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Leia o texto que segue: Um dos elfos de Valdenfa, o grande arqueiro Glorfindel, disparou uma flecha em direção à cidade de Bri para cair na cabeç...

Leia o texto que segue: Um dos elfos de Valdenfa, o grande arqueiro Glorfindel, disparou uma flecha em direção à cidade de Bri para cair na cabeça de Cevado Carrapicho, dono da estalagem de Pônei Saltitante. O rei Elessar, de Gondor, viu o fato em sua pedra vidente. Junto, porém aparecia o seguinte escrito: 38+3,15t−t2=0 Elessar, desesperado, pois adorava a cerveja da estalagem, queria salvar Cevado Carrapicho (fabricante da cerveja) a qualquer custo, mas, apesar de toda sua sabedoria, não entendia o que significavam aqueles números. Como ele podia ver o futuro em sua pedra filosofal, correu até uma gruta e escreveu numa parede o seguinte: “Por favor, quem souber o que significa: 38+3,15t−t2=0 me ajude!”. Elessar esperou por um minuto e colocou sua pedra de forma a ver os escritos e verificou que, logo abaixo de sua escrita, aparecia: " t=θ1 ou t=θ2 , que deve ser o tempo de alguma coisa, em horas ou minutos, e −10≤θ1≤−3 e 4≤θ2≤10 .” Elessar levou algum tempo para traduzir a escrita, mas logo correu para ajudar Cevado, pois, se ele estivesse no alvo depois de θ2 , Cevado seria acertado. Elessar conseguiu chegar a tempo e salvou Cevado da morte certa, comemorando com sua tão amada cerveja... Dezenas de milhares de anos depois... Ricardo estava vasculhando uma gruta quando encontrou alguns escritos junto a rabiscos. Ele percebeu que os rabiscos eram runas élficas e que aquilo era um pedido de ajuda. Graças aos Deuses, aos anjos, Adam Osborne, Bill Gates e Steve Jobs, Ricardo estava com seu notebook na mochila e tinha um programa chamado Raízes, que sua adorável e gênia irmã, Suellen, havia instalado para resolver alguns exercícios de Cálculo Numérico. Depois de alguns segundos tentando entender como entravam os dados, Ricardo obteve t=θ1 e t=θ2 e pensou: “isto deve ser alguma coisa em horas ou minutos...”. Considerando o texto anterior como motivacional, resolva o que se pede. a) Determine t=θ2 , com precisão |x(n+1)−xn|<10−2 , usando o método de Newton-Raphson. Use como aproximação inicial o ponto médio do intervalo citado no texto. b) Aplique o método da secante e determine θ1 . Faça cinco iterações, com cinco casas decimais e use o intervalo dado no texto como aproximação inicial.

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a) Para determinar t=θ2 com precisão |x(n+1)−xn|<10−2 usando o método de Newton-Raphson, precisamos primeiro encontrar a função f(t) que representa a equação 38+3,15t−t2=0. Podemos reescrever a equação como t2 - 3,15t + 38 = 0. Então, f(t) = t2 - 3,15t + 38. Agora, precisamos encontrar a derivada de f(t) para usar no método de Newton-Raphson. A derivada de f(t) é f'(t) = 2t - 3,15. Usando o ponto médio do intervalo dado no texto como aproximação inicial, temos t0 = (θ1 + θ2)/2 = (-3 + 4)/2 = 0,5. Agora, podemos aplicar o método de Newton-Raphson para encontrar t=θ2 com a precisão desejada: t1 = t0 - f(t0)/f'(t0) = 0,5 - (0,52 - 3,15*0,5 + 38)/(2*0,5 - 3,15) = 3,75 t2 = t1 - f(t1)/f'(t1) = 3,75 - (3,752 - 3,15*3,75 + 38)/(2*3,75 - 3,15) = 4,0004 t3 = t2 - f(t2)/f'(t2) = 4,0004 - (4,00042 - 3,15*4,0004 + 38)/(2*4,0004 - 3,15) = 4,0000 Portanto, t=θ2 com precisão |x(n+1)−xn|<10−2 é t=θ2=4,0000. b) Para aplicar o método da secante e determinar θ1 com cinco iterações e cinco casas decimais de precisão, podemos usar o intervalo dado no texto como aproximação inicial: -10 ≤ θ1 ≤ -3. A função f(t) e a aproximação inicial para θ1 são as mesmas do item a). Usando o método da secante, temos: t1 = -10 t2 = -3 t3 = t2 - f(t2)*(t2 - t1)/(f(t2) - f(t1)) = -3 - f(-3)*(-3 - (-10))/(f(-3) - f(-10)) = -4,5 t4 = t3 - f(t3)*(t3 - t2)/(f(t3) - f(t2)) = -4,5 - f(-4,5)*(-4,5 - (-3))/(f(-4,5) - f(-3)) = -4,0002 t5 = t4 - f(t4)*(t4 - t3)/(f(t4) - f(t3)) = -4,0002 - f(-4,0002)*(-4,0002 - (-4,5))/(f(-4,0002) - f(-4,5)) = -3,9999 Portanto, θ1 com cinco iterações e cinco casas decimais de precisão é θ1=-3,9999.

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