Examen Final - 75.12. Análisis Numérico I - 24/07/2008

Cátedra: Tarela
Fecha: ? Oportunidad - 1º Cuatrimestre 2008
Día: 24/07/2008

Enunciado

Problema 1

Se desea integrar numéricamente la ecuación de Van der Pol:
<tex>y ^{\prime \prime} -0.1(1-y ^{2} )y ^{\prime} + y = 0</tex> a) Plantear las expresiones que surgen de aplicar el método de Runge Kutta de 4to orden
b) Avanzar la solución un paso de cálculo considerando k=0.2 para el caso en que y(0)=1, y´(0)=0
(ayuda: siendo <tex>y ^{\prime}=f(t,y)</tex> y <tex>u</tex> la variable discreta asociada a <tex>y</tex>:
<tex>q_{1} = kf(t_{n}, u_{n})</tex>
<tex>q_{2} = kf(t_{n}+k/2, u_{n}+q_{1}/2)</tex>
<tex>q_{3} = kf(t_{n}+k/2, u_{n}+q_{2}/2)</tex>
<tex>q_{4} = kf(t_{n}+k, u_{n}+q_{3})</tex>
<tex>u_{n+1} = u_{n} + (q_{1} + 2q_{2} + 2q_{3} + q_{4})/6</tex>)

Problema 2

a) Analizar si el siguiente método numérico para integrar PVI de primer orden es consistente e indicar cual es el orden de su error de discretización
<tex>u_{n+1} = u_{n} + k/3[f(t_{n},u_{n}) + 2f(t_{n} + 3/4k,u_{n} + 3/4kf(t_{n},u_{n}))]</tex>
b) Aplicar el método anterior para calcular la solución del siguiente PVI en t=3 usando paso k=0.5 <tex>y^{\prime} = 1 +(t-y)^{2}</tex> con y(2) = 1 cuya solucion es <tex>y=t+1/(1-t)</tex>
c) Recalcular el método con k=1.0 y aplicar la extrapolación de Richardson para obtener un resultado más preciso que el obtenido en el punto anterior.

Pregunta 1

¿Cuál es el polinomio de mayor grado que puede ser integrado en forma exacta por los métodos de Rectángulo, Trapecio, Simpson y Gauss-Legendre de n puntos?. Justificar la respuesta.

Pregunta 2

¿Cuál método de interpolación conviene usar si luego se van a incorporar nuevos puntos de interpolación para aumentar el grado del polinomio interpolante?. Justificar la respuesta.

Resolución

Discusión

Si ves algo que te parece incorrecto en la resolución y no te animás a cambiarlo, dejá tu comentario acá.
materias/75/12/final_5_20080724.txt · Última modificación: 2008/07/24 22:02 por 4wd
 
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