Enunciado

Nos exercícios de 47 a 56 , calcular a área limitada pela curva dada.

Passo 1

Sabendo que a equação que define a área de uma curva é dada por:

A = 1 2 ∫ θ 0 θ 1 f θ 2 d θ

Se torna necessário definir o intervalo de integração necessário.

Para auxiliar na resolução do exercício, pode-se notar que a equação dada representa uma lemniscata visto que ela tem a forma de:

r 2 = ± a 2 cos ⁡ 2 θ

Dessa forma é possível calcular metade da área da curva de - π / 4 a π / 4 , tal que a área total será duas vezes o resultado obtido.

Passo 2

Portanto, substituindo na equação da área da curva:

A = 2 1 2 ∫ - π / 4 π / 4 16 c o s 2 θ 2 d θ

A = ∫ - π / 4 π / 4 16 c o s 2 θ d θ

Logo:

A = 16 ∫ - π / 4 π / 4 c o s 2 θ d θ

Passo 3

Logo, resolvendo a integral:

A = 16 s e n 2 θ 2 | π / 4 - π / 4

E substituindo os limites de integração:

A = 8 s e n π 2 - s e n - π 2

Como a função seno é uma função ímpar, tem-se que:

s e n - x = - s e n x

Logo:

A = 8 s e n π 2 + s e n π 2 = 16   u . a .

Resposta

16   u . a .

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Substitua as equações polares nos Exercícios 27-52 por equações cartesianas equivalentes. Em seguida, descreva ou identifique o gráfico.35. r2 = 1
Substitua as equações polares nos Exercícios 27-52 por equações cartesianas equivalentes. Em seguida, descreva ou identifique o gráfico.45. r 2 = - 4 rc o s θ
Represente graficamente os pontos (dados em coordenadas polares). Em seguida, encontre todas as coordenadas polares de cada um dos pontos.a. ( 2 , π / 2 ) b. ( 2,0 ) c. ( - 2 , π / 2 ) d. ( - 2,0 )
Quais pares de coordenadas polares representam o mesmo ponto?a. ( - 2 , π / 3 ) b. ( 2 , π / 3 ) c. ( r , θ ) d. ( r ,θ + π ) e. ( - r , θ ) f. ( 2 , - 2 π / 3 ) g. ( - r ,θ + π ) h. ( - 2,2 π / 3 )
Substitua as equações polares nos Exercícios 27-52 por equações cartesianas equivalentes. Em seguida, descreva ou identifique o gráfico.38. r2 s e n2 θ = 2