(Cap 15.3 – Ex 21) Calcule a integral dupla.

∬ D 2 x - y d A

D é limitada pelo círculo de centro na origem e raio 2

Passo 1

Alô Alô, bora lá galerinha..

Vemmm comigoo!!

Considerando a seguinte integral

∬ D 2 x - y d A

Onde D é limitado pelo círculo com centro na origem e raio é.

O objetivo é avaliar a integral dupla

Com base na imagem a seguir, temos

Para analisarmos a região D , a queação do círculo dito no enunciado é

x 2 + y 2 = 4

Podemos isolar uma das variáveis, vamos isolar y

y 2 = 4 - x 2

y = ± 4 - x 2

Podemos dizer então que - 4 - x 2 ≤ y ≤ 4 - x 2 , enquanto x varia entre - r e r onde r é o raio, como r = 2 , - 2 ≤ x ≤ 2 .

Passo 2

Então temos que

∬ D 2 x - y d A

= ∫ - 2 2 ∫ - 4 - x 2 4 - x 2 2 x - y   d y d x

Agora é só integrar, primeiro em relação a y

= ∫ - 2 2 2 x y - y 2 2 y = - 4 - x 2 y = 4 - x 2 d x

= ∫ - 2 2 2 x 4 - x 2 - 4 - x 2 2 2 - - 2 x 4 - x 2 - - 4 - x 2 2 2 d x

= ∫ - 2 2 4 x 4 - x 2 d x

Passo 3

Agora em relação a x , vamos fazer a substituição e esquecer os limites de integração por enquanto

u = 4 - x 2

d u = - 2 x d x

Então a integral é

∫ 4 x 4 - x 2 d x

= ∫ - 2 u d u

= - 2 ∫ u 1 / 2 d u

= - 2 u 3 2 3 2 + C

= - 4 3 u 3 / 2 + C

Substituindo de volta

= - 4 3 ( 4 - x 2 ) 3 / 2 + C

Então temos que

∫ - 2 2 4 x 4 - x 2 d x

= - 4 3 4 - x 2 3 2 x = - 2 x = 2

= - 4 3 4 - 2 2 3 2 + 4 3 4 - - 2 2 3 2

= 0

Resposta

Portanto, a integral avaliada é

∬ D 2 x - y d A = 0

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Calcule as integrais iteradas. ∫ 0 1 ∫ 0 x 2 ( x + 2 y ) d y d x