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Cálculo Numérico UNIDADE 1 Cálculo Numérico UNIDADE 1 LIVRO UNIDADE 2 LIVRO UNIDADE 3 APÊNDICE UNIDADE 4 Integração Numérica U4 1 Apêndice Gabaritos comentados com respostas-padrão CÁLCULO NUMÉRICO: UNIDADE 4 Gabarito 1 – Faça Valer a Pena – Seção 4.1 1. Letra d. Comentário: Definindo h b a n = − h b a n h h= − ⇒ = − ⇒ =1 75 1 3 0 25, , Assim xi : Se desejamos 1 1 75 2 2 3 1 , ∫ + + x x dx x então f x x x( ) = + + 2 2 3 1x Conhecendo f x( ) calculamos f xi( ) em função de xi . i xi f xi( ) 0 1 2 1 1,25 2,07 2 1,5 2,08 3 1,75 2,05 Gabarito 1 – Faça você mesmo - Seção 4.1 Resposta: 2 3 2 3 32 03∫ ( ) ≅ xe x dx x ln , Resposta: 0 1 2 3 1 1 11∫ + + ≅ x x dx x , Integração Numérica U4 2 Agora vamos calcular o polinômio interpolador de Lagrange, estudado na seção 3.2. f x L x x x x 1 1 2 07 1 1 5 1 75 1 25 1 1 25 1 5 1 25 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) −( ) − , , , , , , , 11 75,( ) f x L x x x x 2 2 2 08 1 1 25 1 75 1 5 1 1 5 1 25 1 5 1 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) −( ) − , , , , , , , ,,75( ) f x L x x x x 3 3 2 05 1 1 25 1 5 1 75 1 1 75 1 25 1 75 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , , , −−( )1 5, f x L xn n( ) ( ) x3 x2 x c f x L x0 0( ) ( ) -22,22 +99,99 -148,65 +73,10 f x L x1 1( ) ( ) +69 -293,25 +405,72 -181,47 f x L x2 2( ) ( ) -69,33 +277,32 -359,82 +151,83 f x L x3 3( ) ( ) +22,78 -85,43 +105,47 -42,83 ∑ ( ) ( )f x L xn n +0,23 -1,37 +2,72 +0,63 p x x x x( ) = − + + ⇒0 23 1 37 2 72 0 633 2, , , , Polinômio Interpolador de Lagrange. Obtido o polinômio interpolador de Lagrange p x( ) podemos realizar a integração. 1 1 75 2 2 1 1 753 1 , , ∫ ∫ + + ≅ ( ) x x dx p x dx x 1 1 75 2 2 1 1 75 3 23 1 0 23 1 37 2 72 0 63 , , , , , ,∫ ∫ + + ≅ − + +( )x x dx x x x dxx == 0 06 0 46 1 36 0 63 3 36 1 59 1 774 3 2 1 1 75 , , , , , , , , x x x x− + +( ) = − = Integração Numérica U4 3 ∴ + + ≅∫ 1 1 75 2 2 3 1 1 77 , ,x x dx x 2. Letra b. Comentário: Definindo h b a n = − h b a n h h= − ⇒ = − ⇒ =1 8 1 4 2 0 2, , , Assim xi : Se desejamos 1 4 1 8 2 4 , , ∫ + x x dx x então f x x x( ) = + 42x . Conhecendo f x( ) calculamos f xi( ) em função de xi . i xi f xi( ) 0 1,4 3,46 1 1,6 2,99 2 1,8 2,64 Agora vamos calcular o polinômio interpolador de Lagrange, estudado na seção 3.2. Integração Numérica U4 4 f x L x x x 1 1 2 99 1 4 1 8 1 6 1 4 1 6 1 8 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , , , f x L x x x 2 2 2 64 1 4 1 6 1 8 1 4 1 8 1 6 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , , , f x L xn n( ) ( ) x2 x c f x L x0 0( ) ( ) +43,25 -147,05 +124,56 f x L x1 1( ) ( ) -74,75 +239,2 -188,37 f x L x2 2( ) ( ) +33 -99 +73,92 ∑ ( ) ( )f x L xn n +1,5 -6,85 +10,11 p x x x( ) = − + ⇒1 5 6 85 10 112, , , Polinômio Interpolador de Lagrange. Obtido o polinômio interpolador de Lagrange p x( ) podemos realizar a integração. 1 4 1 8 2 1 4 1 84 , , , , ∫ ∫ + ≅ ( ) x x dx p x dx x 1 4 1 8 2 1 4 1 8 24 1 5 6 85 10 11 , , , , , , ,∫ ∫ + ≅ − +( ) = x x dx x x dx x 0 5 3 43 10 11 1 213 2 1 4 1 8 , , , , , , x x x− +( ) = ∴ + ≅∫ 1 4 1 8 2 4 1 21 , , ,x x dx x 3. Letra e. Integração Numérica U4 5 Comentário: Definindo h b a n = − h b a n h h= − ⇒ = − ⇒ =2 8 2 2 2 0 3, , , Assim xi : Se desejamos 2 2 2 8 4 , , ∫ + ( ) x ln x dx x então f x x ln x( ) = + ( )4 x Conhecendo f x( ) calculamos f xi( ) em função de xi . i xi f xi( ) 0 2,2 1,66 1 2,5 1,55 2 2,8 1,46 Agora vamos calcular o polinômio interpolador de Lagrange, estudado na seção 3.2. f x L x x x 1 1 1 55 2 2 2 8 2 5 2 2 2 5 2 8 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , , , f x L x x x 2 2 1 46 2 2 2 5 2 8 2 2 2 8 2 5 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , , , Integração Numérica U4 6 f x L xn n( ) ( ) x2 x c f x L x0 0( ) ( ) +9,22 -48,87 +64,54 f x L x1 1( ) ( ) -17,22 +86,1 -106,08 f x L x2 2( ) ( ) +8,11 -38,12 +44,61 ∑ ( ) ( )f x L xn n +0,11 -0,89 +3,07 p x x x( ) = − + ⇒0 11 0 89 3 072, , , Polinômio Interpolador de Lagrange. Obtido o polinômio interpolador de Lagrange p x( ) podemos realizar a integração. 2 2 2 8 2 2 2 84 , , , , ∫ ∫ + ( ) ≅ ( ) x ln x dx p x dx x 2 2 2 8 2 2 2 8 24 0 11 0 89 3 07 , , , , , , ,∫ ∫ + ( ) ≅ − +( ) = x ln x dx x x dx x 0 04 0 45 3 07 0 953 2 2 2 2 8 , , , , , , x x x− +( ) = ∴ + ( ) ≅∫ 2 2 2 8 4 4 68 , , , x ln x dx x 4. Letra a. Comentário: Veja que já foi definido h = 0 5, Assim xi : Integração Numérica U4 7 Se desejamos 4 5 5 10 , ∫ ( ) e x dx x ln então f x e x x ( ) = ( )ln 10 Conhecendo f x( ) calculamos f xi( ) em função de xi . i xi f xi( ) 0 4 14,8 1 4,5 23,65 2 5 37,94 3 5,5 61,06 Agora vamos calcular o polinômio interpolador de Lagrange, estudado na seção 3.2. f x L x x x x 1 1 23 65 4 5 5 5 4 5 4 4 5 5 4 5 5 5 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , , f x L x x x x 2 2 37 94 4 4 5 5 5 5 4 5 4 5 5 5 5 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , f x L x x x x 3 3 61 06 4 4 5 5 5 5 4 5 5 4 5 5 5 5 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , , f x L xn n( ) ( ) x3 x2 x c f x L x0 0( ) ( ) -19,73 +295,95 -1474,82 +2441,59 f x L x1 1( ) ( ) +94,6 -1371,7 +6574,7 -10406 f x L x2 2( ) ( ) -151,76 +2124,64 -9826,46 +15024,24 f x L x3 3( ) ( ) +81,41 -1099,04 +4925,31 -7326,9 ∑ ( ) ( )f x L xn n +4,52 -50,15 +198,73 -267,07 Integração Numérica U4 8 p x x x x( ) = − + − ⇒4 52 50 15 198 73 267 073 2, , , , Polinômio Interpolador de Lagrange. Obtido o polinômio interpolador de Lagrange p x( ) podemos realizar a integração. 4 5 5 4 5 5 10 , , ∫ ∫( ) ≅ ( ) e x dx p x dx x ln 4 5 5 4 5 5 3 2 10 4 52 50 15 198 73 267 0 , , , , , ,∫ ∫( ) ≅ − + − e x dx x x x x ln 77( ) =dx 1 13 16 72 99 37 267 07 210 71 259 19 484 3 2 4 5 5 , , , , , , , , x x x x− + −( ) = − − −( ) = 445 ∴ ( ) ≅∫ 4 5 5 10 48 45 , ,e x dx x ln 5. Letra c. Comentário: Veja que já foi definido h = 0 5, Assim xi : Se desejamos 6 7 2 5 2∫ − x x dx então f x x( ) = −5 22x Conhecendo f x( ) calculamos f xi( ) em função de xi . Integração Numérica U4 9 i xi f xi( ) 0 6 -11,86 1 6,5 -12,88 2 7 -13,9 Agora vamos calcular o polinômio interpolador de Lagrange, estudado na seção 3.2. f x L x x x 0 0 11 86 6 5 7 6 6 5 6 7 ( ) ( ) = − −( ) −( ) −( ) −( ) , , , f x L x x x 1 1 12 88 6 7 6 5 6 6 5 7 ( ) ( ) = − −( ) −( ) −( ) −( ) , , , f x L x x x 2 2 13 9 6 6 5 7 6 7 6 5 ( ) ( ) = − −( ) −( ) −( ) −( ) , , , f x L xn n( ) ( ) x2 x c f x L x0 0( ) ( ) -23,72 +320,22 -1079,26 f x L x1 1( ) ( ) +51,52 -669,76 +2163,84 f x L x2 2( ) ( ) -27,8 +347,5 -1084,2 ∑ ( ) ( )f x L xn n 0 -2,04 +0,38 p x x( ) = − + ⇒2 04 0 38, , Polinômio Interpolador de Lagrange. Obtido o polinômio interpolador de Lagrange p x( ) podemos realizar a integração. 6 7 2 6 75 2∫ ∫− ≅ ( )x x dx p x dx 6 7 2 6 75 2 2 04 0 38∫ ∫− ≅ − +( ) =x x dx x dx, , Integração Numérica U4 10 − +( ) = −1 02 0 38 12 882 6 7 , , ,x x ∴ − ≅ −∫ 6 7 2 5 2 12 88 x x dx , 6. Resposta: � 0 5 1 3 2 10 0 5 12 18 , , , ,∫ − ≅x x e dxx Comentário: Veja que já foi definido h = 0 4, , assim calculamos os xi : x a0 0 5= = , ; x x1 0 0 4 0 9= + =, , e x x bn2 1 3= = = , . Se desejamos 0 5 1 3 2 10 0 5, , ,∫ − x x e dxx , então f x x ex ( ) = −10 0 52x , Conhecendo f x( ) calculamos f xi( ) : i xi f xi( ) 0 0,5 39,39 1 0,9 11,61 2 1,3 5,21 Agora vamos calcular o polinômio interpolador de Lagrange, estudado na seção 3.2. f x L x x x 0 0 39 39 0 9 1 3 0 5 0 9 0 5 1 3 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , , , f x L x x x 1 1 11 61 0 5 1 3 0 9 0 5 0 91 3 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , , , Integração Numérica U4 11 f x L x x x 2 2 5 21 0 5 0 9 1 3 0 5 1 3 0 9 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) , , , , , , , f x L xn n( ) ( ) x2 x c f x L x0 0( ) ( ) +123,09 -270,8 +144,02 f x L x1 1( ) ( ) -72,56 +130,61 -47,16 f x L x2 2( ) ( ) +16,28 -22,79 +7,33 ∑ ( ) ( )f x L xn n +66,81 -162,98 +104,19 p x x x( ) = − + ⇒66 81 162 988 104 192, , , Polinômio Interpolador de Lagrange. Obtido o polinômio interpolador de Lagrange p x( ) podemos realizar a integração. 0 5 1 3 2 0 5 1 310 0 5, , , , ,∫ ∫− ≅ ( )x x e dx p x dxx 0 5 1 3 2 0 5 1 3 210 0 5 66 81 162 98 104 19 , , , , , , , ,∫ ∫− ≅ − +( )x x e dx x xx ddx = 22 27 81 49 104 19 155 863 2 0 5 1 3 , , , , , , x x x− +( ) = ∴ − ≅∫ 0 5 1 3 2 10 0 5 12 18 , , , , x x e dxx 7. Resposta: � 5 7 2 13 5 4 0 48∫ + − + ≅ − x x x dx , Comentário: Definindo h b a n = − Integração Numérica U4 12 h b a n h h= − ⇒ = − ⇒ =7 5 2 1 Assim xi: Se desejamos 5 7 2 13 5 4∫ + − + − x x x dx então f x x x x ( ) = + − + −2 13 5 4 Conhecendo f x( ) calculamos f xi( ) em função de xi . i xi f xi( ) 0 5 0,26 1 6 0,2 2 7 0,17 Agora vamos calcular o polinômio interpolador de Lagrange, estudado na seção 3.2. f x L x x x 0 0 0 26 6 7 5 6 5 7 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) , f x L x x x 1 1 0 2 5 7 6 5 6 7 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) , f x L x x x 2 2 0 17 5 6 7 5 7 6 ( ) ( ) = −( ) −( ) −( ) −( ) , f x L xn n( ) ( ) x2 x c f x L x0 0( ) ( ) +0,13 -1,69 +5,46 f x L x1 1( ) ( ) -0,2 +2,4 -7 f x L x2 2( ) ( ) +0,09 -0,99 +2,7 ∑ ( ) ( )f x L xn n +0,02 -0,28 +1,16 Integração Numérica U4 13 p x x x( ) = − + ⇒0 02 0 28 1 162, , , Polinômio Interpolador de Lagrange. Obtido o polinômio interpolador de Lagrange p x( ) podemos realizar a integração. 5 7 2 1 5 73 5 4∫ ∫ + − + ≅ ( ) − x x x dx p x dx 5 7 2 1 5 7 23 5 4 0 02 0 28 1 16∫ ∫ + − + ≅ − +( ) = − x x x dx x x dx, , , 0 007 0 14 1 16 0 483 2 5 7 , , , ,x x x− +( ) = ∴ + − + ≅∫ − 5 7 2 13 5 4 0 48x x x dx , Gabarito 2 – Faça Valer a Pena – Seção 4.2 1. Letra b. Comentário: Definindo h b a n = − , temos: h b a n = − = − = 1 75 1 5 0 15, , Assim, se desejamos 1 1 75 2 2 3 1 , ∫ + + x x dx x , então f x x x( ) = + + 2 2 3 1x Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e resolvemos pela forma prática: Gabarito 2 – Faça você mesmo - Seção 4.2 Resposta: ∴ ( ) ≅∫ 2 3 2 3 32 26xe x dx x ln , Resposta: ∴ + + ≅∫ 0 1 2 3 1 1 11x x dx x , Integração Numérica U4 14 xi f xi( ) Externos Internos Externo 1 2 2 Interno 1,15 2,05 2,05 Interno 1,3 2,08 2,08 Interno 1,45 2,08 2,08 Interno 1,60 2,07 2,07 Externo 1,75 2,05 2,05 ∑ 4,05 8,28 ∑ • Externos ∑ • Internos a b f x dx Externos Internos h∫ ( ) ≅ ∑ +∑( )0 5, ∴ + + ≅∫ 1 1 75 2 2 3 1 1 55 , ,x x dx x 2. Letra d. Comentário: Definindo h b a n = − , temos: h b a n = − = − = 1 8 1 4 5 0 08, , , Assim, se desejamos 1 4 1 8 2 4 , , ∫ + x x dx x , então f x x x( ) = + 42x Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e resolvemos pela forma prática: Integração Numérica U4 15 xi f xi( ) Externos Internos Externo 1,4 3,46 3,46 Interno 1,48 3,26 3,26 Interno 1,56 3,08 3,08 Interno 1,64 2,92 2,92 Interno 1,72 2,77 2,77 Externo 1,80 2,64 2,64 ∑ 6,61 12,03 ∑ • Externos ∑ • Internos a b f x dx Externos Internos h∫ ( ) ≅ ∑ +∑( )0 5, ∴ + ≅∫ 1 4 1 8 2 4 1 21 , , ,x x dx x 3. Letra c Comentário: Definindo h b a n = − , temos: h b a n = − = − = 2 8 2 2 6 0 1, , , Assim, se desejamos 2 2 2 8 4 , , ∫ + ( ) x ln x dx x , então f x x x( ) = + 42x Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e resolvemos pela forma prática: Integração Numérica U4 16 xi f xi( ) Externos Internos Externo 2,2 1,66 1,66 Interno 2,3 1,62 1,62 Interno 2,4 1,59 1,59 Interno 2,5 1,55 1,55 Interno 2,6 1,52 1,52 Interno 2,7 1,49 1,49 Externo 2,8 1,46 1,46 ∑ 3,12 7,77 ∑ • Externos ∑ • Internos a b f x dx Externos Internos h∫ ( ) ≅ ∑ +∑( )0 5, ∴ + ( ) ≅∫ 2 2 2 8 4 0 93 , , , x ln x dx x 4. Letra c. Comentário: Com h = 0 3, definido, se desejamos 4 5 5 10 , ∫ ( ) e x dx x ln , então f x e x x ( ) = ( )ln 10 Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e resolvemos pela forma prática: xi f xi( ) Externos Internos Externo 4 14,8 14,8 Interno 4,3 19,59 19,59 Interno 4,6 25,98 25,98 Interno 4,9 34,51 34,51 Integração Numérica U4 17 Interno 5,2 45,88 45,88 Externo 5,5 61,06 61,06 ∑ 75,86 125,96 ∑ • Externos ∑ • Internos a b f x dx Externos Internos h∫ ( ) ≅ ∑ +∑( )0 5, 4 5 5 10 0 5 75 86 125 96 0 3 , , , , ,∫ ( ) ≅ +( ) e x dx x ln � ∴ ( ) ≅∫ 4 5 5 10 49 17 , ,e x dx x ln 5. Letra e Comentário: Com h = 0 2, definido, se desejamos 6 7 2 5 2∫ − x x dx , então f x x( ) = −5 22x . Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e resolvemos pela forma prática: xi f xi( ) Externos Internos Externo 6 -11,86 -11,86 Interno 6,2 -12,27 -12,27 Interno 6,4 -12,68 -12,68 Interno 6,6 -13,09 -13,09 Interno 6,8 -13,49 -13,49 Externo 7 -13,9 -13,9 ∑ -25,76 -51,53 ∑ • Externos ∑ • Internos Integração Numérica U4 18 a b f x dx Externos Internos h∫ ( ) ≅ ∑ +∑( )0 5, ∴ − ≅ −∫ 6 7 2 5 2 12 88 x x dx , 6. Resposta: ∴ − ≅ −∫ 6 7 2 5 2 12 88 x x dx , Comentário: Com h = 0 2, definido, se desejamos 0 5 1 3 2 10 0 5, , ,∫ − x x e dxx , então f x x ex ( ) = −10 0 52x , Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e resolvemos pela forma prática: xi f xi( ) Externos Internos Externo 0,5 39,39 39,39 Interno 0,7 19,71 19,71 Interno 0,9 11,61 11,61 Interno 1,1 7,53 7,53 Externo 1,3 5,21 5,21 ∑ 44,6 38,85 ∑ • Externos ∑ • Internos a b f x dx Externos Internos h∫ ( ) ≅ ∑ +∑( )0 5, Integração Numérica U4 19 ∴ − ≅∫ 0 5 1 3 2 10 0 5 12 23 , , , , x x e dxx 7. Resposta: 5 7 2 13 5 4 0 41∫ + − + ≅ − x x x dx , Comentário: Definindo h b a n = − , temos: h b a n = − = − = 7 5 5 0 4, Assim, se desejamos 5 7 2 13 5 4∫ + − + − x x x dx , então f x x x x ( ) = + − + −2 13 5 4 Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e resolvemos pela forma prática: xi f xi( ) Externos Internos Externo 5 0,26 0,26 Interno 5,4 0,23 0,23 Interno 5,8 0,21 0,21 Interno 6,2 0,2 0,2 Interno 6,6 0,18 0,18 Externo 7 0,17 0,17 ∑ 0,43 0,82 ∑ • Externos ∑ • Internos a b f x dx Externos Internos h∫ ( ) ≅ ∑ +∑( )0 5, ∴ + − + ≅∫ − 5 7 2 13 5 4 0 41x x x dx , Integração Numérica U4 20 Gabarito 3 – Faça Valer a Pena – Seção 4.3 1. Letra e. Comentário: Definindo h b a n = − , temos: h b a n = − = − = 1 75 1 5 0 15, , Assim, se desejamos 1 1 75 2 2 3 1 , ∫ + + x x dx x , então f x x x( ) = + + 2 2 3 1x . Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e efetuamos os demais cálculos da forma prática: i xi f xi( ) f xExtremos( ) f xi Ímpar=( ) f xi Par=( ) Extremo 0 1 2 2 Ímpar 1 1,15 2,05 2,05 Par 2 1,3 2,08 2,08 Ímpar 3 1,45 2,08 2,08 Par 4 1,6 2,07 2,07 Extremo 5 1,75 2,05 2,05 ∑ 4,05 4,13 4,15 ∑ ( )f xExtremos ∑ ( )=f xi Ímpar ∑ ( )=f xi Par Gabarito 3 – Faça você mesmo - Seção 4.3 Resposta: 2 3 2 3 30 76∫ ( ) ≅ xe x dx x ln , Resposta: 0 1 2 3 1 1 12∫ + + ≅ x x dx x , Integração Numérica U4 21 a b Extremos i Ímpar i Parf x dx h f x f x f x∫ ( ) ≅ ∑ ( ) + ∑ ( ) + ∑ ( ) = =3 4 2 1 1 75 2 2 3 1 1 44 , ,∫ + + ≅ x x dx x 2. Letra a. Comentário: Definindo h b a n = − , temos: h b a n = − = − = 1 8 1 4 5 0 08, , , Assim, se desejamos 1 4 1 8 2 4 , , ∫ + x x dx x, então f x x x( ) = + 42x . Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e efetuamos os demais cálculos da forma prática: i xi f xi( ) f xExtremos( ) f xi Ímpar=( ) f xi Par=( ) Extremo 0 1,4 3,46 3,46 Ímpar 1 1,48 3,26 3,26 Par 2 1,56 3,08 3,08 Ímpar 3 1,64 2,92 2,92 Par 4 1,72 2,77 2,77 Extremo 5 1,8 2,64 2,64 ∑ 6,1 6,18 5,85 ∑ ( )f xExtremos ∑ ( )=f xi Ímpar ∑ ( )=f xi Par Integração Numérica U4 22 a b Extremos i Ímpar i Parf x dx h f x f x f x∫ ( ) ≅ ∑ ( ) + ∑ ( ) + ∑ ( ) = =3 4 2 1 4 1 8 2 4 1 13 , , ,∫ + ≅ x x dx x 3. Letra d. Comentário: Definindo h b a n = − , temos: h b a n = − = − = 2 8 2 2 6 0 1, , , . Assim, se desejamos 2 2 2 8 4 , , ∫ + ( ) x ln x dx x , então f x x ln x( ) = + ( )4 x . Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e efetuamos os demais cálculos da forma prática: i xi f xi( ) f xExtremos( ) f xi Ímpar=( ) f xi Par=( ) Extremo 0 2,2 1,66 1,66 Ímpar 1 2,3 1,62 1,62 Par 2 2,4 1,59 1,59 Ímpar 3 2,5 1,55 1,55 Par 4 2,6 1,52 1,52 Ímpar 5 2,7 1,49 1,49 Extremo 6 2,8 1,46 1,46 ∑ 3,12 4,66 3,11 Integração Numérica U4 23 ∑ ( )f xExtremos ∑ ( )=f xi Ímpar ∑ ( )=f xi Par a b Extremos i Ímpar i Parf x dx h f x f x f x∫ ( ) ≅ ∑ ( ) + ∑ ( ) + ∑ ( ) = =3 4 2 2 2 2 8 4 0 84 , , ,∫ + ( ) ≅ x ln x dx x 4. Letra e. Comentário: Veja que h = 0 3, (dado). Se desejamos 4 5 5 10 , ∫ ( ) e x dx x ln , então f x e x x ( ) = ( )ln 10 . Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e efetuamos os demais cálculos da forma prática: i xi f xi( ) f xExtremos( ) f xi Ímpar=( ) f xi Par=( ) Extremo 0 4 14,8 14,8 Ímpar 1 4,3 19,59 19,59 Par 2 4,6 25,98 25,98 Ímpar 3 4,9 34,51 34,51 Par 4 5,2 45,88 45,88 Extremo 5 5,5 61,06 61,06 ∑ 75,86 54,1 71,86 ∑ ( )f xExtremos ∑ ( )=f xi Ímpar ∑ ( )=f xi Par Integração Numérica U4 24 a b Extremos i Ímpar i Parf x dx h f x f x f x∫ ( ) ≅ ∑ ( ) + ∑ ( ) + ∑ ( ) = =3 4 2 4 5 5 10 43 6 , ,∫ ( ) ≅ e x dx x ln 5. Letra d. Comentário: Com h = 0 2, definido, se desejamos 6 7 2 5 2∫ − x x dx , então f x x( ) = −5 22x . Conhecendo f x( ) calculamos f xi( ) e efetuamos os demais cálculos da forma prática: i xi f xi( ) f xExtremos( ) f xi Ímpar=( ) f xi Par=( ) Extremo 0 6 -11,86 -11,86 Ímpar 1 6,2 -12,27 -12,27 Par 2 6,4 -12,68 -12,68 Ímpar 3 6,6 -13,09 -13,09 Par 4 6,8 -13,49 -13,49 Extremo 5 7 -13,9 -13,9 ∑ -25,76 -25,36 -26,17 ∑ ( )f xExtremos ∑ ( )=f xi Ímpar ∑ ( )=f xi Par a b Extremos i Ímpar i Parf x dx h f x f x f x∫ ( ) ≅ ∑ ( ) + ∑ ( ) + ∑ ( ) = =3 4 2 Integração Numérica U4 25 ∴ − ≅ −∫ 6 7 2 5 2 12 57 x x dx , 6. Resposta: 0 5 1 3 2 10 0 5 12 37 , , , ,∫ − ≅x x e dxx Comentário: Com h = 0 2, defnido, se desejamos 0 5 1 3 2 10 0 5, , ,∫ − x x e dxx , então f x x( ) = −5 22x . Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e efetuamos os demais cálculos da forma prática: i xi f xi( ) f xExtremos( ) f xi Ímpar=( ) f xi Par=( ) Extremo 0 0,5 39,39 39,39 Ímpar 1 0,7 19,71 19,71 Par 2 0,9 11,61 11,61 Ímpar 3 1,1 7,53 7,53 Extremo 4 1,3 5,21 5,21 ∑ 44,6 27,24 11,61 ∑ ( )f xExtremos ∑ ( )=f xi Ímpar ∑ ( )=f xi Par a b Extremos i Ímpar i Parf x dx h f x f x f x∫ ( ) ≅ ∑ ( ) + ∑ ( ) + ∑ ( ) = =3 4 2 Integração Numérica U4 26 ∴ − ≅∫ 0 5 1 3 2 10 0 5 12 37 , , , , x x e dxx 7. Resposta: 5 7 2 13 5 4 0 38∫ + − + ≅ − x x x dx , Comentário: Definindo h b a n = − , temos: h b a n = − = − = 7 5 5 0 4, Assim, se desejamos 5 7 2 13 5 4∫ + − + − x x x dx , então f x x x x ( ) = + − + −2 13 5 4 . Conhecendo f x( ) , calculamos f xi( ) e efetuamos os demais cálculos da forma prática: i xi f xi( ) f xExtremos( ) f xi Ímpar=( ) f xi Par=( ) Extremo 0 5 0,26 0,26 Ímpar 1 5,4 0,23 0,23 Par 2 5,8 0,21 0,21 Ímpar 3 6,2 0,2 0,2 Par 4 6,6 0,18 0,18 Extremo 5 7 0,17 0,17 ∑ 0,43 0,43 0,39 ∑ ( )f xExtremos ∑ ( )=f xi Ímpar ∑ ( )=f xi Par a b Extremos i Ímpar i Parf x dx h f x f x f x∫ ( ) ≅ ∑ ( ) + ∑ ( ) + ∑ ( ) = =3 4 2 Integração Numérica U4 27 ∴ + − + ≅∫ − 5 7 2 13 5 4 0 38x x x dx , Gabarito 4 – Faça Valer a Pena – Seção 4.4 1. Letra b. Comentário: h b a n = − = − = 4 1 4 0 75, f x e t t"( ) = − 12 t0 t1 t2 t3 t4 t 1 1,75 2,5 3,25 4 f t"( ) 1,72 5,43 12,02 25,7 54,54 ET ≅ ⋅ −( ) ⋅ = 0 75 12 4 1 54 54 7 67 2, , , Gabarito 4 – Faça você mesmo - Seção 4.4 Resposta: |E T | ≅ 0,0033 e |E s | ≅ 0,00003 Resposta: |E T | ≅ 0,00203 e |E s | ≅ 0,000005 Integração Numérica U4 28 2. Letra a. Comentário: t0 t1 t2 t3 t4 t5 t 1 1,6 2,2 2,8 3,4 4 f tIV ( ) -3,28 4,04 8,77 16,35 29,92 54,57 ES ≅ ⋅ −( ) ⋅ = 0 6 180 4 1 54 57 0 12 4, , , 3. Letra e. Comentário: x0 x1 x2 x3 x4 x5 x 2 2,8 3,6 4,4 5,2 6 f xIV ( ) -0,86 -0,18 -0,06 -0,02 -0,01 -0,01 ES ≅ ⋅ −( ) ⋅ = 0 8 180 6 2 0 86 0 01 4, , , Integração Numérica U4 29 4. Letra d. Comentário: x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 x 2 2,4 2,8 3,2 3,6 4 4,4 4,8 5,2 5,6 6 f x"( ) 1,65 1,79 1,86 1,9 1,93 1,95 1,96 1,97 1,97 1,98 1,98 ET ≅ ⋅ −( ) ⋅ = 0 4 12 6 2 1 98 0 11 2, , , 5. Letra e. Comentário: x0 x1 x2 x3 x4 x5 x 1 3 1 2 15 114 15 211 15 3 8 15 4 1 3 f x"( ) –1,75 –0,23 –0,09 –0,05 –0,03 –0,02 ET ≅ ( ) − = …= 0 8 12 4 1 3 1 3 1 75 0 3733333 28 75 2, , ,� � Integração Numérica U4 30 6. Resposta: ES = 0 41, Comentário: x0 x1 x2 x3 x4 x 1 2,25 3,5 4,75 6 f xIV ( ) -6,000 -0,234 -0,040 -0,012 -0,005 ES = ⋅ −( ) ⋅ = 1 25 180 6 1 6 0 41 4, , 7. Resposta: ET = 0 17, Comentário: x0 x1 x2 x3 x 1 2,7 4,4 6,1 f x"( ) -0,14 0,04 0,08 0,03 ET = −( ) = 1 7 12 6 1 1 0 14 0 17 2, , , ,� �
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