Enunciado

Use o método de Newton com a aproximação inicial especificada x 1 para encontrar x 3 , a terceira aproximação para a raiz da equação dada. (Responda com quatro casas decimais).

2 x - x 2 + 1 = 0 ;               x 1 = 2

Passo 1

Fala ae!!

Nessa questão temos a seguinte equação:

2 x - x 2 + 1 = 0

E queremos encontrar a sua raiz.

Para isso vamos usar um método iterativo que é o método de Newton.

Basicamente, nós começamos com um chute inicial para essa raiz, que foi dada no enunciado e vale:

x 1 = 2

E para encontrar o próximo valor, faremos a seguinte iteração:

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

O enunciado pede para fazer até a segunda iteração e portanto encontrar o valor de x 3 (com quatro casas decimais.)

Passo 2

Sendo assim, utilizamos a fórmula, para a primeira iteração

x 2 = x 1 - f ( x 1 ) f ' ( x 1 )

Vamos precisar da primeira derivada da função. Derivando temos:

f x = 2 x - x 2 + 1

Para derivar, vamos escrever em termos de potências de x :

f x = 2 x - 1 - x 2 + 1

Aplicando a regra da potência de x (famoso peteleco), temos:

f ' x = 2 ⋅ - 1 x - 2 - 2 x + 0

Logo,

f ' x = - 2 x 2 - 2 x

Vamos agora aplicar o método:

x 2 = x 1 - f x 1 f ' x 1

Sendo x 1 = 2 :

f 2 = - 2

f ' 2 = - 4,5

Aplicando o método:

x 2 = 2 - - 2 - 4,5 = 1,5556

Passo 3

Vamos agora repetir o passo anterior para encontrar x 3 .

f 1,5556 = - 0,1342

f ' 1,5556 = - 3,9377

Aplicando o método:

x 3 = 1,5556 - - 0,1342 - 3,9377

x 3 = 1,5215

Resposta

x 3 = 1,5215

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