Enunciado

Esboce a curva com a equação dada.

r = 2 cos ⁡ 3 θ

Passo 1

Fala ai pessoal! Tudo de boa?

Para esboçar a curva com a equação polar r = 2 sen ⁡ 3 θ , que tal seguir os seguintes procedimentos. siga estes passos:

- Identificar o Comportamento de r

- Traçar os pontos ( r ,   θ )

- Esboçar a Curva

- Indicar carateríticas da curva.

Eai, entendeu? Vamos começar!!

Passo 2

O que a equação representa?

Nas equações polares o r representa a distancia do ponto até a origem e o θ o ângulo do ponto em relação ao eixo horizontal positivo.

Nessa equação não temos um termo constante, e não vai ser tão simples mudar para coordenadas cartesianas, e mesmo assim não seria uma equação que reconheceríamos como algo conhecido, então vamos na raça.

Passo 3

Primeiramente calculamos valores de r para alguns valores de θ :

r θ = 2 cos ⁡ 3 θ

Vamos calcular para 0 ,     π 2 ,     π ,     3 π 2 e 2 π

r 0 = 2 cos ⁡ ( 3 ⋅ 0 ) = 2

r π 2 = 2 cos ⁡ 3 ⋅ π 2 = 2 cos ⁡ 3 π 2 = 0

r π = 2 cos ⁡ ( 3 π ) = - 2

r 3 π 2 = 2 cos ⁡ 3 ⋅ 3 π 2 = 2 cos ⁡ 9 π 2 = 0

r 2 π = 2 cos ⁡ ( 6 π ) = 2

Passo 4

Agora precisamos saber como a função se comporta entre esses ângulos, para isso vamos analisar a função r = 2 cos ⁡ 3 θ .

Como o 2 é só uma constante multiplicando, vamos analisar somente o cos ⁡ 3 θ   e no gráfico dobramos todos os valores.

A análise vai ser um pouco complicada, já que temos o 3 como multiplicativo no argumento, teremos que fazer uma análise dando 3 voltas no círculo trigonométrico. Por isso a curva tem três “pétalas”.

Passo 5

Vamos analisar entre os ângulos agora!

Com θ   entre 0 e π 2 o argumento do cosseno varia de 0 à 3 π 2 , como temos o multiplicativo 3 no argumento, neste intervalo o valor do cosseno varia de 1 à 0, depois vai até - 1 e retorna ao 0 .

Utilizando a mesma idéia, para θ entre π 2 e π , o argumento do cosseno vai de 3 π 2 até 3 π , e neste intervalo o valor do cosseno vai de 0 até 1 e depois volta ao 0 e depois vai até - 1 .

De θ entre π até 3 π 2 o argumento varia de 3 π à 9 π 2 e o valor do cosseno vai de - 1 à 0 depois vai até 1 e retorna ao 0 . Finalmente com θ entre 3 π 2 e 2 π o argumento varia de 9 π 2 a 6 π e o valor do cosseno vai de 0 até - 1 e então volta ao 0 e por fim vai at�� o 1 .

Passo 6

Bem chatinho né? Mas vamos lá, tá terminando. Neste caso não faz diferença se desconsiderarmos os valores negativos de r , porque se você observar nesses pontos é como se a curva sobreposse outra e acaba ficando a mesma coisa.

Desenhando o gráfico fica assim:

Acabamos!!!

Resposta

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Esboce uma curva com a equação polar dada primeiro esboçando o gráfico de r como função de θ em coordenadas cartesianas. r = 2 ( 1 + c o s θ )