Enunciado

Use o método de Newton com o valor inicial especificado x 1 para encontrar x 3 , a terceira aproximação da raiz da equação dada. (Dê sua resposta com quatro casas decimais.)

5 .             x 3 + 2 x - 4 = 0 ,               x 1 = 1

Passo 1

Fala meu querido!

Nessa questão temos a seguinte equação:

x 3 + 2 x - 4 = 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 = 1

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 )

No nosso exemplo

f x = x 3 + 2 x - 4

e sua derivada é portanto

f ' ( x ) = 3 x 2 + 2

Para a primeira iteração temos:

x 1 = 1

Portanto,

f x 1 = 1 3 + 2 1 - 4 = - 1

f ' x 1 = 3 1 2 + 2 = 5

Dessa forma, temos:

x 2 = 1 - - 1 5

x 2 = 1,2

Passo 3

Para a segunda, e última iteração, temos:

x 3 = x 2 - f ( x 2 ) f ' ( x 2 )

Usando x 2 = 1,2 , temos:

f x 2 = 1,2 3 + 2 1,2 - 4 = 0,128

f ' x 2 = 3 1,2 2 + 2 = 6,32

Dessa forma, temos:

x 3 = 1,2 - 0,128 6,32 = 1,1797

Resposta

x 3 = 1,1797

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