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Considere uma função de duas variáveis positiva, isto é, ( f(x,y) \ge 0 ). Se a função ( f ) está limitada a uma região retangular ( R ), o volume ( V ) do sólido que está acima da região retangular e abaixo da superfície ( z = f(x,y) ) é obtido por meio da expressão [ V = \iint_R f(x,y), dA. ] Utilize a expressão acima para calcular o volume do sólido que está acima da região ( R = [0,2] \times [1,2] ) e abaixo da superfície ( f(x,y) = x + 3y^2 ). Assinale a alternativa que representa o volume do sólido considerado: A 11 u.v. B 12 u.v. C 16 u.v. D 15 u.v. E 13 u.v.
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Rodrigo Santos

há 3 dias

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há 3 dias

Para calcular o volume \( V \) do sólido acima da região retangular \( R = [0,2] \times [1,2] \) e abaixo da superfície \( f(x,y) = x + 3y^2 \), precisamos usar a integral dupla conforme a expressão dada: \[ V = \iint_R f(x,y) \, dA \] Primeiro, vamos definir a integral dupla: \[ V = \int_{1}^{2} \int_{0}^{2} (x + 3y^2) \, dx \, dy \] Agora, vamos calcular a integral interna em relação a \( x \): \[ \int_{0}^{2} (x + 3y^2) \, dx = \left[ \frac{x^2}{2} + 3y^2 x \right]_{0}^{2} = \left( \frac{2^2}{2} + 3y^2 \cdot 2 \right) - \left( 0 + 0 \right) = 2 + 6y^2 \] Agora, substituímos isso na integral externa: \[ V = \int_{1}^{2} (2 + 6y^2) \, dy \] Calculando essa integral: \[ V = \left[ 2y + 2y^3 \right]_{1}^{2} = \left( 2 \cdot 2 + 2 \cdot 2^3 \right) - \left( 2 \cdot 1 + 2 \cdot 1^3 \right) \] Calculando os limites: \[ = (4 + 16) - (2 + 2) = 20 - 4 = 16 \] Portanto, o volume do sólido considerado é \( 16 \, u.v. \). A alternativa correta é: C 16 u.v.

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