Prévia do material em texto
Centro Universitário de Anápolis – UniEvangélica Cálculo Numérico e Computacional Prof. Tiago Pereira Interpolação de Lagrange Atividades 1. Dada a tabela X 2,4 2,6 2,8 3.0 3,2 3,4 11.02 13.46 16.44 20.08 24,53 29,96 a) Calcule utilizando interpolação linear (polinômio de Lagrange de grau 1); R: (onde ) b) Calcule utilizando um polinômio interpolador de Lagrange de grau 2. R: (onde ) 2. A tabela abaixo relaciona o calor específico da água em função da temperatura. Calcular o calor específico da água a uma temperatura de 25º C, usando um polinômio de 3º grau. Temperatura (ºC) Calor Específico 20 0,99907 30 0,99826 45 0,99849 55 0,99919 R: 0,998555 ( ) 3. Número de habitantes de São Joaquim: Ano 1950 1960 1970 1980 Nº de habitantes 352.724 683.908 1.235.030 1.814.490 Calcular o número aproximado de habitantes de São Joaquim em 1975 utilizando interpolação linear. R: 1.524.760 (polinômio interpolador: P(x) = 57946x - 112918590) 4. Conhecendo-se o diâmetro e resistividade de um fio cilíndrico, verificou-se a resistência do fio de acordo com o comprimento. Os dados obtidos estão indicados a seguir: Comprimento(m) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Resistência (Ohms) 2.74 5,48 7,90 11,00 13,93 16,43 20,24 23,52 Usando polinômios interpoladores de 2º e 3º graus, determine quais serão as prováveis resistências deste fio para comprimentos de: a) 1730 m; R: e b) 3200 m. R: e 5. Seja a tabela c 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1 1,11 1,22 1,35 1,49 1,65 Usando interpolação linear, sobre os pontos adequados, calcular f (3,05) onde 6. Frequentemente, acontece que valores tabelados de uma variável y= f(x) que depende de uma variável x são dados. Até o momento determinamos o valor de em algum ponto utilizando o polinômio interpolador. Suponha agora que você precise usar os mesmos dados, mas lhe foi dado um valor para f(x) e você deve determinar o valor correspondente de x. Tal problema é chamado interpolação inversa. Como determinar x dado f(x)? Problema: Dada a tabela x 2 3 4 f(x) = 1/x 0,5 0,3333 0,25 Determinar o valor aproximado de x tal que f(x) = 0,3 utilizando um polinômio interpolador de 2º grau. Roteiro: a) Determine o polinômio interpolador de 2º grau: . b) Como , faça . Resolva a equação acima determinando o valor aproximado de x tal que f(x) = 0,3. Obs: Note que o problema de interpolação inversa caiu no caso de determinação de uma raiz da equação . c) Dado que f(x) = 1/x e f(x) = 0,3. Então determine o valor de x exato e compare com o resultado encontrado no item (b).