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Teste de Conhecimento avalie sua aprendizagem 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 / e 2 = 7,3875 No cálculo numérico podemos alcançar a solução para determinado problema utilizando os métodos iterativos ou os métodos diretos. É uma diferença entre estes métodos. CÁLCULO NUMÉRICO Lupa Calc. CCE0117_A3_202002206111_V1 Aluno: EDSON LUIS KRUL Matr.: 202002206111 Disc.: CÁLCULO NUMÉRICO 2023.1 (G) / EX Prezado (a) Aluno(a), Você fará agora seu TESTE DE CONHECIMENTO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O mesmo será composto de questões de múltipla escolha. Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS. 1. 3,104 2.154 2,854 2,354 3,254 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 2. Os métodos iterativos são mais simples pois não precisamos de um valor inicial para o problema o método iterativo apresenta resposta exata enquanto o método direto não. o método direto apresenta resposta exata enquanto o método iterativo pode não conseguir. no método direto o número de iterações é um fator limitante. não há diferença em relação às respostas encontradas. Explicação: javascript:voltar(); javascript:voltar(); javascript:duvidas('2968435','6743','1','7455520','1'); javascript:duvidas('235471','6743','2','7455520','2'); javascript:diminui(); javascript:aumenta(); javascript:calculadora_on(); Considere a equação x3 - 3x2 + 3x - 3 = 0. É possível afirmar que existe uma raiz real desta equação em que intervalo? Dentre os métodos numéricos para encontrar raízes (zeros) de funções reais, indique o grá�ico que corresponde aos MÉTODO DE NEWTON-RAPHSON: 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. 3. (-2, -1) (2, 3) (1, 2) (-1, 0) (0, 1) Explicação: Determinação dos valores numéricos do polinômio P(x) para os extremos de cada intervalo: P(-2) = (-2)3 - 3.(-2)2 + 3.(-2) - 3 = - 29 P(-1) = (-1)3 - 3.(-1)2 + 3.(-1) - 3 = - 10 P(0) = (0)3 - 3.(0)2 + 3.(0) - 3 = - 3 P(1) = (1)3 - 3.(1)2 + 3.(1) - 3 = - 2 P(2) = (2)3 - 3.(2)2 + 3.(2) - 3 = - 1 P(3) = (3)3 - 3.(3)2 + 3.(3) - 3 = 6 Como P(2) x P(3) = -6 < 0, o teorema de Bolzano afirma que existe um número ímpar de raízes reais no intervalo considerado, isto é, (2, 3) 4. javascript:duvidas('617120','6743','3','7455520','3'); javascript:duvidas('1036475','6743','4','7455520','4'); 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. 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 função como a tangente , é também conhecido como Método das Tangentes , exemplificado na segunda figura. 5. 1 2 javascript:duvidas('1023865','6743','5','7455520','5'); 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. Determine, u�lizando o método de newton-raphson, qual a raiz da equação f(x) = 3x4-x-3 u�lizando x0 = 1. Aplique duas iterações do método e indique a raiz encontrada. (U�lize quatro casas decimais para as iterações) -1 -2 1.75 Explicação: Como f'(x)= 2x. e x0 =1 , temos após a realização dessa iteração : x1 = 2x = 2x0 = 2 .1 = 2 . 6. É verdade que f(0) = 1,254 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. 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. Qualquer um dos dois valores pode ser arbitrado para ser raiz aproximada da equação f(x) = 0. É verdade que f(1,257) - f(1,254) = 0,01 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. 7. 1.0245 1.0746 1.9876 1.0909 1.0800 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 javascript:duvidas('2950989','6743','6','7455520','6'); javascript:duvidas('988620','6743','7','7455520','7'); javascript:duvidas('617130','6743','8','7455520','8'); 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: 8. Método da bisseção Método das secantes Método de Newton-Raphson Método do ponto fixo Método de Pégasus 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 . Não Respondida Não Gravada Gravada Exercício inciado em 24/02/2023 17:14:57. javascript:abre_colabore('35207','302916039','6032787374');
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