Enunciado

Escreva as equações em coordenadas cilíndricas.

(b) z = x 2 - y 2

Passo 1

E aii, pessoal?

Essa questão pede pra gente transformar essa equação que está em coordenadas cartesianas x , y , z em coordenadas cilíndricas r , θ , z .

Pra isso, vamos fazer as seguintes mudanças:

x = r cos ⁡ θ y = r sen ⁡ θ z = z

Então, a equação que relacionava as coordenadas cartesianas vai virar uma equação que relaciona coordenadas cilíndricas.

Passo 2

A equação que temos é:

z = x 2 - y 2

Como a coordenada z não muda, vamos substituir x e y pelos equivalentes:

z = r cos ⁡ θ 2 - r sen ⁡ θ 2

z = r 2 cos 2 ⁡ θ - r 2 sen 2 ⁡ θ

Colocando r 2 em evidência:

z = r 2 ⋅ cos 2 ⁡ θ - sen 2 ⁡ θ

Esse termo que está entre parênteses é exatamente a expressão de cos ⁡ 2 θ :

cos ⁡ θ + θ = cos ⁡ θ ∙ cos ⁡ θ - sen ⁡ θ ∙ sen ⁡ θ

= cos 2 ⁡ θ - sen 2 ⁡ θ

Então:

z = r 2 cos ⁡ 2 θ

E essa é nossa equação!

Resposta

z = r 2 cos ⁡ 2 θ

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Calcular ∭ T ( x 2 + y 2 ) d V , onde T é a região interior ao cilindro x 2 + y 2 = 1 e à esfera x 2 + y 2 + z 2 = 4 .
Calcular ∭_T^() ( x^2 + y^2 ) d V , onde T é delimitada por x^2 + y^2 = 1 , x^2 + y^2 = 4 , x^2 + y^2 + z^2 = 9 e z = 0
Calcular ∭ T z . d V , onde T é a região interior às superfícies z = 0 e z = 4 - x 2 - y 2 , interior ao cilindro x 2 + y 2 = 1 .
Calcular ∭_T^() ( x - 2 y ) . d V , onde T é a região limitada por ( x - 1 )^2 + ( y - 2 )^2 = 1 , z = 0 e z = x + y .
Calcular as seguintes integrais:int_0^3 int_0^(sqrt(9 - x^2)) int_0^(sqrt(9 - x^2 - y^2)) d z d y . d x