Questão nº 19

Questão de Matemática · CESGRANRIO BB 01/2021/001 (nº 19)

CESGRANRIO2021Escriturário - Agente ComercialMatemática
Gabarito: Dver comentário ↓

O método da bisseção é um algoritmo usado para encontrar aproximações das raízes de uma equação. Começa-se com um intervalo [a,b], que contém uma raiz, e, em cada passo do algoritmo, reduz-se o intervalo pela metade, usando-se um teorema para determinar se a raiz está à esquerda ou à direita do ponto médio do intervalo anterior. Ou seja, após o passo 1, obtém-se um intervalo de comprimento ba2\frac{b-a}{2}; após o passo 2, obtém-se um intervalo de comprimento ba4\frac{b-a}{4}; e após o passo n, obtém-se um intervalo de comprimento ba2n\frac{b-a}{2^n}. Esse processo continua até que o intervalo obtido tenha comprimento menor que o erro máximo desejado para a aproximação.

Para aplicar esse método no intervalo [1,5], quantos passos serão necessários para obter-se um intervalo de comprimento menor que 10310^{-3}?

Resposta comentada

Gabarito Alternativa D

O método da bisseção reduz o comprimento do intervalo pela metade a cada passo. Precisamos achar o menor nn tal que 42n<103\frac{4}{2^n} < 10^{-3}, ou seja, 2n>40002^n > 4000. Como 211=20482^{11} = 2048 e 212=40962^{12} = 4096, o menor nn que satisfaz é n=12n = 12.

  • (A) Incorreta: 9 passos dariam 429=45120,0078\frac{4}{2^9} = \frac{4}{512} \approx 0,0078, que é maior que 10310^{-3}.
  • (B) Incorreta: 10 passos dariam 4210=410240,0039\frac{4}{2^{10}} = \frac{4}{1024} \approx 0,0039, ainda maior que 10310^{-3}.
  • (C) Incorreta: 11 passos dariam 4211=420480,00195\frac{4}{2^{11}} = \frac{4}{2048} \approx 0,00195, que é maior que 10310^{-3} (a pegadinha é achar que 2112^{11} já basta, mas $0,00195 > 0,001$).
  • (D) Correta: 12 passos dão 4212=440960,000976\frac{4}{2^{12}} = \frac{4}{4096} \approx 0,000976, que é menor que 10310^{-3}; é o primeiro valor que atende à condição estrita "menor que".
  • (E) Incorreta: 13 passos dariam 4213=481920,000488\frac{4}{2^{13}} = \frac{4}{8192} \approx 0,000488, que também é menor que 10310^{-3}, mas não é o mínimo de passos necessários, pois 12 já resolve.

Fonte: CESGRANRIO BB 01/2021/001 Escriturário - Agente Comercial (Caderno Gabarito 1). Reproduzida para fins de estudo.

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