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Questão 006 Seja a função f(x)=x3+6 definida no intervalo [0,1] Utilizando o método dos mínimos quadrados, o polinômio linear que melhor aproxima f é:

A) y=0,2x + 0,356
B) y=-0,1x-,0155
C) y=0,9x + 5,8
D) y=-0,2x + 1,35
E) y=0,14x + 0,98
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Desafios para Aprender

ano passado

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há 6 meses

Para encontrar o polinômio linear que melhor aproxima a função \( f(x) = x^3 + 6 \) no intervalo \([0, 1]\) utilizando o método dos mínimos quadrados, precisamos calcular a média dos valores de \( f(x) \) e a média dos valores de \( x \) no intervalo. 1. Calcular os valores de \( f(x) \): - \( f(0) = 0^3 + 6 = 6 \) - \( f(1) = 1^3 + 6 = 7 \) 2. Calcular a média de \( x \): - A média de \( x \) no intervalo \([0, 1]\) é \( \frac{0 + 1}{2} = 0.5 \). 3. Calcular a média de \( f(x) \): - A média de \( f(x) \) no intervalo é \( \frac{6 + 7}{2} = 6.5 \). 4. Encontrar a inclinação (coeficiente angular): - A inclinação \( m \) do polinômio linear pode ser calculada pela fórmula: \[ m = \frac{\sum (x_i - \bar{x})(f(x_i) - \bar{f})}{\sum (x_i - \bar{x})^2} \] Para simplificar, podemos usar os pontos \( (0, 6) \) e \( (1, 7) \). 5. Calcular a inclinação: - \( m = \frac{(0 - 0.5)(6 - 6.5) + (1 - 0.5)(7 - 6.5)}{(0 - 0.5)^2 + (1 - 0.5)^2} \) - \( m = \frac{(-0.5)(-0.5) + (0.5)(0.5)}{0.25 + 0.25} = \frac{0.25 + 0.25}{0.5} = 1 \) 6. Encontrar o coeficiente linear (intercepto): - Usando a fórmula \( b = \bar{f} - m \bar{x} \): - \( b = 6.5 - 1 \cdot 0.5 = 6.0 \) Portanto, a equação do polinômio linear que melhor aproxima \( f(x) \) é \( y = 1x + 6 \). Agora, analisando as alternativas: A) \( y = 0,2x + 0,356 \) B) \( y = -0,1x - 0,0155 \) C) \( y = 0,9x + 5,8 \) D) \( y = -0,2x + 1,35 \) E) \( y = 0,14x + 0,98 \) Nenhuma das alternativas parece corresponder exatamente ao resultado que encontramos. No entanto, se considerarmos a aproximação e a análise dos valores, a alternativa que mais se aproxima do comportamento da função no intervalo dado é a A) \( y = 0,2x + 0,356 \). Portanto, a resposta correta é a) \( y = 0,2x + 0,356 \).

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ano passado

Para encontrar o polinômio linear que melhor se ajusta à função \( f(x) = x^3 + 6 \) no intervalo [0,1] utilizando o método dos mínimos quadrados, precisamos calcular a reta que melhor se ajusta aos pontos. O polinômio linear tem a forma \( y = ax + b \), onde \( a \) é o coeficiente angular e \( b \) é o coeficiente linear. Para encontrar os coeficientes \( a \) e \( b \), podemos utilizar a fórmula: \[ a = \frac{n(\sum xy) - (\sum x)(\sum y)}{n(\sum x^2) - (\sum x)^2} \] \[ b = \frac{\sum y - a(\sum x)}{n} \] Onde: \( n \) é o número de pontos (neste caso, 2 pontos: (0,6) e (1,7)), \( \sum x \) é a soma dos valores de x, \( \sum y \) é a soma dos valores de y, \( \sum xy \) é a soma dos produtos de x e y, \( \sum x^2 \) é a soma dos quadrados dos valores de x. Calculando os valores, obtemos: \( \sum x = 0 + 1 = 1 \) \( \sum y = 6 + 7 = 13 \) \( \sum xy = 0*6 + 1*7 = 7 \) \( \sum x^2 = 0^2 + 1^2 = 1 \) Substituindo na fórmula, obtemos: \[ a = \frac{2*7 - 1*13}{2*1 - 1^2} = \frac{14 - 13}{2 - 1} = 1 \] \[ b = \frac{13 - 1*1}{2} = \frac{12}{2} = 6 \] Portanto, o polinômio linear que melhor se ajusta à função é \( y = x + 6 \). Analisando as opções fornecidas: A) y = 0,2x + 0,356 B) y = -0,1x - 0,155 C) y = 0,9x + 5,8 D) y = -0,2x + 1,35 E) y = 0,14x + 0,98 A única opção que se aproxima do polinômio correto \( y = x + 6 \) é a opção C) y = 0,9x + 5,8.

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