1. **Enunciado do problema:**
Dado o conjunto de pontos $(x,y)$:
$$\begin{array}{c|cccccc}
x & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
y & 8,03 & 3,01 & 1,10 & 0,40 & 0,15 & 0,05 \\\end{array}$$
A tarefa é ajustar uma função exponencial do tipo
$$y = a \cdot b^x$$
que melhor se ajuste aos dados e determinar o valor de $y$ para $x=2,5$.
2. **Fórmula e regras importantes:**
Para ajuste exponencial, tomamos o logaritmo natural dos valores de $y$ para linearizar a função:
$$\ln y = \ln a + x \ln b$$
Assim, podemos usar regressão linear para encontrar $\ln a$ e $\ln b$.
3. **Transformação dos dados:**
Calculamos $\ln y$ para cada $y$:
$$\begin{array}{c|cccccc}
x & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
y & 8,03 & 3,01 & 1,10 & 0,40 & 0,15 & 0,05 \\\ln y & \ln 8,03 & \ln 3,01 & \ln 1,10 & \ln 0,40 & \ln 0,15 & \ln 0,05 \\\end{array}$$
Calculando:
$$\ln 8,03 \approx 2,083$$
$$\ln 3,01 \approx 1,102$$
$$\ln 1,10 \approx 0,095$$
$$\ln 0,40 \approx -0,916$$
$$\ln 0,15 \approx -1,897$$
$$\ln 0,05 \approx -2,996$$
4. **Cálculo dos coeficientes da regressão linear:**
Seja $Y = \ln y$, $X = x$.
Calculamos as médias:
$$\bar{X} = \frac{0+1+2+3+4+5}{6} = \frac{15}{6} = 2,5$$
$$\bar{Y} = \frac{2,083 + 1,102 + 0,095 - 0,916 - 1,897 - 2,996}{6} = \frac{-2,529}{6} \approx -0,4215$$
Calculamos o coeficiente angular $m$:
$$m = \frac{\sum (X_i - \bar{X})(Y_i - \bar{Y})}{\sum (X_i - \bar{X})^2}$$
Calculando os termos:
$$\sum (X_i - \bar{X})(Y_i - \bar{Y}) = (0-2,5)(2,083+0,4215) + (1-2,5)(1,102+0,4215) + (2-2,5)(0,095+0,4215) + (3-2,5)(-0,916+0,4215) + (4-2,5)(-1,897+0,4215) + (5-2,5)(-2,996+0,4215)$$
$$= (-2,5)(2,5045) + (-1,5)(1,5235) + (-0,5)(0,5165) + (0,5)(-0,4945) + (1,5)(-1,4755) + (2,5)(-2,5745)$$
$$= -6,26125 - 2,28525 - 0,25825 - 0,24725 - 2,21325 - 6,43625 = -17,7015$$
$$\sum (X_i - \bar{X})^2 = (0-2,5)^2 + (1-2,5)^2 + (2-2,5)^2 + (3-2,5)^2 + (4-2,5)^2 + (5-2,5)^2$$
$$= 6,25 + 2,25 + 0,25 + 0,25 + 2,25 + 6,25 = 17,5$$
Logo:
$$m = \frac{-17,7015}{17,5} \approx -1,0118$$
5. **Cálculo do coeficiente linear $c$:**
$$c = \bar{Y} - m \bar{X} = -0,4215 - (-1,0118)(2,5) = -0,4215 + 2,5295 = 2,108$$
6. **Encontrando $a$ e $b$:**
$$\ln a = c = 2,108 \Rightarrow a = e^{2,108} \approx 8,23$$
$$\ln b = m = -1,0118 \Rightarrow b = e^{-1,0118} \approx 0,363$$
7. **Função ajustada:**
$$y = 8,23 \cdot 0,363^x$$
8. **Calculando $y$ para $x=2,5$:**
$$y = 8,23 \cdot 0,363^{2,5} = 8,23 \cdot e^{2,5 \ln 0,363}$$
Calculando o expoente:
$$2,5 \ln 0,363 = 2,5 \times (-1,0118) = -2,5295$$
Logo:
$$y = 8,23 \cdot e^{-2,5295} = 8,23 \cdot 0,0797 \approx 0,656$$
**Resposta final:**
O valor estimado para $x=2,5$ é aproximadamente **0,656**.
**Alternativa correta:** D) 0,656
Ajuste Exponencial 9674C3
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