Enunciado

Uma região R é mostrada. Decida se você deve usar coordenadas polares ou retangulares, e escreva ∬ R f x , y d A como uma integral iterada, onde f é uma função qualquer contínua em R .

Passo 1

Faaala minha turminha? Vamos analisar essa questão.

Ele fornece uma região R , e pediu para decidir se a integral abaixo será escrita em coordenadas polares ou retangular. Lembre-se que uma integral iterada, é uma integral com limites de integração.

∬ R f x , y d A

Observe a região R fornecida, ela tem a cara de um semicírculo de raio 1. Certo?

x 2 + y 2 = r 2

Lembre-se, para o círculo, torna-se mais cômodo utilizar coordenadas polares. Em coordenadas polares, temos que:

x = r cos ⁡ θ

y = r sen ⁡ θ

Portanto, agora sabemos a expressão do círculo e como escrever x e y em coordenadas polares. Como é um semicírculo, o ângulo θ varia no sentido anti-horário entre:

  π ≤ θ ≤ 2 π

Temos que o raio r varia:

0 ≤ r ≤ 1

Com esse bizu, vocês vão gabaritar! Bora lá resolver juntos!

Passo 2

Bom, vamos lá.

Queremos representar a integral dupla como uma integral iterada.

∬ R f x , y d A

A região R , em coordendas polares temos:

x 2 + y 2 = r 2

x = r cos ⁡ θ

y = r sen ⁡ θ

Onde:

0 ≤ r ≤ 1

π ≤ θ ≤ 2 π

d A = r d r d θ

Logo, aplicando na integral. Vamos ter:

∬ R f x , y d A = ∫ π 2 π ∫ 0 1 f r cos ⁡ θ ,   r sen ⁡ θ r d r d θ

Resposta

∬ R f x , y d A = ∫ π 2 π ∫ 0 1 f r cos ⁡ θ ,   r sen ⁡ θ r d r d θ

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Calcular ∬_R^() sqrt((x - 1)^2 + (y - 2)^2) d x d y , onde R é delimitada por (x - 1)^2 + (y - 2)^2 = 1 .
Calcular ∬_R^() x y d x d y , onde R é delimitada por (x^2)/(4) + (y^2)/(9) = 1 .
Calcular ∬_R^() ln ( x^2 + y^2 ) d x d y , sendo R o anel delimitado por x^2 + y^2 = 16 e x^2 + y^2 = 25 .
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Calcular ∬_R^() ( 8 - x - y ) d x d y , sendo R delimitada por x^2 + y^2 = 1 .