Enunciado

Determine os comprimentos das curvas nos Exercícios 17-20.20. x = ( y 3 / 12   ) + ( 1 / y ) ,     1 ≤ y ≤ 2

Passo 1

Essa questão não tem segredo, só precisamos aplicar a função na fórmula do comprimeto do arco:

L = ∫ a b 1 + f ' x 2 d x

A única diferença é que nossa equação é uma função de y e não de x , então a fórmula fica:

L = ∫ a b 1 + f ' y 2 d y

Vamos derivar a função dada, para acharmos f ' y :

f ' y = y 2 4 - 1 y 2

Aplicando na integral, com limites de integração a = 1 e b = 2 :

L = ∫ 1 2 1 + y 2 4 - 1 y 2 2 d y

L = ∫ 1 2 1 + y 4 16 - 1 2 + 1 y 4 d y

L = ∫ 1 2 y 4 16 + 1 2 + 1 y 4 d y

Perceba que o resultado é muito parecido com o da derivada ao quadrado, a única coisa que mudou foi o - 1 / 2 por 1 / 2 . Podemos reescrever a raiz como sendo:

L = ∫ 1 2 y 2 4 + 1 y 2 2 d y

L = ∫ 1 2 y 2 4 + 1 y 2 d y

L = y 3 12 - 1 y 1 2

L = 2 3 12 - 1 2 - 1 3 12 - 1 1

L = 8 12 - 1 2 - 1 12 - 1

L = 7 12 + 1 2

L = 13 12

Resposta

L = 13 12

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