Enunciado

Use o método de Newton para encontrar todas as raízes da equação com precisão de seis casas decimais.

e x = 3 - 2 x

Passo 1

Fala aí! tudo certinho?

Nesse problema foi pedido pra usarmos o método de Newton para encontrar as raízes da equação

e x = 3 - 2 x

Parece complicado?

Para resolver esse problema temos que transformar essa equação em uma função... pra isso passamos todos os termos para um lado e fazemos f x = 0 , ou seja

e x = 3 - 2 x → e x - 3 + 2 x = 0

f x = e x - 3 + 2 x

Já o método de Newton consiste em aplicar a fórmula

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

A partir de um chute inicial x 0

Sacou? Bora começar!

Passo 2

Vamos começar calculando a derivada de f ...

Nesse caso vamos aplicar a regrada potência e o Teorema Fundamental do Cálculo

f ' x = e x + 2 x - 3 ' = e x + 2 x 1 - 1 - 0

f ' x = e x + 2

Agora podemos aplicar a formula de Newton!

Veja só!

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 - e x n + 2 x n - 3 e x n + 2

Vamos agora analisar qual valor usar para x 1 , pelo gráfico abaixo de e x e 3 - 2 x parece ter ponto de intersecção em x = 0,6 , pronto, agora é só substituir, vamos lá então:

x 2 = x 1 - e x 1 + 2 x 1 - 3 e x 1 + 2 = 0,6 - e 0,6 + 2 . 0,6 - 3 e 0,6 + 2

x 2 ≈ 0,594213

Como queremos uma precisão de seis casas decimais, vamos continuar usando o método de Newton até o valor de x n deixar de variar, vamos lá:

x 3 = x 2 - e x 2 + 2 x 2 - 3 e x 2 + 2 = 0,594213 - e 0,594213 + 2 . 0,594213 - 3 e 0,594213 + 2

x 3 ≈ 0,594205

Mais uma vez, agora com x 4 :

x 4 = x 3 - e x 3 + 2 x 3 - 3 e x 3 + 2 = 0,594205 - e 0,594205 + 2 . 0,594205 - 3 e 0,594205 + 2

x 4 ≈ 0,594205

Pronto, o valor não varia mais, então a raiz é 0,594205 .

E aí! entendeu tudo? Responde Aí!

Resposta

A raiz da equação é 0,594205 .

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Use o método de Newton para encontrar todas as raízes da equação com precisão de seis casas decimais. x - 2 2 = ln ⁡ x
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Calcule g^' (x) g (x) = log_pi x