Enunciado

Encontre as representações paramétricas das superfícies:

  • A parte do cilindro x 2 + z 2 = 9 que está acima do plano x y e entre os planos y = - 4 e y = 4 .

Passo 1

Fala pessoal, o exercício nos pede para encontrar as representações paramétricas de um x 2 + z 2 = 9 que está acima do plano x y e entre os planos y = - 4 e y = 4 .

Então a primeira coisa que precisamos fazer é escolher as coordenadas que iremos utilizar, beleza?

Depois que escolhermos vamos para o último passo que será analisar como a região entre os planos que ele nos deu se adequa na nossa parametrização, ou seja, vamos achar novos intervalos.

Então vamos lá pessoal!!!

Passo 2

Bom, o primeiro passo era escolher as coordenadas, lembra?

Como se trata de um cilíndrico e ele estão orientado ao longo do eixo y, a melhor escolha é utilizar as coordenadas cilíndricas , ou seja:

x = r   c o s   ( θ )

z = r   s e n   ( θ )

y = y

Vamos olhar a nossa equação :

x 2 + z 2 = 9

Sabemos que a equação de um cilindro orientado dessa forma será:

x 2 + z 2 = r 2

Isso quer dizer então que o nosso raio será 3 . Vamos reescrever as nossas coordenadas:

x = 3   c o s   ( θ )

z = 3   s e n   ( θ )

y = y

Vou plotar a representação gráfica para a gente visualizar melhor,ok?

Lembrando que aqui ainda não colocamos a restrição, beleza?

Passo 3

Agora vamos para a nossa restrição. A primeira coisa que ele nos diz é que o cilindro precisa estar acima do eixo z entre os planos x y . Isso quer dizer que z ≥ 0 .Se representarmos isso graficamente podemos entender melhor porque isso acontece.

Bom, então se a nossa restrição é que z seja sempre positivo , precisamos olhar para a nossa equação e nos perguntar para quais valores isso seria verdade.

z = 3   s e n   ( θ )

Podemos ver que z depende de θ , mais especificamente, do valor que será o s e n ( θ )   . Então precisamos ver para qual região do círculo trigonométrico isso será verdade.

De acordo com o círculo trigonométrico, os valores para o seno de um ângulo ser positivo será quando :

0 ≤ θ ≤ π

Logo, essa será a nossa restrição.

Como ele também pede que o cilindro esteja entre os planos y = - 4 e y = 4 e nós não mudamos o valor de y , essa restrição vai se manter igual.

Resposta

A representação paramétrica é:

x = 3   c o s   ( θ )

z = 3   s e n   ( θ )

y = y

Com 0 ≤ θ ≤ π e - 4 ≤ y ≤ 4 .

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