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5. Use coordenadas polares para calcular as seguintes integrais:

a) ∫∫ B (x+y)2dA, onde R é a região anelar localizada entre os círculos x2+y2 = 1 e x2+y2 = 8
b) calcule o volume do sólido sob o gráfico da função z = √ 9− x2 − y2 e sobre a região x2 + y2 ≤ 7
c) calcule o volume do sólido acima do parabolóide z = x2+y2 e abaixo da esfera x2+y2+z2 = 2.
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Praticando Para o Saber

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

a) Para calcular a integral dupla ∫∫ B (x+y)² dA, onde R é a região anelar localizada entre os círculos x²+y²=1 e x²+y²=8, podemos utilizar coordenadas polares. Primeiro, precisamos encontrar os limites de integração em r e θ. Para r, temos que a região anelar está entre os círculos de raio 1 e 2√2, então 1 ≤ r ≤ 2√2. Para θ, a região anelar é simétrica em relação ao eixo x, então podemos integrar de 0 a 2π. Assim, temos: ∫∫ B (x+y)² dA = ∫ de 0 a 2π ∫ de 1 a 2√2 (r²cos²θ + r²sin²θ + 2r²cosθsinθ) r dr dθ Simplificando a expressão dentro da integral, temos: ∫∫ B (x+y)² dA = ∫ de 0 a 2π ∫ de 1 a 2√2 (r² + 2r²cosθsinθ) r dr dθ Resolvendo as integrais, temos: ∫∫ B (x+y)² dA = ∫ de 0 a 2π [1/4 r⁵ + 1/3 r⁵cos²θ] de 1 a 2√2 dθ ∫∫ B (x+y)² dA = 15π/4 Portanto, a alternativa correta é letra D) 15π/4. b) Para calcular o volume do sólido sob o gráfico da função z = √(9−x²−y²) e sobre a região x²+y²≤7, podemos utilizar coordenadas cilíndricas. Primeiro, precisamos encontrar os limites de integração em ρ, θ e z. Para ρ, temos que a região é um cilindro de raio √7, então 0 ≤ ρ ≤ √7. Para θ, podemos integrar de 0 a 2π, pois a região é simétrica em relação ao eixo z. Para z, temos que a função z = √(9−x²−y²) define o limite superior do sólido, então a integral deve ser de 0 a √(9−ρ²). Assim, temos: V = ∫ de 0 a 2π ∫ de 0 a √7 ∫ de 0 a √(9−ρ²) ρ dz dρ dθ Resolvendo as integrais, temos: V = 4π/3 (9√7 − 7) Portanto, a alternativa correta é letra C) 4π/3 (9√7 − 7). c) Para calcular o volume do sólido acima do parabolóide z = x²+y² e abaixo da esfera x²+y²+z² = 2, podemos utilizar coordenadas esféricas. Primeiro, precisamos encontrar os limites de integração em ρ, θ e φ. Para ρ, temos que a esfera tem raio √2, então 0 ≤ ρ ≤ √2. Para θ, podemos integrar de 0 a 2π, pois a região é simétrica em relação ao eixo z. Para φ, o parabolóide z = x²+y² define o limite inferior do sólido, então a integral deve ser de 0 a π/4. Assim, temos: V = ∫ de 0 a 2π ∫ de 0 a π/4 ∫ de 0 a √2 ρ²sinφ dρ dφ dθ Resolvendo as integrais, temos: V = π/6 (2√2 − 1) Portanto, a alternativa correta é letra A) π/6 (2√2 − 1).

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7. Calcule as integrais triplas sobre os paralelepípedos.
a) ∫∫∫ B (x2 + y + 3z)dV , onde B = {(x, y, z) ∈ R3; 0 ≤ x ≤ 2, 1 ≤ y ≤ 2, −1 ≤ z ≤ 1}
b) ∫∫∫ B sen(x+2y+3z)dV , onde B = {(x, y, z) ∈ R3; 1 ≤ x ≤ 2, 1 ≤ y ≤ 3, −1 ≤ z ≤ 2}
c) ∫∫∫ B (x+ cos(y) + ez)dV , onde B = {(x, y, z) ∈ R3; 1 ≤ x ≤ 2, 0 ≤ y ≤ π, 1 ≤ z ≤ 2}
d) ∫∫∫ B x y + z dV , onde B = {(x, y, z) ∈ R3; 1 ≤ x ≤ 2, 1 ≤ y ≤ 3, 2 ≤ z ≤ 3}

8. Calcule as integrais triplas.
a) ∫∫∫ B 2xdV , onde B = {(x, y, z) ∈ R3; 0 ≤ y ≤ 2, 0 ≤ x ≤ √ 4− y2, 0 ≤ z ≤ y}
b) ∫∫∫ B ez/ydV , onde B = {(x, y, z) ∈ R3; 0 ≤ y ≤ 1, y ≤ x ≤ 1, 0 ≤ z ≤ xy}
c) ∫∫∫ B z x2 + z2 dV , onde B = {(x, y, z) ∈ R3; 1 ≤ y ≤ 4, y ≤ z ≤ 4, 0 ≤ x ≤ z}
d) ∫∫∫ B x2 sen(y)dV , onde B = {(x, y, z) ∈ R3; 0 ≤ x ≤ √ π, 0 ≤ z ≤ x, 0 ≤ y ≤ xz}

6. Calcule o volume do sólido constituído pelos pontos (x, y, z) que estão

a) Abaixo do parablóide z = x2 + y2 e acima do disco x2 + y2 ≤ 9
b) Acima do cone z = √ x2 + y2 e abaixo da esfera x2 + y2 + z2 = 4.

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