Utilize os 4 primeiros termos da Série de Taylor para calcular o cosseno de 70°.

Questão

Utilize os 4 primeiros termos da Série de Taylor para calcular o cosseno de 70°.

Imagem 1

cos(x)=n=0(1)n(2n)!x2n\displaystyle \cos(x)=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^n}{(2n)!}\,x^{2n}

Alternativas

A) 0,32

B) 0,34

C) 0,36

D) 0,37

96%

Explicação

Para usar a Série de Taylor do cosseno em torno de 00 (Maclaurin), precisamos de xx em radianos.

  1. Converter 7070^\circ para radianos: [ 70^\circ=70\cdot\frac{\pi}{180}=\frac{7\pi}{18}\approx 1{,}22173 ]

  2. Usar os 4 primeiros termos da série: [ \cos(x)=1-\frac{x^2}{2!}+\frac{x^4}{4!}-\frac{x^6}{6!}+\cdots ] Logo, [ \cos(1{,}22173)\approx 1-\frac{(1{,}22173)^2}{2}+\frac{(1{,}22173)^4}{24}-\frac{(1{,}22173)^6}{720} ]

  3. Calcular as potências (aproximações):

  • x21,4926x^2\approx 1{,}4926
  • x4(1,4926)22,2279x^4\approx (1{,}4926)^2\approx 2{,}2279
  • x6x4x22,22791,49263,3251x^6\approx x^4\,x^2\approx 2{,}2279\cdot 1{,}4926\approx 3{,}3251
  1. Substituir: [ \cos(x)\approx 1-\frac{1{,}4926}{2}+\frac{2{,}2279}{24}-\frac{3{,}3251}{720} ] [ \cos(x)\approx 1-0{,}7463+0{,}09283-0{,}00462 ] [ \cos(x)\approx 0{,}3419\approx 0{,}34 ]

Portanto, usando 4 termos, obtemos aproximadamente 0,340{,}34.

Alternativa correta: (B).

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