Erro Aritmético do Ponto Flutuante
Eu estou usando a seguinte função para aproximar a derivada de uma função em um ponto:
def prime_x(f, x, h):
if not f(x+h) == f(x) and not h == 0.0:
return (f(x+h) - f(x)) / h
else:
raise PrecisionError
Como teste estou passandof
Comofx
ex
como 3.0. Ondefx
é:
def fx(x):
import math
return math.exp(x)*math.sin(x)
Que temexp(x)*(sin(x)+cos(x))
como derivado. Agora, de acordo com o Google e minha calculadora
exp(3)*(sin(3)+cos(3)) = -17.050059
.
Por enquanto, tudo bem. Mas quando decidi testar a função com valores pequenos parah
Eu tenho o seguinte:
print prime_x(fx, 3.0, 10**-5)
-17.0502585578
print prime_x(fx, 3.0, 10**-10)
-17.0500591423
print prime_x(fx, 3.0, 10**-12)
-17.0512493014
print prime_x(fx, 3.0, 10**-13)
-17.0352620898
print prime_x(fx, 3.0, 10**-16)
__main__.PrecisionError: Mantissa is 16 digits
Por que o erro aumenta quando h diminui (após um certo ponto)? Eu estava esperando o contrário atéf(x+h)
era igual af(x)
.