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Soluções analíticas e numéricas de equações não lineares com auxílio de recursos computacionais / Analytical and numerical solutions of nonlinear equations using computational resourcesSilva, Diego Alves 19 December 2017 (has links)
O principal objetivo deste trabalho é apresentar técnicas de solução para equações não lineares. Especificamente, consideramos equações compostas por funções elementares, dentre elas polinomiais, racionais, trigonométricas, exponenciais e logarítmicas, e por operações algébricas de soma, subtração, multiplicação, divisão, potência e raiz. Exploramos técnicas de resolução analítica e numérica. Como não existem fórmulas resolventes de extensão geral, a técnica analítica consiste em aplicar operações elementares que nos levam a equações equivalentes (que têm a mesma solução) até que se consiga uma equação simples, de fácil resolução. Os métodos numéricos abrangem um conjunto maior de equações e obtêm uma aproximação para a solução por meio de um processo que gera uma sequência de aproximações. Entre os métodos numéricos estudados estão Bissecção, de Newton, das Secantes e do Ponto Fixo (ou Iteração Linear). Recursos Computacionais como calculadora, planilha eletrônica e o software Maxima foram utilizados com objetivo de automatizar os cálculos, tornando essa tarefa mais rápida, e também buscando extrair informações adicionais do processo de resolução como criar tabelas e traçar gráficos. Realizamos testes numéricos com equações de diversos graus de dificuldade. Observamos as vantagens, as desvantagens e as limitações de cada método e de cada recurso. / The goal of this work is to present solution techniques for nonlinear equations. Specifically, we consider equations compounded of elementary functions, among them polynomials, rational, trigonometric, exponential and logarithmic, and of algebraic operations of addition, subtraction, multiplication, division, power and root. We explore analytical and numerical resolution techniques. Since there are no general resolvent formulas, the analytic technique consists of applying elementary operations that lead to equivalent equations (which have the same solution) until a simple and easily to solve equation is obtained. Numerical methods cover a larger set of equations and obtain an approximation to the solution by a process which generates a sequence of approximations. Among the numerical methods we studied Bisection, Newton, Secant and Fixed Point (or Linear Iteration) methods. Computational resources such as calculator, spreadsheet and the software Maxima were used in order to automate calculations, making this task faster, as well as seeking for additional information from the resolution process, such as creating tables and graphics. We perform numerical tests, with equations of varying degrees of difficulty. We note the advantages, disadvantages and limitations of each method and resource.
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Soluções analíticas e numéricas de equações não lineares com auxílio de recursos computacionais / Analytical and numerical solutions of nonlinear equations using computational resourcesDiego Alves Silva 19 December 2017 (has links)
O principal objetivo deste trabalho é apresentar técnicas de solução para equações não lineares. Especificamente, consideramos equações compostas por funções elementares, dentre elas polinomiais, racionais, trigonométricas, exponenciais e logarítmicas, e por operações algébricas de soma, subtração, multiplicação, divisão, potência e raiz. Exploramos técnicas de resolução analítica e numérica. Como não existem fórmulas resolventes de extensão geral, a técnica analítica consiste em aplicar operações elementares que nos levam a equações equivalentes (que têm a mesma solução) até que se consiga uma equação simples, de fácil resolução. Os métodos numéricos abrangem um conjunto maior de equações e obtêm uma aproximação para a solução por meio de um processo que gera uma sequência de aproximações. Entre os métodos numéricos estudados estão Bissecção, de Newton, das Secantes e do Ponto Fixo (ou Iteração Linear). Recursos Computacionais como calculadora, planilha eletrônica e o software Maxima foram utilizados com objetivo de automatizar os cálculos, tornando essa tarefa mais rápida, e também buscando extrair informações adicionais do processo de resolução como criar tabelas e traçar gráficos. Realizamos testes numéricos com equações de diversos graus de dificuldade. Observamos as vantagens, as desvantagens e as limitações de cada método e de cada recurso. / The goal of this work is to present solution techniques for nonlinear equations. Specifically, we consider equations compounded of elementary functions, among them polynomials, rational, trigonometric, exponential and logarithmic, and of algebraic operations of addition, subtraction, multiplication, division, power and root. We explore analytical and numerical resolution techniques. Since there are no general resolvent formulas, the analytic technique consists of applying elementary operations that lead to equivalent equations (which have the same solution) until a simple and easily to solve equation is obtained. Numerical methods cover a larger set of equations and obtain an approximation to the solution by a process which generates a sequence of approximations. Among the numerical methods we studied Bisection, Newton, Secant and Fixed Point (or Linear Iteration) methods. Computational resources such as calculator, spreadsheet and the software Maxima were used in order to automate calculations, making this task faster, as well as seeking for additional information from the resolution process, such as creating tables and graphics. We perform numerical tests, with equations of varying degrees of difficulty. We note the advantages, disadvantages and limitations of each method and resource.
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Métodos para Encontrar Raízes Exatas e Aproximadas de Funções Polinomiais até o 4º GrauNascimento, Demilson Antonio do 24 February 2015 (has links)
Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-03-30T11:12:00Z
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Previous issue date: 2015-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In several scienti c character problems, it is common to come across us with the
need to obtain an approximate solution to nd roots of functions. At this point,
this paper aims to conduct a study about some methods used to obtain an approximate
solution of the functions of roots. The survey was made by means of a
literature review, focusing on Numerical Methods Bisection, False Position, Fixed
Point, Newton-Raphson and Secant. In order to illustrate the operation and application
of these methods, numerical test problems taken from the literature were
performed by implementing these. For each test performed were analyzed parameters
that in uence each method and the convergence situation for the approximate
solution of the analyzed problems. Although these methods do not always make
available exact roots, they can be calculated with the precision that the problem
needs. At this point, it is evident the importance of studying methods for nding
such equations roots. Thus, the work is justi ed on the need to discuss the problems
facing the nding roots of polynomial functions in the literature. In addition, this
paper describes a comparison between the methods studied by applying mathematical
problems. All this research material becomes adept and e ective for students
and professionals from all areas that make use of them, or perhaps wish to extract
it for enrichment of several sources of study. / Em diversos problemas de caráter cientí co, é comum depararmo-nos com a necessidade
de obter uma solução aproximada para encontrar raízes de funções. Nesse
ponto, este trabalho objetiva realizar um estudo acerca de alguns métodos utilizados
para a obtenção de uma solução aproximada das raízes de funções. A pesquisa realizada
deu-se por meio de uma revisão bibliográ ca, enfocando os Métodos Numéricos
da Bisseção, Falsa Posição, Ponto Fixo, Newton-Raphson, Secante e Muller. Com
o intuito de ilustrar o funcionamento e aplicação desses métodos, foram realizados
testes numéricos de problemas extraídos da literatura por meio da implementação
destes. Para cada teste realizado foram analisados os parâmetros que in uenciam
cada método e a situação de convergência para a solução aproximada dos problemas
analisados. Embora esses métodos, nem sempre, disponibilizem raízes exatas, estas
poderão ser calculadas com a precisão que o problema necessite. Nesse ponto, ca
evidente a importância de estudar métodos para encontrar tais raízes de equações.
Diante disso, o trabalho se justi ca na necessidade de se discutir os problemas voltados
a encontrar raízes de funções polinomiais, existentes na literatura. Além disso,
o presente trabalho descreve um comparativo entre os métodos estudados mediante
aplicação de problemas matemáticos. Todo esse material de pesquisa torna-se hábil
e e caz para os estudantes e pro ssionais de todas as áreas que dele faça uso, ou,
porventura, pretendam extraí-lo para enriquecimento de fontes diversas de estudo.
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