Enunciado

Use a série de Maclaurin para cos ⁡ x para computar o valor de cos ⁡ 5 ° com precisão de 5 casas decimais.

Passo 1

Fala turma! Espero que esteja tudo na paz com vocês! Partiu resolver essa questão!?

Vamos entender a questão. O enunciado pede que calculamos o valor do cos ⁡ 5 ° através da série de Maclaurin com 5 casas decimais de precisão.

E agora, como faço isso? Muita calma nessa hora, vamos montar uma estratégia comigo? Primeiro vamos recordar como é a serie de Maclaurin para a função dada, depois precisamos converter o ângulo fornecido de 5 ° para radianos, pois essa é a unidade de resposta para a série de funções trigonométricas.

Bora fazer isso?

Da tabela, sabemos que a série é:

cos ⁡ x = ∑ n = 0 ∞ - 1 n x 2 n 2 n ! = 1 - x 2 2 ! + x 4 4 ! - x 6 6 ! + …

E o ângulo em radianos, como fica? Podemos fazer uma regrinha de 3 simples, assim fica fácil e prático:

2 π → 360 °

x → 5 °

Fazendo multiplicação cruzada, temos:

x = 2 π . 5 360 = π 36

5 ° = π 36 r a d i a n o s

Passo 2

Sendo assim, substituindo o valor de x , temos a seguinte serie:

cos ⁡ π 36 = 1 - π 36 2 2 ! + π 36 4 4 ! - π 36 6 6 ! + …

Passo 3

Agora, o que fazemos?

Bom, vamos calcular os valores dos termos da série:

O segundo termo da série fornece um valor de:

π 36 2 2 ! = 0,003808

O terceiro termo, por sua vez, possui um valor de:

π 36 4 4 ! = 0,000002416

Repare, que o terceiro termo só mudaria o resultado a partir da sexta casa decimal. E como ele pede para calcular com até 5 casas decimais, poderíamos utilizar apenas os dois primeiros termos da série de Maclaurin. Ficando assim:

cos ⁡ π 36 = 1 - π 36 2 2 !

cos ⁡ π 36 = 1 - 0,003808

cos ⁡ π 36 = 0,99619

Sendo assim, pelo teorema da estimativa das séries alternadas:

cos ⁡ 5 ° = 0,99619

Resposta

cos ⁡ 5 ° = 0,99619

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