Calcule as integrais de linhas usando o teorema de Green para retângulo: , onde é a fronteira do retangulo , orientado no sentido anti-horário.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa integral de linha usando o Teorema de Green. O enunciado pede para calcular a integral ao longo da fronteira de um retângulo definido por e , orientado no sentido anti-horário. Nós vamos precisar entender o que é o Teorema de Green e como aplicar ele aqui para transformar uma integral de linha em uma integral dupla, que é mais fácil de resolver.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as funções e que estão na integral de linha. Aqui, temos:
O Teorema de Green nos diz que:
Então, precisamos calcular as derivadas parciais de em relação a e de em relação a .
Passo 3
Vamos calcular as derivadas parciais:
Agora, a expressão dentro da integral dupla fica:
Então, nossa integral dupla é:
Passo 4
Vamos calcular a integral dupla sobre o retângulo :