Enunciado

No cálculo de uma integral dupla sobre uma região D , obtivemos uma soma de integrais iteradas como a que segue:

∬ D f x , y   d A = ∫ 0 1 ∫ 0 2 y f x , y   d x   d y + ∫ 1 3 ∫ 0 3 - y f x , y   d x   d y

Esboce a região D e expresse a integral dupla como uma integral iterada com ordem de integração contrária.

Passo 1

Fala, gente bonita! Tudo show?

A questão nos deu uma soma de integrais e pede pra gente esboçar a região D (ou seja, analisando os limites de integração) e expressar uma nova integral se a gente mudar a ordem de integração: em vez de ser d x d y , seria d y d x . Massa?

∬ D f x , y   d A = ∫ 0 1 ∫ 0 2 y f x , y   d x   d y + ∫ 1 3 ∫ 0 3 - y f x , y   d x   d y

Passo 2

Para esboçar a região de integração, vamos olhar primeiro para a primeira integral. As informações que temos sobre os limites de integração são esses aqui, ó:

0 ≤ y ≤ 1

0 ≤ x ≤ 2 y

(É como está expressa no gráfico abaixo como reta vermelha, blz?)

Já na segunda integral, temos

1 ≤ y ≤ 3

0 ≤ x ≤ 3 - y

(Expressa pela reta azul no gráfico abaixo).

Assim, o domínio de integração é:

Observe que estamos trabalhando com uma região de tipo II, ou seja, os pontos no eixo y são bem definidos, enquanto no eixo x estamos trabalhando com funções.

Passo 3

Agora vamos inverter a ordem de integração, como a questão pede.

Para a primeira integral, teremos:

0 ≤ x ≤ 2

x 2 ≤ y ≤ 1

Já para a segunda integral, temos

0 ≤ x ≤ 2

1 ≤ y ≤ 3 - x

Assim, teremos:

∬ D f x , y   d A = ∫ 0 2 ∫ x / 2 1 f x , y   d y   d x + ∫ 0 2 ∫ 1 3 - x f x , y   d y   d x

Observe que temos, para d x , limites de integração iguais nas duas integrais, e que para a primeira integral y vai de

x 2 ≤ y ≤ 1

E na segunda integral

1 ≤ y ≤ 3 - x

Então poderemos resumir a nova expressão da integral na região D como essa aqui, ó:

∬ D f x , y   d A = ∫ 0 2 ∫ x / 2 3 - x f x , y   d y   d x

Show! 😊

Resposta

∬ D f x , y   d A = ∫ 0 2 ∫ x / 2 3 - x f x , y   d y   d x

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Calcule a integral dupla.∬_R^() (6 x^2 y^3 - 5 y^4) d A , R = {(x , y)| 0 = x = 3 , 0 = y = 1 }
Calcule a integral dupla. ∬ Rx 1 + x yd A, R = 0 ,1 × 0 ,1
Calcule a integral dupla. ∬ R1 + x 2 1 + y 2 d A R = x ,y0 ≤ x ≤ 1,0 ≤ y ≤ 1 }
Calcule a integral dupla. ∬ Rx y 2 x 2 + 1 d A R = x ,y0 ≤ x ≤ 1,- 3 ≤ y ≤ 3 }