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Acadêmico: Rômulo Vinicius Costa da Silva (1776147) Disciplina: Cálculo Numérico (MAT28) Avaliação: Avaliação II - Individual Semipresencial ( Cod.:656317) ( peso.:1,50) Prova: 22173982 Nota da Prova: 8,00 Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada Parte superior do formulário 1. 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 primeiras e 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) I e IV. b) II e IV. c) II e III. d) I e III. 2. 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) 0,04. b) 0,525. c) 0,5. d) 0,502. 3. O método de Lagrange é um dos métodos de interpolação linear que estudamos. Com base neste método e utilizando os dados a seguir, assinale a alternativa que apresenta corretamente o polinômio: a) A opção II está correta. b) A opção III está correta. c) A opção IV está correta. d) A opção I está correta. Anexos: CN - Interpolacao de Lagrange2 4. 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) Somente o item I é satisfeito. b) Os itens I e II não são satisfeitos. c) Somente o item II é satisfeito. d) Os itens I e II são satisfeitos. 5. Uma das aplicações da interpolação é a de aproximação de funções complexas para funções mais fáceis. Suponha que tenhamos uma função, e que seja muito mais difícil para avaliar da forma em que se encontra. Podemos, então, escolher alguns valores referência da função antiga e tentar interpolar estes dados para construir uma função mais fácil. O que significa interpolar? a) Representar as equações lineares no plano cartesiano quando as incógnitas se acham igualmente relacionadas à mesma função. b) Aproximar uma função por meio de uma outra função, geralmente polinomial. c) É um modo de utilizar a regra dos trapézios quando o número de dados é elevado. d) Resolver a integral quando o intervalo for constante em relação à variável. 6. 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) = 0,6x² + 0,9x + 1, determine seu valor para x = 0,4: a) 1,456. b) 1,324. c) 2,104. d) 1,6. 7. Um dos métodos de resolver um sistema linear é por meio da interpolação de Lagrange. De acordo com os dados no quadro a seguir, assinale a alternativa CORRETA que apresenta o polinômio interpolador obtido via método de Lagrange para a função f(x) = ln x: a) - 0,1438x² + 1,1245x - 0,9807 b) 1,1245x² - 0,9807x - 0,1438 c) 1,1245x² - 0,1438x - 0,9807 d) - 0,9807x² + 1,1245x - 0,1438 Anexos: CN - Interpolacao de Lagrange2 CN - Interpolacao de Lagrange2 8. 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) III - I - II - IV. b) III - II - I - IV. c) IV - I - II - III. d) IV - II - I - III. 9. Os métodos de Jacobi e Gauss-Seidel são métodos que encontram uma solução aproximada da solução de um sistema linear. Quando não temos mais um sistema linear, e sim um sistema não linear, devemos fazer uso de outros métodos para encontrar uma solução aproximada para o sistema, sendo dois deles o método da interação linear e o método de Newton. O método da interação linear, em geral, é mais fácil de ser implementado, porém requer mais condições do sistema que o método de Newton. Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA que apresenta a solução (com um arredondamento de 3 casas decimais) do sistema não linear depois de duas iterações (k = 2) e o ponto inicial (0,5; 0,1) usando o método de Newton: a) x = 0,5 e y = 0,1 b) x = 0,495 e y = 0,124 c) x = 0,492 e y = 0,121 d) x = 0,505 e y = 0,125 10. 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 = - 2 c) a = 0 d) a = - 1 Parte inferior do formulário
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