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Orientación Universidad
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Método del punto fijo para raíces de polinomios, Apuntes de Métodos Numéricos

Método del punto fijo para raíces de polinomios

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 09/03/2022

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Semestre Métodos numéricos
Escuela de Ingeniería Ing. Rafael Durán Campoamor
Universidad La Salle Cuernavaca 5/03/2020 Página 1
Método de Punto Fijo
El método consiste en encontrar las raíces reales de un polinomio o función trascendente
mediante la modificación de esta y realizando un determinado número de iteraciones que
indiquen que el sistema tiende a converger:
Se generan la mayor cantidad de g(x) posible, como referencia tome el grado del
polinomio para darse una idea de que el cuadrado de este equivale al número
aproximado de g(x) posibles a encontrar
Se toma un valor inicial de x, el cual será el de la primera iteración
Por cada resultado de una iteración, éste tomará el nuevo valor de x dentro del
polinomio.
El número de iteraciones puede variar según veamos si este converge a un determinado
valor este será el valor de la raíz del polinomio.
Ejemplo:
Se desea encontrar las raíces reales del siguiente polinomio mediante el método de Punto Fijo
𝒇(𝒙)=𝒙𝟑+𝟐𝒙𝟐+𝟏𝟎𝒙𝟐𝟎
Solución:
1. Se iguala a cero la función, f(x)=0.
𝒇(𝒙)=𝒙𝟑+𝟐𝒙𝟐+𝟏𝟎𝒙𝟐𝟎 =𝟎
2. Se encuentran la mayor parte de g(x) de la función original
a.- 𝒈(𝒙)=𝟐𝟎𝟐𝒙𝟐𝟏𝟎𝒙
𝟑
e.-𝒈(𝒙)=𝟐𝟎−𝟏𝟎𝒙
𝒙𝟐𝟐𝒙
b.- 𝒈(𝒙)=𝟐𝟎−𝒙𝟑−𝟏𝟎𝒙
𝟐
𝟐
f.-𝒈(𝒙)=𝟐𝟎−𝟐𝒙𝟐
𝒙𝟐𝟏𝟎
c.- 𝒈(𝒙)=𝟐𝟎−𝒙𝟑−𝟐𝒙𝟐
𝟏𝟎
g.- 𝒈(𝒙)=𝟐𝟎−𝒙𝟑
𝟐𝒙+𝟏𝟎
d.- 𝒈(𝒙)=𝟐𝟎
𝒙𝟐+𝟐𝒙+𝟏𝟎
h.- 𝒈(𝒙)=𝒙𝟑+𝟐𝒙𝟐+𝟏𝟏𝒙𝟐𝟎
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¡Descarga Método del punto fijo para raíces de polinomios y más Apuntes en PDF de Métodos Numéricos solo en Docsity!

Escuela de Ingeniería Ing. Rafael Durán Campoamor

Método de Punto Fijo

El método consiste en encontrar las raíces reales de un polinomio o función trascendente mediante la modificación de esta y realizando un determinado número de iteraciones que indiquen que el sistema tiende a converger:

  • Se generan la mayor cantidad de g(x) posible, como referencia tome el grado del polinomio para darse una idea de que el cuadrado de este equivale al número aproximado de g(x) posibles a encontrar
  • Se toma un valor inicial de x, el cual será el de la primera iteración
  • Por cada resultado de una iteración, éste tomará el nuevo valor de x dentro del polinomio.
  • El número de iteraciones puede variar según veamos si este converge a un determinado valor este será el valor de la raíz del polinomio.

Ejemplo :

Se desea encontrar las raíces reales del siguiente polinomio mediante el método de Punto Fijo

𝒇(𝒙)^ = 𝒙

Solución:

  1. Se iguala a cero la función, f (x)=.

𝒇(𝒙)^ = 𝒙

  1. Se encuentran la mayor parte de g(x) de la función original

a.- 𝒈(𝒙)^ = √𝟐𝟎 − 𝟐𝒙𝟐^ − 𝟏𝟎𝒙

𝟑

e.- 𝒈(𝒙) =

b.- 𝒈(𝒙) = √

𝟐

f.- 𝒈(𝒙)^ =

c.- 𝒈(𝒙)^ =

g.- 𝒈(𝒙) =

d.- 𝒈(𝒙)^ =

h.- 𝒈(𝒙)^ = 𝒙

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  1. Para saber desde que valor de raíz debemos suponer un valor inicial para iniciar el proceso de iteraciones del método llenando una tabla como se aprecia a continuación → El valor inicial de xi puede ser cualquiera, pero se recomienda que sea 0 ó ±1, el valor de la g(xi) se convertirá en el nuevo valor de x. Se trabajará a 6 dígitos decimales

→ Tomamos a (a) 𝒈(𝒙) = √𝟐𝟎 − 𝟐𝒙𝟐^ − 𝟏𝟎𝒙

𝟑 para realizar el método de punto fijo con x 0 =

  1. Si el valor de g(xi) tiende a ser estable, entonces encontramos una raíz real del polinomio
  2. En caso de ser Divergente o semi estable con variaciones de signo, quiere decir que se encontró una raíz compleja y la g(x) se desecha.
  3. Se elije una nueva g(x) y se realiza el mismo procedimiento.

Como se observa en el ejemplo de la función (a) g(x), tiene valores de la misma

magnitud, pero con signo diferente y por lo tanto no es un resultado estable ya

que nunca converge.

Lo anterior puede indicar que se tiene dos raíces complejas, real e imaginario, y

por lo tanto no es una solución.

i(Iteración) xi g(xi) 0 1 2 1 2 - 2 2 - 2 3.1 748 3 3.1 748 - 3. 4 - 3.1 7171 3. 5 3.16144 - 3. 6 - 3.16165 3. 7 3.16233 - 3. 8 - 3.16232 3. 9 3.16227 - 3. 10 - 3.16227 3. 11 3.16228 - 3. 12 - 3.16228 3. 13 3.16228 - 3.

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Nota: bajar el programa de la liga antes dada para realizar los ejercicios de programación necesarios en estos métodos. Si capturamos el programa para la primera g(x), nos quedaría así. El programa además de imprimir datos nos da el gráfico del comportamiento de las iteraciones de g(x)

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El valor de la raíz impresa en ventana de comandos El grafico queda así, oscilando el valor entre la misma magnitud, pero con diferente signo 3.1 6228

  • 3.1 6228 Valor inestable Divergente