Cálculo Numérico
Rubén Panta Pazos rpazos@unisc.br www.rpanta.com
1. Objetivo
Empregar a folha eletrônica Excel para desenvolver o método de Newton-Raphson na determinação aproximada de raízes da equação f ( x ) = 0 .
2. Preparação da folha eletrônica
Abra uma o programa da folha eletrônica, e escreva na célula A1 um titulo, por exemplo: Método de Newton-Raphson. Pode escolher letra negrita e tamanho da fonte 12.
Escolha uma linha como cabeçalho de uma tabela, poderia ser a linha 3.
Se quer aproximar a raiz da equação cos( x ) − x = 0 . Para isso se toma um valor inicial, isto é, x0 = 1 , e depois se aplicará a fórmula recorrente:
x n +1 = x n −
Neste exemplo, a derivada de f ( x ) = cos( x ) − x é
f (xn ) f '(x x )
(1)
f ' ( x ) = − sin ( x ) − 1
(2)
Consequentemente a fórmula iterativa resulta
x n +1 = x n −
cos( x n ) − x n
.
− sin ( x x ) − 1
(3)
Agora começa a preencher-se a tabela. Na primeira linha abaixo do cabeçalho (na linha 4) escreva:
0, na célula A4, e
1, na célula B4.
A
B
C
D
3
n
xn
f(xn)
f’(xn)
4
0
1
Na célula C4 se escreve:
E assim aparece na tabela:
Agora, na célula D4 se escreve:
E a tabela fica da forma seguinte
Para determinar a primeira aproximação, escreve-se na célula A5
Isto se faz para gerar depois na coluna A uma seqüência dos primeiros números naturais.
Para determinar a primeira aproximação mediante o método de Newton-Raphson, se escreve na célula B5, a seguinte fórmula:
Isto é se está aplicando a fórmula recorrente. A tabela fica assim
Na medida de realizar os cálculo em forma rápida, se marcam as células C5 e D5, se copia com
CRTL C (ou se aperta o ícone
) e imediatamente se cola com CRTL V nas células C5 e D5 ( ou
se aperta o ícone
). Observe que toda a linha 5 representa os cálculos relativos à primeira aproximação, além dos valores da função e de sua derivada nessa aproximação.
Para