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Matemática

Ete Visconde De Maua
A interpolação é um método matemático utilizado para encontrar uma função que passa por um conjunto de pontos conhecidos. O objetivo é estimar valores desconhecidos entre esses pontos, criando uma função contínua que aproxima o comportamento dos dados. Um dos métodos mais utilizados para interpolação é a Interpolação de Lagrange, que constrói um polinômio único capaz de passar exatamente por todos os pontos fornecidos. Elaborado pelo professor. Considerando o contexto apresentado, utilize a Interpolação de Lagrange para encontrar o polinômio que passa pelos pontos (1, 2), (2, 3) e (3, 5). Assinale a alternativa correta que apresenta o valor do polinômio interpolador em x = 2,5: Alternativas Alternativa 1: 3,5. Alternativa 2: 4,0. Alternativa 3: 4,5. Alternativa 4: 5,0. Alternativa 5: 5,5.
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Ezequiel Alves

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Vamos resolver passo a passo usando a Interpolação de Lagrange para os pontos (1, 2), (2, 3) e (3, 5). O polinômio interpolador de Lagrange é dado por: \[ P(x) = \sum_{i=0}^{n} y_i \cdot L_i(x) \] onde \[ L_i(x) = \prod_{\substack{j=0 \\ j \neq i}}^{n} \frac{x - x_j}{x_i - x_j} \] Para os pontos: - \( (x_0, y_0) = (1, 2) \) - \( (x_1, y_1) = (2, 3) \) - \( (x_2, y_2) = (3, 5) \) Calculamos os polinômios base \( L_0(x), L_1(x), L_2(x) \): 1. \( L_0(x) = \frac{(x - x_1)(x - x_2)}{(x_0 - x_1)(x_0 - x_2)} = \frac{(x - 2)(x - 3)}{(1 - 2)(1 - 3)} = \frac{(x - 2)(x - 3)}{(-1)(-2)} = \frac{(x - 2)(x - 3)}{2} \) 2. \( L_1(x) = \frac{(x - x_0)(x - x_2)}{(x_1 - x_0)(x_1 - x_2)} = \frac{(x - 1)(x - 3)}{(2 - 1)(2 - 3)} = \frac{(x - 1)(x - 3)}{(1)(-1)} = - (x - 1)(x - 3) \) 3. \( L_2(x) = \frac{(x - x_0)(x - x_1)}{(x_2 - x_0)(x_2 - x_1)} = \frac{(x - 1)(x - 2)}{(3 - 1)(3 - 2)} = \frac{(x - 1)(x - 2)}{(2)(1)} = \frac{(x - 1)(x - 2)}{2} \) Agora, calculamos \( P(2.5) \): - \( L_0(2.5) = \frac{(2.5 - 2)(2.5 - 3)}{2} = \frac{(0.5)(-0.5)}{2} = \frac{-0.25}{2} = -0.125 \) - \( L_1(2.5) = - (2.5 - 1)(2.5 - 3) = - (1.5)(-0.5) = - (-0.75) = 0.75 \) - \( L_2(2.5) = \frac{(2.5 - 1)(2.5 - 2)}{2} = \frac{(1.5)(0.5)}{2} = \frac{0.75}{2} = 0.375 \) Finalmente, \[ P(2.5) = y_0 L_0(2.5) + y_1 L_1(2.5) + y_2 L_2(2.5) = 2 \times (-0.125) + 3 \times 0.75 + 5 \times 0.375 \] \[ P(2.5) = -0.25 + 2.25 + 1.875 = 3.875 \] Arredondando para uma das alternativas, o valor mais próximo é 4,0. Resposta correta: Alternativa 2: 4,0.

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