Ejercicio: 1Eva_IT2011_T1 Encontrar α en integral
Desarrollo Analítico
Se iguala la ecuación al valor buscado = 10, y se resuelve
∫α2αxexdx=10
siendo: μ = x , δv = ex, δu = δx , v = ex
∫udv=uv−∫vδu
xex∣∣∣α2α−∫α2αexdx−10=0
2αe2α−αeα−(e2α−eα)−10=0
(2α−1)e2α+(1−α)eα−10=0
la función a usar en el método es
f(α)=(2α−1)e2α+(1−α)eα−10
Se obtiene la derivada para el método de Newton Raphson
f′(α)=2e2α+2(2α−1)e2α−eα+(1−α)eα
f′(α)=(2+2(2α−1))e2α+(−1+(1−α))eα
f′(α)=4αe2α−αeα
la fórmula para el método de Newton-Raphson
αi+1=αi−f′(α)f(α)
se prueba con α0 = 1, se evita el valor de cero por la indeterminación que se da por f'(0) = 0
iteración 1:
f(1)=(2(1)−1)e2(1)+(1−(1))e(1)−10
f′(1)=4(1)e2(1)−(1)e(1)
α1=1−f′(1)f(1)
α1=1.0973
error = 0.0973
iteración 2:
f(2)=(2(1.0973)−1)e2(1.0973)+(1−(1.0973))e(1.0973)−10
f′(2)=4(1.0973)e2(1.0973)−(1.0973)e(1.0973)
α2=1.0973−f′(1.0973)f(1.0973)
α2=1.0853
error = 0.011941
iteración 3:
f(3)=(2(1.0853)−1)e2(1.0853)+(1−(1.0853))e(1.0853)−10
f′(3)=4(1.0853)e2(1.0853)−(1.0853)e(1.0853)
α3=1.0853−f′(1.0853)f(1.0853)
α3=1.0851
error = 0.00021951
[ xi, xnuevo, f(xi), f'(xi), tramo ]
[ 1. 1.0973 -2.6109 26.8379 0.0973]
[ 1.0973e+00 1.0853e+00 4.3118e-01 3.6110e+01 1.1941e-02]
[ 1.0853e+00 1.0851e+00 7.6468e-03 3.4836e+01 2.1951e-04]
[ 1.0851e+00 1.0851e+00 2.5287e-06 3.4813e+01 7.2637e-08]
raiz: 1.08512526549
se obtiene el valor de la raíz con 4 iteraciones, con error de aproximación de 7.2637e-08
Desarrollo con Python
