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Lista 1 ECT1303 – Computação numérica 1 – Converta os números decimais abaixo para o sistema flutuante F(2, 4, -4, 4), utilizando arredondamento, e informe se o número é representável ou se ocorrerá overflow ou underflow. a) 5 b) 7,32 c) 16 d) 15,4 e) 0,001 f) 0,1 g) 5,55555 h) 3,2 2 – Considerando uma calculadora com o sistema em ponto flutuante F(2, 5, -5, 5). Qual o resultado das operações matemáticas abaixo, realizadas com esta calculadora, que, sempre que necessário, utiliza arredondamento. Informe o erro relativo do resultado. a) 5 + 2 b) 7,1 + 8 c) 3,1 + 7,333 d) 10,3 + 0,01 e) 15.5 + 0.5 f) 0.1 – 0.09 3 – Qual o número de bits utilizado pelos sistemas em ponto flutuante abaixo? Calcule ainda o erro relativo máximo de cada sistema. a) F(2, 16, -15, 15) b) F(16, 4, -3, 3) c) F(10, 6, -3, 3) d) F(2, 32, -31, 32) 4 – Qual o sistema em ponto flutuante que utiliza o menor número de bits e é capaz de representar os números abaixo sem arredondar ou truncar (considere a existência de um bit exclusivo para o sinal do expoente e outro para o sinal da mantissa)? a) 3,5 b) 55,125 c) 0,015625 5 – Converta os números abaixo, que estão no F(2,4,-7,7), para o F(10,2,-2,2). a) 0,1001*2^(6) b) 0,1100*2^(0) c) 0,1111*2^(-2) d) 0,1010*2^(-7) 6 – Ilustre as áreas de overflow, underflow dos sistemas da questão 3. 7 – Seja ( ) , a) Determine o polinômio de Taylor de grau dois ( ) em torno de b) Determine o erro verdadeiro encontrado ao usar ( ) para aproximar ( ). c) Repita a) e b) utilizando 8 – Determine o polinômio de Taylor de grau três ( ) para a função ( ) √ em torno de Aproxime √ √ √ e √ usando ( ) e determine os erros relativos. 9 – Ilustre graficamente a aproximação da função ( ) , em torno de , utilizando os polinômios de Taylor de grau zero, um e dois. Mostre ainda o erro relativo e o erro absoluto, de cada polinômio, se comparado ao valor real de ( ). Respostas: 1 a) 0,1010x2^3 b) 0,1111x2^3 c) 0,10000x2^5 overflow d) 0,1111x2^4 e) Underflow f)0,11x2^-4 g) 0,1011x2^3 h) 0,1101x2^2 2 a) 0,111x2^3 ER=0 b) 0,1111x2^4 ER=0,00062 c) 0,10101x2^4 ER=6,42x10^-3 d) 0,1010x2^4 ER=0,0184 e) 0,10000x2^5 ER=0 f) Underflow 3 a) 22bits ER=3,5X10^-5 b) 20bits ER=2,441X10^-4 c) 28bits ER=1x10^-5 D) 39bits ER=4,66x10^-10 Na letra d, é utilizado 6 bits para expoente e não haverá bit de sinal para expoente. A estratégia nesse item para ler de -31 a 32 é utilizar os 4 bits que formam os valores de 0 a 63 e, em seguida, subtrair 31. (o computador deve esta programado para operar desta forma) 4 A) 0,111 F(2,3,-2,2) B) 0,101111001 F(2,9,-6,6) C) 0,1X2^-5 F(2,1,-5,5) 5 A) 0,36x10^2 B) 0,75x10^0 C) 0,23x10^0 D) 0,48x10^-4 Underflow 6 A) Intervalo Underflow -7,63x10^-6 a 7,63x10^-6, e overflow acima dos limites 32767,5 e -32767,5 B) Intervalo Underflow -1,52x10^-5 a 1,52x10^-5, e overflow acima dos limites 4095,9375 e -4095,9375 C) Intervalo Underflow -1x10^-4 a 1x10^-4, e overflow acima dos limites 999,999 e -999,999 D) Intervalo Underflow -2,33x10^-10 a 2,33x10^-10, e overflow acima dos limites 4294967295 e -4294967295 7 a)0 b)Ev= Vr-Va= 0,125-0=0,125 c) 1+3(x-1)+(6/2)*(x-1)^2 Ev= Valor real- Valor aproximado= 0,125-025=-0,125 8 P3(x0)= (x0+1)^1/2 + *H*0,5*(x0+1)^(-1/2) - (1/8)*H²*(x0+1)^(-3/2) + (3/48)*H³*(x0+1)^(-5/2) H=(x-x0) A) ER=5,516x10^-3, x0=-0,5 B) ER=2,435X10^-4, x0=-0,25 C) ER= 2,951X10^-5, x0=0,25 D) ER= 1,488X10^-3, x0=0,5 9
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