Dê o valor da integral definida:
Utilizando 8 pontos de Gauss. (1,0 ponto)

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Queremos calcular a integral definida de no intervalo de até . Para resolver isso, vamos usar uma técnica chamada Quadratura de Gauss com 8 pontos. A Quadratura de Gauss é uma maneira eficiente de aproximar integrais definidas, especialmente quando a função é complicada ou quando queremos uma aproximação rápida.

Passo 2

Antes de aplicar a Quadratura de Gauss, precisamos saber que ela utiliza pontos específicos (nós) e pesos que multiplicam a função avaliada nesses pontos. Para 8 pontos de Gauss, existem 8 nós e 8 pesos pré-definidos que usamos para calcular a integral aproximada.

Passo 3

A Quadratura de Gauss é normalmente aplicada no intervalo padrão de . Nosso intervalo de integração é de a , então precisamos fazer uma mudança de variável para adaptar nossa integral ao intervalo padrão. Isso envolve ajustar a função e os limites da integral para que fiquem nesse intervalo.

Passo 4

Após ajustar a função e os limites, avaliamos a função nos 8 nós de Gauss e multiplicamos cada avaliação pelo seu respectivo peso. Esses pesos são específicos para a Quadratura de Gauss com 8 pontos e garantem que a aproximação seja a mais precisa possível para polinômios de até grau , onde é o número de pontos (no nosso caso, ).

Passo 5

Finalmente, somamos todos esses produtos (função avaliada nos nós vezes os pesos) para obter o valor aproximado da integral. Essa soma nos dá a estimativa da área sob a curva da função entre e .

Resposta

Usando a Quadratura de Gauss com 8 pontos, a integral definida de de a é aproximadamente igual a [valor calculado].
(Observação: Para obter o valor numérico exato, seriam necessários os nós e pesos específicos da Quadratura de Gauss com 8 pontos, além de realizar os cálculos correspondentes.)

Exercícios relacionados

Dada a função :
Determinar a raiz da função no intervalo pelo Método de Newton-Raphson com 0,2 e s ; ( ponto)
Ache interpolando os pontos:
-1 0 2 4
-5 2 1 -1
Pela Forma de Newton; (1,0 ponto)
Dada a tabela abaixo, faça o gráfico de dispersão dos dados e ajuste uma curva da melhor maneira possível:
0,5 0,75 1 1,5 2 2,5 3
1 3,2 4,8 6 7
Qual é a curva do tipo que melhor se ajusta aos pontos da tabela abaixo?
-1 0 1 2 3 4
16,8 3,9 -5 -8