Considere
�=∫01��di=1,7184
pela regra de Simpson, com dez subintervalos e utilize a fórmula do erro da regra de Simpson. A partir desses dados, qual é o maior erro cometido? (Utilize o valor de e = 2,718.)
A.
| Ei | ≤ 1,51 x 10 -2
B.
| Ei | ≤ 1,51 x 10 -6
C.
| Ei | ≤ 1,51 x 10 -4
D.
| Ei | ≤ 1,51 x 10 -5
E.
| Ei | ≤ 1,51 x 10 -1
Ed
há 6 meses
Para calcular o erro da regra de Simpson, precisamos usar a fórmula do erro, que é dada por: \[ |E| \leq \frac{(b-a)^5}{180n^4} \cdot M \] onde: - \(b\) e \(a\) são os limites de integração (0 e 1, neste caso), - \(n\) é o número de subintervalos (10), - \(M\) é o máximo da quarta derivada da função no intervalo [0, 1]. Primeiro, vamos calcular \(b - a\): \[ b - a = 1 - 0 = 1 \] Agora, substituindo na fórmula do erro: \[ |E| \leq \frac{(1)^5}{180 \cdot 10^4} \cdot M = \frac{1}{180 \cdot 10000} \cdot M = \frac{1}{1800000} \cdot M \] Agora, precisamos determinar \(M\), que é o máximo da quarta derivada da função \(f(x) = e^x\) no intervalo [0, 1]. A quarta derivada de \(e^x\) é \(e^x\) e, no intervalo [0, 1], o valor máximo é \(e^1 = e \approx 2,718\). Substituindo \(M\) na fórmula do erro: \[ |E| \leq \frac{1}{1800000} \cdot 2,718 \approx \frac{2,718}{1800000} \approx 1,51 \times 10^{-6} \] Portanto, a alternativa correta é: B. | Ei | ≤ 1,51 x 10 -6.
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Ed
há 2 anos
Para calcular o erro da regra de Simpson, utilizamos a fórmula: | Ei | ≤ [(b-a)/180 * h^4 * max|f⁽⁴⁾(x)|] Onde: - | Ei | é o valor absoluto do erro no subintervalo i; - b e a são os limites superior e inferior de integração, respectivamente; - h é o tamanho do subintervalo; - max|f⁽⁴⁾(x)| é o valor máximo da quarta derivada da função f(x) no intervalo [a,b]. Substituindo os valores dados na fórmula, temos: h = (b-a)/n = (1-0)/10 = 0,1 f⁽⁴⁾(x) = e^x, cujo valor máximo no intervalo [0,1] é e = 2,718 | Ei | ≤ [(1-0)/180 * 0,1^4 * 2,718] = 1,51 x 10^-6 Portanto, a alternativa correta é a letra B: | Ei | ≤ 1,51 x 10^-6.