Enunciado
Cálculo - Cálculo Volume 2 - 8ª Edição - James Stewart- Ed: 8º - Capítulo 9.2 - Ex. 25
(a) Programe uma calculadora ou um computador para usar o método de Euler para calcular , onde é a solução do problema de valor inicial
(i)
(ii)
(iii)
(iv)
(b) Verifique que é a solução exata da equação diferencial.
(c) Encontre os erros ao usar o método de Euler para calcular com os passos da parte (a). O que acontece com o erro quando o passo é dividido por ?
Passo 1
(a) Pessoal, podemos programar um computador para usar o método de Euler, e assim calcular , usando diferentes valores de passo, ou seja, diferentes valores de :
(i)
(ii)
(iii)
(iv)
Passo 2
(b) Agora vamos tentar substituir na equação diferencial e verificar se ela se satisfaz:
Show! Agora só precisamos saber se a função satisfaz o valor inicial :
Então sim, é uma solução exata da equação diferencial!
Passo 3
(c) Galera, de acordo com a solução exata, temos:
Então vamos calcular o erro aos usar diferentes valores de no método de Euler, subtraindo cada valor obtido no item (a) do valor exato que acamos de calcular:
(i)
(ii)
(iii)
(iv)
Parece que, à medida que dividimos por , o erro também vai sendo aproximadamente dividido por .
Resposta
(a)
(i)
(ii)
(iii)
(iv)
(c)
(i)
(ii)
(iii)
(iv)