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20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 1/11 Página inicial / Meus cursos / Período Acadêmico Emergencial - PAE / Instituto de Matemática e Estatística / IME06 / SALA02IMECNUM / Listas de Exercícios (valendo nota) / Lista 2 Iniciado em segunda, 20 Set 2021, 20:54 Estado Finalizada Concluída em segunda, 20 Set 2021, 21:28 Tempo empregado 33 minutos 59 segundos Avaliar 6,33 de um máximo de 10,00(63%) Questão 1 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Seja um sistema linear Ax=b, com . Utilizando a forma matricial da eliminação gaussiana sem pivoteamento parcial, podemos afirmar sobre a primeira matriz elementar utilizada. Os resultados estão sendo apresentados com duas casas decimais. Faça suas contas com todas as casas decimais disponíveis e passe para duas casas decimais, apenas na resposta. a. A segunda linha desta matriz terá os elementos -0,75; 1; 0 e 0, nesta ordem. Correto, a matriz de partida é a identidade, neste caso a segunda linha terá um multiplicador e as demais entradas da matriz identidade. b. A segunda coluna desta matriz terá os elementos 0,00; 1; 0 e 0, nesta ordem. Correto, a matriz de partida é a identidade, neste caso a segunda coluna terá as entradas da matriz identidade. c. Não sei (0). d. A primeira coluna desta matriz terá os elementos 1; 0,75; 0,59 e 2,23, nesta ordem. e. Nenhuma das linhas ou colunas das demais opções correspondem à primeira matriz elementar. A = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ 8, 8 6, 6 5, 2 19, 6 7, 4 17, 7 −0, 2 19, 9 4, 2 8, 8 2, 2 6 8, 6 3, 8 5, 5 3, 5 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ Sua resposta está correta. Na forma matricial da eliminação gaussiana sem pivoteamento parcial se multiplica pela esquerda a matriz aumentada por uma matriz que anule todos os elementos abaixo do primeiro pivô. Ela é construída a partir da matriz identidade colocando-se na sua primeira coluna os multiplicadores (elemento a ser anulado sobre o pivô) com a troca de sinal. As respostas corretas são: A segunda linha desta matriz terá os elementos -0,75; 1; 0 e 0, nesta ordem., A segunda coluna desta matriz terá os elementos 0,00; 1; 0 e 0, nesta ordem. https://ava.pr1.uerj.br/course/view.php?id=1033 https://ava.pr1.uerj.br/ https://ava.pr1.uerj.br/course/index.php?categoryid=2 https://ava.pr1.uerj.br/course/index.php?categoryid=34 https://ava.pr1.uerj.br/course/index.php?categoryid=73 https://ava.pr1.uerj.br/course/view.php?id=1033 https://ava.pr1.uerj.br/course/view.php?id=1033#section-7 https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/view.php?id=117521 20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 2/11 Questão 2 Parcialmente correto Atingiu 0,67 de 1,00 Gostaríamos de resolver um sistema linear , com sendo uma matriz quadrada de ordem . A função func1 recebe uma matriz A e um vetor b quaisquer. 1. function [T y infor] = func1(A,b) 2. [m n] = size(A); 3. Ab = [A b]; 4. infor = 0; 5. for ii=1 : (m-1) 6. for jj = (ii+1):m 7. aux = Ab(jj,ii)/Ab(ii,ii); 8. for kk = ii+1:(n+1) 9. Ab(jj,kk) = Ab(jj,kk)-aux*Ab(ii,kk); 10. endfor 11. endfor 12. endfor 13. T = triu(Ab)(:,1:n); 14. y = Ab(:,n+1); 15. infor = 1; 16. endfunction Podemos afirmar sobre esta função: a. Caso e não haja pivôs nulos a linha 9 será executada sem problemas. Correto, pois os laços garantem que a busca na matriz seja feita sem problemas pois as suas dimensões são e . Caso a operação da linha 9 será feita corretamente. O programa pode não chegar até a esta linha por outros problemas (por exemplo, número de linhas de diferente do número de linhas de ), mas se chegar até aí e não houver pivôs nulos, a operação será realizada com correção. b. Não sei. c. A função vai rodar sem problemas e fornecer as saídas esperadas desde que seja uma matriz e seja um vetor. d. Os laços da linhas 5 e 6 percorrem as linhas da matriz e o da linha 8 as suas colunas. Correto, pois os laços garantem que a busca na matriz seja feita da seguinte forma: a variável percorre as linhas da matriz, a variável aparece apenas como primeiro índice nas matrizes que ela é utilizada e a variável aparece como segundo índice nas matrizes que ela é utilizada. Na linha 7, a variável aparece como segundo índice, mas neste caso ela está ajudando a montar os multiplicadores que são buscados na coluna abaixo do pivô da linha , a referência continua sendo a linha . e. Usando a eliminação gaussiana, a função func1, caso não ocorra nenhum problema, calcula uma matriz triangular superior e um vetor , tais que os sistemas lineares e têm a mesma solução . Ax = b A n m ≠ n Ab m n + 1 Ab(ii, ii) ≠ 0 b A A b Ab Ab ii jj kk ii ii ii T y Tx = y Ax = b x Sua resposta está parcialmente correta. Você selecionou corretamente 2. 20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 3/11 Questão 3 Parcialmente correto Atingiu 0,50 de 1,00 Este código está implementando a parte da eliminação gaussiana referente à construção de uma matriz triangular superior (T) e de um novo lado direito (y), No entanto, não tem proteção alguma para dados de entrada inconsistentes ou errados. Por exemplo, caso det(a)=0, o programa não vai funcionar corretamente, pois vai surgir um pivô nulo, há outros problemas que serão tratados nas perguntas. As respostas corretas são: Usando a eliminação gaussiana, a função func1, caso não ocorra nenhum problema, calcula uma matriz triangular superior e um vetor , tais que os sistemas lineares e têm a mesma solução . , Caso e não haja pivôs nulos a linha 9 será executada sem problemas. , Os laços da linhas 5 e 6 percorrem as linhas da matriz e o da linha 8 as suas colunas. T y Tx = y Ax = b x m ≠ n Ab Seja um sistema linear Ax=b, com e . Utilizando a forma matricial da eliminação gaussiana com pivoteamento parcial, podemos afirmar sobre a ação da primeira matriz elementar sobre a matriz aumentada. a. Depois da aplicação da primeira matriz elementar, a quarta coluna da matriz aumentada será 1,8; 6,3; 3,1 e 5,5. b. Depois da aplicação da primeira matriz elementar, a terceira linha da matriz aumentada será -8,5; -7,2; -8,8; 3,1 e 9,8. Correto, as linhas do pivô antigo e do novo têm que ser trocadas, na eliminação gaussiana com pivoteamento parcial. As demais ficam iguais. c. Não sei (0). d. Depois da aplicação da primeira matriz elementar, a primeira coluna da matriz aumentada será -10,8; 2,1; -8,5 e 4,9, nesta ordem.. e. Não é necessária a troca de pivôs. A = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ 2, 1 −10, 8 −8, 5 4, 9 2, 9 10, 5 −7, 2 4, 65 2, 3 −1, 5 −8, 8 5, 3 1, 8 6, 3 3, 1 5, 5 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ b = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ 9, 9 1, 9 9, 8 9 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ Sua resposta está parcialmente correta. Você selecionou corretamente 1. Na forma matricial da eliminação gaussiana com pivoteamento parcial se multiplica pela esquerda a matriz aumentada por uma matriz que coloque, caso seja necessário, na primeira linha o novo pivô. Só que precisamos trocar as duas linhas para não alterar o resultado do sistema. Ela é construída a partir da matriz identidade, trocando-se duas linhas da matriz identidade; no caso, a primeira linha com a linha onde está o novo pivô. As respostas corretas são: Depois da aplicação da primeira matriz elementar, a primeira coluna da matriz aumentada será -10,8; 2,1; -8,5 e 4,9, nesta ordem.., Depois da aplicação da primeira matriz elementar, a terceira linha da matriz aumentada será -8,5; -7,2; -8,8; 3,1 e 9,8. 20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 4/11 Questão 4 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Gostaríamos de resolver um sistema linear , com sendo uma matriz quadrada de ordem . A função func1 recebe uma matriz A e um vetor b quaisquer. 1. function [T y infor] = func1(A,b) 2. [m n] = size(A); 3. Ab= [A b]; 4. infor = 0; 5. for ii=1 : (m-1) 6. for jj = (ii+1):m 7. aux = Ab(jj,ii)/Ab(ii,ii); 8. for kk = ii+1:(n+1) 9. Ab(jj,kk) = Ab(jj,kk)-aux*Ab(ii,kk); 10. endfor 11. endfor 12. endfor 13. T = triu(Ab)(:,1:n); 14. y = Ab(:,n+1); 15. infor = 1; 16. endfunction Podemos afirmar sobre esta função: a. Nenhuma das demais afirmativas é verdadeira. b. Caso ocorra um pivô nulo, a variavél vai ficar com um valor NaN ou Inf, dependendo do valor de de . Correto, caso podem ocorrer duas possibilidades: se então o resultado será NaN; se então o resultado será Inf. c. Os laços da linhas 5 e 6 percorrem as linhas da matriz e o da linha 8 as suas colunas. Correto, pois os laços garantem que a busca na matriz seja feita da seguinte forma: a variável percorre as linhas da matriz, a variável aparece apenas como primeiro índice nas matrizes que ela é utilizada e a variável aparece como segundo índice nas matrizes que ela é utilizada. Na linha 7, a variável aparece como segundo índice, mas neste caso ela está ajudando a montar os multiplicadores que são buscados na coluna abaixo do pivô da linha , a referência continua sendo a linha . d. Não sei. e. Na linha 13, a matriz vai guardar a parte triangular inferior da matriz atualizada, sem a sua última linha. Ax = b A n aux Ab(jj, ii) Ab(ii, ii) = 0 Ab(jj, ii) = 0 Ab(jj, ii) ≠ 0 Ab Ab ii jj kk ii ii ii T Ab Sua resposta está correta. Este código está implementando a parte da eliminação gaussiana referente à construção de uma matriz triangular superior (T) e de um novo lado direito (y), No entanto, não tem proteção alguma para dados de entrada inconsistentes ou errados. Por exemplo, caso det(a)=0, o programa não vai funcionar corretamente, pois vai surgir um pivô nulo, há outros problemas que serão tratados nas perguntas. As respostas corretas são: 20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 5/11 Caso ocorra um pivô nulo, a variavél vai ficar com um valor NaN ou Inf, dependendo do valor de de . , Os laços da linhas 5 e 6 percorrem as linhas da matriz e o da linha 8 as suas colunas. aux Ab(jj, ii) Ab 20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 6/11 Questão 5 Incorreto Atingiu 0,00 de 1,00 Queremos resolver um sistema linear , com sendo uma matriz quadrada de ordem . A função func1 recebe uma matriz e um vetor quaisquer. 1. function [T y] = func1(A,b) 2. m = size(A,1); 3. Ab = [A b]; 4. for ii= 1 : (m-1) 5. iim1 = ii+1; 6. [val ind] = max(abs(Ab(ii:end,ii))); 7. ind = ind+ii-1; 8. if (ind>ii) 9. aux = Ab(ii,:); 10. Ab(ii,:) = Ab(ind,:); 11. Ab(ind,:) = aux; 12. endif 13. Ab(iim1:end,iim1:end) = Ab(iim1:end,iim1:end)... 14. -Ab(iim1:end,ii)/Ab(ii,ii)*Ab(ii,iim1:end); 15. endfor 16. T = triu(Ab(:,1:(end-1))); 17. y = Ab(:,end); 18. endfunction Podemos afirmar sobre esta função: a. Na linha 6, o uso da função "abs" é opcional, ela pode ser retirada. b. Na linha 7, temos que atualizar a variável "ind", caso o contrário, a posição do candidato a pivô poderá estar errada. c. Nas linhas 8 a 12, estamos trocando de lugar as linhas da matriz aumentada e colocando a nova linha do pivô no lugar correto. d. Nenhuma das demais afirmativas é verdadeira. Errado, há afirmativas corretas. e. Não sei. Ax = b A m A b Sua resposta está incorreta. Este código está implementando a parte da eliminação gaussiana com pivoteamento parcial referente à construção de uma matriz triangular superior ( ) e de um novo lado direito ( ), No entanto, não tem proteção alguma para dados de entrada inconsistentes ou errados. Por exemplo, caso o número de linhas de e de não sejam os mesmos, o programa vai dar erro. Há outros problemas. As respostas corretas são: Na linha 7, temos que atualizar a variável "ind", caso o contrário, a posição do candidato a pivô poderá estar errada., Nas linhas 8 a 12, estamos trocando de lugar as linhas da matriz aumentada e colocando a nova linha do pivô no lugar correto. T y A b 20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 7/11 Questão 6 Incorreto Atingiu 0,00 de 1,00 Seja um sistema linear Ax=b, com , e . Utilizando a eliminação gaussiana com pivoteamento parcial, será necessária a utilização de troca de linhas para calcular os seguintes pivôs (marque todos que achar necessários): a. não será necessária a utilização de troca de linhas para o cálculo dos pivôs. Errado, há candidatos a pivôs que não serão os maiores elementos, em módulo, de suas colunas, excluindo os valores acima e na mesma coluna dos candidatos a pivô. b. para o cálculo do primeiro pivô. c. para o cálculo do segundo pivô. d. para o cálculo do terceiro pivô. e. Não sei (0). A = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ −18, 3 −6, 1 −12, 2 −24, 4 2, 2 1, 1 1, 1 1, 1 1, 1 2, 2 1, 1 1, 1 2, 2 1, 1 2, 2 1, 1 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ x = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ x1 x2 x3 x4 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ b = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ 3, 6 6, 7 2, 6 7, 9 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ Sua resposta está incorreta. Esta matriz precisa de pivoteamento pois nem sempre os candidatos a pivôs serão os maiores elementos, em módulo, de suas colunas, excluindo os valores acima e na mesma coluna do candidato a pivô. As respostas corretas são: para o cálculo do primeiro pivô., para o cálculo do segundo pivô., para o cálculo do terceiro pivô. 20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 8/11 Questão 7 Parcialmente correto Atingiu 0,67 de 1,00 Seja um sistema linear Ax=b, com e . Utilizando a forma matricial da eliminação gaussiana sem pivoteamento parcial, podemos montar a matriz aumentada e a primeira matriz elementar. Após multiplicarmos a primeira matriz elementar pela esquerda da matriz aumentada, a matriz resultante tem as seguintes propriedades. Os resultados estão sendo apresentados com duas casas decimais. Faça suas contas com todas as casas decimais disponíveis e passe para duas casas decimais, apenas na resposta. a. Nenhuma das linhas ou colunas das demais opções correspondem a matriz aumentada depois de ter sido multiplicada pela primeira matriz elementar. b. A primeira coluna desta matriz terá os elementos 9,2; 0; 0 e 0, nesta ordem. É isso mesmo, foi seguida a orientação: a primeira coluna da nova matriz aumentada preserva apenas a primeira entrada, as demais se tornam zero. c. A terceira linha desta matriz terá os elementos 0; -0,89; 1,18; 8,98 e 5,05, nesta ordem. Correto, foi aplicada a matriz elementar pela esquerda criando esta nova linha na matriz aumentada. d. Não sei (0). e. A terceira coluna desta matriz terá os elementos 6; 0,52; 1,18 e -4,08, nesta ordem. A = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ 9, 2 1, 2 5, 4 17, 3 1 15, 4 −0, 3 12, 6 6 1, 3 4, 7 7, 2 1, 4 8, 8 9, 8 6, 7 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ b = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ 1, 1 4, 2 5, 7 6, 2 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ Sua resposta está parcialmente correta. Você selecionou corretamente 2. Na forma matricial da eliminação gaussiana sem pivoteamento parcial se multiplica pela esquerda a matriz aumentada por uma matriz que anule todos os elementos abaixo do primeiro pivô. Ela é construída a partir da matriz identidade colocando-se na sua primeira coluna os multiplicadores (elemento a ser anulado sobre o pivô) com a troca de sinal. As respostas corretas são: A primeira coluna desta matriz terá os elementos 9,2; 0; 0 e 0, nesta ordem., A terceira linha desta matriz terá os elementos 0; -0,89; 1,18; 8,98 e 5,05, nesta ordem., A terceira coluna desta matriz terá os elementos 6; 0,52; 1,18 e -4,08, nesta ordem. 20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 9/11 Questão 8 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Resolva o sistemaque segue através do método de Gauss, onde a + b + c = 1. Escolha uma opção: a. x = 0,5 , x = 0,3075 , x = 0,1925 b. x = 0,5025 , x = 0,3175 , x = 0,18 c. x = 0,5025 , x = 0,3025 , x = 0,195 d. x = 0,5 , x = 0,3125 , x = 0,1875 e. Não sei = [a b c] = [a b c] ⎛ ⎝ ⎜ 0, 7 0, 3 0, 3 0, 2 0, 5 0, 3 0, 1 0, 2 0, 4 ⎞ ⎠ ⎟ 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Sua resposta está correta. A resposta correta é: x = 0,5 , x = 0,3125 , x = 0,18751 2 3 20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 10/11 Questão 9 Parcialmente correto Atingiu 0,50 de 1,00 Queremos resolver um sistema linear , com sendo uma matriz quadrada de ordem . A função func1 recebe uma matriz e um vetor quaisquer. 1. function [T y] = func1(A,b) 2. m = size(A,1); 3. Ab = [A b]; 4. for ii= 1 : (m-1) 5. iim1 = ii+1; 6. [val ind] = max(abs(Ab(ii:end,ii))); 7. ind = ind+ii-1; 8. if (ind>ii) 9. aux = Ab(ii,:); 10. Ab(ii,:) = Ab(ind,:); 11. Ab(ind,:) = aux; 12. endif 13. Ab(iim1:end,iim1:end) = Ab(iim1:end,iim1:end)... 14. -Ab(iim1:end,ii)/Ab(ii,ii)*Ab(ii,iim1:end); 15. endfor 16. T = triu(Ab(:,1:(end-1))); 17. y = Ab(:,end); 18. endfunction Podemos afirmar sobre esta função: a. Na linha 7, temos que atualizar a variável "ind", caso o contrário, a posição do candidato a pivô poderá estar errada. Correto, o comando da linha 6 devolve o índice da posição do pivô em um vetor (formado pelas elementos da matriz que estão abaixo e na coluna do pivô, incluindo o elemento que está na diagonal principal), então é necessário ajustar este índice para se buscar corretamente o pivô na matriz completa, pois fora a primeira coluna, todos as buscas serão feitas em vetores com menos linhas do que as linhas da matriz . b. Na linha 6, é essencial o uso da função "abs". c. Não sei. d. As linhas 13 e 14 estão atualizando todas as posições da matriz aumentada que estão abaixo da linha do pivô, mesmo as posições cujos resultados são conhecidos de antemão. e. Nenhuma das demais afirmativas é verdadeira. Ax = b A m A b A Ab Sua resposta está parcialmente correta. Você selecionou corretamente 1. Este código está implementando a parte da eliminação gaussiana com pivoteamento parcial referente à construção de uma matriz triangular superior ( ) e de um novo lado direito ( ), T y 20/09/2021 21:28 Lista 2: Revisão da tentativa https://ava.pr1.uerj.br/mod/quiz/review.php?attempt=178792&cmid=117521 11/11 Questão 10 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 No entanto, não tem proteção alguma para dados de entrada inconsistentes ou errados. Por exemplo, caso o número de linhas de e de não sejam os mesmos, o programa vai dar erro. Há outros problemas. As respostas corretas são: Na linha 6, é essencial o uso da função "abs"., Na linha 7, temos que atualizar a variável "ind", caso o contrário, a posição do candidato a pivô poderá estar errada. A b Seja um sistema linear Ax=b, com , e . Utilizando a eliminação gaussiana com pivoteamento parcial, será necessária a utilização de matrizes de permutação diferentes da identidade para calcular os seguintes pivôs (marque todos que achar necessários): a. para o cálculo do primeiro pivô. Correto, o candidato a pivô não é o maior elemento, em módulo, da primeira coluna. b. não será necessária a utilização de matrizes de permutação para o cálculo dos pivôs. c. para o cálculo do terceiro pivô. d. Não sei (0). e. para o cálculo do segundo pivô. A = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ −10, 8 −14, 4 −3, 6 −7, 2 7, 4 3, 7 3, 7 3, 7 3, 7 3, 7 7, 4 3, 7 7, 4 3, 7 3, 7 7, 4 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ x = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ x1 x2 x3 x4 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ b = ⎛ ⎝ ⎜⎜⎜ 3, 8 7, 6 1, 9 6, 4 ⎞ ⎠ ⎟⎟⎟ Sua resposta está correta. Esta matriz precisa de pivoteamento pois nem sempre os candidatos a pivôs serão os maiores elementos, em módulo, de suas colunas, excluindo os valores acima e na mesma coluna do candidato a pivô. A resposta correta é: para o cálculo do primeiro pivô. ◄ Programação - Lista 1 Seguir para... Programação da Lista 2 https://ava.pr1.uerj.br/mod/vpl/view.php?id=90996&forceview=1 https://ava.pr1.uerj.br/mod/vpl/view.php?id=90995&forceview=1
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