Ariketa: bisekzioa eskuz

Bisekzioaren sei iterazio cos²x−x=0 ekuaziorako [0,1] tartean, tarteen katearekin, pauso bakoitzeko errore-kotarekin eta behar den iterazio kopuruaren aurreikuspenarekin.

Ebazpena

AdibideaBisekzioa [0,1] tartean

Hurbildu f(x)=cos2xxf(x)=\cos^2 x-x-ren erroa [0,1][0,1] tartean bisekzioaren sei iteraziorekin.

  1. Hasierako egiaztapena: f(0)=1>0f(0)=1>0 eta f(1)=cos211=0.708<0f(1)=\cos^2 1-1=-0.708<0; beraz, Bolzanoren teoremak erro bat bermatzen du (0,1)(0,1)-en.

  2. m1=0.5m_1=0.5: f(0.5)=0.270>0f(0.5)=0.270>0, 00-ko zeinu bera → erroa [0.5,1][0.5,\,1]-en.

  3. m2=0.75m_2=0.75: f(0.75)=0.215<0f(0.75)=-0.215<0 → erroa [0.5,0.75][0.5,\,0.75]-en.

  4. m3=0.625m_3=0.625: f(0.625)=0.033>0f(0.625)=0.033>0 → erroa [0.625,0.75][0.625,\,0.75]-en.

  5. m4=0.6875m_4=0.6875: f=0.090<0f=-0.090<0[0.625,0.6875][0.625,\,0.6875]. m5=0.65625m_5=0.65625: f=0.029<0f=-0.029<0[0.625,0.65625][0.625,\,0.65625]. m6=0.640625m_6=0.640625: f=0.002>0f=0.002>0[0.640625,0.65625][0.640625,\,0.65625].

  6. 6 iterazioren ondorengo errore-kota ba27=1128=0.0078\frac{b-a}{2^{7}}=\frac{1}{128}=0.0078 da; izan ere, m6=0.640625m_6=0.640625 eta α=0.641714\alpha=0.641714 artean 0.00110.0011 baino ez dago.

Errore-kotarekin doitasun handiagoaren kostua aurreikus daiteke: ε=109\varepsilon=10^{-9} lortzeko k>log2(109)129k>\log_2(10^9)-1\approx 29 iterazio beharko lirateke. Konpara bedi Newton-en 5ekin, ekuazio bererako.