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CÁLCULO NUMÉRICO Aluno(a): FRANCISCO WEBERTH FERNANDES SOARES 201502143755 Acertos: 10,0 de 10,0 27/04/2020 1 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 -11 -5 -3 3 2 Respondido em 27/04/2020 18:57:42 2 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Em cálculo numérico é necessário o conhecimentos de várias funções. Por exemplo, que função é definida pela sentença: função f definida de R em R na qual a todo x pertencente ao domínio R associa o elemento y de valor igual a ax2+bx+cx (onde a R*, b e c R) Função quadrática. Função logaritma. Função exponencial. Função afim. Função linear. Respondido em 27/04/2020 18:58:47 3 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 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: http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_avaliacao_parcial_resultado.asp?cod_hist_prova=188726331&cod_prova=3763444550&f_cod_disc= 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 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 tem como essência a decomposição do problema, com o objetivo de facilitar o entendimento de todos os procedimentos. Respondido em 27/04/2020 19:02:39 4 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Vamos encontrar uma aproximação da raiz da função: f(x) = x3 - 9x + 3 utilizando o Método da Bisseção. Realize 2 iterações. Intervalo inicial de x0=0 e x1=0.5. Após a realização das iterações diga o valor encontrado para x3. 0.25 1 0,4 0, 375 0.765625 Respondido em 27/04/2020 19:32:00 5 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 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) 1.9876 1.0800 1.0245 1.0746 1.0909 Respondido em 27/04/2020 19:09:34 6 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 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. 2 -2 1.75 -1 1 Respondido em 27/04/2020 19:10:13 7 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Resolva o sistema de equações abaixo e encontre x e y: 3x - 2y = - 12 5x + 6y = 8 x = 9 ; y = 3 x = - 2 ; y = -5 x = -2 ; y = 3 x = 2 ; y = -3 x = 5 ; y = -7 Respondido em 27/04/2020 19:18:27 8 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 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: não apresenta solução apresenta infinitas soluções nada pode ser afirmado. apresenta uma única solução apresenta ao menos uma solução Respondido em 27/04/2020 19:21:03 9 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 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 décimo grau Um polinômio do sexto grau Um polinômio do quinto grau Um polinômio do quarto grau Um polinômio do terceiro grau Respondido em 27/04/2020 19:23:30 10 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 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 exponencial. Função cúbica. Função linear. Função quadrática. Função logarítmica. 1 Questão Acerto: 0,0 / 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 6 7 9 10 Respondido em 27/04/2020 23:58:00 2 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 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 "b" é denominado de linear e nos fornece informação sobre a angulação da reta. O coeficiente "a" é denominado de coeficiente angular 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 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 "b" é denominado de coeficiente angular e nos fornece informação sobre a angulação da reta. Respondido em 27/04/2020 23:58:04 3 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Analisando a função y = 3x4 - 1 , usando o teorema de Bolzano, a conclusão correta sobre suas raízes no intervalo [ -1, 0 ] é: tem nº par de raízes pois f(-1) .f(0) > 0 tem nº ímpar de raízes pois f(-1) .f(0) > 0 tem nº par de raízes pois f(-1) .f(0) < 0 não tem raízes nesse intervalo tem nº ímpar de raízes pois f(-1) .f(0) < 0 Respondido em 27/04/2020 23:58:05 4 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 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. Estruturais repetitivas representam ações condicionadas a um critério de parada, às vezes determinado em pseudocódigo pela palavra inglesa "while". 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". Estruturas repetitivas representam ações que se repetem um número indeterminado de vezes. Em pseudocódigo podem ser representadas pela palavra inglesa "until". As estruturas repetitivas, sequenciais e seletivas utilizam com frequência os "pseudocódigos" para expressarem as ações a serem executadas. Respondido em 27/04/2020 23:58:07 5 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 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 quatrocasas decimais para as iterações) 1.0909 1.9876 1.0800 1.0746 1.0245 Respondido em 27/04/2020 23:58:09 6 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. 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 Respondido em 27/04/2020 23:58:11 7 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 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 singular Determinar uma matriz equivalente não inversível Determinar uma matriz equivalente com determinante nulo Respondido em 27/04/2020 23:58:13 8 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 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. não apresenta solução apresenta infinitas soluções apresenta uma única solução apresenta ao menos uma solução Respondido em 27/04/2020 23:58:14 9 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 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 décimo grau Um polinômio do quinto grau Um polinômio do quarto grau Um polinômio do sexto grau Respondido em 27/04/2020 23:58:30 10 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 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. Determinação de raízes. Verificação de erros. Derivação. Integração. Respondido em 27/04/2020 23:58:19 1 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Uma vendedora recebe R$ 1000,00 de salário fixo, mais R$ 0,05 para cada real faturado nas vendas. Sendo x o valor em reais correspondente às vendas mensais da referida vendedora, expresse seu salário em função de x. 1000 + 50x 1000 1000 - 0,05x 50x 1000 + 0,05x Respondido em 27/04/2020 23:58:52 2 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 O número binário (10000111101)2 tem representação na base decimal igual a: 10085 1084 1085 1086 10860 Respondido em 27/04/2020 23:59:03 3 Acerto: 0,0 / 1,0 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: 5 9 2 10 18 Respondido em 27/04/2020 23:59:21 4 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 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: Gauss Jordan Ponto fixo Newton Raphson Bisseção Gauss Jacobi Respondido em 27/04/2020 23:59:41 5 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Dentre os métodos numéricos para encontrar raízes (zeros) de funções reais, indique o gráfico que corresponde aos MÉTODO DE NEWTON-RAPHSON: Respondido em 28/04/2020 00:00:16 6 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Considere a equação x3 - 3x2 + 3x - 3 = 0. É possível afirmar que existe uma raiz real desta equação em que intervalo? (0, 1) (-1, 0) (2, 3) (-2, -1) (1, 2) Respondido em 28/04/2020 00:00:48 7 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Resolva o sistema de equações abaixo e encontre x e y: 3x - 2y = - 12 5x + 6y = 8 x = 9 ; y = 3 x = 2 ; y = -3 x = -2 ; y = 3 x = - 2 ; y = -5 x = 5 ; y = -7 Respondido em 28/04/2020 00:00:39 8 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Resolva o sistema de equações abaixo e enconte x1 e x2: 5x1 + 4x2 = 180 4x1 + 2x2 = 120 x1 = -10 ; x2 = 10 x1 = 18 ; x2 = 18 x1 = -20 ; x2 = 15 x1 = 20 ; x2 = 20 x1 = 10 ; x2 = -10 Respondido em 28/04/2020 00:00:41 9 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 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 exponencial. Função linear. Função logarítmica. Função cúbica. Função quadrática. Respondido em 28/04/2020 00:00:44 Gabarito Coment. 10 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 A sentença "valor do módulo do quociente entre o erro absoluto e o número exato" expressa a definição de: http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_avaliacao_parcial_resultado.asp?cod_hist_prova=188800109&cod_prova=3765010800&f_cod_disc= http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_avaliacao_parcial_resultado.asp?cod_hist_prova=188800109&cod_prova=3765010800&f_cod_disc= http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_avaliacao_parcial_resultado.asp?cod_hist_prova=188800109&cod_prova=3765010800&f_cod_disc= Erro absoluto Erro derivado Erro conceitual Erro relativo Erro fundamental Respondido em 28/04/2020 00:01:05 Uma loja vende um produto por R$50,00, cada unidade, e cobra a taxa de R$5,00 pela entrega, independentemente da quantidade comprada pelo cliente. Determine a expressão do valor total a ser pago em reais, V(x), em função da quantidade x comprada incluindo a taxa de entrega. V(x) = 50(x+5) V(x) = 50x +5 V(x) = x50 + 5 V(x) = 55 V(x) = 50x + 5 Explicação: Aplicação da função de 1º grau : y = ax + b. Parte proporcional à quantidade vendida = preço unitário x quantidade = 50 x . Preço fixo de entrega = 5 . Então o valor total é V(x) = 50x +5. 2. -11 -7 2 3 -3 http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('110591','6743','2','3518999','2'); 3. Seja f uma função de R em R, definida por f(x) = x2 - 1, calcule f(1/2). 3/4 - 0,4 4/3 - 4/3 - 3/4 Explicação: (1/2)² - 1 = 1/4 - 1 = -3/4 4. Sendo f e g funções de R em R, definida por f(x) = 3x - 4 e g(x) = 4x - 3 calcule f(3) +g(2) . 10 9 6 14 7 Explicação: f(3) = 3.3 -4 = 5 e g(2) = 4.2 -3 = 5 , então f(3) +g(2) = 5 + 5 = 10 . http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.aspjavascript:duvidas('175211','6743','3','3518999','3'); javascript:duvidas('2961695','6743','4','3518999','4'); javascript:duvidas('110593','6743','5','3518999','5'); 5. Uma vendedora recebe R$ 1000,00 de salário fixo, mais R$ 0,05 para cada real faturado nas vendas. Sendo x o valor em reais correspondente às vendas mensais da referida vendedora, expresse seu salário em função de x. 1000 + 0,05x 1000 - 0,05x 1000 + 50x 50x 1000 6. Em cálculo numérico é necessário o conhecimentos de várias funções. Por exemplo, que função é definida pela sentença: função f definida de R em R na qual a todo x pertencente ao domínio R associa o elemento y de valor igual a ax2+bx+cx (onde a R*, b e c R) Função exponencial. Função linear. Função quadrática. Função afim. Função logaritma. 7. O número binário (10000111101)2 tem representação na base decimal igual a: 10085 1086 1085 10860 1084 http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('246924','6743','6','3518999','6'); javascript:duvidas('1032612','6743','7','3518999','7'); 8. 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 "b" é denominado de coeficiente angular e nos fornece informação sobre a angulação da reta. O coeficiente "a" é denominado de coeficiente angular e nos fornece informação sobre o ponto em que a reta intercepta o eixo horizontal. 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 a angulação da reta. 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: [1,2 ] se f(1). f(2) < 0 [2,5] se f(2).f(5) >0 . [1,3] se f(1). f(3) > 0 [1,3] se f(1). f(3) < 0 [3,5] se f(3). f(5) > 0 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.. http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('626838','6743','8','3518999','8'); 2. 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: De truncamento Relativo De modelo Percentual Absoluto Explicação: Em matemática e ciência da computação, o truncamento é a limitação do número de dígitos à direita da vírgula decimal 3. 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 tem como essência a decomposição do problema, com o objetivo de facilitar o entendimento de todos os procedimentos. A programação estruturada se desenvolve com a decomposição do problema em etapas ou estruturas hierárquicas. A programação estruturada apresenta estruturas de cálculo sem que as mesmas contenham rotinas repetitivas. 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. Explicação: Programação estruturada admite estruturas de repetição http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('615886','6743','2','3518999','2'); javascript:duvidas('626971','6743','3','3518999','3'); javascript:duvidas('1023828','6743','4','3518999','4'); 4. Vamos encontrar uma aproximação da raiz da função: f(x) = x3 - 9x + 3 utilizando o Método da Bisseção. Realize 2 iterações. Intervalo inicial de x0=0 e x1=0.5. Após a realização das iterações diga o valor encontrado para x3. 1 0,4 0, 375 0.25 0.765625 Explicação: f(x) = x3 - 9x + 3 ... x0 =0 e x1 =0,5 . f(0 ) = +3 positivo e f(0,5) = 0,125 - 4,5 +3 = -1,375 negativo ( há pelo menos uma raiz) Primeiro x médio : x2 = 0,25 ... f (0,25) = 0,253 - 9. 0,25 +3 = 0,0156 + 0,75 = + 0,7656 valor positivo . então novo intervalo com raiz é ( x2, 0,5 ) Segundo x médio x3 = ( 0,25 + 0,5 ) /2 = 0,75/ 2 = 0,375 ..iteração pediada. 5. Seja a medida exata da área de uma laje igual a 24,8 m2 e o valor aproximado de 25m2. Qual o erro absoluto associado? 0,2% 1,008 m2 99,8% 0,992 0,2 m2 Explicação: 25 - 24,8 = 0,2m² http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('615890','6743','5','3518999','5'); 6. 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: 5 9 2 10 18 Explicação: xu = 3.0 - 2 = -2 yu = 3.2 + 5 = 11 7. Usando um método iterativo para buscar a raiz da equação f(x) = 0 são encontrados os valores: x1= 2,79 x2 = 2,75 x3= 2,74 x4 = 2,735 x5=2,734. Considerando que o critério de parada é obter um valor para a raiz cujo erro absoluto seja menor que 0,01, qual o maior valor que pode ser adotado para a raiz ? x4 x2 x1 x3 x5 Explicação: Observa-se que de x2 para x3 o módulo da diferença ( 2,75 - 2,74) = 0,01 igual ao erro absoluto 0,01 ,não é menor . De x3 para x4 o módulo da diferença ( 2,74 -2,735 ) = 0,005 que é o primeiro erro menor que 0,01 , portanto pode-se parar no valor x4 como valor da raiz. http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('235455','6743','6','3518999','6'); javascript:duvidas('2961528','6743','7','3518999','7'); 8. 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. [2,3] [1,2] [-2,-1] [-1,0] [0,1] 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. 1. 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) 1.0245 1.0909 1.9876 1.0800 1.0746 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 http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('2961570','6743','8','3518999','8'); 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 2. 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. É verdade que f(1,257) - f(1,254) = 0,01 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. Qualquer um dos dois valores pode ser arbitrado para ser raiz aproximada da equação f(x) = 0. 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. É verdade que f(0) = 1,254 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. 3. Considere a equação x3 - 3x2 + 3x - 3 = 0. É possível afirmar que existe uma raiz real desta equação em que intervalo? (0, 1) (2, 3) (-2, -1) (1, 2) (-1, 0) http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('2950989','6743','2','3518999','2'); javascript:duvidas('617120','6743','3','3518999','3'); 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. O método de Newton-Raphson utiliza a derivada f´(x) da função f(x) para o cálculo da raiz desejada. No entanto, existe um requisito a ser atendido: A derivada da função não deve ser nula em nenhuma iteração intermediária. A derivada da função não deve ser negativa em nenhuma iteração intermediária. A derivada da função deve ser positiva em todas as iterações intermediárias. A derivada da função deve ser negativa em todas as iterações intermediárias. A derivada da função não deve ser positiva em nenhuma iteração intermediária. Explicação: Como no Método de Newton as aproximações para a raiz são obtidas por xn+1 = xn - [ f(xn) / f' (xn) ] em que f' (x) está no denominador , então f' (x) não pode ser zero . 5. O método do ponto fixo, é um método que permite encontrar as raízes de uma equação f(X) através de: http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('110713','6743','4','3518999','4'); javascript:duvidas('904468','6743','5','3518999','5'); Uma aproximação da reta tangente f(x). Uma reta tangente à expressão f(x). Um sistema linear das possíveis expressões de baseadas em f(x). Uma expressão que seja uma das possíveis derivadas de f(x). Uma expressão fi(x) baseada em f(x). 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. 6. Qual método procura a aproximação para o valor da raiz usando a derivada da função? Gauss Jordan Ponto fixo Newton Raphson Bisseção Gauss Jacobi 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 . 7. No cálculo numérico podemos alcançar a solução para determinado problema utilizando os métodos iterativos ou os métodos diretos. É uma diferença entre estes métodos. http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('2961495','6743','6','3518999','6'); javascript:duvidas('235471','6743','7','3518999','7'); o método direto apresenta resposta exata enquanto o método iterativo pode não conseguir. não há diferença em relação às respostas encontradas. o método iterativo apresenta resposta exata enquanto o método direto não. Os métodos iterativos são mais simples pois não precisamos de um valor inicial para o problema no método direto o número de iterações é um fator limitante. 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. 8. Dentre os métodos numéricos para encontrar raízes (zeros) de funções reais, indique o gráfico que corresponde aos MÉTODO DE NEWTON-RAPHSON: http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('1036475','6743','8','3518999','8'); 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. 1. Os valores de x1,x2 e x3 são: http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp 1,-2,3 -1,2, 3 -1, 3, 2 2,-1,3 1,2,-3 Explicação: Aplicando-se o método indicado, são determinados os valores das incógnitas 2. 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=2x-1 y=2x y=x3+1 y=x2+x+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) .. http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('1124037','6743','2','3518999','2'); As demais opções de função não confirmam a igualdade , quando se substituem todos os valores (x, y). 3. 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'. Determinar uma matriz equivalente singular Determinar uma matriz equivalente com determinante nulo Determinar uma matriz equivalente não inversível 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. 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 nada pode ser afirmado. apresenta ao menos uma solução não apresenta solução apresenta uma única solução Explicação: http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('281704','6743','3','3518999','3'); javascript:duvidas('617162','6743','4','3518999','4'); 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. 5. Resolva o sistema de equações abaixo e encontre x e y: 3x - 2y = - 12 5x + 6y = 8 x = -2 ; y = 3 x = 9 ; y = 3 x = - 2 ; y = -5 x = 2 ; y = -3 x = 5 ; y = -7 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. Resolva o sistema de equações abaixo e enconte x1 e x2: 5x1 + 4x2 = 180 4x1 + 2x2 = 120 http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('1024640','6743','5','3518999','5'); javascript:duvidas('1024652','6743','6','3518999','6'); x1 = 20 ; x2 = 20 x1 = 18 ; x2 = 18 x1 = -20 ; x2 = 15 x1 = 10 ; x2 = -10 x1 = -10 ; x2 = 10 Explicação: Multiplicando a segunda por ( -2 ) e somando com a primeira elimina-se o x2 e resulta : -3x1 = -60 ..donde x1 = 20 . Substituindo x1 na primeira ( ou na segunda) calcula-se x2 : 5.20 + 4 x2 = 180 ... 4 x2 = 180 -100 = 80 ... x2 = 20. 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: Sempre são convergentes. As soluções do passo anterior alimentam o próximo passo. Consistem em uma sequência de soluções aproximadas Existem critérios que mostram se há convergência ou não. 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 Coment. http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('270514','6743','7','3518999','7'); 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 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 Explicação: A quarta opção , identificada como correta, é a única matriz cujos termos aij correspondem exatamente aos coeficientes numéricos de cada equação dada . 1. Dentre os métodos numéricos para encontrar raízes (zeros) de funções reais, indique o gráfico que corresponde aos MÉTODO DAS SECANTES: http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('1023912','6743','8','3518999','8'); 2. Considere o valor exato 1,126 e o valor aproximado 1,100. Determine respectivamente o erro absoluto e o erro relativo. 0,013 E 0,013 0,023 E 0,026 http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('110633','6743','2','3518999','2'); 0,023 E 0,023 0,026 E 0,023 0,026 E 0,026 3. 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 Runge Kutta o método de Euller o método de Raphson o método de Pégasus 4. 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 quarto grau Um polinômio do terceiro grau Um polinômio do décimo grau Um polinômio do sexto grau Um polinômio do quinto grau http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('617164','6743','3','3518999','3'); javascript:duvidas('617179','6743','4','3518999','4'); javascript:duvidas('627047','6743','5','3518999','5'); 5. 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. Verificação de erros. Integração. Derivação. Interpolação polinomial. Determinação de raízes. 6. 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 quadrática. Função logarítmica. Função linear. Função exponencial. Gabarito Coment. 7. A sentença "valor do módulo do quociente entre o erro absoluto e o número exato" expressa a definição de: Erroconceitual Erro fundamental Erro derivado Erro relativo Erro absoluto http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('627064','6743','6','3518999','6'); javascript:duvidas('110635','6743','7','3518999','7'); 8. 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 + 2x W(x) = 2.x2 + 4x W(x) = -2.x2 + 4x W(x) = - x2 + 4x W(x) = x2 + 4x 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 http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio.asp javascript:duvidas('2968441','6743','8','3518999','8');
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