Enunciado
Cálculo - Cálculo Volume 1 - 8ª Edição - James Stewart- Ed: 8º - Capítulo 4.8 - Ex. 36
Use o método de Newton para encontrar o valor máximo absoluto da função , com precisão de seis casas decimais.
Passo 1
Falaeee, belezinha?? Bom... a questão quer que calculemos os valores de máximo absoluto da seguinte função no intervalo :
Só que a questão nos pede para calcularmos utilizando o método de Newton!!
Mas que método é esse?
Então... esse método é dado pela seguinte fórmula:
Só que como queremos achar o máximo absoluto de devemos achar os zeros de , então a fórmula fica :
Lembrando primeiro que .
Vamos agora precisar de e , vamos calcular então!! 😉
Passo 2
Para achar a derivada de vamos usar algumas regras de derivação, a do produto, da função trigonométrica e do polinômio:
Vamos calcular e :
Aqui a gente aplica a regra do produto:
E para segunda derivada, temos:
Vamos precisar aplicar a regra do produto no segundo termo:
Agora vamos aplicar no método!!
Passo 3
Pronto, agora que temos e é só jogar na fórmula de Newton:
Vamos agora analisar qual valor usar para , a gente costuma fazer isso, em casos que a questão não nos da um a gente precisa analisar o gráfico a função, pois a partir dele a gente consegue uma boa estimativa de onde está localizda nossa raiz.
Um outra forma de se avaliar um bom local é analisar a função, em situações que a função permite isso, podemos avaliar onde um possível valor tornaria aquela função .
Iremos plotar o nosso gráfico utilizando o Desmos.
Pelo gráfico abaixo de , parece ter ponto de intersecção em , veja:
Agora vamos substituir no método:
Como queremos uma precisão de seis casas decimais, vamos continuar usando o método de Newton até o valor de deixar de variar, vamos lá:
Mais uma vez, agora com :
Pronto, o valor não varia mais, então a raiz é .
Vamos checar o intervalo, para ver mesmo se é o máximo absoluto, precisamos observar os valores nos extremos do intervalo:
Como desses o nosso valor é o maior, temos então o nosso ponto máximo do intervalo.
Entendeu direitinho?? Responde aeee!! 😉
Resposta
O valor máximo da função é .