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    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNADESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍAMETODOS NUMERICOSPrimer Semestre del 2016 

    METODOS NUMERICOS

    Trabajo Colaborativo 2

    Presentado por:

    Heli Manuel Palacio

    Leydi Yudy Basto

    Tania Patricia Álvarez

    Luis Carlos Fuentes Blanco

    Frank Edwin Cardona

    Grupo: 100401_44

    Tutor: Jesús Omar Vargas

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

    ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

    PRIMER SEMESTRE - 2016

    ABRIL

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    INTRODUCCION

    La ciencia y la tecnología describen los fenómenos reales mediante modelosmatemáticos. El estudio de estos modelos permite un conocimiento más profundo del

    fenómeno, así como de su evolución futura, para ello los métodos numéricos permiten

    mediante cálculos encontrar soluciones aproximadas que en muchos casos no son

    siempre una solución numérica. En este orden de ideas el objetivo de este trabajo es

    mediante la realización de una serie de ejercicios aplicando diferentes métodos

    numéricos encontrar las soluciones que se ajusten a los parámetros planteados.

    Encontramos sistemas de ecuaciones que pueden ser lineales y no lineales. Unaecuación es lineal si tiene la forma de un polinomio de primer grado, es decir, las

    incógnitas no están elevadas a potencias, ni multiplicadas entre sí, ni con el denominador.

    Como 3x+2x+6x=6 que es una ecuación lineal con tres incógnitas.

    Para resolver un sistema de ecuaciones debemos calcular las incógnitas para que se

    cumplan todas las ecuaciones del sistema simultáneamente. Los tipos de sistemas de

    ecuaciones lineales pueden ser incompatibles es decir que no tienen solución y

    compatibles que tienen solución y pueden ser determinados es decir con una soluciónúnica e indeterminados con infinitas soluciones.

     Algunos métodos que podemos utilizar en el desarrollo de los sistemas de ecuaciones

    lineales son el método de Gauss, el método de Gauss-Jordan y el método de Gauss-

    Seidel. El Método de Gauss  –  Jordan es una variación del método de eliminación de

    Gauss, permite resolver hasta 15 o 20 ecuaciones simultaneas, con 8 o 10 dígitos

    significativos en las operaciones aritméticas de la computadora. También podemos

    aplicar la interpolación polinómica que es una técnica de interpolación de un conjunto de

    datos o de una función por un polinomio. La forma de Lagrange es cuando obtenemos

    un polinomio interpolador de forma directa (sin resolver un sistema de ecuaciones),

    expresándolo de forma especial.

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    OBJETIVOS

      Familiarizarnos con la temática propuesta para la unidad dos.

      Identificar las características y tipos de los sistemas de ecuaciones lineales y no

    lineales.

      Comprender la importancia de los sistemas de ecuaciones y no lineales en el

    desarrollo de situaciones propuestas.

      Utilizar los Método de eliminación de Gauss, Gauss-Jordán y Gauss Seidel en eldesarrollo de problemas propuestas.

      Comparar los Método de eliminación de Gauss, Gauss-Jordán y Gauss Seidel e

    identifica las diferencias.

      Determinar el polinomio de interpolación Lagrange.

      Utilizar el método de Newton

      Comprender la importancia de la interpolación polinómica.

      Identificar las características del Polinomio de Interpolación usando la Interpolación de

    Diferencias Divididas de Newton.

      Utilizar la interpolación de diferencias finitas de Newton para hallar soluciones a

    problemas planteados.

      Reconocer la importancia de la transformada discreta de Fourier

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    DESARROLLO GUIA DE ACTIVIDADES

    1. Construir un cuadro comparativo de las diferencias entre los sistemaslineales y los sistemas no lineales con al menos un ejemplo.

    SISTEMA LINEAL SISTEMA NO LINEAL

    Son ecuaciones donde aparecen

    únicamente una variable o incógnita

    elevada en la primera potencia, las

    llamamos como ecuaciones cubicas.

    Son ecuaciones donde su grado es

    superior a 1, las llamamos como

    ecuaciones cuadráticas, sinusoidales…

    Generalizando las ecuaciones de este

    sistema, la variable ‘x’ suele ser la entrada

    y ‘y’ es la salida 

    No necesariamente ‘x’ causar a el

    incremento de ‘y’, un ejemplo seria  ² Este sistema al momento de graficar la

    solución, generara una línea

    Este sistema al momento de graficar la

    solución, generara una parábola en caso

    de ser de grado 2, u otras formas donde ‘x’

    curvada es de 3 grado.

    Los valores de ‘x’ y ‘y’ son contantes, lo

    cual siempre existirá un valor.

    Pueda que la ecuación no tenga solución

    si alguna de los valores es negativos,

    porque la raíz cuadrada de un número

    negativo no existe.

    Se representan como rectas en un plano

    cartesiano.

    Se representa como una línea curva en el

    plano cartesiano.

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    Ejemplos:       Donde las variables son

    , , , y se

    admite que los coeficientes , ,  y eltermino independiente , son contantesreales.

    Por ejemplo el sistema de ecuaciones

    lineales.  

     

     

    Ejemplos:

      6 1

    √  5 

    Donde la primera educación tiene una

    incógnita  y la segunda ecuación tiene elsigo de radical √  

    2. Solucionar el siguiente ejercicio utilizando los Método de eliminación de

    Gauss, Gauss-Jordán y Gauss-Seidel. Comparar los resultados y haga un

    pequeño análisis.

    0.1 X1 + 7.0 X2 – 0.3 X3 = -19.30

    3.0 X1 – 0.1 X2 – 0.2 X3 = 7.85

    0.3 X1 – 0.2 X2 – 10.0 X3 = 71.40 Utilizar un ξ = 0.001

    MÉTODO DE ELIMINACIÓN DE GAUSS

    1:0.1   7   0.3  19.302:3.0   0.1   0.2  7.853:0.3   0.2   10  71.40 E4: 1  70  3  193 Multiplicar la -3f1+f2

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    3  210  9  579 

    3  0.1  0.2  7.85 

    E5: 210.1  8.8  586.85 Multiplicamos -0.3f1+f3

    0.3  21  0.9  57.9 0.3  0.2  10  71.40 

    E6:

    21.2  9.1  129.3 

    Convertir 210.1  8.8  586.85 E7:  0.042  2.793 Multiplicar 21.2E7+E6

    21.2  0.89  59.21 

    21.2  9.1  129.3 

    E8: 9.99  70.09  .1  7  0.3  19.30 210.1  8.8  586.85 

    9.99  70.09 

      7.016 

    210.1 8.87.016 586.85 210.1 61.74 586.85 210.1  648.59 

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      3.09 

    .1 73.090.37.016 19.30 

    .1  21.63 2.10 19.30 .1  19.30 19.53 .1  0.23 

      2.3 Solución:     2.3  3.09  7.016 . 12.3 73.09 0.37.016 19.30 

    19.2952 19.30 ERROR

    |∈|  19.30 19.295219.30   0.004819.30  0.000248 

    MÉTODO GAUSS-JORDAN

    1:0.1   7   0.3  19.302:3.0   0.1   0.2  7.853:0.3   0.2   10  71.40 

    0.1 7 0.3 ⋮ 19.303.0 0.1 0.2 ⋮ 7.850.3 0.2 10 ⋮ 71.40 Dividimos la f1/0.1

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    1 70 3 ⋮ 1933.0 0.1 0.2 ⋮ 7.850.3 0.2 10 ⋮ 71.40

     

    -3f1+f2

    -0.3f1+f3

    1 70 3 ⋮ 1930 210.1 8.8 ⋮ 586.850 21.2 9.1 ⋮ 129.3  Dividir f2/-210.1

    1 70 3 ⋮ 1930 1 0.042 ⋮ 2.7930 21.2 9.1 ⋮ 129.3  -70f2+f1

    21.2f2+f3

    1 0 0.06 ⋮ 2.510 1 0.042 ⋮ 2.7930 0 9.99 ⋮ 70.09

     

    f3/-9.99

    1 0 0.06 ⋮ 2.510 1 0.042 ⋮ 2.7930 0 1 ⋮ 7.016  Multiplicar 0.042f3+f2

    0.06f3+f1

    1 0 0 ⋮ 2.090 1 0 ⋮ 3 . 0 90 0 1 ⋮ 7 . 0 1 6 

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    Solución.:     2.09  3.09

      7.016 

    . 12.09 73.09 0.37.016 19.30 19.3162 19.30 ERROR

    |∈|  19.30 19.316219.30   0.016219.30 0.000839 

    MÉTODO GAUSS-SEIDEL

    1:0.1   7   0.3  19.302:3.0   0.1   0.2  7.853:0.3   0.2   10  71.40 Se cambia el orden de las ecuaciones asegurando la convergencia

    1:3   0.1   0.2  7.852:0.1   7   0.3  19.303:0.3   0.2   10  71.40    7.85 0.1  0.23  

      19.30 0.1  0.37  

      71.40 0.3  0.210  Iteración 1

    Suponemos que   0 y   0 

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      7.853  

      2.62 Sustituimos   2.62 y   0 en    19.30 0.12.62 0.307  

      2.79 

      71.400.32.620.22.7910 

      7.0056 Iteración 2

      2.62,   2.79 y   7.0056   7.85 0.12.79 0.27.0056

      2.057   19.30 0.12.057 0.37.00567    3.087 

      71.40 0.32.057 0.23.087

    10 

      7.0165 Solución. :     2.057  3.087  7.0165 

    . 12.057 73.087 0.37.0165 19.30 

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    19.29835 19.30 ERROR

    |∈|  19.30 19.2983519.30   0016519.30 0.000085 

    Otros ejercicios resueltos:

    0.1 X1 + 7.0 X2  – 0.3 X3 = -19.30

    3.0 X1 – 0.1 X2 – 0.2 X3 = 7.85

    0.3 X1 – 0.2 X2 – 10.0 X 3 = 71.40 Utilizar un ξ = 0.001 

      La solución por el método de Gauss

    0 . 1 7 . 0 0 . 33.0 0.1 0.20.3 0.2 10

    19.37.8571.40

     

    Lo convertimos de números Decimales a fraccionarios

     2 30 ∗ 1 → f2 110   7   3103   110   15310   15   10

    1931015720

    3575 

     3 3 ∗ 1 → f3 

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      7 3

    0  −

     

          10

     

     3   ∗ 2 → f3 

    {

    110   7 30   210110   4495310

      1065

      1 1931011737201293

    10   }

     

      7 30   −    0 0     

     

    Sistema 1

    1 7x2 3x3   210110   2 4495   3 1173720  

      3    De la ecuación 1 del sistema (1) encontramos con la variable x1

    110

    1 7x2 3x3 19310

     110 1 7x 17425730198  3x 21035330198  19310  

    Respuesta

     1  2959315099 

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      De la ecuación 2 del sistema (1) encontramos con la variable x2

    2101

    10   2 449

    5   x3 11737

    20   210110   2 4495   ∗ 21035330198  1173720  Respuesta

    2 17425730198    De la ecuación 3 del sistema (1) encontramos con la variable x3

    10569310505   3 1338611910  Respuesta

     3 21035330198  ANALISIS:

     Analizando los resultados obtenidos en los tres métodos tenemos que: los resultados

    obtenidos en cada método son diferentes, pero tienen una relación cercana en algunos

    casos, los métodos que más se parecen son Gauss-Jordan y Gauss.Seidel que, aunque

    utilizan metodología diferente buscan un resultado en común. En que hay diferencia es

    en el de eliminación de Gauss.

    3. Solucione el siguiente ejercicio utilizando los Método de eliminación deGauss, Gauss-Jordán y GaussSeidel. Compare los resultados y haga un

    pequeño análisis.

    17 X1 – 2 X2 – 3 X3 = 500

     – 5 X1 + 21 X2 – 2 X3 = 200

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     – 5 X1 – 5 X2 + 22 X3 = 30 Utilizar un ξ = 3%

    Método de eliminación de Gauss:

    Primero expresamos los coeficientes y el vector de términos independientes como una

    matriz aumentada o ampliada es (AIB) = 1 7 2 3 5 2 1 2 5 5 2 2 50020030  

     Aplicando el método de Gauss

    1 7 2 3 5 2 1 2 5 5 2 2

    50020030 

     →+→−

     

    1 2 2 3 5 5 2 1 20 2 6 2 4

    700200170

     

    →+→− 1 7 2 35 5 2 20 2 6 2 450030170 →−→−  

    2 1 3 6 33 1 8 8 50 2 6 2 4 590620170  

    →−→− 1 4 4 2 1 11 3 1 1 4 80 2 6 2 4  18001210170    →−→− 

    1 3 1 1 4 80 7 5 3 5 90 2 6 2 4 12103010170  

    →+→− 1 3 1 1 4 80 4 9 3 3 50 2 6 2 4 12103180170  →−→− 1 3 1 1 4 80 2 3 3 5 90 3 3 8 3 121030102840 →−→− 1 3 1 1 4 80 1 7 1 1 2 50 3 3 8 3

     121086902840 →−→−  1 3 1 1 4 80 1 2 2 7 40 2 1 8 9 1 

      12101721020050 →−→− 1 3 1 1 4 80 1 2 2 7 40 0 6 4 3 9 

      12101721054470  →  →− 1 3 1 1 4 80 1 2 2 7 40 0 1  

      1210172108.4593  Aplicando el método de Gauss: Tenemos que la matriz está en forma escalonada porfilas, lo cual significa que x1=1210, x2=17210 y x3=-8.4593

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    Método de Gauss  – Jordan

    Este método es una variación del método de eliminación de Gauss, permite resolver hasta

    15 o 20 ecuaciones simultaneas, con 8 o 10 dígitos significativos en las operacionesaritméticas de la computadora. Este proceso se distingue del método Gaussiano en que

    cuando elimina una incógnita, se elimina de todas las ecuaciones restantes, es decir las

    que preceden a la ecuación pivote.

    17 X1 – 2 X2 – 3 X3 = 500

     – 5 X1 + 21 X2 – 2 X3 = 200

     – 5 X1 – 5 X2 + 22 X3 = 30 Utilizar un ξ = 3%

    Primero expresamos los coeficientes y el vector de términos independientes como una

    matriz aumentada.

    1 7 2 3 5 2 1 2 5 5 2 250020030  

    El primer reglón lo dividimos por 17

      1 1.117647058 0.1764705885 21 25 5 22   29.4117647120030    Luego al reglón 2 le sumo reglón 1 multiplicada por 5

     1 0.117647058 0.1764705880 21.117647058 2.1764705885 5 22

      29.41176471347.058823530

        Al reglón 3 le sumo el reglón 1 multiplicada por 5

    1 0.117647058 0.1764705880 21.117647058 2.1764705880 4.41176471 21.11764705  29.41176471347.0588235177.05882352 

     Al reglón 2 la divido por 21.58823529

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    1 0.117647058 0.1764705880 1 0.133514980 4.41176471 21.11764705

      29.4117647116.07629427177.05882352

      Al reglón 3 le sumo el reglón 2 multiplicado por 4.41176470

    1 0.117647058 0.1764705880 1 0.133514980 0 20.52861035  29.4117647116.07629427247.98365122 

     Al reglón 3 lo divido por 20.52861035

    1 0.117647058 0.1764705880 1 0.133514980 0 1  

    29.4117647116.0762942712.07990443

     

     Al reglón 2 le sumo el reglón 3 multiplicado por 0.13351498

    1 0.117647058 0.1764705880 1 00 0 1   29.4117647117.6891425512.07990443 

    El reglón 1 le sumo el reglón 3 multiplicado por 0.176470588

    1 0.117647058 00 1 00 0 131.5435125417.6891425512.07990443  Al reglón 1 le sumo la fila 2 multiplicada por -0.11764705

    1 0 00 1 00 0 129.4624369517.6891425512.07990443 

    De esta manera tenemos la solución.

    X1=29.46243695, x2=17.68914255 y x3=12.07990443 Método de Gauss-Seidel

    Para ello debemos verificar que tenga la forma:

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        −−

     

      −−     −−  17 X1 – 2 X2 – 3 X3 = 500

     – 5 X1 + 21 X2 – 2 X3 = 200

     – 5 X1 – 5 X2 + 22 X3 = 30 Utilizar un ξ = 3%

    Despejamos las variables

     1   ++   2   ++  

     3   ++ 

    Realizamos la primera iteración x2=0 y x3=0

     1   ++ ; 1   ++   29.41 Primera iteración en x2 para eso tomamos el valor dado en la iteración de x1.

    X1=29.41 y z=0

     2   ++ ; 2  +.+     +.     .   16.526  Realizamos la primera iteración de x3

    X=29.41 y y=16.53

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     3   ++ ;  3   +.+.     +.+.    .   11.80 Realizamos la segunda iteración

    X2=16.526 y x3=11.80

     1   ++ ; 1   +.+.     +.+.    .   33.43 X1=33.43 y x3=11.80

     2   ++ ; 2  +.+.     +.+.     .   18.60 X1=33.43 y x2=18.60

     3   ++ ;  3   +.+.     +.+    .   13.18 Luego hallamos el error

    −   ∗100% 

    1 .−..   ∗100% 12% 

    2 .−..   ∗100% 11.15% 3 .−..   ∗100% 10.47% Realizamos la tercera iteración

    Tenemos el valor de x2=18.60 y x3=13.18

     1   ++ ; 1   +.+.    +.+.     .   33.92 X1=33.92 y x3= 13.18

     2   ++ ; 2  +.+.     +.+.    .   18.85 

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    X1=33.92 y x2=18.85

     3   ++

    ;

     3   +.+.

       +.+.

       .

      13.35 

    Hallamos el error

    1 .−..   ∗100% 1.44% 2 .−..   ∗100% 1.32% 

    3 .−.

    .   ∗100% 1.27% 

    De esta manera pasmos el error dado que es del 3%

    Luego los valores de x1=33.92, x2=18.85 y x3=13.35

    Resultados:

    Método de eliminación de Gauss: x1=1210, x2=17210 y x3=-8.4593

    Método Gauss-Jordán: X1=29.46243695, x2=17.68914255 y x3=12.07990443 Método Gauss Seidel.: x1=33.92, x2=18.85 y x3=13.35

     Analizando los resultados obtenidos en los tres métodos tenemos que: los resultados

    obtenidos en cada método son diferentes, pero tienen una relación cercana en algunos

    casos, los métodos que más se parecen son Gauss-Jordan y Gauss.Seidel que, aunque

    utilizan metodología diferente buscan un resultado en común.

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    4. Determine el Polinomio de Interpolación de LaGrange para la siguiente tabla

      ⋯     3 5 71 31 51 7 

       15  71 105

    48    

      

     

     

       1 5 73 13 53 7     13  47 3516           1 3 75 15 35 7     11  31 2116             1 3 57 17 37 5     9  23 1548            Se reemplaza:

      ⋯  

      2   148     516   7148 3516 1  116   1316   4716 3516 2   116   1116   3116 2116 3  148     316   2348   516 

    x 1 3 5 7

    y -2 1 2 -3

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      2   148     516   7148 3516 1  116   1316   4716 3516

    2   116   1116   3116 2116 3  148     316   2348   516 

       248   1016   14248  7016  116   1316   4716 3516     216   2216   6216 4216   348     316   2348   516    

     

       

     

    5. Determine el polinomio de interpolación usando la interpolación de

    diferencias divididas de Newton, e interpole en el punto x=3.

    X 7 6 4 2 -4

     Y 1430 908 278 40 -242

    Se sabe que f(x)=y de esta manera se sacan las primeras diferencias

     ,         90814306 7     ,         278 9084 6     ,   

         40 278

    2 4   

     ,         242 40 4 2    Segundas diferencias

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     , ,   , ,      315 5224 7    

      , ,   , ,      119 3152 6     , ,   , ,      47 119 4 4    Tercera diferencia

     , , ,    , , , ,      69 692 7    

     (

    ,

    , ,

    )  ( , ,)  , ,

         9 69 4 6 

     

    Cuarta diferencia

     , , , ,    , , , , , ,       6 0 4 7  . Los resultados se evidencian en la tabla de diferencias divididas

     

      Diferencia 1 Diferencia 2 Diferencia 3 Diferencia 4

    7 1430  6 908 69315  04 278 69 . 119  62 40 9

    47 

    -4 -242

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      , [ ] , , [ ][ ] , , , [ ][ ][ ] , , , , [ ][ ][ ][ ]

     

      1430 522[ 7] 69[ 7][ 6] 0[ 7][ 6][ 4]0.545454[ 7][ 6][ 4][ 2]  Ahora tal y como se indica el ejercicio, se interpolamos en x=3  1430 522[3 7] 69[3 7][3 6] 0[3 7][3 6][3 4]

    0.545454[3 7][3 6][3 4][3 2] 

      1430 522[4] 69[4][3] 0[4][3][1]0.545454[4][3][1][1]   1430 2088 828 0 6.54545448 

      176.54545448 

    6. Para la siguiente tabla obtenga el Polinomio de Interpolación de diferencias

    finitas de Newton e Interpole en el punto x = -14/15

    X 0 -1 -1/3 -2/3

    y -2 -4 -8/3 -32/9

    Xk F(xk) Primera dif

    dividida

    Segunda dif

    dividida

    Tercera dif

    divididad

    0 -2

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    -1 -4 2

    -1/3 -8/3 2 0

    -2/3 -32/9 8/3 2 -3

      2 2 0 0 0 1 3 0 1 13   3  4  2  1415  3 1415   4 1415   1415  2 1492375  

    7. Dados los puntos: (-4.5, 0.7), (-3.2, 2.3), (-1.4, 3.8), (0.8, 5.0), (2.5, 5.5), (4.1,

    5.6) determine los polinomios de grado 4 y 5. Graficar para determinar la

    curva más aproximada.

    x y

    -4,5 0,7

    -3,2 2,3

    -1,4 3,8

    0,8 5

    2,5 5,5

    4,1 5,6

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     Ambas curvas tienen un coeficiente de correlación igual a 1, lo que indica que

    describen perfectamente el comportamiento de los puntos.

    y = -0,0008x4 + 0,002x3 - 0,0582x2 + 0,4967x + 4,6286

    R² = 1

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    -6 -4 -2 0 2 4 6

    Polinomio Grado 4

    y = 0,0001x5 - 0,0007x4 - 0,0007x3 - 0,0606x2 + 0,5089x + 4,6323

    R² = 1

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    -6 -4 -2 0 2 4 6

    Polinomio Grado 5

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    La trasformada Discreta de Fourier es una transformada que requiere que la función de

    entrada sea una secuencia discreta y de duración finita. Estas secuencias se pueden

    generar a partir del muestreo de una función continua, como puede ser la voz humana.

    Utilizar la DFT implica que el segmento que se analiza es un único periodo de una señal

    periódica que se extiende de forma infinita; si esto no se cumple, se debe utilizar una

    ventana para reducir los espurios del espectro.

    La DFT es una transformada de Fourier para análisis de señales de tiempo discreto y

    dominio finito.

       ∑    −=

     k=0, … N-1

    Donde i es la unidad imaginaria y    es la N-esima raíz de la unidadLa Transformada Discreta de Fourier presenta las siguientes propiedades: simetría

    conjugada, linealidad, desplazamiento, modulación, producto, simetría, conjugado,

    convolución circular, correlación y ecuación de Parseval.

    La Transformada Discreta de Fourier se puede hacer a partir de una señal x(t),

    muestreada durante D segundos, con periodo de muestreo ts: para ello debemos elegirel intervalo de muestreo ts de forma que se cumpla el teorema del muestreo; crear la

    expensión periódica (xp(t)) de x(t) con periodo D; tomar N muestras de xp(t) empezando

    en t=0; si hay discontinuidades, los valores de muestreo los tomamos en el punto medio

    de la señal.

    EL DFT es una aproximación al espectro de la señal analógica original. Su magnitud se

    ve influenciada por el intervalo de muestreo, mientras que su fase depende de los

    instantes de muestreo.

    Ejemplos

    1) Encontrar la DFT de x[n]= {0, 1, 2, 3, }

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    K=0  [0]  ∑ [] 0 1 2 3 6 

    1 [1]  [] 26   1 2 exp  2   2 2 

    2 [2]  [] 226   1 2 exp  2 2  2  3 [3]  [] 236   1 2 exp  32   3  2 2 

    Por lo tanto la DFT de x[n] es  []  6, 2 2, 2, 2 2  para {0, 1, 2, 3, ..}2) Encontrar la DFT de x[n]= {0, 2, 4, 6, 8,}

    N=5

    []  ∑   [] ∗ −∗∗  ∗∗ 0, 2, 4, 1=  [0]  ∑   []  0 2 4 6 8 20=  

    [1]  []  −∗∗ ∗   −∗∗   ∗∗0 2 4 6 8 20=  K=0  [0]  ∑ [] 2 4 6 8 20 Tenemos que N=8

    Implícitamente suponemos que se tiene la señal.

    Efectuamos la operación.

      ∑   ∗ ∗∗∗∗=    ∑   ∗ ∗∗∗∗=   −∗∗−∗∗   ∗∗.∗   ∗ ∗   ∗    

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    CONCLUSIONES

      El objetivo de los métodos numéricos es aproximar el valor numérico de objetos

    matemáticos usando el número finito de operaciones aritméticas.

      La interpolación polinómica es un número de puntos obtenidos por muestreo o a

    partir de un experimento para encontrar un polinomio que pase por todos los puntos.

      El método de diferencias divididas de Newton es muy algorítmico y resulta cómodo

    en determinados casos, sobre todo cuando se requiere calcular un polinomio

    interpolar de grado elevado.

      En la interpolación por el método de Lagrange para cada i, i=0, 1…n, construimos un

    polinomio de grado menor o igual que n, al que llamos pi de manera que pi(xi)=1 y

    pi(xj)=0 si j no es igual a i.

      El método de eliminación de Gauss es también conocido como triángulo de cascada,

    nos permite resolver sistemas de ecuaciones lineales con cualquier número de

    ecuaciones y de incógnitas.

      El método de Gauss –Jordan es una variación del método de eliminación de Gauss,permite resolver hasta 15 o 20 ecuaciones simultaneas, con 8 o 10 dígitos

    significativos en las operaciones aritméticas de la computadora. Este proceso se

    distingue del método Gaussiano en que cuando elimina una incógnita, se elimina de

    todas las ecuaciones restantes, es decir las que preceden a la ecuación pivote.

      En el Método de Gauss-Seidel Primeo ordenamos las ecuaciones, de modo que en

    la diagonal principal estén los coeficientes mayores para asegurar la convergencia.

      En el Método de eliminación de Gauss primero expresamos los coeficientes y elvector de términos independientes como una matriz aumentada o ampliada es (AIB).

      La transformada discreta de Fourier requiere que la función de entrada sea una

    secuencia discreta y de duración finita. Las secuencias se pueden generar a partir

    del muestreo de una función continua, como puede ser la voz humana. es una

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    aplicación que hace corresponder a una función f de valores complejos y definida en

    la recta.

      Con la realización de este trabajo se profundizaron conceptos adquiridos a través de

    la lectura y revisión de videos, los cuales permitieron la solución de los ejercicios

    planteados a través de métodos tales como el de eliminación de gauss, gauss-Jordán

    y gauss Seidel, así mismo se buscaron aproximaciones de soluciones mediante la

    interpolación de LaGrange, de Newton y la transformada de Fourier la cual es muy

    aplicada en el área de la electrónica para discretización de señales. Por tanto, se pudo

    concluir que los métodos numéricos son fundamentales y sirven para la solución de

    ecuaciones diferenciales lineales y no lineales y formular problemas matemáticos de

    tal manera que se puedan resolver usando operaciones matemáticas.

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    BIBLIOGRAFIA

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    Labor/Publicaciones de la UAB.

      Joaquín M. Ortega Aramburu (2002). Introducción al 'Análisis Matemática (2a

    edición, catalán). Publicaciones de la UAB.

      Burden, R.L., Faires, J.D., Análisis Numérico, Grupo Editorial Iberoamericano, 1985.

      J. M. Quesada, C. Sánchez, J. Jodar & J. Martínez, Análisis y Métodos Numéricos,

    Publicaciones de la Universidad de Ja  ́en, Ja ́en, 2004.  F. García & A. Nevot, Métodos Numéricos, Universidad Pontificia de Comillas,

    Madrid, 1997.

      T. G. Stockham, Jr., "High-speed convolution and correlation," in 1966 Proc. AFIPS

    Spring Joint Computing Conf. Reprinted in Digital Signal Processing, L. R. Rabiner

    and C. M. Rader, editors, New York: IEEE Press, 1972.