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Questão 1/10 - Cálculo Numérico
Leia o trecho a seguir sobre integração numérica:
"Alguns casos só podem ser resolvidos através de métodos algorítmicos, como quando não
possuímos a expressão analítica de f.
Queremos obter a solução numérica (chamada de quadratura) de uma integral simples de modo
que:
Sendo f(x)𝑓(𝑥) uma função contínua em [a, b], existe uma primitiva neste intervalo e
F(x)𝐹(𝑥) é tal que ∫f(x)dx=F(x)+c∫𝑓(𝑥)𝑑𝑥=𝐹(𝑥)+𝑐, com F´(x)=f(x)𝐹´(𝑥)=𝑓(𝑥) e
∫baf(x)dx=F(b)−F(a).∫𝑎𝑏𝑓(𝑥)𝑑𝑥=𝐹(𝑏)−𝐹(𝑎).
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: \url{http://www.inf.ufpr.br/kunzle/disciplinas/ci202/2017-2/slides/6a-
integra%C3%A7%C3%A3o%20num%C3%A9rica.pdf}. Acesso em 03 Jul. 2018.
Considerando o trecho de texto apresentado e os conteúdos do livro-base cálculo
numéricocálculo numérico sobre integração numérica, assinale a alternativa que dá o valor
aproximado da integral ∫41√ln(x)dx∫14𝑙𝑛(𝑥)𝑑𝑥, empregando o método 3/8 de Simpson com 6
subintervalos.
Nota: 10.0
A 2,6253876932,625387693
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Calculamos o valor de hℎ:
h=b−a6=4−16=0,5ℎ=𝑏−𝑎6=4−16=0,5
construímos a tabela com os valores para x e f(x):
x11,522,533,54f(x)00,6367614220,8325546110,9572307621,0481470741,1192689441,177410023𝑥11,522,533,54𝑓(𝑥)
00,6367614220,8325546110,9572307621,0481470741,1192689441,177410023
Calculamos a aproximação, pelo método 3/8 de Simpson:
∫41√ln(x)dx≈3h8.((f(x0)+3.(f(x1)+f(x2)+f(x4))+f(x5))+2f(x3)+f(x6))∫14𝑙𝑛(𝑥)𝑑𝑥≈3ℎ8.((𝑓(𝑥0)+3.(𝑓(𝑥1)+𝑓(𝑥2)+𝑓
(𝑥4))+𝑓(𝑥5))+2𝑓(𝑥3)+𝑓(𝑥6))
∫41√ln(x)dx≈3.0,58(0+4(0,636761422+0,832554611+1,048147074+1,119268944)+2.0,957230762+1,177410023)≈2,625387693∫1
4𝑙𝑛(𝑥)𝑑𝑥≈3.0,58(0+4(0,636761422+0,832554611+1,048147074+1,119268944)+2
.0,957230762+1,177410023)≈2,625387693
(livro-base p. 66-68)
B 2,66141542,6614154
C 2,711225542,71122554
D 2,512465892,51246589
E 2,78895622,7889562
Questão 2/10 - Cálculo Numérico
Leia o trecho sobre o método de Newton-Raphson:
"Este método, sob determinadas condições, apresenta vantagens sobre os método anteriores: é
de convergência mais rápida e, para encontrar as raízes, não é obrigatória a condição
f(a)×f(b)<0𝑓(𝑎)×𝑓(𝑏)<0."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em:
www2.ufersa.edu.br/portal/view/uploads/setores/114/arquivos/matematica/calculo_numerico/met_newton_raphson.pdf. Acesso em 02 jun. 2018.
Considerando o trecho de texto apresentado e os conteúdos do livro-base Cálculo Numérico
sobre o método da Newton-Raphson e a função f(x)=x2+x−6𝑓(𝑥)=𝑥2+𝑥−6, assinale a
alternativa que dá o zero da função com valor inicial x0=1,5𝑥0=1,5, pelo método de Newton-
Raphson, com critério de parada |xn−xn+1||𝑥𝑛−𝑥𝑛+1| e precisão ϵ=0,07𝜖=0,07.
Complete a tabela a seguir (utilize as primeiras linhas que forem necessárias, até atingir a precisão
desejada).
nxf(x)f´(x)|(xn−xn+1|01234𝑛𝑥𝑓(𝑥)𝑓´(𝑥)|(𝑥𝑛−𝑥𝑛+1|01234
Nota: 0.0Você não pontuou essa questão
A 1,9551,955
B 2,06252,0625
Você assinalou essa alternativa (B)
C 2,00076212,0007621
Comentário: Construindo a tabela, pelo método de Newton, temos:
nxf(x)f´(x)|(xn−xn+1|01,5−2,254∗12,06250,316406255,1250,562522,0007621950,0038115575,001524390,061737805𝑛𝑥𝑓(𝑥)𝑓´
(𝑥)|(𝑥𝑛−𝑥𝑛+1|01,5−2,254∗12,06250,316406255,1250,562522,0007621950,003811
5575,001524390,061737805
A raiz é x=2,0007621𝑥=2,0007621 e o erro absoluto é igual
0,061737805.0,061737805.
(livro-base p. 44-46)
D 2,122352,12235
E 1,89991,8999
Questão 3/10 - Cálculo Numérico
Considerando os conteúdos da Aula 3, Videoaula 6 - Tema 5 -integração numérica, assinale
a alternativa que dá a aproximação da integral ∫20√2x2+1dx∫022𝑥2+1𝑑𝑥, pelo método 1/3
de Simpson com 8 subintervalos.
Dado: Tabela com os valores da função f(x).𝑓(𝑥).
Nota: 10.0
A 3,800143,80014
B 3,669903,66990
C 3,6301713,630171
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
Calculamos o valor de hℎ:
h=b−a6=2−08=0,25ℎ=𝑏−𝑎6=2−08=0,25
Calculamos a aproximação, pelo método 1/3 de Simpson:
∫20√2x2+1dx≈h2.((f(x0)+2.(f(x1)+f(x3)+f(x5)+f(x7))++2(f(x2)+f(x4)+f(x6))+f(x8))∫022𝑥2+1𝑑𝑥≈ℎ2.((𝑓(𝑥0)+2.(𝑓(𝑥1)+
𝑓(𝑥3)+𝑓(𝑥5)+𝑓(𝑥7))++2(𝑓(𝑥2)+𝑓(𝑥4)+𝑓(𝑥6))+𝑓(𝑥8))
∫20√2x2+1dx≈0,253(1+4(1,060660+1,457738++2,031010+2,669270)+2(1,224745+1,732051+2,345208)+3)≈3,630171∫022𝑥2+
1𝑑𝑥≈0,253(1+4(1,060660+1,457738++2,031010+2,669270)+2(1,224745+1,7320
51+2,345208)+3)≈3,630171
(Roteiro de estudos - aula 3 - vídeo 6 -tema 5 -integração numérica --
3:32 s)
D 3,4569873,456987
E 3,2456013,245601
Questão 4/10 - Cálculo Numérico
Leia trecho de texto a seguir:
"Toda a produção de um determinado bem tem dois tipos associados de custos: Custo Fixo:
Custos que não dependem do volume de produção, existem mesmo se a produção for zero.
Exemplo: custos de instalação, seguro, manutenção, etc. Custos Variáveis: Custos que
dependem do volume de produção, como por exemplo custo de matéria prima, energia,
combustível, etc."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em https://pt-static.z-dn.net/files/dee/38aec09f31380e0501fce951d0845288.pdf. Acesso em 20 Mai. 2018.
Considerando o trecho de texto apresentado e os conteúdos do livro-base Cálculo Numérico
sobre erros, leia as seguintes informações:
A função custo total de um produto é dado em função dos seu volume de produção, que pode
ser fracionário. Se a função custo total tem a forma
ct(x)=0,5q3−8q2+233q+36,125𝑐𝑡(𝑥)=0,5𝑞3−8𝑞2+233𝑞+36,125, assinale a
alternativa cujo valor é o custo total, quando o volume de produção for de 42,9542,95,
efetuando o arredondamento na primeira casa decimal para cada operação.
Nota: 10.0
A 34900,8
B 34900,84
C 34900,9
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
Comentário:
ct(x)=0,5q3−8q2+233q+36,125=0,5.42,953−8.42,952+233.42,95+36,125=39614,99−14757,6+10007,35+36,125=39615−14757,6+1
0007,4+36,1=34900,9𝑐𝑡(𝑥)=0,5𝑞3−8𝑞2+233𝑞+36,125=0,5.42,953−8.42,952+233.42,95+3
6,125=39614,99−14757,6+10007,35+36,125=39615−14757,6+10007,4+36,1=34
900,9(livro-base, p. 5-12).
D 34900,8411875
E 34901
Questão 5/10 - Cálculo Numérico
Leia o fragmento de texto:
"O Método da bissecção consiste em dividir os subintervalos de [a,b] ao meio sucessivas vezes,
localizando o subintervalo que contém p𝑝."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: http://conteudo.icmc.usp.br/pessoas/andretta/ensino/aulas/sme0100-2-12/aula8-bisseccao.pdf. Acesso em 02 jun. 2018.
Considerando o trecho de texto apresentado e os conteúdos do livro-base Cálculo Numérico
sobre o método da bissecção e a função f(x)=2x−3|x|𝑓(𝑥)=2𝑥−3|𝑥|, assinale a alternativa que
apresenta o zero da função pertencente ao intervalo [0,1], pelo método da bissecção, com critério
de parada |f(xn)||𝑓(𝑥𝑛)| e precisão ϵ=0,05𝜖=0,05.
https://pt-static.z-dn.net/files/dee/38aec09f31380e0501fce951d0845288.pdf
http://conteudo.icmc.usp.br/pessoas/andretta/ensino/aulas/sme0100-2-12/aula8-bisseccao.pdf
Utilize a tabela a seguir para os cálculos (não necessariamente utilize todas as linhas).
nabf(a)f(b)xf(x)01234𝑛𝑎𝑏𝑓(𝑎)𝑓(𝑏)𝑥𝑓(𝑥)01234
Nota: 10.0
A 0,43750,4375
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Comentário:Construindo a tabela, pelo método da bissecção, temos:
nabf(a)f(b)xf(x)0011−10,5−0,085786438100,51−0,0857864380,250,43920711520,250,50,439207115−0,0857864380,3750,171839
55530,3750,50,171839555−0,0857864380,43750,0417555474𝑛𝑎𝑏𝑓(𝑎)𝑓(𝑏)𝑥𝑓(𝑥)0011−10,5−0,08578643
8100,51−0,0857864380,250,43920711520,250,50,439207115−0,0857864380,3750,
17183955530,3750,50,171839555−0,0857864380,43750,0417555474
A raiz é d=0,4375𝑑=0,4375 e o erro absoluto é igual 0,06250,0625.
(livro-base p. 38-39)
B 0,4450,445
C 0,3330,333
D 0,3650,365
E 0,355