Matemática Computacional
2025-26
docente : Cristian Barbarosie gabinete 6.2.28, e-mail cabarbarosie@fc.ul.pt
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As notas dos trabalhos encontram-se no fenix, na secção "divulgação de resultados".
As notas do exame de 06.15 serão divulgadas na sexta-feira dia 19. A
consulta de exames e eventuais provas orais serão realizadas na
segunda-feira dia 22 às 10:30 na sala 6.2.41.
Não será usada a plataforma Moodle.
Avaliação
A avaliação terá duas componentes : trabalhos práticos e exame final.
Os
trabalhos são individuais e diferentes de aluno para aluno. Cada aluno
deverá escolher (duma lista) trabalhos cujo valor somado deve estar
entre 2 e 10. Os trabalhos devem ser entregues até ao dia do exame de
primeira data.
Os trabalhos podem ser resolvidos em grupo; nesse caso, a cotação será dividida entre os membros do grupo.
O exame final vai focar sobre a parte teórica, valerá entre 10 e 18 valores, em função da escolha dos trabalhos.
Exemplo
: o aluno A escolhe trabalhos no valor total 5, mas o professor
considera o resultado insatisfatório e o aluno fica com a nota 3. O
aluno B escolhe trabalhos no valor total 10, o professor avalia esses
trabalhos em 9. O aluno A faz o exame para 15 valores, o aluno B faz o
mesmo exame para 10 valores.
Os trabalhadores estudantes têm o direito de fazer o exame para 20 valores, desde que não escolham, durante o semestre, nenhum trabalho.
No exame de segunda data, o aluno poderá escolher entre manter a nota dos trabalhos práticos ou fazer exame para 20 valores.
No
exame é permitido o uso de calculadoras gráficas. Cada aluno pode ter
uma folha A4 com apontamentos, escrita de ambos os lados.
Perguntas modelo para exame :
Trabalhos práticos
1. geometria computacional
TP-1-1 (1v) Dada uma linha poligonal (uma lista de segmentos), calcular o seu perímetro. Bonus 1v para representação gráfica. Atribuído a Tomás Vieira
TP-1-2 (3v) Dado um polígono convexo (como lista de segmentos), calcular a sua área. Bonus 2v para polígonos não convexos. Bonus 1v para representação gráfica. Atribuído a Tomás Vieira
TP-1-3 (2v) Dado um raio r e um número natural n, construir uma lista de n segmentos que aproxime uma circunferência de raio r. Bonus 1v para representação gráfica. Atribuído a Maria Pereira
TP-1-4
(3v) Dados três pontos A,B e C e um número natural n, dividir o triângulo ABC em triângulos mais pequenos. Bonus 3v para arestas curvas. Bonus 2v para representação gráfica. Atribuído a Beatriz Cachuco

TP-1-5 (3v) Dados quatro pontos A, B, C e D e dois números naturais m e n,
dividir o quadrilátero ABCD em quadriláteros mais pequenos. Bonus 3v para arestas curvas. Bonus 2v para representação gráfica. Atribuído a Matilde Martins

TP-1-6 (6v) Dada uma região plana e o tamanho s, dividir a região em triângulos com arestas de comprimento aproximadamente igual a s. Bonus 4v para regiões com buracos. Bonus 2v para representação gráfica. Atribuído a António Moniz

TP-1-7 (6v) Dada uma região plana e um tamanho s, encher o interior da região com quadrados de aresta s. Bonus 3v para juntar quadrados vizinhos em quadrados maiores. Bonus 2v para representação gráfica. Atribuído a Xiaoji Wu

2. álgebra linear, métodos directos de resolução de sistemas
TP-2-1 (4v) Calcule o determinante duma matriz quadrada como soma de produtos de elementos da matriz, tomando em conta todas as permutações possíveis dos índices. Atribuído a Francisco Barata
TP-2-2 (4v) Calcule o determinante duma matriz quadrada desenvolvendo ao longo duma linha ou coluna. Atribuído a Manuel Duarte
TP-2-3 (4v) Implemente o algoritmo de eliminação de Gauss. Atribuído a Mafalda Cruz
TP-2-4 (4v) No trabalho TP-2-3, acrescente procura de pivot (trocando linhas). Atribuído a Eva Madureira
TP-2-5 (4v) No trabalho TP-2-3, acrescente procura total de pivot (trocando linhas e colunas). Atribuído a Daniela Dimas
TP-2-6 (3v) Adapte o trabalho TP-2-3 para matrizes tri-diagonais. Bonus 2v para matrizes com estrutura de banda. Atribuído a Rita Luwisch e Beatriz Arruda
TP-2-7 (4v) Adapte o trabalho TP-2-3 para resolver simultaneamente vários sistemas de equações, com a mesma matriz A mas com diferentes vectores b. Atribuído a Francisco Barata
TP-2-8 (4v) Adapte o trabalho TP-2-4 para resolver simultaneamente vários sistemas de equações, com a mesma matriz A mas com diferentes vectores b. Atribuído a Eva Madureira
TP-2-9 (4v) Adapte o trabalho TP-2-5 para resolver simultaneamente vários sistemas de equações, com a mesma matriz A mas com diferentes vectores b.
3. álgebra linear, métodos iterativos de resolução de sistemas
TP-3-1 (4v) Implemente o método de Gauss-Seidel. Atribuído a Gerson PenaTP-3-2 (4v) No trabalho TP-3-1, acrescente procura de pivot (troca de linhas). Atribuído a Gerson Pena
TP-3-3 (4v) No trabalho TP-3-1, acrescente procura total de pivot (troca de linhas e de colunas). Atribuído a Maria Matos
TP-3-4 (3v) No trabalho TP-3-1, acrescente relaxação. Atribuído a Inês Lobo
TP-3-5 (3v) Adapte o trabalho TP-3-1 para matrizes com estrutura de banda. Atribuído a Inês Lobo
TP-3-6 (3v) Adapte o trabalho TP-3-4 para matrizes com estrutura de banda. Atribuído a Inês Lobo
4. valores e vectores próprios
TP-4-1 (5v) Implemente o método da potência. Atribuído a Rodrigo Filipe
TP-4-2 (3v) Implemente o método da potência com translação. Atribuído a Rodrigo Filipe
TP-4-3 (4v) Implemente o método da potência inversa, usando a cada passo a técnica descrita em TP-2-7.
TP-4-4 (4v) Implemente o método da potência inversa, usando a cada passo a técnica descrita em TP-2-8. Atribuído a Lara Santos
TP-4-5 (4v) Implemente o método da potência inversa, usando a cada passo a técnica descrita em TP-2-9.
TP-4-6 (4v) Implemente o método da potência inversa, usando a cada passo a técnica descrita em TP-3-1. Atribuído a Eduardo Martins
TP-4-7 (4v) Implemente o método da potência inversa, usando a cada passo a técnica descrita em TP-3-4
TP-4-8 (3v) No trabalho TP-4-3, acrescente uma translação.
TP-4-9 (2v) No trabalho TP-4-4, acrescente uma translação. Atribuído a Lara Santos
TP-4-10 (3v) No trabalho TP-4-5, acrescente uma translação.
TP-5-2 (3v) Implemente o método do ponto fixo. Atribuído a Eduardo Martins
7. optimização numa variávelTP-4-11 (3v) No trabalho TP-4-6, acrescente uma translação. Atribuído a Eduardo Martins
TP-4-12 (3v) No trabalho TP-4-7, acrescente uma translação.
TP-4-13 (5v) Implemente o método da potência com projecção. Atribuído a Miguel Esteves
5. resolução de equações numa variável
TP-5-1 (3v) Implemente o método da bissecção. Atribuído a Miguel Esteves
TP-5-2 (3v) Implemente o método do ponto fixo. Atribuído a Eduardo Martins
TP-5-3 (3v) Implemente o métodoo da bissecção. Atribuído a Daniela Dimas e Maria Pereira
TP-5-4 (3v) Implemente o método da secante. Atribuído a Manuel Duarte
TP-5-5 (3v) Implemente o método da falsa posição. Atribuído a Maria Matos
6. resolução de sistemas de equações não linearesTP-6-1 (4v) Implemente o método do ponto fixo para sistemas de equações. Atribuído a Xiaoji Wu
TP-6-2 (5v) Implemente o método de Newton para
sistemas de equações. A cada passo, o sistema de equações lineares deve
ser resolvido através de eliminação de Gauss. Atribuído a Miguel Figueira
TP-6-3 (5v) Implemente o método de Newton para
sistemas de equações. A cada passo, o sistema de equações lineares deve
ser resolvido através de eliminação de Gauss com troca de linhas. Atribuído a Miguel Figueira
TP-6-4 (5v) Implemente o método de Newton para
sistemas de equações. A cada passo, o sistema de equações lineares deve
ser resolvido através de eliminação de Gauss com troca de linhas e de colunas. Atribuído a Rita Luwisch e Beatriz Arruda
TP-6-5 (5v) Implemente o método de Newton para
sistemas de equações. A cada passo, o sistema de equações lineares deve
ser resolvido através do algoritmo de Gauss-Seidel. O passo anterior deve ser usado para inicializar o algoritmo de Gauss-Seidel
TP-6-6 (5v) Implemente o método de Newton para
sistemas de equações. A cada passo, o sistema de equações lineares deve
ser resolvido através do algoritmo de Gauss-Seidel com relaxação. O passo anterior deve ser usado para inicializar o algoritmo de Gauss-Seidel
TP-7-1 (3v) Implemente o método do gradiente para calcular pontos de mínimo duma função. Atribuído a Daniela Dimas e Maria Pereira
TP-7-2 (3v) Implemente o método da bissecção para calcular pontos de extremo duma função. Atribuído a Daniela Dimas
TP-7-3 (3v) Implemente o método do ponto fixo para calcular pontos de extremo duma função. Atribuído a Maria Matos
TP-7-4 (3v) Implemente o método de Newton-Raphson para calcular pontos de extremo duma função. Atribuído a Maria Pereira
TP-7-5 (3v) Implemente o método da secante para calcular pontos de extremo duma função. Atribuído a Tomás Vieira
TP-7-6 (3v) Implemente o método da falsa posição para calcular pontos de extremo duma função. Atribuído a Manuel Duarte
TP-8-2 (3v) Implemente o método do ponto fixo para encontrar pontos de extremo. Atribuído a Mafalda Cruz
TP-8-3 (4v) Implemente o método de Newton para encontrar pontos de extremo. Atribuído a Lara Santos
TP-8-4 (4v) Implemente o método do gradiente com projecção para constrangimentos de tipo caixa rectangular. Atribuído a Rita Luwisch e Beatriz Arruda
TP-8-5 (4v) Implemente o método do gradiente com projecção para constrangimentos de tipo x2 + y2 + z2 <= R2. Atribuído a Beatriz Cachucho e Matilde Martins
TP-8-6 (4v) Implemente o método do gradiente com projecção para constrangimentos de tipo x2 + y2 + z2 = R2
TP-8-7 (4v) Implemente o método do gradiente com projecção para constrangimentos de tipo ax + by + cz <= d
TP-8-8 (4v) Implemente o método do gradiente com projecção para constrangimentos de tipo ax + by + cz = d. Atribuído a Miguel Esteves e Rodrigo Filipe
TP-8-9 (4v) Implemente o método do gradiente com penalização para constrangimentos de tipo x2 + y2 + z2 <= R2
TP-8-10 (4v) Implemente o método do gradiente com penalização para constrangimentos de tipo ax + by + cz <= d