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Buscador de raíces por el método de Newton

Encuentra una raíz de f(x)=0 con la iteración de Newton–Raphson desde una estimación inicial, mostrando cada iterado, el residuo f(xₖ) y la trayectoria de convergencia.

Introduce f(x) usando x como variable y una estimación inicial. La derivada se calcula numéricamente.

Acerca de esta herramienta

El Buscador de raíces por el método de Newton es una calculadora gratuita que funciona en el navegador y resuelve f(x) = 0 numéricamente usando la iteración de Newton–Raphson x_{k+1} = x_k − f(x_k)/f′(x_k). Partiendo de un valor semilla x₀, cada paso sigue la recta tangente en el punto actual hasta donde cruza el eje x, y ese cruce se convierte en la siguiente estimación. La derivada f′ se evalúa numéricamente con una diferencia simétrica, así que cualquier expresión que escribas — polinomios, radicales, trigonométricas, exponenciales, logaritmos — funciona sin que tengas que proporcionar la derivada.

Todo se ejecuta localmente en tu navegador con un pequeño analizador de expresiones, así que nada de lo que introduces se sube. Escribe f(x) usando x como variable (por ejemplo x^2 - 2, cos(x) - x, o exp(x) - 3*x), fija una estimación inicial y, opcionalmente, ajusta la tolerancia y el número máximo de iteraciones. La herramienta itera hasta que el tamaño del paso |x_{k+1} − x_k| o el residuo |f(x_k)| cae por debajo de la tolerancia, o hasta alcanzar el tope de iteraciones, y se detiene de forma segura si la derivada se aplana (cerca de cero) para no devolver nunca un número erróneo.

El panel de resultados informa la raíz convergida, el residuo f(raíz) en esa raíz, y cuántas iteraciones se necesitaron, junto a una tabla de iteraciones completa que lista k, x_k, f(x_k) y el error en cada paso. El método de Newton converge cuadráticamente cerca de una raíz simple — el número de dígitos correctos aproximadamente se duplica en cada paso — por lo que x² − 2 desde x₀ = 1.5 acierta √2 ≈ 1.414214 en solo un puñado de iteraciones.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la fórmula del método de Newton?
Es la iteración x_{k+1} = x_k − f(x_k)/f′(x_k). Geométricamente cada paso sigue la recta tangente en x_k hasta donde toca el eje x. Repetida desde una buena estimación inicial converge rápidamente a una raíz de f(x) = 0.
¿Cómo se calcula la derivada?
Numéricamente, con una diferencia simétrica (central) f′(x) ≈ (f(x+h) − f(x−h)) / (2h) usando un h pequeño escalado a x. Esto significa que solo introduces f(x) — sin necesidad de escribir la derivada — y cualquier función admitida funciona.
¿Por qué no logró converger?
El método de Newton puede fallar si la estimación inicial es mala, si el iterado cae donde f′(x) ≈ 0 (una tangente plana), o si la función no tiene ninguna raíz real cercana. Prueba una semilla distinta más cerca de donde esperas la raíz, o aumenta el máximo de iteraciones.
¿Qué controlan la tolerancia y el máximo de iteraciones?
La tolerancia es el umbral de parada: la iteración termina cuando el tamaño del paso o |f(x_k)| cae por debajo de ella (por defecto 1e-10). El máximo de iteraciones limita el bucle para que siempre termine; el valor por defecto es 50 y está limitado a 200.

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