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Método de Newton Cálculo Numérico Prof. Wellington D. Previero [email protected] www.pessoal.utfpr.edu.br/previero Aula de Cálculo Numérico de Wellington D. Previero foi licenciado com uma Licença Creative Commons - Atribuição - NãoComercial - CompartilhaIgual 3.0 Não Adaptada.

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Page 1: Método de Newton Cálculo Numérico Prof. Wellington D. Previero previero@utfpr.edu.br  Aula de Cálculo Numérico de Wellington

Método de Newton

Cálculo Numérico

Prof. Wellington D. Previero

[email protected]

www.pessoal.utfpr.edu.br/previero

Aula de Cálculo Numérico de Wellington D. Previero foi licenciado com uma Licença Creative Commons - Atribuição - NãoComercial - CompartilhaIgual 3.0 Não Adaptada.

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Método de NewtonMétodo de NewtonDado o ponto (x0, f(x0)) traçamos a reta L0(x) tangente a curva nesse ponto.

x0

y = L0(x)

Obtenha a equação da reta y=L0(x)

))((')(

)()(

000

00

xxxfxfy

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Método de NewtonMétodo de NewtonA aproximação x1 da raiz da equação f(x) = 0 é o ponto onde a reta L0(x) intersepta o eixo x.

x0

y = L0(x)

Obtenha o ponto x1x1

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Método de NewtonMétodo de Newton.

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0

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xLx

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Método de NewtonMétodo de NewtonDeterminamos a reta L1(x) tangente ao gráfico de f(x) no ponto (x1, f(x1))

))((')()( 1111 xxxfxfxL

x1

y = L1(x)

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Método de NewtonMétodo de NewtonDe forma análoga, a aproximação x2 é o ponto onde a reta

L1(x) intersepta o eixo x.

x1x2

y = L1(x)

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Método de NewtonMétodo de Newton.

)('

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1

112

1

11

1

11111

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xfxx

xf

xfxx

xf

xfxxxxxfxf

xLx

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Método de NewtonMétodo de NewtonAssim temos:

)('

)(1

n

nnn xf

xfxx

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Método de NewtonMétodo de NewtonExercício: Seja f(x)=x2+x-6. Determine uma aproximação para a raiz de f considerando x0=1,5. Considere o critério de parada | f(xk) | < 10-4.

n= 0, x[1] = 2.062500, |f(x[1])| = 0.316406

n= 1, x[2] = 2.000762, |f(x[2])| = 0.003812

n= 2, x[3] = 2.000000, |f(x[3])| = 0.000001

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Método de NewtonMétodo de Newton

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Método de NewtonMétodo de Newton

Observe que se considerarmos

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xf

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temos que

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0)('

)(

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)()(

xf

xf

xf

xxf

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Método de NewtonMétodo de Newton

Logo, a função

)('

)()(

xf

xfxxg

é uma função iteração do Método de Ponto Fixo.

Assim, a convergência do Método de Newton estará garantida desde que satisfaça o critério de convergência do Método do Ponto Fixo.

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Método de NewtonMétodo de NewtonObservações

a) Rápida convergência;

b) Necessidade do cálculo de f ’(x);

c) Cálculo do valor numérico de xk em f ’(x) e f(x) em cada iteração.

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