Enunciado

38. A região do primeiro quadrante, limitada pela curva y = s e c x , pelo eixo y e pela reta y = 2 faz uma rotação em torno do eixo x. Ache o volume do sólido gerado.

Passo 1

Antes de tudo, vamos esboçar esse sólido de revolução,

Em azul é referente a curva y = s e c x   , em marrom é a curva y=2, e em vermelho é o eixo y.

Agora vamos cortar um pedaço desse sólido,

A direita na imagem está um anel que obtemos ao fatiar o sólido.

Passo 2

A área do anel que desejamos é dado pela área com o raio maior menos a área do raio menor, ou seja,

A ( x ) = π 2 2 - π s e c x 2

Passo 3

Lembrando que o volume é dado pela seguinte integral:

V = ∫ a b A ( x ) d x

Portanto, a integral ficará assim:

V = ∫ 0 π 3 π 2 2 - π s e c x 2 d x

Sabe de onde vem esse π 3   ? é ponto de intersecção das duas curvas, então, basta fazer secx=2

⇒ 1 cos ⁡ x = 2

⇒ c o s x = 1 2 ⇒ x = π 3

Então, realmente o x está variando entre 0 à π 3 .

Continuando,

= ∫ 0 π 3 4 π - π sec 2 ⁡ x d x

= 4 π x - π t g x   | 0 π 3

= 4 π π 3 - π t g π 3   - 0

= π 4 π 3 - 3

Resposta

= π 4 π 3 - 3

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7. y = x^2 , y = x^3