Atividade #2:
- Consideramos as funções:
-
@Latex f_{1}(x)=x^2 e^{-x}
-
@Latex f_{2}(x)=\frac{e^{x}}{x^2}
-
@Latex f_{3}(x)=\log{(1+x)}
-
@Latex f_{4}(x)=\sqrt{1+x}
-
@Latex f_{5}(x)=\sqrt{1+x^2}
-
@Latex f_{6}(x)=cos{x}
-
@Latex f_{7}(x)=x\cos{x}
-
@Latex f_{8}(x)= tan(x)
-
@Latex f_{9}(x)= \sinh{x}
-
@Latex f_{10}(x)= x^2 \sinh{x}
Encontre a primeira derivada das funções.
Implemente, no arquivo N01.py, as funções acima e suas
derivadas.
- Para cada uma das funções na questão anterior,
nos valores
@Latex x \in [1,2,5,10,20]:
- A derivada analítica,
- A derivada numérica pela definição (d_f_1),
- A derivada numérica simétrica (d_f).
Para ambas
as derivadas numericas, calcule também os resíduos
absoluto e relativo, produzindo uma tabela como em baixo.
Arquivo N02.py. Qual a a melhor aproximação numérica da derivada?
- Qual a dependência do
@Latex \varepsilon?
Para cada uma das funções na questão anterior,
nos valores
@Latex \varepsilon \in [10^{-1},10^{-2},10^{-4},10^{-6},10^{-8},10^{-10}]:
- A derivada analítica,
- A derivada numérica simétrica (d_f).
Para a
derivada numerica, calcule também os resíduos
absoluto e relativo, produzindo uma tabela como em baixo. Qual um valor ponderado para [;\varepsilon;]?
Arquivo N03.py.
- Adicione as segundas derivadas (d2f1, d2f2,...) ao arquivo N01.py e repete o item 2
calculando as segundas derivadas, d2_f_1 e d2_f.
Qual a a melhor aproximação para a segunda derivada?
Arquivo N04.py. A fórmula da secção anterior se verifique?
Códigos:
-
N01.py:
@Code N01.py f1 df1 Name1 f2 df2 Name2 d2f1 d2f2
Output N01.py:
@Exec N01.py
-
N02.py:
@Code N02.py
Output N02.py:
@Exec N02.py 16
-
N03.py:
@Code N03.py
Output N03.py:
@Exec N03.py
-
Derivatives.py:
@Code Derivatives.py d2_f_1 d2_f
N01.py:
@Code N01.py d2f1 d2f2 d2f3 d2f4 d2f5 d2f6 d2f7 d2f8 d2f9 d2f10
N04.py:
@Code N04.py
Output N04.py:
@Exec N04.py