Interface da Matemática com a Informática β IMIM5 1ª Lista de Exercícios Prof. Granero Exercício 1 β Dada uma coleção de números inteiros positivos terminada por 0, imprimir seus quadrados. Exercício 2 β Dados o número π > 0 de alunos de uma turma e suas notas da primeira prova, determinar a maior nota, a menor nota e a média dessa prova. Exercício 3 β Dado um número natural na base binária, transformá-lo para a base decimal. Exemplo: Dado 110010 a saída será 50, pois 1 × 25 + 1 × 24 + 0 × 23 + 0 × 22 + 1 × 21 + 0 × 20 = 50. Exercício 4 β Dado um número natural na base decimal, transformá-lo para a base binária. Exemplo: Dado 50 a saída deverá ser 110010. Exercício 5 β Dados um inteiro positivo π e π sequências de números inteiros, cada qual terminada por 0, calcular a soma dos números pares de cada sequência. Exercício 6 β Dados π e uma sequência de π números inteiros positivos, calcular a soma dos números da sequência que são primos. Exercício 7 β Dado um inteiro positivo π, verificar se π é primo. Exercício 8 β Dados dois números inteiros positivos, determinar o máximo divisor comum entre eles usando o algoritmo de Euclides. Exemplo: Exercício 9 β Dado um inteiro π₯ e um inteiro não negativo π, calcular π₯ π usando somente o operador +. Exercício 10 β Dizemos que um número natural π com pelo menos dois algarismos é palíndrome se o primeiro algarismo de π é igual ao seu último algarismo, o segundo algarismo de π é igual ao penúltimo algarismo, e assim por diante. Exemplos: 567765 e 32423 são palíndromes e 567675 não é palíndrome. Dado um inteiro π, π β₯ 10, verificar se π é palíndrome. Exercício 11 β Dizemos que um número π é congruente a π módulo π se π % π = π % π. Exemplo: 35 é congruente a 39 módulo 4, pois 35 % 4 = 3 = 39 % 4. Dados inteiros positivos π, π, e π, imprimir os π primeiros naturais congruentes a π módulo π. Exercício 12 β Dado um inteiro positivo n, calcular o valor da seguinte soma: 1 2 3 π + + +β―+ π πβ1 πβ2 1 Exercício 13 β Faça um programa que calcula a soma: 1 1 1 1 1 1 β + β +β―+ β 2 3 4 999 1000 pelas seguintes maneiras: ο· adição dos termos da direita para a esquerda; ο· adição dos termos da esquerda para a direita; ο· adição separada dos termos positivos e dos termos negativos da esquerda para a direita; ο· adição separada dos termos positivos e dos termos negativos da direita para a esquerda. Compare e discuta os resultados obtidos no computador. Exercício 14 β Dizemos que um inteiro positivo π é perfeito se for igual à soma de seus divisores positivos diferentes de π. Exemplo: 6 é perfeito, pois 1 + 2 + 3 = 6. Faça um programa em C que verifica se um dado número inteiro positivo ele é perfeito. Exercício 15 β Um matemático italiano da idade média conseguiu modelar o ritmo de crescimento da população de coelhos através de uma sequência de números naturais que passou a ser conhecida como sequência de Fibonacci. O π β éπ πππ número da sequência de Fibonacci πΉπ é dado pela seguinte fórmula de recorrência: πΉ1 = 1. πΉ2 = 2. πΉπ = πΉπβ1 + πΉπβ2 para π β₯ 3. Faça um programa em C que dado π natural calcula πΉπ . Exercício 16 β Considere o conjunto π» = π»1 βͺ π»2 de pontos reais, onde π»1 = { π₯, π¦ / π₯ β₯ 0, π¦ β₯ 0, π¦ + π₯ 2 + 2π₯ β 3 β€ 0 e π»2 = { π₯, π¦ / π₯ β€ 0 , π¦ + π₯ 2 β 2π₯ β 3 β€ 0. Faça um programa que lê um inteiro positivo π e uma sequência de π pontos reais (π₯, π¦) e verifica se cada ponto pertence ou não ao conjunto π». O programa deve também contar o número de pontos da sequência que pertencem a π». Exercício 17 β Dado um número real 0 < π < 1, faça um programa em C que calcula uma aproximação do número de Euler (uma variante deste nome é número de Néper) através da série infinita: β 1 1 1 1 1 1 π= = + + + + β―+ +β― π! 0! 1! 2! 3! π! π=0 Inclua na aproximação todos os termos cujo valor absoluto é maior ou igual ao valor de π. Exercício 18 β (a) Escreva uma função que recebe um número inteiro positivo π e devolve o número de dígitos e o primeiro dígito de π. (b) Escreva um programa que leia uma sequência de π inteiros positivos e imprime o número de dígitos e o primeiro dígito de cada um deles. Exercício 19 β (a) Escreva uma função que recebe como parâmetro um inteiro positivo ano e devolve 1 se o ano for bissexto, 0 em caso contrário. (Um ano é bissexto se o resto da divisão de ano por 4 é 0 e (o resto da divisão de ano por 100 é diferente de 0 ou o resto da divisão de ano por 400 é 0)). (b) Escreva uma função que tem como parâmetro de entrada e saída três números inteiros representando uma data, e modifica esses inteiros de forma que eles representem o dia seguinte. (c) Escreva um programa que leia um inteiro positivo π e uma sequência de π datas e imprime, para cada data, o dia seguinte. Exercício 20 β Dados dois naturais π e π determinar, entre todos os pares de números naturais (π₯, π¦) tais que π₯ β€ π e π¦ β€ π, um par para o qual o valor da expressão π₯π¦ β π₯² + π¦ seja máximo e calcular também esse máximo. Exercício 21 β Dados π números inteiros positivos, calcular a soma dos que são primos. Exercício 22 β Sabe-se que um número da forma π³ é igual a soma de π ímpares consecutivos. Exemplo: 1³ = 1, 2³ = 3 + 5, 3³ = 7 + 9 + 11, 4³ = 13 + 15 + 17 + 19, ... Dado π, determine os ímpares consecutivos cuja soma é igual a π³ para π assumindo valores de 1 a π. Exercício 23 β Dado um número inteiro positivo, determine a sua decomposição em fatores primos calculando também a multiplicidade de cada fator. Exercício 24 β Dados um inteiro positivo π e uma seqüência de π inteiros positivos, determinar o máximo divisor comum a todos eles. Exercício 25 β Dados números reais π, π e π, calcular as raízes de uma equação do 2o grau da forma ππ₯² + ππ₯ + π = 0. Imprimir a solução em uma das seguintes formas: a) Raiz dupla: π₯1 = π₯2 = β― b) Raízes distintas: π₯1 = β― , π₯2 = β― c) Raízes complexas: π₯1 = β― , π₯2 = β― Observação: Em C, para extrair raiz quadrada use a função π πππ‘ (coloque #include <math.h> antes do main). Exercício 26 β Dados π₯ real e π natural, calcular uma aproximação para πππ π₯ através dos π primeiros termos da seguinte série: π₯² π₯ 4 π₯ 6 π₯ 2π π cos π₯ = 1 β + β + β― + (β1) +β― 2! 4! 6! (2π)! Exercício 27 β Dados π₯ e π reais, π > 0, calcular uma aproximação para π ππ π₯ através da seguinte série infinita π₯ π₯3 π₯5 π₯ 2π+1 sen π₯ = β + + β― + (β1)π +β― 1! 3! 5! (2π + 1)! π₯ 2π+1 incluindo todos os termos até que (2π+1)! < π Exercício 28 β (a) Faça uma função ππππ‘ππ que recebe o número real π₯ π 0, 1 e devolve uma aproximação do arco tangente de π₯ (em radianos) através da série incluindo todos os termos da série π₯3 π₯5 π₯7 arc tg π₯ = π₯ β + β + β― 3 5 7 incluindo todos os termos da série até π₯π π < 10β4 . (b) Faça uma função ângulo que recebe um ponto de coordenadas cartesianas reais (π₯, π¦), com π₯ β₯ 0 e π¦ β₯ 0 e devolve o ângulo formado pelo vetor (π₯, π¦) e o eixo horizontal. Exemplos: Observe a figura abaixo e verifique que o ângulo correspondente aos pontos marcados é aproximadamente (0,1) 90 graus (2,2) 45 graus (1,4) 75 graus (5,1) 11 graus Para calcular o valor do ângulo πΌ pedido, use a seguinte expressão: arc tg π¦ π₯ β= π π₯ β arc tg 2 π¦ πππ π π¦ < π₯ πππ π ππππ‘πáπππ (c) Faça um programa que, dados π pontos do primeiro quadrante através de suas coordenadas cartesianas, determina o ponto que forma o menor ângulo com o eixo horizontal.