Enunciado

Determine a área da região cortada do primeiro quadrante pela curva

x 1 2 + y 1 2 = a 1 2      

Passo 1

Inicialmente precisamos deixar todas as curvas em relação a uma única variável. Dessa maneira vamos fazer algumas manipulações, ou seja,

x 1 2 + y 1 2 = a 1 2 ⇒ y 1 2 = a 1 2 - x 1 2   ⇒ y 1 2 2 = a 1 2 - x 1 2 2 ⇒ y   = a 1 2 - x 1 2 2

Como não são dados valores exatos para a então não há como expressar o gráfico com exatidão, porém podemos imagino-lo como sendo uma curva acima do eixo x que cruza o primeiro quadrante.Pela definição temos que

A = ∫ a b f x - g x d x

Ou seja, área da região entre as curvas, é a integral da função de cima f ( x ) menos a função de baixo g x .

Dessa forma a integral será:

∫ a 1 2 - x 1 2 2 d x

Como não foi definido um intervalo de integração, então teremos uma integral indefinida.

Passo 2

Já que encontramos a “cara” integral que para determinar a área, então vamos partir para os cálculos e ver quando essa integral vai dar, ou seja,

∫ a 1 2 - x 1 2 2 d x

Desenvolvendo o termo ao quadrado,

= ∫ a 1 2 2 - 2   a 1 2 . x 1 2 + x 1 2 2 d x  

= ∫ a - 2   a 1 2 . x 1 2 + x   d x

Usando o fato de a = a 1 2 ,

= ∫ a - 2   a . x 1 2 + x d x

Usando a regra da subtração (a integral da subtração é a subtração das integrais) e a regra de retirada da constante (integral da constante é a constante vezes a integral).

= a ∫ 1 d x d x - 2 a ∫ x 1 2 d x + ∫ x d x

= a   x - 2 a 2 3 x 3 2 + x 2 2 + C

C tem a função da constante da integral indefinida.

Resposta

∫ a 1 2 - x 1 2 2 d x = a   x - 2 a 2 3 x 3 2 + x 2 2 + C

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Determine as áreas totais das regiões sombreadas
Determine as áreas totais das regiões sombreadas
Determine as áreas totais das regiões sombreadas
Determine as áreas totais das regiões sombreadas
Determine as áreas totais das regiões sombreadas