Enunciado

Nestes exercícios, dê as respostas com tantas casas decimais quantas forem permitidas por seu recurso computacional, mas siga o procedimento delineado na caixa Domínio da Tecnologia à página 298 .

Aproxime 6 3 aplicando o Método de Newton à equação x 3 - 6 = 0 .

Passo 1

Vamos lá aplicar o método de Newton, para isso vamos usar sua fórmula:

x n + 1 = x n - f x n f ' x n

Vamos precisar de f ' x , vamos calcular então!!

Passo 2

Para achar a derivada de f vamos usar duas regras de derivação, o da função constante e do polinômio:

c ' = 0

x n ' = n x n - 1

Vamos calcular f ' x :

f ' x = x 3 - 6 ' = 3 x 3 - 1 - 0 = 3 x 2

Passo 3

Pronto, agora que temos f ' x é só jogar na fórmula de Newton:

x n + 1 = x n - f x n f ' x n → x n + 1 = x n - x n 3 - 6 3 x n 2

Vamos agora analisar qual valor usar para x 1 , vamos usar x 1 = 2 , pronto, agora é só substituir, vamos lá então:

x 1 + 1 = x 2 = x 1 - x 1 3 - 6 3 x 1 2 = 2 - 2 3 - 6 3 ⋅ 2 2 ≈ 1 , 8333333333

Vamos continuar usando o método de Newton até o valor de x n deixar de variar, vamos lá:

x 2 + 1 = x 3 = x 2 - x 2 3 - 6 3 x 2 2 = 1,8333333333 - 1,8333333333 3 - 6 3 ⋅ 1,8333333333 2 ≈ 1,8 172635445

Mais uma vez, agora com x 4 :

x 3 + 1 = x 4 = x 3 - x 3 3 - 6 3 x 3 2 = 1,8172635445 - 1,8172635445 3 - 6 3 ⋅ 1,8172635445 2 ≈ 1,817 1206041

Vamos lá, uma hora acaba, agora x 5 :

x 4 + 1 = x 5 = x 4 - x 4 3 - 6 3 x 4 2 = 1,8171206041 - 1,8171206041 3 - 6 3 ⋅ 1,8171206041 2 ≈ 1,817120 5928

Vamos achar x 6 :

x 5 + 1 = x 6 = x 5 - x 5 3 - 6 3 x 5 2 = 1,8171205928 - 1,8171205928 3 - 6 3 ⋅ 1,8171205928 ≈ 1,8171205928

Pronto, o valor não varia mais, então a raiz é 1,8171205928 .

Resposta

A raiz é 1,8171205928 .

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Suponha que a população p (em milhões) dos Estados Unidos no ano t seja definida implicitamente como uma função de t pela equação: 0 = ln ⁡ p + 45,817 - ln ⁡ 2225 - 4,2381 p - 0,02225 t Use derivação