Exercícios Resolvidos de Região Retangular e Teorema de Fubini

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Enunciado

Esboce a região de integração e calcule as integrais a seguir

b ) ∫ - 2 2 ∫ x 2 8 - x 2 x d y d x

Passo 1

Oi, tudo bem?

Vamos olhar com carinho essa integral aqui

∫ - 2 2 ∫ x 2 8 - x 2 x   d y d x

O problema pediu para esboçar a região e para calcular! Bom, você sabe por onde começar?

A ideia é começar olhando para a ordem de integração, no nosso caso

d y   d x

E analisar os limites de integração! O mais de dentro está relacionado com o y e o mais externo está relacionado com o x , assim

x 2 ≤ y ≤ 8 - x 2

- 2 ≤ x ≤ 2

A ideia é retirar quatro equações (os extremos dos limites), esboçar todas juntas no mesmo gráfico e encontrar os pontos de encontro! E depois? Depois é #partiu integrar! Beleza?

Bora começar?

Passo 2

Nossos limites são

x 2 ≤ y ≤ 8 - x 2

- 2 ≤ x ≤ 2

Tiramos daqui quatro equações

y = x 2

y = 8 - x 2

x = - 2

x = 2

Então vamos esboçar essas quatro curvas! Ficamos com

Nossa região é aquela que tem a curva azul por cima e a laranja por baixo! Mas vemos que é simétrica, então podemos ter duas vezes de x = 0 até x = 2 .

Tudo bem até aqui? Agora é #partiu integrar!

Passo 3

Integrando em y temos

2 ∫ 0 2 ∫ x 2 8 - x 2 x   d y d x = 2 ∫ 0 2 x y x 2 8 - x 2 d x = 2 ∫ 0 2 x 8 - x 2 - x 3 d x

= 2 ∫ 0 2 ( 8 x - 2 x 3 ) d x

E por fim em x

= 4 x 2 - x 4 0 2 = 2 4.4 - 2 4 = 0

Beleza? Espero ter ajudado!

Resposta

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