Enunciado
Cálculo - Cálculo - 12ª Edição - Maurice D. Weir e Joel Hass (George B. Thomas)- Ed: 12º - Capítulo 5.4 - Ex. 72
Demonstre que, se é uma constante positiva, então a área entre o eixo x e um arco da curva é .
Passo 1
Aqui não tem jeito, precisamos calcular o valor dessa área. Área entre curva e eixo só tem uma solução: integral neles!
O que vamos precisar descobrir são os limites de integração que vão ser os pontos onde a nossa função toca o eixo .
Passo 2
Para descobrir esses valores (que serão nossos limites de integração), precisamos descobrir as raízes da equação . Fazemos isso igualando a expressão a .
Agora precisamos nos perguntar onde que o seno é zero? E pelo círculo trigonométrico sabemos que é no zero e no . Então as raízes ocorrem quando o argumento assume esses valores, então
Esses serão os nossos limites de integração
Passo 3
Agora é só montar a integral e correr para o abraço
Agora precisamos resolver essa bendita aí!
Quem derivando obtemos seno? Menos cosseno certo?! Então poderíamos pensar que a primitiva é:
Então é bem parecida na verdade! A diferença é que quando derivamos a expressão acima, pela regra da cadeia, aparece um multiplicando, então vamos dividir tudo por e fica tudo certo
Logo,
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)