Enunciado
Cálculo Numérico - Ruggiero - Aspectos Teóricos e Computacionais- Ed: 2º - Capítulo 5.Exercícios - Ex. 5
Queremos construir uma tabela que contenha valores de cos(x) para pontos igualmente espaçados no intervalo I = [l, 2]. Qual deve ser o menor número de pontos desta tabela para se obter, a partir dela, o cos(x), usando interpolação linear com erro menor que para qualquer x no intervalo [1, 2]?
Passo 1
Nesse caso usaremos o número de pontos como uma forma de “dimensionar o h”. Em uma interpolação linear temos apenas dois pontos separados por uma distância h.
Logo, sempre podemos dizer que:
Vamos começar encontrando . Precisamos da derivada segunda de cos(x):
Como o erro deve ser menor que no intervalos [1,2], usamos o valor máximo de nesse intervalo com . E esse valor é em 1, onde
Passo 2
Agora precisamos escrever h em função do número de pontos. Então vamos montar
uma tabelinha:
Com essa relação podemos substituir tudo na fórmula:
Resolvendo a equação de segundo grau, temos:
ou
Como não faz sentido termos um número de pontos negativo e nem quebrado, n = 261 pontos.
Resposta
n=261