Enunciado

Mude de coordenadas retangulares para cilíndricas.

(b) - 2,2 3 , 3

Passo 1

Faala, pessoal!

Nessa questão a gente precisa mudar esse ponto de coordenadas retangulares x , y , z para coordenadas cilíndricas r , θ , z .

Pra isso, a gente tem que usar da relação entre essas coordenadas.

A coordenada z não muda! Já x e y se relacionam com r e θ da mesma forma que fazíamos em coordenadas polares. Então:

x = r cos ⁡ θ y = r sen ⁡ θ z = z

Com isso, nós temos essas relações pra mudar de x , y , z para r , θ , z :

r 2 = x 2 + y 2 tan ⁡ θ = y x z = z

O que vamos fazer é aplicar essas relações pra achar r e θ .

Passo 2

Em coordenadas retangulares, nosso ponto é - 2,2 3 , 3 , então:

x = - 2 y = 2 3 z = 3

Para achar r :

r 2 = x 2 + y 2

r 2 = - 2 2 + 2 3 2

Então:

r 2 = 4 + 12 = 16

r = ± 4

Lembra que r representa um raio, então sempre vai ser positivo!

r = 4

Para θ :

tan ⁡ θ = y x

tan ⁡ θ = 2 3 - 2 = - 3

Entre 0 e 2 π , temos dois valores de θ que têm tangente igual a - 3 , como podemos ver no círculo trigonométrico:

Só que dos valores de x e y a gente consegue saber o sinal do seno e cosseno:

x = 4 cos ⁡ θ < 0 ⇒ cos ⁡ θ < 0

y = 4 sin ⁡ θ > 0 ⇒ sin ⁡ θ > 0

Das nossas duas opções, a que tem seno positivo e cosseno negativo é

θ = 2 π 3

Então já temos nosso ponto:

r , θ , z = 4 , 2 π 3 , 3

Resposta

4 , 2 π 3 , 3

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Escreva as equações em coordenadas cilíndricas. 2 x 2 + 2 y 2 - z 2 = 4 2 x - y + z = 1
Descreva em palavras a superfície com a equação dada. r = 2
Identifique a superfície de acordo com a equação dada. r 2 + z 2 = 4
Esboce o sólido descrito pelas inequações. 0 ≤ θ ≤ π 2 ,r ≤ z ≤ 2
Esboce o sólido descrito pelas inequações. r 2 ≤ z ≤ 8 - r 2