Thomas 11ed , Capítulo 15 , Seção 15.3 , Exercício 16

Índice do Banco de Exercícios de Cálculo 3 -> Integrais duplas na forma polar

Enunciado

Exercício 16

Mude a integral cartesiana

Int(Int(2*1/((1+x^2+y^2)^2),y

para uma integral polar equivalente. Então calcule a integral polar.

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Solução

Para x no intervalo [-1, 1], as curvas y e y descrevem os semi-círculos inferior e superior do círculo de raio 1. Logo, a região de integração é o disco de raio 1. A figura abaixo ilustra esse disco juntamente com o gráfico da função f(x,y) .

[Maple

Em coordenadas polares x e y , o disco pode ser descrito como o conjunto dos pontos ( r, ) para os quais theta está no intervalo ( 0, ) e r está no intervalo ( 0, ). Essa variação está ilustrada na figura abaixo.

[Maple

Após essas considerações, e lenbrando que, em coordenadas polares, dx*dy , segue-se que

Int(Int(2*1/((1+x^2+y^2)^2),y

Isto transforma a integral cartesiana em uma integral polar equivalente. Para o cálculo da integral polar, basta usar a substituição u . Então du , e portanto

`

`

 


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Angélica Lorrane


Publicado em: 26/11/2007
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