Enunciado
Cálculo - Thomas - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 11.1 - Ex. 19
Encontre equações paramétricas e um intervalo de parâmetro para o movimento de uma partícula que parte em (a, 0) e traça o círculo :
a. uma vez em sentido horário.
b. uma vez em sentido anti-horário.
c. duas vezes em sentido horário.
d. duas vezes em sentido anti-horário.
(Pode haver muitas formas de resolver este exercício, de forma que suas respostas podem não ser as mesmas que estão no final do livro.)
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
A - As equações paramétricas mais comuns para um círculo com equação no ponto são respectivamente, e e leva radianos para dar uma volta no círculo, é por isso que . No entanto, ele traça o círculo no sentido anti-horário, em vez de no sentido horário (isso explica a resposta da parte b).
B - No início da tarefa, notamos que a equação dada é a equação do círculo com o centro na origem e o raio . Na forma paramétrica, escrevemos a equação de um círculo com centro na origem e raio como
Onde é o parâmetro que representa o ângulo, ou seja, de acordo com a identidade trigonométrica pitagórica a relação entre seno e cosseno é dada pela seguinte expressão de um círculo com centro na origem e raio
Pelas condições da tarefa, sabemos que a partícula parte do ponto (a,0) e se move em um círculo no sentido horário. Como a partícula percorre o círculo uma vez no sentido anti-horário, ela retorna à posição inicial (a,0), e o ângulo é um ângulo completo. A medida de um ângulo completo é ou radianos e se move em um círculo no sentido horário. Além disso, quando a partícula se move no sentido anti-horário, as coordenadas x e y primeiro têm um sinal positivo. E para ângulos dentro de seno e cosseno são positivos.
Portanto, concluímos que a parametrização do círculo quando a partícula se move ao longo dele uma vez no sentido anti-horário é:
Passo 2
C - Se quisermos que ele trace o círculo no sentido horário, precisamos mudar para o sinal oposto . (isso explica as respostas nas partes a e c).
D - No início da tarefa, notamos que a equação dada é a equação do círculo com o centro na origem e o raio . Na forma paramétrica, escrevemos a equação de um círculo com centro na origem e raio como
Onde é o parâmetro que representa o ângulo, ou seja, de acordo com a identidade trigonométrica pitagórica a relação entre seno e cosseno é dada pela seguinte expressão de um círculo com centro na origem e raio
Pelas condições da tarefa, sabemos que a partícula parte do ponto (a,0) e se move em um círculo no sentido horário. Como a partícula percorre o círculo uma vez no sentido anti-horário, ela retorna à posição inicial (a,0), e o ângulo é um ângulo completo. A medida de um ângulo completo é ou radianos e se move em um círculo no sentido horário. Além disso, quando a partícula se move no sentido anti-horário, as coordenadas x e y primeiro têm um sinal positivo. E para ângulos dentro de seno e cosseno são positivos.
Portanto, concluímos que a parametrização do círculo quando a partícula se move ao longo dele uma vez no sentido anti-horário é:
Resposta
Respondido acima!