Proceda como no exercício anterior para calcular a área da região limitada pelas curvas dadas:

b )   f x = 6 - x 2 ; g x = 3 - 2 x

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? Essa questão parece complicada, mas vou te ajudar!

O problema nos deu essas duas funções aqui

f x = 6 - x 2 ; g x = 3 - 2 x

E pediu para encontrarmos a área entre as curvas!

Para isso o problema anterior nos pediu uma série de itens

  • Encontrar onde as funções de cruzam e assim achar os limites de integração
  • Depois escolher um ponto que esteja compreendido entre o intervalo de integração e substituir nas duas funções: assim vamos achar quem está por cima e por baixo
  • E por fim vamos integrar!

e é isso! Mas relaxa que vou fazer passo a passo com você!

Vamos começar?

Passo 2

Vamos começar igualando as duas funções!

f x = 6 - x 2 ; g x = 3 - 2 x

Daí temos

3 - 2 x = 6 - x 2

x 2 - 2 x - 3 = 0

x = - ( - 2 ) ± ( - 2 ) 2 - 4 ( 1 ) ( - 3 ) 2 ( 1 )

x = 2 ± 16 2 = 2 ± 4 2  

Daqui temos duas soluções

x = 3   &   x = - 1

Então as curvas se cruzam nesses dois pontos!

Assim esse é nosso intervalo (e nossos limites de integração)

[ - 1,3 ]

Beleza?

Passo 3

Agora vamos analisar as duas funções em algum ponto que está dentro do intervalo - 1,3 , assim vamos saber quem está por cima e quem está por baixo!

As funções são

f x = 6 - x 2 ;   g x = 3 - 2 x

Um ponto no intervalo fechado [ - 1,3 ] pode ser o x = 0 (mas vale para qualquer outro viu?), substituindo nas funções temos

f 0 = 6 - 0 = 6  

g 0 = 3 - 2.0 = 3

Assim temos g x < f ( x ) , ou seja, a parábola está por cima da reta, como vemos no gráfico:

Tudo bem até aqui?

Passo 4

Agora que sabemos que a f ( x ) está por cima, #partiu integrar? As funções são

f x = 6 - x 2 ; g x = 3 - 2 x

A área vai ser:

A = ∫ - 1 3 f x - g x d x = ∫ - 1 3 ( 6 - x 2 - 3 + 2 x ) d x = ∫ - 1 3 ( - x 2 + 2 x + 3 )

#partiu integrar

A = - x 3 3 + x 2 + 3 x - 1 3 = - 3 3 3 + 3 2 + 3 3 - - - 1 3 3 + - 1 2 + 3 - 1

A = 9 - - 5 3 = 32 3

E é isso! Espero ter ajudado!

Resposta

32 3

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Calcule a integral, interpretando-a em termos das áreas. ∫ - 1 3 3 - 2 xd x