2Eva_IT2008_T3_MN Estimar utilidades

2da Evaluación I Término 2008-2009. ICM02188 Métodos Numéricos

Tema 3. Se tienen las utilidades anuales de una empresa cada 3 años.

 Año  0  3  6  9 12
 Utilidad Anual  0  16500  14520  1540  14690

a. Encuentre el trazador cúbico natural que se ajusta a los datos de la tabla. Resuelva el sistema de ecuaciones con el método de Gauss=Seidel con un error menor a 10-3

b. Aproxime el área bajo la curva de 0 a 12 años aplicando una vez la Cuadratura de Gauss.


anio = [ 0, 3, 6, 9, 12]
utilidad = [ 0, 16500, 14520, 1540, 14690]

1Eva_IIT2017_T1 Aproximar a polinomio usando puntos

1ra Evaluación II Término 2017-2018. 28/Noviembre/2017. MATG1013

Tema 1. (25 puntos) Se sabe que f ∈ C3[a, b] y tiene la siguiente tabla:

 x  f(x)
 0  1
 0.2  1.6
 0.4  2.0

a) Encuentre el polinomio de Taylor de grado 2 alrededor de X0 = 0.2 para aproximar a f(x)

b) Aproxime \int_{0}^{0.4}f(x)dx por medio de \int_{0}^{0.4}P_{2}(x)dx
Estime el error suponiendo que f'''(\epsilon ) =1

Rúbrica: Plantear el polinomio hasta 5%, hallar las derivadas hasta 10%, hallar la integral hasta 5% hallar el error hasta 5%.

1Eva_IT2015_T3 Temperatura en Placa

1ra Evaluación I Término 2015-2016. 7/julio/2015. ICM00158

Tema 3. (25 puntos) La distribución de temperatura de estado estable en una placa cuadrada, de 30 cm de lado y caliente está modelada por la ecuación de Laplace:

\frac{\delta ^2 T}{\delta x^2} + \frac{\delta ^2 T}{\delta y^2} =0

Se representa la placa por una serie de nodos que forman cuadrículas que indican la temperatura en dichos nodos.

Ya se ha calculado la temperatura en los nodos interiores de la placa, estos valores son:

T11 = 106.25 
T12 = 93.75 
T21 = 56.25
T22 = 43.75

Utilice un polinomio de grado tres en ambas direcciones para aproximar la temperatura en el centro de la placa.

25ºC 25ºC
200ºC  T12 T22 0ºC
200ºC  T11 T21 0ºC
 75ºC 75ºC

Rúbrica: a) Interpolar en x=10, y=15 cm (7 puntos), b) Interpolar en x=20, y=15 cm (7 puntos), c) Interpolar en y=15, x=15 cm (11 puntos)

1Eva_IT2015_T2 Salida cardiaca

1ra Evaluación I Término 2015-2016. 7/julio/2015. ICM00158

Tema 2. (25 puntos) La salida cardiaca es el número de litros de sangre que el corazón bombea por minuto.http://userscontent2.emaze.com/images/509d8bed-542c-4fee-812e-6aadf2439e69/308599f5-472a-4020-9157-18abc4af27f8.jpg

Para una persona en reposo, la tasa es de 5 a 6 litros por minuto.
Si se trata de un maratonista durante una carrera, la salida cardiaca puede ser tan elevada como 30 litros por minuto.

Se inyecta un colorante al torrente circulatorio de un paciente para medir su salida cardiaca, que es la tasa de flujo volumétrico de la sangre del ventrículo izquierdo del corazón.

Los datos siguientes muestran la respuesta de un individuo cuando se inyectan 5 mg de colorante en el sistema vascular.

Tiempo (s) Concentración (mg/L)
2 0.0
6 1.5
9 3.2
12 4.1
15 3.4
18 2.0
20 1.0
24 0.0

a) Ajuste una curva polinómica de grado al menos 2.

b) Utilizando el polinomio anterior, interpole en todos los puntos de la tabla y estime el error

c) Utilice la función polinómica para aproximar la salida cardiaca del paciente mediante la fórmula:

\text{salida cardiaca} = \frac{\text{cantidad de colorante}}{\text{área bajo la curva}}

Rúbrica: literal a (10 puntos), literal b (5 puntos), literal c (10 puntos)


# Gráfica de datos experimentales:
t = np.array([2,6,9,12,15,18])
y = np.array([0,1.5,3.2,4.1,3.4,2.0])

1Eva_IIT2014_T3 Oxigeno y temperatura a nivel del mar

1ra Evaluación II Término 2014-2015. 9/Diciembre/2014. ICM00158

Tema 3. https://www.ngenespanol.com/animales/islas-galapagos-fuente-inagotable-nuevas-especies/
Los siguientes datos definen la concentración de oxígeno disuelto a nivel del mar para agua dulce como función de la temperatura:

Temp (ºC) 0 8 16 24 32 40
Oxigeno (mg/L) 4.621 11.483 9.870 8.418 7.305 6.413

Estime Oxigeno(27) usando:

a. interpolación lineal,

b. polinomio de Lagrange a lo sumo de grado 2 y

c. polinomio de Lagrange de grado a lo sumo 3.

Observe que el resultado exacto es 7.986
Calcule el error para cada caso


Temp = [0.0, 8, 16, 24, 32, 40]
Oxigeno = [4.621, 11.483, 9.870, 8.418, 7.305, 6.413]

1Eva_IT2012_T3 Interpolar con Lagrange

1ra Evaluación I Término 2012-2013. 3/Julio/2012. ICM00158

Tema 3. (20 puntos) Se conocen los valores de una función en los siguientes puntos

f(1) = 0.75
f(1.5) = 1.34375
f(2) = 2.5
f(2.25) = 3.34765625
f(2.5) = 4.40625
f(3) = 7.25

Aproximar con el método de Lagrange, p3(x)


xi = [1, 1.5, 2, 2.25, 2.5, 3]
fi = [0.75, 1.34375, 2.5, 3.34765625, 4.40625, 7.25]

1Eva_IIT2011_T3 Polinomio Lagrange

1ra Evaluación II Término 2011-2012. 29/Noviembre/2011. ICM00158

Tema 3. Sea f \in C^{4}[0,1] , tal que

f(0.50) = 1.648
f(0.65) = 1.915
f(0.80) = 2.225
f(0.95) = 2.5857

Usando el polinomio interpolante de Lagrange, aproxime:

f(0.76)
f(0.87)


datos = [[0.50, 1.648],
         [0.65, 1.915],
         [0.80, 2.225],
         [0.95, 2.5857]]

1Eva_IT2011_T3 Interpolar velocidad del automovil

1ra Evaluación I Término 2011-2012. 5/Julio/2011. ICM00158

Tema 3. Suponga que se tiene un automóvil viajando a lo largo de un camino recto. En diferentes puntos de su recorrido se mide lo siguiente:

Tiempo [s] 0 3 5 8 13
Distancia [m] 0 69 117 190 303
Velocidad [m/s]  22.9  23.5  24.4  22.6  21.9

Usando interpolación de Lagrange aproxime el valor de la velocidad del automóvil en t =10 segundos.


Tiempo =    [ 0.0,  3,   5,   8,  13]
Distancia = [ 0.0, 69, 117, 190, 303]
Velocidad = [22.9, 23.5, 24.4, 22.6, 21.9]

Referencia:

 

1Eva_IIT2010_T1 Aproximar con polinomio

1ra Evaluación II Término 2010-2011. 7/Diciembre/2010. ICM00158

Tema 1. La función de variable real f(x) será aproximada con el polinomio de segundo grado P(x) que incluye los tres puntos f(0), f(π/2), f(π).

f(x) = e^x \cos (x) +1 0\leq x \leq \pi

Encuentre la magnitud del mayor error E(x) = f(x) -P(x), que se produciría al usar esta aproximación. Resuelva la ecuación no lineal resultante con la fórmula de Newton con un error máximo de 0.0001.