Enunciado

Determine o volume do sólido dado.

Abaixo do plano z = 2 x + y 2 e acima da região limitada por x = y 2 e x = y 3 .

Passo 1

O volume de um sólido qualquer limitado acima por uma superfície z = F x , y e abaixo pelo plano x y é expressa através da seguinte integral dupla:

∬ D F x , y d A

Em que D é a região limitada no plano x y em que devemos integrar a função. Portanto, precisamos primeiro compreender como é a nossa região, se ela é do tipo I ou do tipo II. Para isto, começaremos esboçando-a.

Passo 2

Primeiramente, vamos esboçar a nossa região. Portanto,

As duas curvas se intersectam nos pontos em que:

x c u r v a   1 = x c u r v a   2

y 3 = y 2

y 3 - y 2 = 0

y 2 ⋅ y - 1 = 0

Elas se intersectam nos pontos A = ( 0 , 0 ) e B = 1 , 1 .

Em relação ao tipo da região, podemos escrevê-la tanto como região do tipo I quanto do tipo II. Portanto, vamos escolher arbitrariamente como sendo uma região do tipo II.

Passo 3

Agora podemos começar a escrever a nossa região. Escrevendo-a como uma região do tipo II, temos:

y 3 ≤ x ≤ y 2

Já os limites superiores e inferiores são 0 ≤ y ≤ 1 . Portanto, temos a seguinte integral:

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

Observe que a função F x , y foi obtida a partir da superfície dado no enunciado da questão.

Resolvendo-a, temos:

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

∫ 0 1 y 4 + y 4 - y 6 + y 5 d y

∫ 0 1 - y 6 - y 5 + 2 y 4 d y = - y 7 7 - y 6 6 + 2 y 5 5 0 1

- 1 7 - 1 6 + 2 5 = 19 210

Resposta

V o l u m e = ∫ 0 1 ∫ y 3 y 2 2 x + y 2 d x d y = 1 9 210

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Use a geometria ou simetria, ou ambas, para calcular a integral dupla ∬ D 2 + x 2 y 3 + y 2 sen ⁡ x d A D = x , y |x ≤ y ≤ 1 .
Defina as integrais iteradas para ambas as ordens de integração. Então, calcule a integral dupla usando a ordem mais fácil e explique por que ela é mais fácil ∬ D y 2 e x y d A D é limitada por y = x
Use a geometria ou simetria, ou ambas, para calcular a integral dupla. ∬ D 2 x + 3 y d A ,Déor e t â n g u l o0 ≤ x ≤ a ,0 ≤ y ≤ b é â
No cálculo de uma integral dupla sobre uma região D , obtivemos uma soma de integrais iterada 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
Use a geometria ou simetria, ou ambas, para calcular a integral dupla.66. ∬ D R 2 - x 2 - y 2 d A D é o disco com centro na origem e raio R.