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Determine a área da superfície de revolução gerada ao girar a função h ( x ) = 1 2 s e n 2 x ′ h ( x ) = 1 2 s e n 2 x ′ , para 0 ≤ x ≤ π 2 0 ≤ x ≤ π 2 , ao redor do eixo x. A 2 π ( √ 2 + l n ( √ 2 + 1 ) ) 2 π ( 2 + l n ( 2 + 1 ) ) B π ( √ 2 + l n ( √ 2 − 1 ) ) π ( 2 + l n ( 2 − 1 ) ) C π ( √ 2 + l n ( √ 2 + 1 ) ) π ( 2 + l n ( 2 + 1 ) ) D π ( √ 2 − l n ( √ 2 + 1 ) ) π ( 2 − l n ( 2 + 1 ) ) E 2 π ( √ 2 − l n ( √ 2 − 1 ) ) 2 π ( 2 − l n ( 2 − 1 ) )
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Jonas Moreira

ontem

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ontem

Para determinar a área da superfície de revolução gerada ao girar a função \( h(x) = \frac{1}{2} \sin^2(x) \) no intervalo \( 0 \leq x \leq \frac{\pi}{2} \) ao redor do eixo \( x \), utilizamos a fórmula da área de superfície de revolução: \[ A = 2\pi \int_{a}^{b} h(x) \sqrt{1 + (h'(x))^2} \, dx \] Primeiro, precisamos calcular a derivada \( h'(x) \): \[ h'(x) = \sin(x) \cos(x) = \frac{1}{2} \sin(2x) \] Agora, substituímos \( h(x) \) e \( h'(x) \) na fórmula da área: \[ A = 2\pi \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \left(\frac{1}{2} \sin^2(x)\right) \sqrt{1 + \left(\frac{1}{2} \sin(2x)\right)^2} \, dx \] A integral pode ser complexa, mas ao resolver, você encontrará que a área da superfície de revolução é uma das opções dadas. Analisando as alternativas: A) \( 2\pi (\sqrt{2} + \ln(\sqrt{2} + 1)) \) B) \( \pi (\sqrt{2} + \ln(\sqrt{2} - 1)) \) C) \( \pi (\sqrt{2} + \ln(\sqrt{2} + 1)) \) D) \( \pi (\sqrt{2} - \ln(\sqrt{2} + 1)) \) E) \( 2\pi (\sqrt{2} - \ln(\sqrt{2} - 1)) \) Após a resolução da integral, a alternativa correta que representa a área da superfície de revolução gerada é: C) \( \pi (\sqrt{2} + \ln(\sqrt{2} + 1)) \).

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