Enunciado

Determine o volume do sólido dado. Abaixo da paraboloide z = x 2 + 4 y 2 e acima do retângulo R = 0,2 × 1,4 .

Passo 1

Falaa, pessoal, tudo bem?

Nessa questão a gente precisa calcular o volume de um sólido abaixo de

z = x 2 + 4 y 2

E acima do retângulo:

R = 0,2 × 1,4

Bom, pra isso a gente vai usar integral dupla!

Lembra que se eu tenho uma função z = f x , y e eu quero calcular o volume da região abaixo do gráfico dela em um domínio D , nós podemos usar a fórmula:

V = ∬ D f x , y   d A

Vamos ver quem é f e quem é D no nosso exercício, pra montar a integral.

Depois, vamos calcular, sempre de dentro pra fora!

Passo 2

Beleza, então nesse caso a gente quer calcular o volume abaixo de

z = x 2 + 4 y 2

Então essa vai ser nossa função:

f x , y = x 2 + 4 y 2

A região D sobre a qual vamos integrar é a região no plano x y abaixo do nosso sólido. Nesse caso é um retângulo:

D = R = 0,2 × 1,4

Ou seja:

0 ≤ x ≤ 2

1 ≤ y ≤ 4

Então a integral fica assim:

V = ∫ 0 2 ∫ 1 4 x 2 + 4 y 2   d y   d x

Vamos calcular de dentro pra fora:

V = ∫ 0 2 ∫ 1 4 x 2 + 4 y 2 d y d x

Passo 3

Primeiro integramos em função de y . Nesse caso, a gente vai considerar o x como uma constante!

∫ 0 2 ∫ 1 4 x 2 + 4 y 2 d y d x

Então essa integral fica assim:

= ∫ 0 2 x 2 y + 4 y 3 3 y = 1 y = 4 d x =

= ∫ 0 2 x 2 ∙ 4 + 4 ∙ 4 3 3 - x 2 - 4 ∙ 1 3 3 d x =

Arrumando:

= ∫ 0 2 3 x 2 + 256 - 4 3 d x =

= ∫ 0 2 3 x 2 + 84 d x =

Agora integramos normalmente em função de x :

= 3 x 3 3 + 84 x 0 2 =

= 3 ∙ 2 3 3 + 84 ∙ 2 - 0 = 8 + 168

Então

V = 176

Resposta

V = 176

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Determine o volume do sólido por subtração de dois volumes.O sólido sob o plano z = 3 , acima do plano z = y e entre os cilindros carabólicos y = x 2 e y = 1 - x 2 .
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Encontre a área da superfície com precisão de quatro casas decimais, expressando a área em termos de integral de função de uma variável real e use sua calculadora para estimar a integral.A parte da su