Lista 1 CÁLCULO NUMÉRICO 2a LISTA DE EXERCÍCIOS Prof. Ânderson Vieira Zeros de funções Método da Bissecção 1. Determinar uma aproximação da raiz para a função f (x) = x ln(x) − 1 com precisão ε = 10−3 . 2. Determine uma aproximação para a solução de f (x) = 0 nos seguintes casos: (a) (x2 + 1) sin(x) = 0 no intervalo [2, 4] com precisão de 10−3. (b) (x2 + 1) cos(x) = 0 no intervalo [0, 2] com precisão de 10−4 . (c) x3 − 2x2 − x + 1 = 0 no intervalo [2, 3] com precisão de 10−5 3. Determine em que pontos do primeiro quadrante os gráficos das funções f e g se cruzam, onde f (x) = x e g(x) = tan(x). 4. A equação f (x) = exp(x) − 3x = 0 tem uma raiz no intervalo [0, 1]. (a) Utilizando seis aplicações do método da Bissecção, encontre essa raiz e determine sua precisão. (b) Quantas aplicações do método seriam necessárias para avaliar a raiz com precisão de 10−4 ? Método do Ponto Fixo 1. Descubra onde y = x3 − x + 1 intercepta a parábola y = 2x2 e determine a(s) interseção(ções) utilizando o método das aproximações sucessivas e da secante. 2. Determine a raiz quadrada de 0, 5 com quatro casas decimais escrevendo f (x) = x2 − 0, 5 e resolvendo x = φ(x) = x2 + x − 0, 5 pelo método das aproximações sucessivas com x0 = −0, 6. A raiz quadrada positiva poderia ser determinada por esse método com a mesma função φ(x)? Explique. 3. Use o método das aproximações sucessivas para determinar a menor raiz positiva, com 5 casa decimais exatas. (a) x5 − x − 1 = 0 (b) x2 − cos(x) = 0 2 (c) e−x − x2 − 2x + 2 = 0 1 Lista 1 Método de Newton-Raphson 1. Use o método de Newton-Raphson para determinar uma aproximação para a solução de f (x) = 0 nos seguintes casos: (a) (x2 + 1) sin(x) = 0 no intervalo [2, 4] com 5 dı́gitos significativos. (b) (x2 + 1) cos(x) = 0 no intervalo [0, 2] com 5 dı́gitos significativos. (c) x3 − 2x2 − x + 1 = 0 no intervalo [2, 3] com 5 dı́gitos significativos. 2. Determine em que pontos do primeiro quadrante os gráficos da funções f e g coincidem, com f (x) = x e g(x) = tan(x). Use o método de Newton-Raphson para determinar a menor solução positiva. Método da Secante 1. Utilize o método da secante para obter uma aproximação para a menor solução positiva x tan(x) − 1 = 0, com x0 = 3, 75 e x1 = 4, 0. 2. Use o método das secantes para determinar a raiz da equação x3 − 2x2 + 2x − 5 = 0 localizada no intervalo [2, 2.5]. 3. Use o método das secantes para determinar a raiz da equação x2 + x − 6 = 0 localizada com x0 = 1, 5 e x1 = 1, 7. 2