Enunciado

Calcule a integral dupla.

∬ R y e - x y d A ;     R = 0,2 × [ 0,3 ]

Passo 1

E aí futuro cientista, preparado para usar todo seu talento em cálculo nessa questão de matemática?

Para resolver essa integral dupla, vamos montar a integral iterada com os limites de integração e depois realizar as integrações em etapas. Aqui poderíamos fazer qualquer ordem, porque todos os limites de integração são numéricos. Vou fazer primeiro em relação a x e depois em relação a y . Partiuuu!!!!

Vamos montar a integral iterada com os limites de integração:

∫ 0 3 ∫ 0 2 y e - x y d x d y

Beleza, a gente vai integrar em x primeiro, como se y fosse constante.

Passo 2

Agora, vamos realizar a integração em relação a x . A integral interna é:

∫ 0 2 y e - x y d x

Neste passo, y é tratado como uma constante. Vamos integrar e - x y em relação a x , para isso, vamos usar a regra da integração de uma exponencial:

∫ e - x y d x = - 1 y e - x y

Aplicando os limites de integração de x de 0 a 2 , obtemos:

∫ 0 2 y e - x y d x = y   - 1 y e - x y 0 2  

= y - 1 y - 2 y + - 1 y e 0

= - e - 2 y + 1

Portanto, a integral interna resulta em:

∫ 0 2 y e - x y d x = - e - 2 y + 1

Passo 3

Beleza! Agora, vamos integrar em relação a y :

∫ 0 3 ( - e - 2 y + 1 )   d y

Essa integral pode ser separada em duas integrais mais simples:

∫ 0 3 - e - 2 y   d y + ∫ 0 3 1   d y

Primeiro, integramos - e - 2 y em relação a y :

∫ 0 3 - e - 2 y   d y = - 1 - 2 e - 2 y =

= 1 2 e - 2 y

Aplicando os limites de integração de y de 0 a 3 :

1 2 e - 2 y + y 0 3 = 1 2 e - 6 - 1 2 e 0

= 1 2 e - 6 - 1 2

Depois, integramos 1 em relação a y :

∫ 0 3 1   d y = y 0 3

= 3 - 0

= 3

Somando os resultados das duas integrais:

∫ 0 3 - e - 2 y + 1 d y = 1 2 e - 6 - 1 2 + 3

= 1 2 e - 6 + 5 2

E é isso aí galera!!

Resposta

∫ 0 3 - e - 2 y + 1 d y = 1 2 e - 6 + 5 2

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Utilize uma calculadora programável ou computador (ou comando-soma de um CAS) para estimar ∬ R e - x 2 - y 2 d A Onde R = 0,1 × 0,1 . Utilize a Regra do Ponto Médio com os seguintes números quadrados
Calcular underset(R)(∬) f (x , y) d x d y , onde:a) f (x , y) = x e^(x y) ; R é o retângulo (1 = x = 3)/(0 = y = 1)
Calcular underset(R)(∬) f (x , y) d x d y , onde:b) f (x , y) = y e^(x y) ; R é o retângulo (0 = x = 3)/(0 = y = 1)
Calcular underset(R)(∬) f (x , y) d x d y , onde:c) f (x , y) = x cos x y ; R é o retângulo (0 = x = 2)/(0 = y = (pi)/(2))
2) Esboçar a região de integração e calcular as integrais iteradas seguintes: ∫ 0 1 ∫ x 2 x 2 x + 4 y d yd x