metodo de newton

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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIA CURSO DE METODOS NUMÉRICOS CON EXCEL MÉTODO DE BISECCIÓN: TOLERANCIA= 0.00001 PASO 1: DETECTAR CAMBIO DE SIGNO PASO 2: ITERACIONES PARA ENCONTRA x f(x) LIMITE INFERIORLIMITE SUPERIORPUNTO MEDIO -10 1 0 -9 2 0 0 0 -8 3 0 0 0 -7 4 0 0 0 -6 5 0 0 0 -5 6 0 0 0 -4 7 0 0 0 -3 8 0 0 0 -2 9 0 0 0 -1 10 0 0 0 0 11 0 0 0 1 12 0 0 0 2 13 0 0 0 3 14 0 0 0 4 15 0 0 0 5 16 0 0 0 6 17 0 0 0 7 18 0 0 0 8 19 0 0 0 9 20 0 0 0 10 Ingrese la fòrmula para la ecuaciòn empezando en la celda B11, usa luego copie la fòrmula en toda la columna la soluciòn se calcula automàticamente

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newton

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Page 1: Metodo de Newton

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIACURSO DE METODOS NUMÉRICOS CON EXCEL

MÉTODO DE BISECCIÓN:

TOLERANCIA 0.00001 Ingrese el valor de la tolerancia deseada

PASO 1: DETECTAR CAMBIO DE SIGNO PASO 2: ITERACIONES PARA ENCONTRAR LA SOLUCIÓNx f(x) LIMITE INFERIOR LIMITE SUPERIOR PUNTO MEDIO F(PUNTO MEDIO)

-10 1 0-9 2 0 0 0-8 3 0 0 0-7 4 0 0 0-6 5 0 0 0-5 6 0 0 0-4 7 0 0 0-3 8 0 0 0-2 9 0 0 0-1 10 0 0 00 11 0 0 01 12 0 0 02 13 0 0 03 14 0 0 04 15 0 0 05 16 0 0 06 17 0 0 07 18 0 0 08 19 0 0 09 20 0 0 0

10

Ingrese la fòrmula para la ecuaciòn empezando en la celda B11, usando como valor de x A11luego copie la fòrmula en toda la columnala soluciòn se calcula automàticamente

Page 2: Metodo de Newton

Ingrese el valor de la tolerancia deseada

PASO 2: ITERACIONES PARA ENCONTRAR LA SOLUCIÓNMENOR A TOL

SOLUCION Ingrese los lìmites inferior y superior entre los cualesSOLUCION detectò un cambio de signoSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCIONSOLUCION

Ingrese la fòrmula para la ecuaciòn empezando en la celda H11, usando como valor de x G11luego copie la fòrmula en toda la columnala soluciòn se calcula automàticamente

Page 3: Metodo de Newton

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIACURSO DE METODOS NUMÉRICOS CON EXCEL

MÉTODO DE LA SECANTE

TOLERANCIA 0.00001 Ingrese el valor de la tolerancia deseada

ITERACION X (FX) MENOR A TOL0 SOLUCION DEBE INGRESAR DOS APROXIMACIONES INICIALES1 SOLUCION

2 #DIV/0! SOLUCION

3 #DIV/0! SOLUCION

4 #DIV/0! SOLUCION

5 #DIV/0! SOLUCION

6 #DIV/0! SOLUCION

7 #DIV/0! SOLUCION

8 #DIV/0! SOLUCION

9 #DIV/0! SOLUCION

10 #DIV/0! SOLUCION

11 #DIV/0! SOLUCION

12 #DIV/0! SOLUCION

13 #DIV/0! SOLUCION

14 #DIV/0! SOLUCION

15 #DIV/0! SOLUCION

16 #DIV/0! SOLUCION

17 #DIV/0! SOLUCION

18 #DIV/0! SOLUCION

19 #DIV/0! SOLUCION

20 #DIV/0! SOLUCION

Ingrese la fòrmula para la ecuaciòn empezando en la celda C10, usando como valor de x B10luego copie la fòrmula en toda la columnala soluciòn se calcula automàticamente

Page 4: Metodo de Newton

Ingrese el valor de la tolerancia deseada

DEBE INGRESAR DOS APROXIMACIONES INICIALES

Ingrese la fòrmula para la ecuaciòn empezando en la celda C10, usando como valor de x B10

Page 5: Metodo de Newton

Rafael Alejandro Vargas GonzálezEc. Diferenciales

Instituto Tecnologico De San Luis Potosí

MÉTODO DE NEWTON-RAPHSON

TOLERANCIA= 0.00001

ITERACION X (FX) F'(X) MENOR A TOL0 0 -22 4 TODAVIA NO

1 5.5 2306.5625 1357 TODAVIA NO FUNCIÓN2 3.80024871 718.810412 582.291591 TODAVIA NO

3 2.56579775 218.535181 256.776319 TODAVIA NO

4 1.71472558 61.9785395 121.675093 TODAVIA NO

5 1.2053482 14.3266871 68.4954396 TODAVIA NO

6 0.99618556 1.80218675 51.7181675 TODAVIA NO

7 0.96133926 0.04436794 49.1837135 TODAVIA NO

8 0.96043717 2.91653E-05 49.1190595 TODAVIA NO

9 0.96043658 1.26263E-11 49.119017 SOLUCION

10 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

11 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

12 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

13 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

14 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

15 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

16 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

17 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

18 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

19 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

20 0.96043658 0 49.119017 SOLUCION

M^4+〖 6M〗^3+13M^2+4M-22

Page 6: Metodo de Newton

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIACURSO DE METODOS NUMÉRICOS CON EXCEL

RAÍCES DE POLINOMIOS POR EL METODO DE NEWTON(INCLUYE SOLUCIONES COMPLEJAS)

Raíces de Polinomio.mht

Page 7: Metodo de Newton

Doble click sobre éste rectángulo para activar el complemento

Page 8: Metodo de Newton

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SOLUCION DE SISTEMAS LINEALES POR ELIMINACION GAUSSIANA

### ! Ingrese los coeficientes del sistema!!

#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0!

### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0!

#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0!

### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0!

#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0!

### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0!

#DIV/0! 0 0 ! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! 0 ! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0!

Page 9: Metodo de Newton

POR EL METODO MATRICIAL

Ingrese los coeficientes del sistemaX^(-1)=

Y=

(X^-1)*Y=

Page 10: Metodo de Newton

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solucion de sistemas lineales por el método Gauss-Seidel

5x-2y+z=3-x-7y+3z=-22x-y+8z=1

Paso 1: Despejar una variable de cada ecuaciónx=(3+2y-z)/5y=(x-3z-2)/-7z=(1-2x+y)/8

Paso 2: definir valores iniciales para cada incógnitax1=0y1=0 lo m{as usado es cero pero puede ser cualquier valorz1=0

reemplazar en cada ecuación los valores halladosx=(3+2*0-0)/5=0,6y=(0,6-3*0-2)/-7=0,2z=(1-2*0,6+0,2)/8=0

repetir los cálculos usando los nuevos valores de x,y,z hasta que se logre la tolerancia deseada

n012 0.6 0.2 03 0.68 0.18857143 -0.021428574 0.67971429 0.17942857 -0.02255 0.67627143 0.17946122 -0.02163526 0.67611153 0.17985469 -0.021546057 0.67625109 0.17987297 -0.021578658 0.67626492 0.17985702 -0.02158419 0.67625963 0.17985544 -0.02158298

10 0.67625877 0.17985604 -0.02158269

xn ym zn

Page 11: Metodo de Newton

repetir los cálculos usando los nuevos valores de x,y,z hasta que se logre la tolerancia deseada

por matrices5 -2 1 3

-1 -7 3 -22 -1 8 1

0.676258990.17985612-0.0215827

Page 12: Metodo de Newton

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INVERSA DE UNA MATRIZ POR ELIMINACION

### ! 1 0 0! 0 1 0! 0 0 1

### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! 0### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! 0### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! 0#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!### 0 0 #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

0 0 #DIV/0! ! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

Page 13: Metodo de Newton

POR EL METODO MATRICIAL

Ingrese matriz X^(-1)= #VALUE! #VALUE! #VALUE!#VALUE! #VALUE! #VALUE!#VALUE! #VALUE! #VALUE!

Page 14: Metodo de Newton

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIACURSO DE METODOS NUMÉRICOS CON EXCEL

INTEGRACION POR EL MÉTODO DEL TRAPECIO ba Ingrese los limites de integracion y el número de puntosn=h= #DIV/0!

i x f(x)0 0 #DIV/0!1 #DIV/0! #DIV/0!2 #DIV/0! #DIV/0!3 #DIV/0! #DIV/0!4 #DIV/0! #DIV/0!5 #DIV/0! #DIV/0!6 #DIV/0! #DIV/0!7 #DIV/0! #DIV/0!

valor real= 1.0986 8 #DIV/0! #DIV/0!9 #DIV/0! #DIV/0!

10 #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0!

integral= #DIV/0!

∫a

b1Xdx

∫a

b1Xdx≈h( f ( x0 )/2=f (x1 )+. .+f (xn−1 )+ f ( xn )/2)

Page 15: Metodo de Newton

Ingrese los limites de integracion y el número de puntos

∫a

b1Xdx≈h( f ( x0 )/2=f (x1 )+. .+f (xn−1 )+ f ( xn )/2)

Page 16: Metodo de Newton

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIACURSO DE METODOS NUMÉRICOS CON EXCEL

INTEGRACION POR EL MÉTODO DE SIMPSON ban=h= #DIV/0!

i c x c*f(x)0 1 0 #DIV/0!1 4 #DIV/0! #DIV/0!2 2 #DIV/0! #DIV/0!3 4 #DIV/0! #DIV/0!4 2 #DIV/0! #DIV/0!5 4 #DIV/0! #DIV/0!6 2 #DIV/0! #DIV/0!7 4 #DIV/0! #DIV/0!

valor real= 1.0986 8 2 #DIV/0! #DIV/0!9 4 #DIV/0! #DIV/0!

10 1 #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0!

integral= #DIV/0!

∫a

b1Xdx

Page 17: Metodo de Newton

Ingrese los límites y el número de puntos

Page 18: Metodo de Newton

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIACURSO DE METODOS NUMÉRICOS CON EXCEL

SOLUCION DE PROBLEMAS DE VALOR INICIAL EN ECUACIONES bDIFERENCIALES ORDINARIAS CON EL MÉTODO DE EULER a

n=h= #DIV/0!

i X Wn0 0 11 #DIV/0! #DIV/0!2 #DIV/0! #DIV/0!3 #DIV/0! #DIV/0!4 #DIV/0! #DIV/0!5 #DIV/0! #DIV/0!6 #DIV/0! #DIV/0!7 #DIV/0! #DIV/0!8 #DIV/0! #DIV/0!9 #DIV/0! #DIV/0!

10 #DIV/0! #DIV/0!

aproximar el problema de valor inicial: y´=x+y, en 0<x01, con y(0)=1 y 10 puntos.

wn+1=wn+h(xn+yn)

Page 19: Metodo de Newton

Ingrese los límites y el número de puntos

Page 20: Metodo de Newton

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIACURSO DE METODOS NUMÉRICOS CON EXCEL

SOLUCION DE PROBLEMAS DE VALOR INICIAL EN ECUACIONESDIFERENCIALES ORDINARIAS CON EL MÉTODO DE RUNGE KUTTA DE CUARTO ORDEN

Encuentre y(3)

1. ingresar condicion inicial y tamano de pasoh=t=y=

2. Calculos t y d1 d2 d3 d4

0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0

Page 21: Metodo de Newton

0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0

Page 22: Metodo de Newton

d1=h*f(tk,yk)d2=h*f(tk+1/2h,yk+1/2d1)d3=h*f(tk+1/2h,yk+1/2d2)d4=h*f(tk+h,yk+d3)yk+1=yk+d1/6+d2/3+d3/3+d4/6

Page 23: Metodo de Newton

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIACURSO DE METODOS NUMÉRICOS CON EXCELINTERPOLACION POR EL METODO DE MINIMOS CUADRADOS

X Y-1.5 -14.10140.75 -0.931596

0 00.75 0.931596

1.5 14.1014

MÉTODO MATRICIAL

PASO 1: MATRIZ X VECTOR Y

PASO 2: TRANSPUESTA DE X

Paso 3: Producto x´x

Paso 4 Inversa de (x´x)

Paso 5: producto xý

Paso 6: producto final (x´x)-1 (xý)

Page 24: Metodo de Newton

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIACURSO DE METODOS NUMÉRICOS CON EXCELINTERPOLACION POR EL METODO DE LAGRANGEX Y

X= Ingrese el valor de x para el que desea interpolar la imagen

------- #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0! ------- #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! ------- #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! -------

PRODUCTO #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!Y 1 1 2 5TERMINO #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

Page 25: Metodo de Newton

Ingrese el valor de x para el que desea interpolar la imagen

Este es el valor interpolado