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Cálculo Numérico (MAT28) Avaliação: Avaliação II - Individual FLEX ( Cod.:513097) ( peso.:1,50) Prova: 18829513 Nota da Prova: 8,00 Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada Parte superior do formulário 1. Dada uma função y = f(x) uma interpolação da função f é o método que permite construir uma nova função mais simples a partir de um conjunto discreto de pontos da função f. Sobre os quatro métodos de interpolação, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Interpolação Polinomial de Lagrange. II- Interpolação Polinomial de Newton. III- Interpolação Linear. IV- Interpolação Inversa. ( ) Dado y pertencente à imagem da função f, procuramos o valor x do domínio para o qual y = f(x), invertemos os dados da tabela e calculamos o polinômio interpolador para a função inversa de f. ( ) Construímos os polinômios de Lagrange e de posse deles, construímos o polinômio interpolador de Lagrange. ( ) Construímos a tabela de Diferenças Divididas finitas e de posse dela, exibimos o polinômio interpolador de Newton. ( ) Para obter f(z) para apenas um z no intervalo a) IV - I - II - III. b) III - I - II - IV. c) III - II - I - IV. d) IV - II - I - III. 2. Para resolver um sistema linear através do método iterativo, podemos usar o método da iteração linear. No entanto, no caso de equações não lineares, nem sempre é possível aplicar o método. Para podermos aplicar o método, precisamos que ele satisfaça três condições, sendo que uma delas é que as derivadas parciais das funções F e G satisfaçam os itens: a) Os itens I e II são satisfeitos. b) Os itens I e II não são satisfeitos. c) Somente o item II é satisfeito. d) Somente o item I é satisfeito. 3. No universo da Matemática, tudo que estudamos tem uma razão e aplicabilidade. Da teoria à prática, os logaritmos são trabalhados em diversas áreas do conhecimento. O trabalho com uma função logarítmica tem como objetivo facilitar os cálculos, bem como ampliar os conhecimentos em assuntos específicos, como: a) na Química, quando o trabalho envolve radioatividade, para determinar o tempo de desintegração de uma substância radioativa é utilizada a fórmula: Q=qo.e^(-r-t). Nesta fórmula, Q representa a massa da substância, qº a massa inicial, r a taxa de redução da radioatividade e a variável t o tempo. Equações com essa tipologia podem ser resolvidas com o auxílio da teoria dos logaritmos; b) no ano de 1935, os sismólogos Charles Francis Richter e Beno Gutenberg desenvolveram uma escala para quantificar o nível de energia liberada por um sismo. A escala Richter, que também é conhecida por escala de magnitude local, é uma função logarítmica. Assim, é possível quantificar em Joules a quantidade de energia liberada por um movimento tectônico; c) na Medicina, quando é ministrado um tratamento, o paciente recebe o medicamento, que entra na corrente sanguínea, que passa por órgãos como fígado e rins. Neste caso, é possível obter o tempo necessário para que a quantidade desse medicamento presente no corpo do paciente seja menor ou maior que uma determinada quantidade, e para isso é necessário trabalhar com uma equação logarítmica. Neste contexto, trabalhando com uma margem de erro menor ou igual a (0,1), calcule o valor aproximado da função: f(x) = x.log(x+1) - 2, sabendo que a função tem apenas uma raiz real, que está contida no intervalo. a) A função tem sua raiz real em 3,2. b) A função tem sua raiz real em 3,5. c) A função tem sua raiz real em 3,25. d) A função tem sua raiz real em 3,3. 4. O método de Newton ou também chamada de Newton-Rapson é usado para determinar os zeros de uma função. Considerando uma função f do quinto grau, sabemos que essa função tem no máximo 5 raízes, se uma delas está no intervalo fechado [0, 1], encontre essa raiz a partir de x = 0,8 usando o método de Newton com uma precisão de 0,01. Lembre-se de usar apenas 3 casas decimais e considere a função: a) 0,525. b) 0,04. c) 0,5. d) 0,502. 5. A interpolação é um método que permite definir uma nova função a partir de um conjunto discreto de dados pontuais previamente conhecidos e que represente a função inicial. Com relação à interpolação inversa de uma função f, podemos afirmar que: a) É utilizada quando estamos interessados no valor de x cujo f(x) conhecemos. b) Pode ser aplicada qualquer que seja a função f. c) É a operação inversa à interpolação. d) Só podemos aplicar via interpolação linear. 6. Existem vários métodos que determinam as raízes de uma função, dentre elas alguns necessitam de pelo menos um ponto suficientemente máximo para iniciar o processo de resolução. No entanto, o método do Algoritmo Quociente-Diferença não necessita desta informação. Com base neste método, podemos afirmar que: I- Podemos aplicá-lo desde que conheçamos um ponto próximo da raiz. II- Este método permite encontrarmos todas as raízes de um polinômio simultaneamente. III- Podemos aplicá-lo para qualquer tipo do polinômio. IV- Este método permite encontrarmos inclusive raízes complexas. Assinale a alternativa CORRETA: a) As sentenças I e II estão corretas. b) As sentenças III e IV estão corretas. c) As sentenças I e III estão corretas. d) As sentenças II e IV estão corretas. 7. Raiz de uma função consiste em determinar pontos de intersecção da função com o eixo das abscissas. Para determinarmos as raízes de uma função f, além do método gráfico, podemos aplicar algum método numérico. Neste contexto, analise as sentenças a seguir: I- Os métodos numéricos nos fornecem com exatidão a raiz da função f pertencente a um dado intervalo, desde que ela exista. II- Antes de aplicar um método numérico, precisamos definir o erro máximo que estamos dispostos a aceitar. III- O valor que o método numérico escolhido retornar é uma aproximação para a raiz da função f. IV- O valor encontrado para a raiz de f independe do método numérico escolhido. Assinale a alternativa CORRETA: a) As sentenças I e II estão corretas. b) As sentenças II e III estão corretas. c) As sentenças I e IV estão corretas. d) As sentenças III e IV estão corretas. 8. Funções polinomiais são um caso particular de funções, em geral são bem-comportadas e apresentam várias propriedades interessantes. Uma dessas propriedades é que todo polinômio possui pelo menos uma raiz, podendo ela ser real ou complexa e se o polinômio tem grau n então ele tem no máximo n raízes. E, ainda, se todos os coeficientes do polinômio forem reais e ele tiver uma raiz complexa, então o conjugado dessa raiz também é uma raiz do polinômio. Com base no exposto, considere o polinômio: a) a = - 2 b) a = 0 c) a = 2 d) a = - 1 9. As expressões algébricas que se formam a partir da união de duas ou mais variáveis e constantes, relacionadas através de operações de multiplicação, subtração ou adição, recebem o nome de polinômios. Dado o polinômio P (x) = 0,5x² + 2x + 1, determine o seu valor para x igual a 0,5. a) O valor do polinômio é 2,75. b) O valor do polinômio é 2,5. c) O valor do polinômio é 1,125. d) O valor do polinômio é 2,125. 10. Uma equação não linear é uma equação que contenha termos da forma x², x³, termos com raiz entre outros. Um sistema de equações é dito não linear se pelo menos uma das equações não é linear. Para resolver um sistema não linear, usamos processos interativos. Considere o sistema linear: f(x,y)=0 g(x,y)=0 onde, f ou g são funções não lineares. Com relação aos processos interativos usados para encontrar a solução dos sistemas não lineares, analise as sentenças a seguir: I- Para aplicar o método da Interação Linear, precisamos encontrar as funções F e G (chamadas de funções de interação) que satisfazem F(x,y) = x e G(x,y) = y de tal forma que sejam contínuas e suas derivadas parciais também são contínuas. II- Para aplicar o método de Newton, temos que considerar que f e g sejam contínuas, mas não é necessário que suas derivadas primeirase segundas sejam também contínuas. III- Para o método de Interação Linear, podemos considerar qualquer ponto inicial (x0, y0), não é preciso estar próximo da solução. IV- Para o método de Newton, temos que considerar o ponto inicial (x0, y0) próximo da solução. Assinale a alternativa CORRETA: a) II e III. b) I e IV. c) I e III. d) II e IV. Parte inferior do formulário
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