Mathématiques avec Python et Ruby/Analyse numérique en Ruby

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Fonction[modifier | modifier le wikicode]

Les algorithmes ci-dessous seront appliqués à la fonction f : . On va donc commencer par créer une méthode pour cela:

def f(x)
    return x**2-5
end

Résolution numérique d'une équation[modifier | modifier le wikicode]

Pour chercher à près un antécédent de 0 par f, on peut utiliser la méthode de dichotomie:

def zerof(a,b)
    if f(a)*f(b)>0 then
        puts('Pas de solution unique entre '+a.to_s+' et '+b.to_s+'.')
    else
        while ((a-b).abs>1e-14)
            m=(a+b)/2.0
            if f(m)*f(a)>0 then
                a=m
            else
                b=m
            end
        end
    end
    return m
end


puts(zerof(1,3))

Le script affiche une solution parce que f(1) est négatif et f(3) positif. Sinon on aurait un message d'erreur.

Calcul approché d'un nombre dérivé[modifier | modifier le wikicode]

On approche la tangente par une sécante. On utilise une méthode centrée:

def NDerf(x)
    h=1e-10
    return (f(x+h)-f(x-h))/(2*h)
end

puts(NDerf(2))

On voit que

Calcul approché d'une intégrale[modifier | modifier le wikicode]

La méthode des rectangles consiste à approcher par la somme des aires des rectangles de largeur h et de hauteur f(a+nh) pour a+nh allant de a à b. On choisit N assez grand (ici 1 000 000) pour que h soit petit et l'approximation bonne:

def Nintf(a,b)
    h=(b-a).to_f/1e6
    return (1..1000000).inject{|s,i| s+=h*f(a+h*i)}
end

puts(Nintf(0,2))