3Eva_IIT2010_T1 Trazador cúbico sujeto

3ra Evaluación II Término 2010-2011. 15/Febrero/2011. ICM00158

Tema 1. Dados los valores de una función y sus derivadas en los extremos,

f(0)= 1.5
f(1/2) = 1.37758
f(1) = 1.0403

f'(0) = 0
f'(1) = – 0.84147

determinar el trazador cúbico sujeto y luego aproximar la función en los puntos x=0.2 y x=0.8


fxi = [[  0, 1.5    ],
       [1/2, 1.37758],
       [  1, 1.0403 ]]

3Eva_IT2010_T4 EDP hiperbólica

3ra Evaluación I Término 2010-2011. 14/Septiembre/2010. ICM00158

Tema 4. Deducir el algoritmo de diferencia finita que aproxima la solución de la ecuación de onda dada:

2u(x,t)t2=2u(x,t)x2 \frac{\partial^2 u(x,t)}{\partial t^2} = \frac{\partial^2 u(x,t)}{\partial x^2} 0<x<l,t>0 0\lt x \lt l, t \gt 0 {u(0,t)=u(l,t),t0u(x,0)=f(x),0xlδu(x,0)δt=g(x),0xl \begin{cases}u(0,t) = u(l,t) , & t\ge 0 \\u(x,0) = f(x) , & 0\leq x \leq l\\ \frac{\delta u (x,0)}{\delta t} = g(x) , & 0\leq x \leq l\end{cases}

Donde las funciones f y g son del espacio C [0,l], el mismo intervalo para las x.

3Eva_IT2010_T3 Demostrar Simpson

3ra Evaluación I Término 2010-2011. 14/Septiembre/2010. ICM00158

Tema 3. Demostrar la fórmula de Simpson:

x0x2f(x)dx=h3[fx0+4fx1+fx2]h590f4ξ \int_{x_0}^{x_2} f(x)dx = \frac{h}{3} \Big[f x_0 + 4 f x_1 + f x_2 \Big] - \frac{h^5}{90} f^4 \xi

Donde h es la distrancia entre los nodos y ξ ∈ x0,x2

3Eva_IT2010_T2 EDO problema con valor inicial dy/dx

3ra Evaluación I Término 2010-2011. 14/Septiembre/2010. ICM00158

Tema 2. Resolver el siguiente problema de valor inicial

(2y2+4x2)δxxyδy=0 (2y^2 + 4x^2)\delta x -xy \delta y =0 1x21\leq x \leq 2 y(1)=2 y(1)=-2

Usando el método de Runge-Kutta de cuarto orden:

a. Escriba el algoritmo para la función específica f(x,y)

b. Escriba la tabla de resultados para h=0.2

3Eva_IT2010_T1 Envase cilíndrico

3ra Evaluación I Término 2010-2011. 14/Septiembre/2010. ICM00158

Tema 1. Un envase de lata con forma de cilindro circular recto, será construido para contener 1000 cm3.

Las partes superior e inferior circulares del envase deben tener un radio de 0.25 mayor que el radio de éste, de manera que el excedente pueda usarse para formar un sello con el cuerpo principal.

La hoja de material con la que se forme dicho cuerpo, debe ser también de 0.25 cm más larga que la circunferencia del envase, de manera que se pueda formar un sello.

Encuentre con un error de 10-4 la cantidad mínima de material para construir dicha lata.


Referencias:

 

3Eva_IIT2009_T3 Sistema de ecuaciones

3ra Evaluación II Término 2009-2010. 23/Febrero/2010. ICM00158

Tema 4. (25 puntos) Enunciar el teorema de convergencia del método iterativo para resolver un sistema de ecuaciones lineales AX=B.

Exponer el método iterativo de Gauss-Seidel para sistemas ecuaciones lineales.

Construir un ejemplo de un sistema de 3×3, cuya diagonal principal sea estrictamente dominante y realizar cuatro iteraciones con el método de Gauss-Seidel, comenzando con el vector cero.

3Eva_IIT2009_T3 Integral doble

3ra Evaluación II Término 2009-2010. 23/Febrero/2010. ICM00158

Tema 3. (25 puntos) Calcular la siguiente integral, con el algoritmo de la integral doble de Simpson:

Rx2(9y2)δA \int_R \int x^2 (\sqrt{9 - y^2}) \delta A

Donde R es la región acotada por: x2+y2 =9 .

Usar n=m=4

3Eva_IIT2009_T2 Valor inicial Runge-Kutta 4to orden dy/dx

3ra Evaluación II Término 2009-2010. 23/Febrero/2010. ICM00158

Tema 2. (25 puntos) Resolver el siguiente problema de valor inicial

(1x2)yxy=x(1x2) (1-x^2)y' - xy = x (1-x^2) 0x12 0\leq x \leq \frac{1}{2} y(0)=2 y(0)=2

Usando el método de Runge-Kutta de cuarto orden:

a. Escriba el algoritmo para la función específica f(x,y)

b. Escriba la tabla de resultados para h=0.1

3Eva_IIT2009_T1 Ladera submarina

3ra Evaluación II Término 2009-2010. 23/Febrero/2010. ICM00158

Tema 1. (25 puntos) Para aproximar la profundidad de una ladera submarina se han hecho mediciones, las cuales relacionan la profundidad de la ladera, expresada en m, con la distancia respecto a la orilla, expresada en km.

Ladera submarina

Empleando los datos que se dan a continuación, construya el trazador cúbico natural para aproximar la profundidad de la ladera a 1.5 km respecto a la orilla.

Distancia a orilla 0 1 2 3
Profundidad ladera 1 170 235 320

Escriba el sistema de ecuaciones del cual se obtienen los valores de ci.


distancia = [ 0, 1, 2, 3]
profundidad = [ 1, 170, 235, 320]

Referencias:
EEUU vierte arena en playas de Miami Beach erosionadas por el cambio climático | AFP

https://www.youtube.com/watch?v=BbYVuXT_MEk

3Eva_IT2009_T4 EDO diferencias finitas

3ra Evaluación I Término 2009-2010. 15/Septiembre/2009. ICM00158

Tema 4. (25 puntos) Resuelva la siguiente ecuación diferencial con el método de diferencias finitas, h=0.2

y+2yy2ex+x4=0 y'' + 2y' -y -2e^x + x - 4 = 0 0x1 0 \leq x \leq 1 y(0)=1,y(1)=e1 y(0) = -1, y(1) = e-1

Rúbrica: Determinar algoritmo de diferencia centrada (10 puntos), sistema de ecuaciones (10 puntos), solución numérica (5 puntos)