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1a
Questão
Uma loja vende um produto por R$50,00, cada unidade, e cobra a taxa de R$5,00
pela entrega, independentemente da quantidade comprada pelo cliente. Determine a
expressão do valor total a ser pago em reais, V(x), em função da quantidade x
comprada incluindo a taxa de entrega.
V(x) = 55
V(x) = 50x + 5
V(x) = 50x +5
V(x) = 50(x+5)
V(x) = x50 + 5
Respondido em 23/03/2023 18:35:19
Explicação:
Aplicação da função de 1º grau : y = ax + b. Parte proporcional à quantidade vendida =
preço unitário x quantidade = 50 x . Preço fixo de entrega = 5 .
Então o valor total é V(x) = 50x +5.
2a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Suponha a função contínua, definida por f(x) = x3 -10 . Marque o intervalo em que
existe pelo menos uma raiz real da equação f(x) = 0.
[0,1]
[2,3]
[1,2]
[-2,-1]
[-1,0]
Respondido em 23/03/2023 19:05:02
Explicação:
f(-2) = -18 f(-1) = -11 f(0) = -10 f(1) = -9 f(2) = -2 f(3) = 17
Então apenas o intervalo [2,3] atende à condição f(2) .f(3) < 0 para que tenha ao menos
uma raiz nesse intervalo.
3a
Questão
Acerto: 0,0 / 1,0
Uma equação f(x) = 0 é resolvida por um método iterativo. Dois valores consecutivos,
a quinta e sexta iterações, valem, respectivamente 1,257 e 1,254. Considerando
como critério de parada o erro absoluto igual a 0,01, marque a afirmativa correta.
O valor 1,254 não pode ser escolhido para ser a raiz aproximada da
equação f(x) = 0, uma vez que 1,257 - 1,254 = 0,003 < 0,01.
É verdade que f(1,257) - f(1,254) = 0,01
Qualquer um dos dois valores pode ser arbitrado para ser raiz aproximada
da equação f(x) = 0.
É verdade que f(0) = 1,254
O valor 1,254 pode ser escolhido para ser a raiz aproximada da equação f(x)
= 0, uma vez que 1,257 - 1,254 = 0,003 < 0,01.
Respondido em 23/03/2023 18:54:58
Explicação:
Se o critério de parada é o erro, devemos sempre que encontrarmos uma nova solução
aproximada comparar com a anterior e avaliar se é menor que o critério. No exercício, x5 =
1,257 e x6 = 1,254. Assim, como módulo (1,257 - 1,254) = 0,003 é menor que o erro (0,01),
1,254 é uma raiz aproximada de f(x) = 0.
4a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
O sistema de equações lineares abaixo pode ser representado em uma matriz
estendida como:
2x+3y-z = -7
x+y+z = 4
-x-2y+3z = 15
2 3 1 | -7
1 1 1 | 4
-1 -2 3 | 15
2 1 1 | -7
3 1 -2 | 4
-1 1 3 | 15
2 3 -1 | -7
1 1 1 | 4
-1 -2 3 | 15
1 0 0 | -7
0 1 0 | 4
0 0 1 | 15
2 3 1 | -7
1 1 1 | 4
1 2 3 | 15
Respondido em 23/03/2023 18:50:11
Explicação:
A quarta opção , identificada como correta, é a única matriz cujos termos aij correspondem
exatamente aos coeficientes numéricos de cada equação dada .
5a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Numa situação experimental, um engenheiro sabe que o carregamento distribuído
sobre uma viga é um arco de parábola dado pela equação w(x) = a.x2 + b.x, onde x é
dado em metros e W(x) em kN/m. A viga tem comprimento l = 2 m e, nas
extremidades, o carregamento é zero. Além disso, no ponto médio da viga W vale 2
kN/m. Encontre a função para W(x)
W(x) = -2.x2 + 4x
W(x) = 2.x2 + 4x
W(x) = x2 + 4x
W(x) = -2.x2 + 2x
W(x) = - x2 + 4x
Respondido em 23/03/2023 18:51:16
Explicação:
W(x) = a.x2 + bx
Para x = 2, W = 0. Logo, 0 = 4a + 2b
Para x = 1, W = 2. Logo, 2 = a + b
Resolvendo o sistema, a = -2 e b = 4. Portanto, W(x) = -2.x2 + 4x
6a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Muitas situações de engenharia necessitam do cálculo de integrais definas. Por vezes
devemos utilizar métodos numéricos para esta resolução. Considere o método
numérico de integração conhecido como regra dos trapézios. A aplicação deste
método consiste em dividir o intervalo de integração (de a a b) em trapézios com
mesma altura h = (b ¿ a)/n. Quando se aumenta n, ou seja, o número de trapézios, o
valor da integral definida:
Varia, diminuindo a precisão
Nada pode ser afirmado.
Nunca se altera
Varia, aumentando a precisão
Varia, podendo aumentar ou diminuir a precisão
Respondido em 23/03/2023 18:52:07
7a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
A sentença: "Valor do modulo da diferença numérica entre um numero exato e sua
representação por um valor aproximado" apresenta a definição de:
Erro absoluto
Erro derivado
Erro relativo
Erro fundamental
Erro conceitual
Respondido em 23/03/2023 18:52:29
8a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Na determinação de raízes de equações é possível utilizar o método iterativo
conhecido como de Newton- Raphson. Seja a função f(x)= x4 - 5x + 2. Tomando-se
x0 como ZERO, determine o valor de x1. SUGESTÃO: x1=x0- (f(x))/(f´(x))
1,0
0,4
0,6
1,2
0,8
Respondido em 23/03/2023 18:59:09
9a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
O Método de Euler é um dos métodos mais simples para a obtenção de pontos de
uma curva que serve como solução de equações diferenciais. Neste contexto,
geramos os pontos, utilizando a relação yk+1=yk+h.f(xk,yk), onde "h" representa o
passo adotado. Considerando a equação diferencial y'=y com y(0)=2, gere o ponto da
curva para k=1 e passo igual a 0,5. Assinale a opção CORRETA.
-2
3
-3
0
1
Respondido em 23/03/2023 18:58:50
10a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Aprendemos que a Matemática é a linguagem que utilizamos para expressar o
conhecimento de várias ciências como a Física, a Química, a Economia e diversas
outras. Associadas a Matemática estão as técnicas numéricas que nos facilitam a
obtenção de soluções, inserindo os computadores na execução de rotinas de cálculo.
Com relação ao cálculo numérico, podemos afirmar as seguintes sentenças,
com EXCEÇÃO de:
Um método numérico é um método não analítico, que tem como objetivo
determinar um ou mais valores numéricos, que são soluções de determinado
problema.
A precisão dos cálculos numéricos é também um importante critério para a
seleção de um algoritmo na resolução de um dado problema.
Em cálculo numérico, erro é a diferença entre dois valores gerados por
métodos não analíticos de obtenção do resultado.
Os métodos analíticos conduzem a soluções exatas para os problemas; os
métodos numéricos produzem, em geral, apenas soluções aproximadas.
Nos métodos numéricos é necessário decidir qual a precisão dos cálculos
com que se pretende obter a solução numérica desejada.
1a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Sendo f e g funções de R em R, definida por f(x) = 3x - 4 e g(x) = 4x -3 calcule f(3)
+g(2) .
14
7
9
6
10
Respondido em 23/03/2023 19:17:07
Explicação:
f(3) = 3.3 -4 = 5 e g(2) = 4.2 -3 = 5 , então f(3) +g(2) = 5 + 5 = 10 .
2a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Deseja-se buscar a raiz de uma equação f(x) =0 no intervalo [1,5] . Pelo método da
bisseção o intervalo a ser testado para a raiz na 1ª iteração deve ser escolhido
como:
[3,5] se f(3). f(5) > 0
[1,2 ] se f(1). f(2) < 0
[1,3] se f(1). f(3) < 0
[1,3] se f(1). f(3) > 0
[2,5] se f(2).f(5) >0 .
Respondido em 23/03/2023 19:07:16
Explicação:
Deve ser calculado o ponto médio do intervalo x= (1+5)/2 , donde x=3. .
Então os intervalos a serem testados podem ser [1,3] ou [3,5] ..
Entretanto o produto f(1).f(3) ou f(3) .f(5) tem que ser < 0 pelo teorema de Bolzano, para
que contenham ao menos uma raiz.
Só há uma opção que atende , citando intervalo [1,3] com f(1).f(3) < 0 .
As opções com x=2 não atendem ao método que prevê usar o ponto médio x =3..
3a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Qual método procuraa aproximação para o valor da raiz usando a derivada da
função?
Bisseção
Gauss Jacobi
Newton Raphson
Ponto fixo
Gauss Jordan
Respondido em 23/03/2023 19:15:54
Explicação:
Pelo método de Newton Raphson escolhe-se uma aproximação inicial para a raiz e após
isso calcula-se a função da reta tangente aplicando a derivada da função nesse ponto e a
interseção dela com o eixo das abcissas, buscando encontrar uma aproximação para a raiz.
Repete-se o processo, em um método iterativo, para encontrar a raiz da função .
4a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Os valores de x1,x2 e x3 são:
2,-1,3
1,-2,3
-1,2, 3
1,2,-3
-1, 3, 2
Respondido em 23/03/2023 19:16:14
Explicação:
Aplicando-se o método indicado, são determinados os valores das incógnitas
5a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Dentre os métodos numéricos para encontrar raízes (zeros) de funções reais, indique o
gráfico que corresponde aos MÉTODO DAS SECANTES:
Respondido em 23/03/2023 19:12:40
6a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Se u = (5,4,3) e v = (3,5,7), calcule u + 2v
(6,10,14)
(8,9,10)
(10,8,6)
(11,14,17)
(13,13,13)
Respondido em 23/03/2023 19:13:24
7a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Ao realizar uma medida o técnico anotou o valor 124 cm, mas o valor correto
era 114 cm. Qual o erro relativo desta medição?
0,81 %
8,8 %
8,1 %
0,88 %
10%
Respondido em 23/03/2023 19:18:55
Explicação:
Erro absoluto = módulo (124 - 114) = 10 cm
Erro relativo: = 10 / 114 = 0,088 = 8,8 %
8a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Uma técnica importante de integração numérica é a de Romberg. Sobre este método
é correto afirmar que:
É um método de pouca precisão
Tem como primeiro passo a obtenção de aproximações repetidas pelo método
dos retângulos
Só pode ser utilizado para integrais polinomiais
Tem como primeiro passo a obtenção de aproximações repetidas pelo método
do trapézio
É um método cuja precisão é dada pelos limites de integração
Respondido em 23/03/2023 19:14:08
Gabarito
Comentado
9a
Questão
Acerto: 0,0 / 1,0
Dentre os métodos numéricos para encontrar raízes (zeros) de funções reais, indique
o gráfico que corresponde aos MÉTODO DA BISSEÇÃO:
Respondido em 23/03/2023 19:10:04
10a
Questão
Acerto: 1,0 / 1,0
Dentre os conceitos apresentados nas alternativas a seguir, assinale aquela que NÃO
pode ser enquadrada como fator de geração de erros:
Uso de dados de tabelas
Uso de dados matemáticos inexatos, provenientes da própria natureza dos
números
Uso de dados provenientes de medição: sistemáticos (falhas de construção ou
regulagem de equipamentos) ou fortuitos (variações de temperatura, pressão)
Execução de expressão analítica em diferentes instantes de tempo.
Uso de rotinas inadequadas de cálculo
1
Questão
3
-11
-5
2
-3
Respondido em 23/03/2023 18:18:19
Explicação:
f(2) = 3.2 - 5 = 1
f(-2) = 3.(-2) - 5 = -11
f(2) + f(-2) = -10 / 2 = -5
2
Questão
Seja f uma função de R em R, definida por f(x) = x2 - 1, calcule f(1/2).
- 4/3
- 3/4
- 0,4
4/3
3/4
Respondido em 23/03/2023 18:18:28
Explicação:
(1/2)² - 1 = 1/4 - 1 = -3/4
3
Questão
O número binário (10000111101)2 tem representação na base decimal igual a:
1086
1084
10860
1085
10085
Respondido em 23/03/2023 18:18:40
4
Questão
-7
2
-11
3
-3
Respondido em 23/03/2023 18:18:45
5
Questão
As funções matemáticas aparecem em diversos campos do conhecimento, descrevendo o
comportamento da variável em estudo. Por exemplo, em Física, temos a descrição da
velocidade de uma partícula em função do tempo no qual a observação se processa; em
Economia, temos a descrição da demanda de um produto em função do preço do mesmo,
entre outros exemplos. Com relação a função matemática que segue a lei algébrica f(x)=ax+b,
com "a" e "b" representando números reais ("a" diferente de zero), PODEMOS AFIRMAR:
O coeficiente "a" é denominado de coeficiente angular e nos fornece informação
sobre a angulação da reta.
O coeficiente "b" é denominado de coeficiente angular e nos fornece informação
sobre a angulação da reta.
O coeficiente "b" é denominado de linear e nos fornece informação sobre a
angulação da reta.
O coeficiente "a" é denominado de coeficiente linear e nos fornece informação sobre
o ponto em que a reta intercepta o eixo horizontal.
O coeficiente "a" é denominado de coeficiente angular e nos fornece informação
sobre o ponto em que a reta intercepta o eixo horizontal.
Respondido em 23/03/2023 18:19:09
6
Questão
Usando o arredondamento de 3 casa decimais o valor do número 1,42563267 fica?
1,436
1,425
1,426
1,526
1,427
Respondido em 23/03/2023 18:19:14
Explicação:
Como foi pedido o arredondamneto com 3 casa decimais observa-se a quarta casa, se está for
maior ou igual a 5 sobe um número na terceira casa decimal, se ela for menor matém-se a
terceira casa decimal
1
Questão
Abaixo tem-se a figura de uma função e a determinação de intervalos sucessivos em
torno da raiz xR . Os expoentes numéricos indicam a sequência de iteração.
Esta é a representação gráfica de um método conhecido com:
Bisseção
Ponto fixo
Gauss Jacobi
Gauss Jordan
Newton Raphson
Respondido em 23/03/2023 18:21:35
Explicação:
No método da BISSEÇÃO divide-se o intervalo ao meio e testa-se em qual deles está a raiz .
Então divide-se esse novo intervalo e refaz-seo teste repetindo divisões sucessivas até um
valor próximo da raiz , conforme erro pré estabelecido
2
Questão
A substituição de um processo infinito por um finito resulta num erro como o que acontece em
0,435621567...= 0,435. Esse erro é denominado:
Absoluto
De truncamento
Relativo
De modelo
Percentual
Respondido em 23/03/2023 18:22:09
Explicação:
Em matemática e ciência da computação, o truncamento é a limitação do número de dígitos à
direita da vírgula decimal
3
Questão
A teoria da Computação Numérica se baseia em estabelecer rotinas reiteradas de cálculos
matemáticos com o intuito de se obter solução aproximada ou mesmo exata para um
determinado problema. Neste contexto, é ideal que uma rotina de cálculo seja implementada
em um computador, sendo utilizadas algumas estruturas lógicas básicas. Com relação a estas
estruturas, NÃO PODEMOS AFIRMAR:
Estruturas sequenciais representam ações que seguem a outras ações
sequencialmente. A saída de uma ação é a entrada de outra.
As estruturas repetitivas, sequenciais e seletivas utilizam com frequência os
"pseudocódigos" para expressarem as ações a serem executadas.
Estruturas seletivas são aquelas que possuem ações que podem ser realizadas ou
não. No pseudocódigo estas estruturas são representadas diversas vezes pela
palavra inglesa "if".
Estruturais repetitivas representam ações condicionadas a um critério de parada, às
vezes determinado em pseudocódigo pela palavra inglesa "while".
Estruturas repetitivas representam ações que se repetem um número indeterminado
de vezes. Em pseudocódigo podem ser representadas pela palavra inglesa "until".
Respondido em 23/03/2023 18:22:58
Explicação:
Estruturas repetitivas sempre devem ter uma condição lógica de saída
4
Questão
Sejam os vetores u = (0,2), v = (-2,5) e w = (x,y) do R2. Para que w = 3u + v, devemos ter x + y
igual a:
9
2
18
10
5
Respondidoem 23/03/2023 18:24:07
Explicação:
xu = 3.0 - 2 = -2
yu = 3.2 + 5 = 11
5
Questão
Determine o x6 da equção f(x)=(x+1)2e(x2-2)-1=0 usando o método da bissecção sabendo-se
que a raiz procurada está em [0,1]
0,859375
0,869375
0,859275
0,859374
0,858375
Respondido em 23/03/2023 18:24:49
Explicação:
Basta aplicar o método da bissecção por 6 vezes
6
Questão
Cálculo Numérico e Programação Computacional estão intimamente relacionados, pois este
segundo procedimento, com suas metodologias de programação estruturada, é ideal para a
execução de rotinas reiteradas. Com relação a este contexto, NÃO podemos afirmar:
A programação estruturada é uma forma de programação de computadores básica
que tem como um dos objetivos facilitar o entendimento dos procedimentos a serem
executados.
A programação estruturada consegue através da decomposição de um problema
melhorar a confiabilidade do mesmo.
A programação estruturada apresenta estruturas de cálculo sem que as mesmas
contenham rotinas repetitivas.
A programação estruturada se desenvolve com a decomposição do problema em
etapas ou estruturas hierárquicas.
A programação estruturada tem como essência a decomposição do problema, com o
objetivo de facilitar o entendimento de todos os procedimentos.
Respondido em 23/03/2023 18:25:10
Explicação:
Programação estruturada admite estruturas de repetição
7
Questão
Considere a função f(x) = x^3 - 2x e o intervalo [1, 3]. Utilizando o método da falsa posição,
qual o valor da raiz após a primeira iteração.
1,56
0,55
1,85
1,14
1,00
Respondido em 23/03/2023 18:25:12
Explicação:
Função f(x) = x3 - 2x e o intervalo [1, 3]. . Valor da raiz após a primeira iteração - o método da
falsa posição. 1,14
Confirmando a existência de raiz : f(1) = 1-2 = -1 .. f(3) = 27 - 6 = +21 , então como f(1)
. f(3) < 0 , há ao menos uma raiz nesse intervalo .
x = [a. f(b) - b. f(a) ] / [f(b) - f(a) ] ,
Cálculo de x0 : a=1 , b= 3, f(b) = f(3) = 21 , f(a)= f(1) = - 1 ,
substituindo na expressão de x , resulta x0 = [1. 21 - 3(-1)] / [ 21 - (-1)] = 24 / 22 = 1,0909
Testando novo intervalo : f(x0) = 1,09093 - 2 .1,0909 = 1,2982 - 2,1818 = - 0,8835 ,sinal
diferente de f(b), então intervlo da raiz é [x0 e 3]
Então na fórmula de x : a = x0 = 1,0909 , b = 3 , f(a) = f(x0) = -0,8835 , f(b) = 21
substituindo na expressão de x ,
resulta x1 = [1,0909 x 21 - 3(-0,8835)] / [ 21 - (-0,8835)] = (22,9089 + 2,6505 =25,5594 ) /
21,8835 = 1.1679
8
Questão
Considere uma função real de R em R denotada por f(x). Ao se representar a função f(x) num
par de eixos xy. percebe-se que a mesma intercepta o eixo horizontal x. Quanto a este ponto, é
correto afirmar que:
É a ordenada do ponto em que a derivada de f(x) é nula
É a abscissa do ponto em que a derivada de f(x) é nula
É o valor de f(x) quando x = 0
É a raiz real da função f(x)
Nada pode ser afirmado
Respondido em 23/03/2023 18:25:47
Explicação:
No ponto em que a função cruza o eixo x , o valor da abcissa x é denomindado raiz da função
.
1
Questão
No cálculo numérico podemos alcançar a solução para determinado problema utilizando os
métodos iterativos ou os métodos diretos. É uma diferença entre estes métodos.
o método iterativo apresenta resposta exata enquanto o método direto não.
não há diferença em relação às respostas encontradas.
no método direto o número de iterações é um fator limitante.
o método direto apresenta resposta exata enquanto o método iterativo pode não
conseguir.
Os métodos iterativos são mais simples pois não precisamos de um valor inicial para
o problema
Respondido em 23/03/2023 18:27:08
Explicação:
Os métodos iterativos são aqueles em que determinamos a solução, aproximada ou exata, a
partir de um determinado valor. São feitas iterações por meio de relações matemáticas e novos
valores vão sendo alcançados, até que estejamos próximo da solução (estima-se um critério de
parada). Já nos métodos diretos, existem relações matemáticas que determinam diretamente o
valor da solução.
2
Questão
O método do ponto fixo, é um método que permite encontrar as raízes de uma equação f(X)
através de:
Uma expressão que seja uma das possíveis derivadas de f(x).
Uma reta tangente à expressão f(x).
Uma aproximação da reta tangente f(x).
Um sistema linear das possíveis expressões de baseadas em f(x).
Uma expressão fi(x) baseada em f(x).
Respondido em 23/03/2023 18:27:11
Explicação: A raiz da equação é encontrada através da raiz de uma função fi(x) que podemos
resolver ao invés da f(x). Assim o valor x é chamado um ponto fixo da segunda equação.
3
Questão
Determine, utilizando o método de newton-raphson, qual a raiz da equação f(x) =
3x4-x-3 utilizando x0 = 1. Aplique duas iterações do método e indique a raiz
encontrada. (Utilize quatro casas decimais para as iterações)
1.0746
1.0800
1.0245
1.0909
1.9876
Respondido em 23/03/2023 18:27:59
Explicação:
f(x) = 3x4-x-3 , utilizando x0 = 1. Aplique duas iterações para a raiz .
xn+1 = xn - [ f(xn) / f' (xn) ]
x1 = x0 - [f(x0) / f"(x0)]
f '(x) = 12x3 - 1
f(x0) = f(1) = 3.14- 1 - 3 = -1 ... f '(x0 ) = 12.13 - 1 = 11
daí : x1 = 1 - (-1) / 11 = 12/11 = 1,0909
x2 = x1 - [f(x1) / f"(x1)]
f(x1) = 3. 1,09094 - 1,0909 - 3 = 0,1578 ... f '(x1 ) = 12.(1,0909) 3 - 1 = 14,578
daí x2 = 1,0909 - ( 0,1578 ) / 14,578 = 1,0909 - 0,0108 = 1,0801
4
Questão
Vamos encontrar uma aproximação da raiz da função: f(x) = x2 - 3 utilizando o Método de
Newton-Raphson. Realize 1 iteração. Além disso, temos x0=1 e f'(x)= 2x. Após a
realização da iteração diga o valor encontrado para x1.
1
1.75
-2
-1
2
Respondido em 23/03/2023 18:28:32
Explicação:
Como f'(x)= 2x. e x0 =1 , temos após a realização dessa iteração : x1 = 2x = 2x0 = 2 .1 = 2 .
5
Questão
Considere a descrição do seguinte método iterativo para a resolução de equações. " a partir de
um valor arbitrário inicial x0 determina-se o próximo ponto traçando-se uma tangente pelo
ponto (x0, f(x0)) e encontrando o valor x1 em que esta reta intercepta o eixo das abscissas."
Esse método é conhecido como:
Método de Pégasus
Método da bisseção
Método do ponto fixo
Método das secantes
Método de Newton-Raphson
Respondido em 23/03/2023 18:29:16
Explicação:
O Método de Newton procura uma convergência mais rápida para a raiz usando a derivada da
função . Devido à interpretação gráfica da derivada como tangente , é também conhecido
como Método das Tangentes .
6
Questão
Considere a função polinomial f(x) = 4x3 - 5x. Existem vários métodos iterativos para se
determinar as raízes reais, dentre eles, Método de Newton Raphson - Método das Tangentes.
Se tomarmos como ponto inicial x0= 1, a próxima iteração (x1) será:
3,243
1,143
2,143
1,243
2,443
Respondido em 23/03/2023 18:32:18
Explicação:
Newton_Raphson:
x1 = x0 - f(x0)/ f'(x0)
x0 = 1
f(x) = 4x3 - 5x
f'´(x) = 12x2 - 5
Para x0 = 1
f(1) = 4.13 - 5.1 = -1
f'´(1) = 12.12 - 5 = 7
Assim, x1 = x0 - f(x0)/ f'(x0) = x1 = 1 - (-1)/ 7 = 1,1428 = 1,143
7
Questão
Dentre os métodos numéricos para encontrar raízes (zeros) de funções reais, indique o
gráfico que corresponde aos MÉTODO DE NEWTON-RAPHSON:
Respondido em 23/03/2023 18:32:31
Explicação:
O Método de Newton procura uma convergência mais rápida para a raiz usando a derivada da função .
Devido à interpretação gráfica da derivada da funçãocomo a tangente , é também conhecido como
Método das Tangentes , exemplificado na segunda figura.
8
Questão
Considere a função f(x) = ex - 10 e o intervalo (0, 3). Utilizando o método de Newton Raphson,
com uma única iteração, determine aproximadamente a raiz real da equação f(x) =0 no
intervalo considerado.
Dados: x0 = 2 / e2 = 7,3875
3,104
2.154
2,354
3,254
2,854
Respondido em 23/03/2023 18:32:39
Explicação:
f(x) = ex - 10 / f '(x) = ex
f(2) = e2 - 10 = -2,6124 / f '(2) = e2 = 7,3875
x1 = x0 - f(x0)/f '(x0)
x1 = 2 - (-2,6124)/(7,3875) = 2,354
1.
Resolva o sistema de equações abaixo e encontre x e y:
3x - 2y = - 12
5x + 6y = 8
x = - 2 ; y = -5
x = -2 ; y = 3
x = 5 ; y = -7
x = 2 ; y = -3
x = 9 ; y = 3
Explicação:
Multiplicando toda a primeira equação por 3 resulta : 9x - 6y = -36 ...
Somada esta à segunda , elimina-se o termo com y , resultando a equação ; 14x = -28 ,
donde x = -2 .
Substituindo x = - 2 na primeira resulta : - 6 - 2y = -12 ... -2y = -6 ... y = 3
2.
Para resolvermos um sistema de equações lineares através do método de
Gauss-Jordan, nós representamos o sistema usando uma matriz e aplicamos
operações elementares até que ela fique no seguinte formato: Obs:
Considere como exemplo uma matriz 3X3. Considere que * representa um
valor qualquer.
1 0 0 | *
0 1 0 | *
0 0 1 | *
1 0 0 | *
1 1 0 | *
1 1 1 | *
0 0 1 | *
0 0 1 | *
0 0 1 | *
1 1 1 | *
1 1 1 | *
1 1 1 | *
1 1 1 | *
0 1 1 | *
0 0 1 | *
Explicação:
O objetivo é fazer operações de modo a obter uma matriz com 1 apenas na diagonal e o restante
zero . . Desse temos imediatamente, em cada linha, o valor solução para cada variável lido na
última coluna.
3.
Marque o item correto sobre o Método Eliminação de Gauss:
É utilizado para fazer a interpolação de dados.
Utiliza o conceito de matriz quadrada.
É utilizado para encontrar a raiz de uma função.
Nenhuma das Anteriores.
É utilizado para a resolução de sistema de equações lineares.
Explicação:
Observando a teoria , o Método Eliminação de Gauss é usado na resolução de sistema de equações
lineares. Não usa conceito de matriz quadrada., e não é usado para cálculo de raiz de
função. nem para fazer interpolação de dados .Então só a opção correspondente está correta.
4.
A resolução de sistemas lineares pode ser feita a partir de métodos diretos ou
iterativos. Com relação a estes últimos é correto afirmar, EXCETO, que:
Consistem em uma sequência de soluções aproximadas
Apresentam um valor arbitrário inicial.
As soluções do passo anterior alimentam o próximo passo.
Sempre são convergentes.
Existem critérios que mostram se há convergência ou não.
Explicação:
As afirmações sobre métodos iterativos estão corretas , exceto a que "sempre são convergentes."
Nem sempre a solução converge ou tende a um valor como resposta.
Gabarito
Comentado
5.
O sistema de equações lineares abaixo pode ser representado em uma
matriz estendida como:
2x+3y-z = -7
x+y+z = 4
-x-2y+3z = 15
2 1 1 | -7
3 1 -2 | 4
-1 1 3 | 15
1 0 0 | -7
0 1 0 | 4
0 0 1 | 15
2 3 1 | -7
1 1 1 | 4
1 2 3 | 15
2 3 1 | -7
1 1 1 | 4
-1 -2 3 | 15
2 3 -1 | -7
1 1 1 | 4
-1 -2 3 | 15
Explicação:
A quarta opção , identificada como correta, é a única matriz cujos termos aij correspondem
exatamente aos coeficientes numéricos de cada equação dada .
6.
Os valores de x1,x2 e x3 são:
-1,2, 3
2,-1,3
1,-2,3
-1, 3, 2
1,2,-3
Explicação:
Aplicando-se o método indicado, são determinados os valores das incógnitas
7.
Considere um sistema linear 2 x 2, isto é, duas equações e duas incógnitas.
Ao fazer a representação no plano cartesiano xy tem-se duas retas
concorrentes. A respeito deste sistema podemos afirmar que:
nada pode ser afirmado.
apresenta infinitas soluções
não apresenta solução
apresenta ao menos uma solução
apresenta uma única solução
Explicação:
A representação gráfica de uma equação do primeiro grau é uma reta. No exercício, as duas retas
concorrem. Assim, o sistema apresenta solução única ( o ponto de concorrência). Portanto, o
sistema é possível e determinado.
8.
Uma maneira de resolver um sistema linear é utilizando a eliminação de
Gauss. Este método pode ser resumido como:
Encontrar uma matriz equivalente com (n-1) linhas 'zeradas'.
Encontrar uma matriz equivalente escalonada
Determinar uma matriz equivalente não inversível
Determinar uma matriz equivalente com determinante nulo
Determinar uma matriz equivalente singular
Explicação:
A partir do escalonamento de uma matriz, é possível resolver o sistema pelo método citado. Por
exemplo, num sistema 3 x 3, "eliminar os coeficientes" de x e y na terceira linha linha e de z na
segunda linha. Assim, encontramos, diretamente o valor de z na terceira linha. Substituindo na
segunda linha, encontramos y e, por fim, x.
Em Cálculo Numérico possuímos o Método de Lagrange para a interpolação polinomial de funções
quando conhecemos alguns pontos das mesmas. Considerando este método como referência,
determine o "polinômio" que melhor representa os pontos (1,3), (4,9), (3,7) e (2,5).
y=x2+x+1
y=2x+1
y=2x
y=x3+1
y=2x-1
Explicação:
Substituindo nas funções questionadas os valores de x e de y dos pontos (x,y) dados , observamos
que apenas a função y=2x+1 atende a todos os valores dos pares x e y .
Por exemplo, para (1,3) temos x=1 , y =3 e substitundo nessa função , confirma-se a igualdade :
3 = 2.1 + 1 ...
O mesmo ocorre para os demais pontos (x=4, y =9 ) , ( x=3 , y =7) e (x=2, y =5) ..
As demais opções de função não confirmam a igualdade , quando se substituem todos os
valores (x, y).
2.
Considere um sistema linear 2 x 2, isto é, duas equações e duas incógnitas.
Ao fazer a representação no plano cartesiano xy tem-se duas retas
concorrentes. A respeito deste sistema podemos afirmar que:
apresenta infinitas soluções
apresenta uma única solução
nada pode ser afirmado.
apresenta ao menos uma solução
não apresenta solução
Explicação:
A representação gráfica de uma equação do primeiro grau é uma reta. No exercício, as duas retas
concorrem. Assim, o sistema apresenta solução única ( o ponto de concorrência). Portanto, o
sistema é possível e determinado.
3.
Uma maneira de resolver um sistema linear é utilizando a eliminação de
Gauss. Este método pode ser resumido como:
Determinar uma matriz equivalente com determinante nulo
Determinar uma matriz equivalente não inversível
Encontrar uma matriz equivalente com (n-1) linhas 'zeradas'.
Determinar uma matriz equivalente singular
Encontrar uma matriz equivalente escalonada
Explicação:
A partir do escalonamento de uma matriz, é possível resolver o sistema pelo método citado. Por
exemplo, num sistema 3 x 3, "eliminar os coeficientes" de x e y na terceira linha linha e de z na
segunda linha. Assim, encontramos, diretamente o valor de z na terceira linha. Substituindo na
segunda linha, encontramos y e, por fim, x.
4.
Os valores de x1,x2 e x3 são:
1,-2,3
-1, 3, 2
-1,2, 3
1,2,-3
2,-1,3
Explicação:
Aplicando-se o método indicado, são determinados os valores das incógnitas
5.
Resolva o sistema deequações abaixo e encontre x e y:
3x - 2y = - 12
5x + 6y = 8
x = - 2 ; y = -5
x = 5 ; y = -7
x = -2 ; y = 3
x = 9 ; y = 3
x = 2 ; y = -3
Explicação:
Multiplicando toda a primeira equação por 3 resulta : 9x - 6y = -36 ...
Somada esta à segunda , elimina-se o termo com y , resultando a equação ; 14x = -28 ,
donde x = -2 .
Substituindo x = - 2 na primeira resulta : - 6 - 2y = -12 ... -2y = -6 ... y = 3
6.
Para resolvermos um sistema de equações lineares através do método de
Gauss-Jordan, nós representamos o sistema usando uma matriz e aplicamos
operações elementares até que ela fique no seguinte formato: Obs:
Considere como exemplo uma matriz 3X3. Considere que * representa um
valor qualquer.
1 0 0 | *
1 1 0 | *
1 1 1 | *
1 0 0 | *
0 1 0 | *
0 0 1 | *
1 1 1 | *
0 1 1 | *
0 0 1 | *
0 0 1 | *
0 0 1 | *
0 0 1 | *
1 1 1 | *
1 1 1 | *
1 1 1 | *
Explicação:
O objetivo é fazer operações de modo a obter uma matriz com 1 apenas na diagonal e o restante
zero . . Desse temos imediatamente, em cada linha, o valor solução para cada variável lido na
última coluna.
7.
A resolução de sistemas lineares pode ser feita a partir de métodos diretos ou
iterativos. Com relação a estes últimos é correto afirmar, EXCETO, que:
Existem critérios que mostram se há convergência ou não.
Sempre são convergentes.
Consistem em uma sequência de soluções aproximadas
As soluções do passo anterior alimentam o próximo passo.
Apresentam um valor arbitrário inicial.
Explicação:
As afirmações sobre métodos iterativos estão corretas , exceto a que "sempre são convergentes."
Nem sempre a solução converge ou tende a um valor como resposta.
Gabarito
Comentado
8.
O sistema de equações lineares abaixo pode ser representado em uma
matriz estendida como:
2x+3y-z = -7
x+y+z = 4
-x-2y+3z = 15
2 3 -1 | -7
1 1 1 | 4
-1 -2 3 | 15
2 3 1 | -7
1 1 1 | 4
-1 -2 3 | 15
1 0 0 | -7
0 1 0 | 4
0 0 1 | 15
2 3 1 | -7
1 1 1 | 4
1 2 3 | 15
2 1 1 | -7
3 1 -2 | 4
-1 1 3 | 15
Explicação:
A quarta opção , identificada como correta, é a única matriz cujos termos aij correspondem exatamente
aos coeficientes numéricos de cada equação dada .
1.
A sentença "valor do módulo do quociente entre o erro absoluto e o número
exato" expressa a definição de:
Erro conceitual
Erro absoluto
Erro fundamental
Erro derivado
Erro relativo
2.
Em Cálculo Numérico, existem diversos métodos para a obtenção de raízes
de uma equação através de procedimentos não analíticos. Considerando a
equação x2+x-6=0 e a técnica utilizada no método do ponto fixo com função
equivalente igual a g(x0)=6-x2 e x0=1,5, verifique se após a quarta interação
há convergência e para qual valor. Identifique a resposta CORRETA.
Há convergência para o valor -3.
Não há convergência para um valor que possa ser considerado raiz.
Há convergência para o valor -59,00.
Há convergência para o valor 2.
Há convergência para o valor - 3475,46.
3.
Em um experimento, foram obtidos os seguintes pontos (0,1), (4,9), (2,5),
(1,3) e (3,7) que devem fornecer uma função através dos métodos de
interpolação de Cálculo Numérico. Das funções descritas a seguir, qual é a
mais adequada?
Função cúbica.
Função exponencial.
Função linear.
Função quadrática.
Função logarítmica.
Gabarito
Comentado
4.
A interpolação polinomial consiste em encontrar um polinômio de grau igual
ou menor que n que melhor se ajuste aos n +1 pontos dados. Existem várias
maneiras de encontrá-lo, dentre as quais podemos citar:
o método de Lagrange
o método de Euller
o método de Pégasus
o método de Raphson
o método de Runge Kutta
5.
A interpolação polinomial consiste em encontrar um polinômio que melhor se
ajuste aos pontos dados. Suponha que você tenha que determinar por
interpolação o polinômio P(x) que se ajuste aos pontos pontos A (1,2), B(-1,-
1), C(3, 5).e D(-2,8). Qual dos polinômios abaixo pode ser P(x)
Um polinômio do terceiro grau
Um polinômio do quinto grau
Um polinômio do quarto grau
Um polinômio do sexto grau
Um polinômio do décimo grau
6.
Os valores de x1,x2 e x3 são:
1,2,-3
1,-2,3
-1, 3, 2
2,-1,3
-1,2, 3
Explicação:
Multiplicando a primeira equação por 3 e somando-se à segunda: 0 5 16 47
Multiplicando a primeira equação por -2 e somando-se à terceira: 0 10 -3 24
Multiplicando a nova segunda equação por 2 e somando-se à nova terceira equação: 0 0 35 70
Rearrumando:
1x1 + 2x2 + 4x3 = 13
0 + 5x2 + 16x3 = 47
0 + 0 + 35x3 = 70
Assim, x3 = 2
Substituindo na segunda equação: x2 = 3
Substituindo na primeira equação: x1 = -1
(-1, 3, 2)
7.
Considere o gráfico de dispersão abaixo.
Analisando o gráfico acima, qual a curva que os pontos acima melhor
se ajustam?
Y = ax + 2
Y = b + x. ln(2)
Y = a.log(bx)
Y = a.2-bx
Y = ax2 + bx + 2
Explicação:
A função tem um comportamento decrescente e aspecto exponecial. Assim, a expressão deve ser
do tipo y = b-kx, com b > 1 e k > 0
Gabarito
Comentado
8.
Durante a coleta de dados estatísticos referente ao número médio de filhos
das famílias de uma comunidade em função do tempo, verificamos a
obtenção dos seguintes pontos (x,y), nos quais "x" representa o tempo e "y"
representa o número de filhos: (1, 2), (2, 4), (3,5) e (4,6). Caso desejemos
representar estes pontos através de uma função, que ramo do Cálculo
Numérico deveremos utilizar? Assina a opção CORRETA.
Interpolação polinomial.
Integração.
Determinação de raízes.
Derivação.
Verificação de erros.
1.
Muitas situações de engenharia necessitam do cálculo de integrais definas.
Por vezes devemos utilizar métodos numéricos para esta resolução.
Considere o método numérico de integração conhecido como regra dos
trapézios. A aplicação deste método consiste em dividir o intervalo de
integração (de a a b) em trapézios com mesma altura h = (b ¿ a)/n. Quando
se aumenta n, ou seja, o número de trapézios, o valor da integral definida:
Nunca se altera
Nada pode ser afirmado.
Varia, podendo aumentar ou diminuir a precisão
Varia, aumentando a precisão
Varia, diminuindo a precisão
2.
Considere o conjunto de pontos apresentados na figura abaixo que
representa o esforço ao longo de uma estrutura de concreto.
A interpolação de uma função que melhor se adapta aos dados
apresentados acima é do tipo
Y = abx+c
Y = b + x. log(a)
Y = ax2 + bx + c
Y = b + x. ln(a)
Y = ax + b
3.
Dados os pontos ( (x0,f(x0)), (x1,f(x1)),..., (x20,f(x20)) ) extraídos de uma
situação real de engenharia. Suponha que se deseje encontrar o
polinômio P(x) interpolador desses pontos. A respeito deste polinômio
são feitas as seguintes afirmativas:
I - Pode ser de grau 21
II - Existe apenas um polinômio P(x)
III - A técnica de Lagrange permite determinar P(x).
Desta forma, é verdade que:
Apenas II e III são verdadeiras.
Apenas I e II são verdadeiras
Todas as afirmativas estão erradas
Apenas I e III são verdadeiras
Todas as afirmativas estão corretas
4.
Dado (n + 1) pares de dados, um único polinômio de grau ____ passa
através dos dados (n + 1) pontos.menor ou igual a n + 1
n + 1
menor ou igual a n - 1
n
menor ou igual a n
Explicação:
Na interpolação polinomial, quando temo "n +1 " pontos, o polinômio interpolador tem grau máximo
"n".
5.
Experimentos laboratoriais visando a obtenção de pares ordenados (x,y) e
posterior interpolação de funções é uma das aplicações do Cálculo Numérico.
Por exemplo, empiricamente foram obtidos os seguintes pontos (-3,9), (-2,4),
(0,0), (3,9), (1,1) e (2,4) que devem fornecer uma função através dos
métodos de interpolação de Cálculo Numérico. Das funções descritas a
seguir, qual é a mais adequada?
Função exponencial.
Função cúbica.
Função logarítmica.
Função quadrática.
Função linear.
Gabarito
Comentado
6.
Dada a função f através do tabelamento a seguir, complete a tabela, e calcule,
aproximadamente, o valor
de usando o método dos
trapézios com 3 casas decimais.
13,017
13,000
13,500
13,857
13,900