EjercicioEcuaciones no linealesbase
Ejercicio: bisección a mano
Seis iteraciones de bisección para cos²x−x=0 en [0,1], con la cadena de intervalos, la cota de error en cada paso y la predicción del número de iteraciones necesarias.
Resolución
EjemploBisección en [0,1]
Aproximar la raíz de f(x)=cos2x−x en [0,1] con seis iteraciones de bisección.
Comprobación inicial: f(0)=1>0 y f(1)=cos21−1=−0.708<0, así que el teorema de Bolzano garantiza una raíz en (0,1).
m1=0.5: f(0.5)=0.270>0, mismo signo que en 0 → raíz en [0.5,1].
m2=0.75: f(0.75)=−0.215<0 → raíz en [0.5,0.75].
m3=0.625: f(0.625)=0.033>0 → raíz en [0.625,0.75].
m4=0.6875: f=−0.090<0 → [0.625,0.6875]. m5=0.65625: f=−0.029<0 → [0.625,0.65625]. m6=0.640625: f=0.002>0 → [0.640625,0.65625].
La cota de error tras 6 iteraciones es 27b−a=1281=0.0078; de hecho m6=0.640625 dista de α=0.641714 apenas 0.0011.
Con la cota de error se puede predecir el coste de más precisión: para ε=10−9 harían falta k>log2(109)−1≈29 iteraciones. Compárese con las 5 de Newton para la misma ecuación.