############################################################################## # FÍSICA COMPUTACIONAL II # # por # # Francisco Carlos Lavarda # ############################################################################## LISTA DE EXERCÍCIOS INTERPOLAÇÃO POLINOMIAL [1] f(x)=? x -1 0 2 f(x) 4 1 -1 solução: p(x)=1-(7/3)x+(2/3)x**2 Repare nos exercícios 2, 3 e 4, como uma pequena variação nos dados de entrada, modificam substancialmente o polinômio obtido. Para efeito didático, a função f(x), que seria desconhecida, é revelada para comparação com o resultado. [2] f(x)=x**2 x 1 2 4 f(x) 1 4 16 solução: p(x)=x**2 [3] f(x)=~ x**2 x 1 2 4 f(x) 0.8 4.3 15 solução: p(x)=~ -1.47+1.65x+0.62x**2 [4] f(x)=~ x**2 x 1 2 4 f(x) 0.8 4.3 17 solução: p(x)=~ -0.8+0.65x+0.95x**2 [5] f(x)=ln(x) (fortran: log(x)) x 2 3 4 f(x) 0.69 1.10 1.39 solução: p(x)=~ -0.49+0.71x-0.06x**2 [6] f(x)=x**(1/2) x 2 3 5 f(x) 1.41 1.73 2.24 solução: p(x)=~ 0.64+0.43x-0.02x**2 [7] f(x)=sen(x) x 0.5 1.0 1.5 f(x) 0.48 0.84 1.00 solução: p(x)=~ -0.08+1.32x-0.4x**2 Nos exercícios 8, 9, 10, 11 e 12, observe que a partir de n+1=3 pares ordenados de dados de entrada, p(x) é sempre igual à função geradora dos dados.Isto somente acontece quando a função geradora é um polinômio de ordem inferior a n, onde n+1 é o número de pares ordenados de dados de entrada. [8] f(x)=x**2 x 1 2 f(x) 1 4 solução: p(x)=-2+3x [9] f(x)=x**2 x 1 2 3 f(x) 1 4 9 solução: p(x)=x**2 [10] f(x)=x**2 x 1 2 3 4 f(x) 1 4 9 16 solução: p(x)=x**2 [11] f(x)=x**2 x 1 2 3 4 5 f(x) 1 4 9 16 25 solução: p(x)=x**2 [12] f(x)=x**2 x 1 2 3 4 5 6 f(x) 1 4 9 16 25 36 solução: p(x)=x**2 Nos exercícios 13, 14, 15 e 16, observe que, embora a função geradora seja sempre a mesma, o número diferente de pares de dados de entrada leva a polinômios diferentes na solução. Faça um gráfico superimpondo as curvas para uma comparação de qualidade. [13] f(x)=exp(x) x 1 2 f(x) 2.72 7.39 solução: p(x)=-1.95+4.67x [14] f(x)=exp(x) x 1 2 3 f(x) 2.72 7.39 20.09 solução: p(x)=~ 6.08-7.375x+4.015x**2 [15] f(x)=exp(x) x 1 2 3 4 f(x) 2.72 7.39 20.09 54.60 solução: p(x)=~ -7.7+17.9x-9.8x**2+2.3x**3 [16] f(x)=exp(x) x 1 2 3 4 5 f(x) 2.72 7.39 20.09 54.60 148.41 solução: p(x)=~ 16-31.5x+24.8x**2-7.6x**3+1.0x**4