1. **Planteamiento del problema:**
Determinar la raíz de la ecuación $$\cos\left(x + \sqrt{2}\right) + x \left(\frac{x}{2} + \sqrt{2}\right) = 0$$ en el intervalo $$-2 \leq x \leq -1$$ con un error del 0.05%, usando la iteración $$x_{i+1} = x_i - \frac{f(x_i)}{f'(x_0)}$$ donde $$f'(x_0)$$ es la derivada evaluada en el punto inicial.
2. **Definir la función y su derivada:**
$$f(x) = \cos\left(x + \sqrt{2}\right) + x \left(\frac{x}{2} + \sqrt{2}\right)$$
Derivada:
$$f'(x) = -\sin\left(x + \sqrt{2}\right) + \left(\frac{x}{2} + \sqrt{2}\right) + x \cdot \frac{1}{2} = -\sin\left(x + \sqrt{2}\right) + \frac{x}{2} + \sqrt{2} + \frac{x}{2} = -\sin\left(x + \sqrt{2}\right) + x + \sqrt{2}$$
3. **Elegir punto inicial:**
Tomamos $$x_0 = -1.5$$ (en el intervalo dado).
4. **Calcular $$f'(x_0)$$:**
$$f'(-1.5) = -\sin\left(-1.5 + \sqrt{2}\right) + (-1.5) + \sqrt{2}$$
Calculamos $$-1.5 + \sqrt{2} \approx -1.5 + 1.4142 = -0.0858$$
$$\sin(-0.0858) \approx -0.0857$$
Entonces:
$$f'(-1.5) = -(-0.0857) -1.5 + 1.4142 = 0.0857 - 1.5 + 1.4142 = 0.0000$$
5. **Nota importante:** El valor de $$f'(x_0)$$ es aproximadamente cero, lo que haría la fórmula de iteración no válida (división por cero). Por lo tanto, se debe elegir otro $$x_0$$ cercano.
6. **Elegimos $$x_0 = -1.4$$:**
Calculemos $$f'(-1.4)$$:
$$-1.4 + 1.4142 = 0.0142$$
$$\sin(0.0142) \approx 0.0142$$
$$f'(-1.4) = -0.0142 -1.4 + 1.4142 = 0$$
De nuevo cercano a cero, intentamos $$x_0 = -1.3$$:
$$-1.3 + 1.4142 = 0.1142$$
$$\sin(0.1142) \approx 0.114$$
$$f'(-1.3) = -0.114 -1.3 + 1.4142 = 0.0002$$
Aún muy pequeño, intentamos $$x_0 = -1.2$$:
$$-1.2 + 1.4142 = 0.2142$$
$$\sin(0.2142) \approx 0.212$$
$$f'(-1.2) = -0.212 -1.2 + 1.4142 = 0.0022$$
Mejor, pero aún pequeño.
7. **Procedemos con $$x_0 = -1.2$$ y $$f'(x_0) = 0.0022$$:**
8. **Iteración:**
Para cada iteración:
$$x_{i+1} = x_i - \frac{f(x_i)}{f'(x_0)}$$
Calculamos $$f(x_i)$$ para $$x_0 = -1.2$$:
$$f(-1.2) = \cos(-1.2 + 1.4142) + (-1.2) \left(\frac{-1.2}{2} + 1.4142\right)$$
$$= \cos(0.2142) -1.2 ( -0.6 + 1.4142) = 0.977 -1.2 (0.8142) = 0.977 - 0.977 = 0$$
9. **Como $$f(x_0) \approx 0$$, la raíz está cerca de $$x_0 = -1.2$$.**
10. **Verificación del error:**
El error relativo porcentual es:
$$E_{rel} = \left| \frac{x_{i+1} - x_i}{x_{i+1}} \right| \times 100\%$$
Como $$x_1 \approx x_0$$, el error es menor que 0.05%.
**Respuesta final:**
La raíz aproximada es $$\boxed{-1.2}$$ con un error menor al 0.05%.
Raiz Iteracion 828462
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