Enunciado
Cálculo - Cálculo Volume 1 - 8ª Edição - James Stewart- Ed: 8º - Capítulo 7.1 - Ex. 74
Seja .
- Mostre que .
- Use o Exercício 46 para mostrar que
- Utilize as partes (a) e (b) para mostrar que
- Use a parte (c) e os Exercícios 45 e 46 para mostrar que
- Construímos retângulos como a seguir. Comece com um quadrado de área e coloque retângulos de área alternadamente ao lado ou no topo do retângulo anterior (veja a figura). Encontre o limite da relação largura/altura desses retângulos.
e deduza que .
Essa fórmula geralmente é escrita como um produto infinito:
que é chamado produto de Wallis.
Passo 1
- Nós notamos que para , então
- Substituindo diretamente no resultado do Exercício 46, nós temos que
- Nós dividimos o resultado da parte (a) por . As inequações são preservadas desde que seja positivo:
- Nós substituímos os resultados dos Exercícios 46 e 47 no resultado da parte (c) e obtemos o seguinte:
- A área do retângulo é . No passo, a área cresce de para multiplicando a largura por , e o passo, a área é acrescida de para multiplicando a altura por . Esses dois passos multiplicam a proporção entre altura e largura por e respectivamente. Então, pela parte (d), a relação limitante é
Assim, pela segunda propriedade de comparação da integral,
Passo 2
Passo 3
Agora, pela parte (b), o termo esquerdo é igual a , então a expressão se torna
Agora, fazemos
Então, pelo Teorema de Squeeze, .
Parte 4
Multiplicando os dois lados por , nos dá o produto de Wallis:
Parte 5
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
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Nos exercícios 1 a 35 , calcular a integral indefinida.
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