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[Integral] Integral de "função implícita"

[Integral] Integral de "função implícita"

Mensagempor mthc10 » Qua Jul 24, 2013 01:08

Olá amigos, Boas,
Bom estou com um problema... Estou estudando pelo livro Leithold e fazendo seus respectivos exercícios, porém há algumas questão que eu não consigo resolver, e nem o livro soluciona questões semelhantes para eu ter noção de como resolver, e por isso peço a ajuda de vocês! :D

A questão é a seguinte:

"Ache a área da região limitada pela reta x=4 e pela curvax^3 -x^2 +2xy -y^2 = 0."

O livro apresenta uma sugestão para resolver tal problema, que seria o seguinte: "resolva a equação cúbica em y em termos de x e expresse y como duas funções de x.".
Bom, não consigo isolar X e Y dessa "função". Então não me ajudou muito tal sugestão.

O que eu (acho que)entendi é que para resolver esse problema, terei de achar os pontos onde essa curva intercepta a reta x = 4 e integrar essa curva sendo os limites de integração 0 e 4, visto que se x=0, y=0.
Alguém pode ajudar ? Obrigado desde já!
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Re: [Integral] Integral de "função implícita"

Mensagempor Russman » Qua Jul 24, 2013 01:36

A curva mencionada não esta na forma y = f(x). Portanto, você deve tentar colocá-la assim. Para isto, visto que a forma implícita é uma forma cúbica em x você deve tentar resolvê-la para x ou resolvê-la para y percebendo que ela é uma forma quadática para y. Na primeira, você obterá y=f(x) e na segunda x = f(y).

Repare que

x^3 - x^2 + 2xy - y^2 = x^3 -(x-y)^2

de modo que

x^3 - (x-y)^2 = 0 \Rightarrow x^3 = (x-y)^2 \Rightarrow  \left\{\begin{matrix}
x^{\frac{3}{2}} = x-y \Rightarrow y=x - x^{\frac{3}{2}}\\ 
x^{\frac{3}{2}} = -x+y \Rightarrow y=x + x^{\frac{3}{2}}
\end{matrix}\right.

e temos duas soluções possíveis para y.


O gráfico dessas funções é

graph (3).gif
graph
graph (3).gif (5.66 KiB) Exibido 2592 vezes


de modo que a área delimitada por elas é bem visível. Eu acho que você terá de calcular a área da curva de cima de x=0 até x=4 e descontar da área da curva de baixo no mesmo intervalo. Descontar sim, pq de x=0 até x=1 a curva de baixo tem área positiva e em diante tem area negativa via integral. Daí, como no primeiro intervalo voce deve subtrair da área total e no segundo somar, os sinais se equilibram e voce tem o resultado de imediato.
Editado pela última vez por Russman em Qua Jul 24, 2013 02:33, em um total de 2 vezes.
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Re: [Integral] Integral de "função implícita"

Mensagempor mthc10 » Qua Jul 24, 2013 01:55

Desculpe a ignorância, mas como eu faço isso ?
Essa é a minha dificuldade, já que não consigo isolar as incógnitas... Se não consigo isolar as incógnitas, como vou resolver a equação em y ou em x ?
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Re: [Integral] Integral de "função implícita"

Mensagempor mthc10 » Qua Jul 24, 2013 13:02

Amigo, obrigado, consegui resolver graças a você!
É sim como você disse, Integral da função de cima \left( \frac{104}{5} \right) - integral da função de baixo \left( \frac{-24}{5} \right).
Como resultado: \frac{128}{5}

Obrigado pela ajuda!
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Assunto: [calculo] derivada
Autor: beel - Seg Out 24, 2011 16:59

Para derivar a função

(16-2x)(21-x).x

como é melhor fazer?
derivar primeiro sei la, ((16-2x)(21-x))' achar o resultado (y)
e depois achar (y.x)' ?


Assunto: [calculo] derivada
Autor: MarceloFantini - Seg Out 24, 2011 17:15

Você poderia fazer a distributiva e derivar como um polinômio comum.


Assunto: [calculo] derivada
Autor: wellersonobelix - Dom Mai 31, 2015 17:26

Funciona da mesma forma que derivada de x.y.z, ou seja, x'.y.z+x.y'.z+x.y.z' substitui cada expressão pelas variáveis e x',y' e z' é derivada de cada um


Assunto: [calculo] derivada
Autor: wellersonobelix - Dom Mai 31, 2015 17:31

derivada de (16-2x)=-2
derivada de (21-x)=-1
derivada de x=1
derivada de (16-2x)(21-x)x=-2.(21-x)x+(-1).(16-2x)x +1.(16-2x)(21-x)