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Apuntes

Ejercicios: Diferenciales, error y método de Newton

Practica★☆☆
Usa la linealización de $\sqrt x$ en $x=4$ para aproximar $\sqrt{4,04}$.

Usa la linealización de $\sqrt x$ en $x=4$ para aproximar $\sqrt{4,04}$.

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Practica★☆☆
Estima mediante diferenciales el cambio de volumen de una esfera cuyo radio pasa de $10$ a $10,01$ cm. La figura representa el incremento radial con el espesor exagerado…

Estima mediante diferenciales el cambio de volumen de una esfera cuyo radio pasa de $10$ a $10,01$ cm.

La figura representa el incremento radial con el espesor exagerado para hacerlo visible.

r = 10 cm dr = 0,01 cm
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Practica★☆☆
Escribe la iteración de Newton para resolver $x^2=5$ y realiza un paso desde $x_0=2$. La figura sitúa el punto inicial del método de Newton.

Escribe la iteración de Newton para resolver $x^2=5$ y realiza un paso desde $x_0=2$.

La figura sitúa el punto inicial del método de Newton.

x y 4 3 2 1 −1 −2 −3 1,5 x₀ = 2 2,5 3 y = x² − 5 P(2, −1)
Resolver
Practica★☆☆
Calcula la linealización de $e^x$ en $0$ y úsala para aproximar $e^{-0,02}$. Indica si subestima o sobreestima.

Calcula la linealización de $e^x$ en $0$ y úsala para aproximar $e^{-0,02}$. Indica si subestima o sobreestima.

Resolver
Practica★★☆
Un radio medido es $5$ cm con error absoluto máximo $0,02$ cm. Estima el error relativo del área circular respecto al área nominal mediante diferenciales y compáralo con…

Un radio medido es $5$ cm con error absoluto máximo $0,02$ cm. Estima el error relativo del área circular respecto al área nominal mediante diferenciales y compáralo con la cota exacta máxima, usando también el área nominal como denominador.

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Practica★★☆
Aplica dos pasos de Newton a $f(x)=x^3-2$ desde $x_0=1$ y conserva las fracciones exactas.

Aplica dos pasos de Newton a $f(x)=x^3-2$ desde $x_0=1$ y conserva las fracciones exactas.

Resolver
Practica★★☆
Para aproximar $\ln(1,1)$ con la linealización en $1$, calcula el valor obtenido y una cota del error usando $|f''|$ entre $1$ y $1,1$.

Para aproximar $\ln(1,1)$ con la linealización en $1$, calcula el valor obtenido y una cota del error usando $|f''|$ entre $1$ y $1,1$.

Resolver
Practica★★☆
Explica por qué Newton no puede empezar en $x_0=0$ para $f(x)=x^3-1$, aunque la raíz sea simple. Propón un punto inicial válido y calcula un paso.

Explica por qué Newton no puede empezar en $x_0=0$ para $f(x)=x^3-1$, aunque la raíz sea simple. Propón un punto inicial válido y calcula un paso.

Resolver
Practica★★☆
La resistencia equivalente de dos resistencias iguales de valor nominal $R$ en paralelo es $R/2$. Si ambas cambian conjuntamente en $\Delta R$, estima el cambio de la…

La resistencia equivalente de dos resistencias iguales de valor nominal $R$ en paralelo es $R/2$. Si ambas cambian conjuntamente en $\Delta R$, estima el cambio de la equivalente y explica por qué aquí la estimación es exacta.

Resolver
Practica★★☆
Para $f(x)=x^2-2$, expresa el error $e_{n+1}=x_{n+1}-\sqrt2$ de Newton en función de $e_n$ y $x_n>0$.

Para $f(x)=x^2-2$, expresa el error $e_{n+1}=x_{n+1}-\sqrt2$ de Newton en función de $e_n$ y $x_n>0$.

Resolver
Practica★★★
Demuestra que Newton para $x^2-a=0$, con $a>0$ y $x_0>0$, converge a $\sqrt a$, incluso si $x_0<\sqrt a$.

Demuestra que Newton para $x^2-a=0$, con $a>0$ y $x_0>0$, converge a $\sqrt a$, incluso si $x_0<\sqrt a$.

Resolver
Practica★★★
Para $f(x)=x^3-2x+2$, muestra qué sucede con Newton iniciado en $x_0=0$. ¿Garantiza una raíz simple la convergencia desde cualquier punto?

Para $f(x)=x^3-2x+2$, muestra qué sucede con Newton iniciado en $x_0=0$. ¿Garantiza una raíz simple la convergencia desde cualquier punto?

Resolver
Practica★★★
Se busca la raíz de $\cos x-x$ en $[0,1]$. Demuestra unicidad y obtén una cota a posteriori del error de cualquier aproximación $z\in[0,1]$ en función del residuo…

Se busca la raíz de $\cos x-x$ en $[0,1]$. Demuestra unicidad y obtén una cota a posteriori del error de cualquier aproximación $z\in[0,1]$ en función del residuo $|\cos z-z|$.

La figura relaciona la ecuación con la separación vertical entre ambas curvas.

x y 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0,2 0,6 0,8 1,0 y = x y = cos x z = 0,4 residuo
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Practica★★★
Newton aplicado a $f(x)=(x-1)^3$ parte de $x_0\ne1$. Obtén una fórmula explícita para $x_n$ y compara la rapidez con la de una raíz simple.

Newton aplicado a $f(x)=(x-1)^3$ parte de $x_0\ne1$. Obtén una fórmula explícita para $x_n$ y compara la rapidez con la de una raíz simple.

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