Soluções analíticas e numéricas de equações não lineares com auxílio de recursos computacionais

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Silva, Diego Alves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Computational resources; Equações não lineares; Maxima; Métodos numéricos; Nonlinear equations; Numerical methods; Recursos computacionais; Zeros de funções; Zeros of functions
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55136/tde-31072018-163928/

O principal objetivo deste trabalho é apresentar técnicas de solução para equações não lineares. Especificamente, consideramos equações compostas por funções elementares, dentre elas polinomiais, racionais, trigonométricas, exponenciais e logarítmicas, e por operações algébricas de soma, subtração, multiplicação, divisão, potência e raiz. Exploramos técnicas de resolução analítica e numérica. Como não existem fórmulas resolventes de extensão geral, a técnica analítica consiste em aplicar operações elementares que nos levam a equações equivalentes (que têm a mesma solução) até que se consiga uma equação simples, de fácil resolução. Os métodos numéricos abrangem um conjunto maior de equações e obtêm uma aproximação para a solução por meio de um processo que gera uma sequência de aproximações. Entre os métodos numéricos estudados estão Bissecção, de Newton, das Secantes e do Ponto Fixo (ou Iteração Linear). Recursos Computacionais como calculadora, planilha eletrônica e o software Maxima foram utilizados com objetivo de automatizar os cálculos, tornando essa tarefa mais rápida, e também buscando extrair informações adicionais do processo de resolução como criar tabelas e traçar gráficos. Realizamos testes numéricos com equações de diversos graus de dificuldade. Observamos as vantagens, as desvantagens e as limitações de cada método e de cada recurso.