Analisis Numerico METODO STEFFENSEN

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  • 7/23/2019 Analisis Numerico METODO STEFFENSEN

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    Conminucionfotacionlixiviacionminapirometalurgiae

    xtractivapulvimetalurgiafotacioncavayereverberomenagangarelaveriegogang

    aneienineciininknccatodocobreelectrowiningsoluciontostaciontromelconcentra

    dorougherreextraccionorganicocargadoplsmolibdenitascavengerplantademolib

    denoundicionespesadorsulurosgrizzleyzarandasagchancadosecundariohpgr

    molinodebarrasrelaverafotacioncleanerremoliendac

    Integrantes:-BERNAL HEREDIA, Hctor Jesus

    -CARRANZA LEVANO, Renato-JARA SOLORZANO, Ednson

    -!IRANDA !ARCOS , J"on#

    !etodo Nu$ercoS%E&&ENSEN

    '( de Sete$)re de* (+'

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    Analisis Numerico

    !todo Ne$erco S%E&&ENSEN ro0esor: Lc12*ad#s 21!e*gare3o

    Estre$ado#ro

    CONTN!"O#

    '1 Conce4to %eorco de* !todo S%E&&ENSEN----------------------------+((1 asos a segur 4ara *a reso*uc5n de un 4ro)*e$a-------------------+61 A*gort$o de* !etodo Ste7ensen------------------------------------------+891 ro)*e$as de* !etodo Ste7ensen-----------------------------------------+/

    $%TO"O " &T''N&N

    Jo"an &reder Ste7ensen descu)r5 un a*gort$o ;ue 4er$teca*cu*ar *as ra # no re;uere, co$o e* caso de* $todo de ne?ton, *ae=a*uac5n de der=ada a*guna1

    So*o necesta un 4unto nca* en e* 4roceso de terac5n1 En cadaterac5n,e* n@$ero de d

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    a4ro$acones suces=as co$ena$os a a4*car e* $todo de Aten1 E*$todo de Ste7ensen consste en to$ar este =a*or co$o nue=o 4unto de4artda 4ara ca*cu*ar tres nue=as teracones de* $todo dea4ro$acones suces=as # a4*car de nue=o e* $todo Aten1E* $todo se es;ue$ata de *a 0or$a sguente:

    En *a terac5n (n+1 ) se conoce xn # se ca*cu*a xn+1 as

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    Esta condc5n "ace *a 0unc5n adecuada co$o una correcc5n 4araencontrar *a so*uc5n, aun;ue no es necesara 4ara ;ue este $todotra)a3e ecente$ente1

    ara a*gunas 0uncones, e* $todo de Ste7ensen 4uede 0unconar nc*usos esta condc5n no es cu$4*da, 4ero en ta* caso, e* =a*or de 4artdade)e ser $u# cercano a *a so*uc5n , # *a con=ergenca a *a so*uc5n

    4odr

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    M

    La 0unc5n es e* =a*or ;ue ree$4*aa *a 0unc5n 4endente de , # es "a**ado a

    4artr de* segundo =a*or de *a coordenada # *a

    coordenada au*ar , con *a ac*arac5n ;ue

    Es @nca$ente 4ara 4ro45sto de encontrar 4ara este 4unto au*ar, ;ue e*

    =a*or nca* dado de *a 0unc5n de)e estar adecuada$ente cerca de su 4ro4aso*uc5n, # 4or esa ra5n cu$4*r e* re;usto de ;ue:

    ara todas *as de$.s 4artes de* c.*cu*o, e* $todo de Ste7ensen s5*o re;uere;ue *a 0unc5n sea contnua # tener una so*uc5n cercana a* =a*or nca*1Entonces 4ode$os resu$r *a 05r$u*a a:

    xn+1=xn

    ( f(xn))2

    f(xn+ f(xn ))f(xn) > n+, ',M

    (A&O& A &)*!+ (A+A ,A +&O,*C!-N " *N (+O.,$A#

    - %ene$os una 0unc5n cua*;uera:

    f(x )=anxn+an1x

    n1+........+a2x2+a1x

    1+a0

    - Crea$os otra 0unc5n des4e3ando *a =ara)*e de $a#or grado:

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    g (x )=n

    an1x

    n1 ..a2x2a1x

    1a0an

    - Consderando e* 4unto nca*

    p0=x0

    xn

    p1=g(p0 )

    p

    g(1)p2=

    - &na*$ente, tenendo *os 4untos p0 , p1 , p2 1 Estos datos *oree$4*aa$os en *a 0or$u*a genera* de Ste7ensen:

    xn+1=p2 (p2p1)

    2

    p22p

    1+p

    0

    - Hace$os *a ta)*a corres4ondente:

    n p0 p1 p2 xn+1 /

    0

    1

    2

    A,)O+!T$O " &T''N&N

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    (+O.,$A 1

    Dada *a 0unc5n f(x )=xex

    ca*cu*e *a ra

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    x1=0.582226097

    SEGN!A ITERACI N

    n=1

    p0=0.582226097

    p1=g(x0)=g (0.582226097 )=ex=e0.582226097=0.558653365

    p2=g(p1)=g (0.558653365 )=ex=e0.558653365=0.571978792

    Entonces en:

    xn+1=p2 (p2p1)

    2

    p22p

    1+p

    0

    x2=p2 (p2p1 )

    2

    p22p1+p0

    0.571978792 (0.5719787920.558653365 )2

    0.5719787922(0.558653365 )+0.582226097

    x2=0.0567166438

    %ERCERA I%ERACIPN

    n=2

    p0=0.0567166438

    p1=g(x0)=g (0.0567166438 )=ex=e0.0567166438=0.567130162

    p2=g(p1)=g (0.567130162 )=ex=e0.567130162=0.567150736

    Entonces en:

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    xn+1=p2 (p2p1)

    2

    p22p

    1+p

    0

    x3=p2 (p2p1 )

    2

    p22p1+p0

    0.56150736 (0.561507360.567130162 )2

    0.561507362(0.567130162)+0.0567166438

    x3=0.567143290

    CQAR%A I%ERACIPN

    n=3

    p0=0.567143290

    p1=g(x0)=g (0.567143290 )=ex=e0.567143290=0.567143291

    p2=g(p1)=g (0.567143291 )=ex=e0.567143291=0.567143290

    Entonces en:

    xn+1=p2

    (p2p1)2

    p22p1+p0

    x4=p2 (p2p1 )

    2

    p22p1+p0

    0.567143290 (0.5671432900.567143291 )2

    0.5671432902(0.567143291)+0.567143290

    x4=0.567143290

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    EN LA %ABLA:

    n p0 p1 p2 xn+1 /

    0 ' 0.367879441 0.692200628 0.582226097 ----

    1 0.582226097 0.558653365 0.571978792 0.567166438 (188

    3 0.0567166438 0.567130162 0.567150736 0.567143290 91+'+-6

    4 0.567143290 0.567143291 0.567143290 0.567143290 +

    Entonces *a ra

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    g(x)= 9

    x2+cos (x )ln (x )=x

    r$era terac5n x0=1

    "0=g(x0)

    "0=

    9

    x2+cos (x )ln (x )=5.843008847

    #0=g("0)

    #0=

    9

    "2+cos (" ) ln (" )=0.270431205

    x1=x0 ("0x0 )

    2

    #02"0+x0=3.251888045

    segunda terac5n x1=3.251888045

    "0=g(x0)

    "1=

    9

    x2+cos (x )ln (x )=1.071222430

    #0=g("0)

    #1=

    9

    "2+cos (" )ln (" )=5.777494830

    x2

    =x1

    ("1x1 )

    2

    #12" 1+x1=2.561406656

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    tercera terac5n x2=2.561406656

    "0=g(x0)

    "2= 9

    x2+cos (x )ln (x )

    =1.881315431

    #0=g("0)

    #2= 9

    "2+cos (" )ln (" )

    =3.459112339

    x3=x2 (" 2x2 )

    2

    #22" 2+x2=2.356558565

    cuarta terac5n x3=2.356558565

    "3=g(x3)

    "3= 9

    x2+cos (x )ln (x )

    =2.256316685

    #0=g("0)

    #3= 9

    "2+cos (" )ln (" )

    =2.469708081

    x3=x0 ("0x0 )

    2

    #02"0+x0=2.324519763

    ;unta terac5n x4=2.324519763

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    "4=g (x4)

    "4= 9

    x2+cos (x ) ln (x )

    =2.322268869

    #0=g("0)

    #4= 9

    "2+cos (" ) ln (" )=2.326980850

    x5=x0 ("0x0 )

    2

    #02"0+x0=2.323792115

    ERR$R=|(2.3237921152.324519763 )2.323792115 |% 100=0.031312958

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    "0=g (x0 )

    "0=

    9

    ((1 )2+9)

    "0=0 9

    #0=g ("0 )

    #0= 9

    ((0,9)2+9)

    #0=0 9174311927

    x=x0 ("0x0 )

    2

    #02" 0+x0

    x=1 (0,9(1))2

    0,91743119272(0,9)+(1)

    x=0 . 91484375

    2da. Aproximacina"iendo #ue x0=0.91484375

    "0=g (x0 )

    "0=

    9

    ((0.91484375 )2+9)

    "0=0 914918748

    #0=g ("0 )

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    #0=

    9

    ((0,914918748 )2+9)

    #0=0 914905985

    x=x0 ("0x0 )

    2

    #02" 0+x0

    x=1 (0,914918748(0.91484375))2

    0,9149059852(0,914918748)+(0.91484375)

    x=0 '914907841

    $ecordando

    x= 9

    (x2+9 )

    %or lo tanto conocemox0=1

    "0=g (x0 )

    #0=g ("0 )

    x=x0 ("0x0 )

    2

    #02" 0+x0

    i x "=g (x ) #=g (" ) &a

    0 &1 & 0,' & 0,'1311'2 &

    1 &0,'1*3+ &0,'1'1'* &0,'1'0+'*+ &'.31

    2 &0,'1'0*1 &0.'1'0*1 &0,'1'0*1 0.00+2

    3 &0,'1'0*1

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    Comparacin con otros mtodos

    Funcin: f(x )=x3x1

    (+O.,$A 5

    Dada *a sguente 0unc5n:

    Ha**ar *a ra

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    Estre$ado#ro

    e* =a*or x0=5 , # co$4are e* n@$ero de teracones necesaras

    4ara "a**ar *a ra

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    Estre$ado#ro

    n x (x) (x +(x)) g(x) %ER

    + 9 818 '(+1+9 'UU19 '(T

    '61898U'

    1'+U8UU( 1+966

    '8+1U6 ''T

    (

    61(U'

    9U

    1('U/9

    +/ /+U1/86/6

    '691//6

    '+T

    661UU96/8/

    91(69/8 +/1'/

    '''1+/+U T

    961U9U89/U

    61U669(9 69/1('U9++'

    U1/8/U UT

    61U+UU6

    61'9/68('' ((91/69(

    /+19'++99 /T

    8

    61/8''

    6

    (19/9(UU

    8 '616998'

    61/++99

    U8 8T

    /61/''(686

    '1U(9/( /91'+88'6(U

    61U(U6( 9T

    U6188U8/

    '1(('((9 618U+8/'

    (U1(+6U/6 6T

    618(8/'U(

    +1898(( '91689/'99

    '18U+8/8' (T

    '+61+6/U'

    +1((8'8 919'6U'U(

    '91+U''+ 'T

    ''618/'6

    +1+8//U6(U +1U66'6++/

    ''1('++ +T

    '(6186/UU

    +1++96'U +1++699'89

    '+19++6U +T

    '66186'8(89

    '1'+UE-+ +1+++('/(/

    '+19U9/6 +T

    '96186'8+U(

    618U88E-'+ 91(6''E-+

    '+19U/9/( +T

    '6186'8+U(

    '19(''E-'9 '186'E-'6 '+ +T

    '86186'8+U(

    -(1'6'8E-'9 -(1(/6/9E-'6

    18888888/ +T

    '/6186'8+U(

    '19(''E-'9 '1/+6E-'6 '' +T

    'U

    6186'8+

    U(

    /1'+9E-

    ' /1U'/E-'9 '+ +T' 6186'8+

    U(-(1'6'8E-'9

    -(1(/6/9E-'6 18888888/

    +T

    (+ 6186'8+U(

    '19(''E-'9

    '1/+6E-'6 '' +T

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    Estre$ado#ro

    Co$4arando con Mtodo Newton Raphson:

    n x (x) (x) %ER

    + 9 818 (+1' '(T

    '618/'89'/

    '1(68U'6

    '(1886+(/ 6T

    (61/(96/

    +1+9/8++(

    '+18U'+8' +T

    66186(9''

    +1+++U9(/

    '+1++(U' +T

    9

    6186'8+

    U6

    81(6/8E-

    +U

    '+19U/(

    /( +T

    6186'8+U(

    /1'+96E-'

    '+19U/(/' +T

    86186'8+U(

    /1'+96E-'

    '+19U/(/' +T

    /6186'8+U(

    -(1'6'86E-'9

    '+19U/(/' +T

    U

    6186'8+

    U(

    '19('+E-

    '9

    '+19U/(

    /' +T

    6186'8+U(

    /1'+96E-'

    '+19U/(/' +T

    '+6186'8+U(

    -(1'6'86E-'9

    '+19U/(/' +T

    ''6186'8+U(

    '19('+E-'9

    '+19U/(/' +T

    '(6186'8+U(

    /1'+96E-'

    '+19U/(/' +T

    '6 6186'8+ -(1'6'86E- '+19U/( +T

    xn+1=x f(x)f '(x)

  • 7/23/2019 Analisis Numerico METODO STEFFENSEN

    21/21

    . '/

    Analisis Numerico

    !todo Ne$erco S%E&&ENSEN ro0esor: Lc12*ad#s 21!e*gare3o

    Estre$ado#ro

    U( '9 /'

    '96186'8+U(

    '19('+E-'9

    '+19U/(/' +T

    '6186'8+U(

    /1'+96E-'

    '+19U/(/' +T

    '86186'8+U(

    -(1'6'86E-'9

    '+19U/(/' +T

    '/

    6186'8+

    U(

    '19('+E-

    '9

    '+19U/(

    /' +T

    'U6186'8+U(

    /1'+96E-'

    '+19U/(/' +T

    '6186'8+U(

    -(1'6'86E-'9

    '+19U/(/' +T

    (+6186'8+U(

    '19('+E-'9

    '+19U/(/' +T

    En *a @*t$a ta)*a, nota$os c*ara$ente ;ue no se cu$4*e *acondc5n:

    De gua* $anera se **ega a *a ra