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Serie de Taylor y ecuación

Tengo esta ecuación:

$$960 - 84.60 \cdot \frac{1-(1+i)^{-12}}{i} = 0$$

Simplifico $( 1+i)^{-12}$ con una serie de Taylor $( 1 + x)^a$ .

pero obtengo $i = 0.087201167$ pero el resultado real debería ser $i = 0.00753$ (aproximadamente).

P.D.: Mi solución

$$( 1 + i)^{-12} = 1 - 12i + 78i^2 + 364i^3 $$

Entonces:

$$1 -(1+i)^{-12} = 12i - 78i^2 + 364i^3$$

Entonces recojo i y simplifico para obtener:

$$960 - 84.60 \cdot (12 - 78 i + 364 i^2) = 0$$

Y obtengo:

$$-55.20 + 6598.80 i - 30794.40i^2 == 0$$

Aplico la Fórmula Cuadrática y obtengo:

$$i = 0.087201167` \quad i = 2.055`$$

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marty cohen Puntos 33863

Su ecuación sólo puede resolverse numéricamente. Esto significa que hay que utilizar un método iterativo partiendo de una solución aproximada.

Yo lo resolvería así:

Como su ecuación es $960 - 84.60 * \left(\dfrac{1-(1+i)^{-12}}{i}\right) = 0 $ , Yo lo escribiría de la forma $1-(1+i)^{-12} = a i$ , donde $a = \dfrac{960}{84.60}\sim 11.34$ .

A continuación, utilizaría la primera dos términos en la expansión de $(1+i)^{-12}$ para obtener un valor inicial para $i$ . Desde $$(1+i)^{-12} \sim 1-12i +\frac{(-12)(-13)}{2}i^2 = 1-12i +78i^2, $$ $$\dfrac{1-(1+i)^{-12}}{i} \sim \dfrac{1-(1-12i+78i^2)}{i} =12-78i ,$$ por lo que la aproximación inicial sería $12-78i = 11.34$ o $i = \frac{.66}{78} \sim 0.0084 $ .

A partir de este valor inicial para $i$ , Yo aplicaría la regla de Newton: si $x$ es una raíz aproximada de $f(x) = 0$ , una mejor raíz es $x-\dfrac{f(x)}{f'(x)}$ .

Si $f(i) = 1-(1+i)^{-12} - a i $ , $f'(i) =12(1+i)^{-13}-a $ , por lo que la iteración sería $i =i - \dfrac{1-ai-(1+i)^{-12}}{12(1+i)^{-13}-a} $ .

También podrías escribir esto, multiplicando arriba y abajo por $(1+i)^{13}$ , como $i =i - \dfrac{(1+i)^{13}(1-ai)-(1+i)}{12-a(1+i)^{13}} $

En cualquier caso, dejaría la iteración en la forma $i = i-...$ para poder ver cuando converge observando la cantidad de $i$ se cambia.

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