Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
CÁLCULO NUMÉRICO Prof. Dr. Ricardo Cardoso de Oliveira O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Figura 1: Aplicações de sistemas de equações. O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Um sistema de equações lineares é um conjunto formado por m equações lineares, as quais possuem n incógnitas e é escrito como: O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Para Arenales e Darezzo (2015), qualquer sistema de equações lineares com m equações e n incógnitas, uma das alternativas seguintes ocorre: • O sistema de equações lineares não admite solução. • O sistema de equações lineares tem infinitas soluções. • O sistema de equações lineares tem solução única. O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Para determinar a solução desses sistemas de equações lineares, podemos fazer uso de métodos diretos e métodos indiretos. De acordo com Burden e Faires (2011), nos métodos diretos, encontramos a solução exata, exceto quando há erros de arredondamentos. Os métodos indiretos são aqueles em que obtemos uma aproximação para a solução a partir de um método iterativo. O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Métodos diretos • Método de eliminação de Gauss. • Método de fatoração LU. • Regra de Cramer. • Método da matriz inversa. Métodos indiretos • Método de Jacobi. • Método de Gauss-Seidel. O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Método de eliminação de Gauss Considere o sistema de equações lineares do tipo: Aplicando sobre as equações desse sistema uma sequência de operações elementares escolhidas entre: • (i) troca de equações; • (ii) multiplicação de uma equação por uma constante real não nula; • (iii) adição de um múltiplo de uma equação à outra equação; encontramos um novo sistema de equações lineares, reescrito de tal forma que os sistemas sejam equivalentes. O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Exemplo 1: Use o método de eliminação de Gauss e resolva o sistema de equações lineares: Solução: O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Solução: O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Solução: O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Métodos iterativos: O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Métodos iterativos: O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Método iterativo de Jacobi: O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Método iterativo de Gauss-Seidel: O CÁLCULO NUMÉRICO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Exemplo 2: Solução: 8x y - z 8 x - 7y 2z 4 2x y 9z 12 ì + =ïïïï + = -í ïï + + =ïïî Exemplo 2 – Aplicando o método de Jacobi: Exemplo 2 – Aplicando o método de Gauss-Seidel:
Compartilhar