24 abr 2015

Método de Bisección

Método de Bisección


El método de bisección es un algoritmo de búsqueda de raíces que trabaja en dividir el intervalo en 2 subintervalos de igual magnitud, reteniendo el subintervalo en donde f cambia de signo, para conservar al menos una raíz o cero, y repetir el proceso varias veces.

Si f es una función continua sobre el intervalo [a,b] y si f(af(b)<0, entonces f debe tener un cero en (a,b). Dado que f(a)f(b)<0, la función cambia de signo en el intervalo [a,b] y por lo tanto tiene por lo menos un cero en el intervalo.

Paso 1 

Se deben elegir los valores iniciales  Xa y Xb, de tal forma de que la función cambie de signo:

f(Xa)f(Xb) < 0


Paso 2 

La primera aproximación de la raíz se determina con la siguiente formula:

Paso 3

Se deben realizar evaluaciones para determinar el intervalo de la raíz 


  • Si f(Xa)f(Xb) < 0, entonces la solución o raíz está entre Xa y Xpm, y Xb pasa a ser el punto medio (Xpm).
  • Si f(Xa)f(Xb) > 0, entonces la solución o raíz está fuera del intervalo entre Xa y el punto medio, y Xa pasa a ser el punto medio (Xpm)            

  •  Paso 4

    Si f(Xa)f(Xb) = 0 ó Error = | Xpm – Xpm – 1 | < Tolerancia
    Xpm es el punto medio de la interacción  actual y Xpm-1 es el punto medio de la interacción anterior

    Paso 5

    Para calcular el error relativo porcentual se emplea la siguiente formula:

    Ejemplo 1:  (x-2)^2


    Ejemplo 2: x^3+4x^2+3x-2



    Ejemplo 3:  2x^3+5x

     

    Ejemplo 4: 2x^4+3x-2

    Ejemplo 5: 2x^3-3