Enunciado

Identifique a superfície dada a equação vetorial

r s , t = s   c o s   t   , s   s e n   t   , s

Passo 1

Fala pessoal, para analisar a superfície precisamos achar a equação parametrizada para facilitar a compreensão.

Para isso vamos igualar as componentes da equação a uma função   f x , y , z .

Sendo assim :

x = s   c o s   ( t )

y = s   s e n   ( t )

z = s

Para analisar a superfície vamos precisar encontrar a relação de x   ,   y   e   z   . Podemos ver que x   ,   y dependem de s   e   t   , logo o primeiro passo que teremos que fazer é escrever essas equações sem esses parâmetros, para podermos analisar com mais facilidade.

E analisar graficamente como elas seriam, beleza?

Passo 2

Vamos começar tirando os parâmetros s   e   t   das equações:

x = s   c o s   ( t )

y = s   s e n   ( t )

Como vimos , z = s , podemos substituir nas duas equações:

x = z   c o s   ( t )

y = z   s e n   ( t )

Show, então o parâmetro s sumiu. Agora precisamos pensar em como sumir com o parâmetro t . Eita, como podemos fazer isso?

Uma maneira de sumir com c o s   ( t ) e s e n   ( t ) e tentar achar c o s 2   ( t ) + s e n 2   ( t ) = 1 . Esse é um bizu que podemos usar em vários tipos de questões.

Bom , então vamos começar elevando cada equação ao quadrado:

x 2 = z 2   c o s 2   ( t )

y 2 = z 2   s e n 2   ( t )

Somando as duas equações:

x 2 + y 2 = z 2   c o s 2   ( t )   + z 2   s e n 2   ( t )

Opa, já está ficando com o formato que a gente quer. Vamos por   z 2 em evidência:

x 2 + y 2 = z 2   ( c o s 2   ( t )   + s e n 2   ( t ) )

x 2 + y 2 = z 2   . ( 1 )

x 2 + y 2 = z 2  

Perfeito galera, conseguimos sumir com o parâmetro t também.

Passo 3

Beleza pessoal, então a nossa equação é:

x 2 + y 2 = z 2  

Essa é uma equação padrão para representar um cone . Logo desenhado graficamente teremos:

Resposta

A superfície é um cone.

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