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eia o excerto a seguir: “Problemas envolvendo a taxa de variação de uma variável em relação a outra são modelados através de uma equação diferenci...

eia o excerto a seguir: “Problemas envolvendo a taxa de variação de uma variável em relação a outra são modelados através de uma equação diferencial ou de uma equação de diferenças. Existe um número muito restrito de equações diferenciais cuja solução pode ser expressa sob uma forma analítica simples.” Fonte: HUMES, A. et al. Noções de cálculo numérico. São Paulo: McGraw Hill, 1984. p. 182. (Adaptado). Considerando essas informações, o conteúdo estudado sobre as equações diferenciais ordinárias e uma EDO descrita por y'=-x/y, 0 ≤ x ≤ 20, y(0)=20 e h=10, além da dinâmica proposta por Runge–Kutta, pode-se afirmar que o termo y_(i+1) equivale a:

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O método de Runge-Kutta é um método numérico utilizado para resolver equações diferenciais ordinárias (EDOs). No caso da EDO y'=-x/y, 0 ≤ x ≤ 20, y(0)=20 e h=10, o termo y_(i+1) representa o valor aproximado da solução da EDO no ponto x_(i+1) = x_i + h, onde h é o tamanho do passo utilizado no método de Runge-Kutta. Para calcular y_(i+1), é necessário utilizar as fórmulas do método de Runge-Kutta. O método de Runge-Kutta de quarta ordem é um dos mais utilizados e consiste em quatro etapas. As fórmulas para o método de Runge-Kutta de quarta ordem são: k1 = hf(x_i, y_i) k2 = hf(x_i + h/2, y_i + k1/2) k3 = hf(x_i + h/2, y_i + k2/2) k4 = hf(x_i + h, y_i + k3) y_(i+1) = y_i + (k1 + 2k2 + 2k3 + k4)/6 Substituindo os valores da EDO, temos: k1 = h(-x_i/y_i) k2 = h[-(x_i + h/2)/(y_i + k1/2)] k3 = h[-(x_i + h/2)/(y_i + k2/2)] k4 = h[-(x_i + h)/(y_i + k3)] y_(i+1) = y_i + (k1 + 2k2 + 2k3 + k4)/6 Com os valores iniciais y(0) = 20 e x_0 = 0, podemos calcular y_1, y_2, y_3, ..., y_20 utilizando o método de Runge-Kutta com h = 10.

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