El método de bisección sirve resolver
ecuaciones en una variable. Se basa en el teorema del valor
intermedio (TVI), el cual establece que toda función
continua f en un intervalo cerrado
[a,b] toma todos los valores que se hallan entre f(a) y f(b) si f(a) x f(b)<0 entonces
existe un numero llamado raiz “r” tal
que f(r)=0. De esta forma, se asegura la existencia de al menos una solución o raíz
de la ecuación f(x)=0. Luego el intervalo se divide en dos,
si la función cambia de signo en uno de
los nuevos intervalos, este se vuelve a dividir y así sucesivamente hasta
obtener una aproximación adecuada.
Algoritmo de bisección
Paso 1: Usando el
teorema de Bolzano localizar los intervalos en los que podemos encontrar al
menos una raíz f(a) x f(b)<0 y localizamos el valor
inferior ai y el valor superior bi del intervalo que encierra la raíz
Paso 2: Realizar
una aproximación de la raíz mediante la relación:
Paso 3: Evaluar para determinar en que
subintervalo esta la raíz.
- Si f(ai).f(bi)<0 Entonces la raíz se encuentra dentro del subintervalo inferior o izquierdo por lo tanto se hace ai+1=xi ; bi=bi
- Si f(ai).f(bi)=0 La raíz es igual a xi , se termina el calculo
Paso 4:
Entonces se deja de iterar cuando xi
=r, con la cantidad de cifras significativas exactas o de cifras decimales
exactas según como se pida caso contrario ir al paso 2.
Ejemplo
Sea la función donde xє[0,3]
b) ¿Cuántas cifras decimales tiene la solución
en la cuarta iteración?
Solución
Primero buscamos el intervalo donde podemos encontrar al menos
una raíz.
Grafico de la funcíon |
f(0).f(1) < 0
entonces el intervalo a trabajar será [0,1]
Iteración inicial
Primera iteración
Segunda iteración
Tercera iteración
a)
b)
Comentarios
Publicar un comentario