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Mudança de Variável

Mudança de Variável

Mensagempor DanielFerreira » Dom Abr 29, 2012 21:06

danjr5 escreveu:Calcule \int_{}^{}\int_{B}^{}\frac{\sqrt[3]{y - x}}{1 + y + x} dx dy onde B é o triângulo de vértices (0,0), (1,0), (0,1)

Aplicando Mudança Linear, ficou:
\begin{vmatrix}
   u = y - x  \\ 
   v = 1 + y + x 
\end{matrix}

Jacobiano: \frac{1}{2}

Minha integral ficou assim:

\int_{0}^{1}\int_{v - 1}^{- v + 1}\frac{\sqrt[3]{u}}{v}.\frac{1}{2} du dv

Resultando em zero.
Poderiam confirmar se o intervalo está correto?

Desde já agradeço.

Daniel.
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Re: Mudança de Variável

Mensagempor LuizAquino » Ter Mai 01, 2012 15:44

danjr5 escreveu:
danjr5 escreveu:Calcule \iint_{B} \frac{\sqrt[3]{y - x}}{1 + y + x} dx dy onde B é o triângulo de vértices (0,0), (1,0), (0,1)

Aplicando Mudança Linear, ficou:
\begin{vmatrix}
   u = y - x  \\ 
   v = 1 + y + x 
\end{matrix}

Jacobiano: \frac{1}{2}


Nesse caso o Jacobiano é -1/2.

danjr5 escreveu:Minha integral ficou assim:

\int_{0}^{1}\int_{v - 1}^{- v + 1}\frac{\sqrt[3]{u}}{v}.\frac{1}{2} du dv

Resultando em zero.
Poderiam confirmar se o intervalo está correto?


Como B é triângulo de vértices (0, 0), (1, 0) e (0, 1), temos que B = \{(x\, ,y)\in\mathbb{R}^2 \,|\, 0\leq x \leq 1,\, 0 \leq y \leq 1 - x \} .

Considerando a substituição u = y - x e v = 1 + y + x, temos que:

x = 0 \implies \begin{cases} u = y \\ v = 1 + y\end{cases} \implies v = 1 + u

x = 1 \implies \begin{cases} u = y - 1 \\ v = 2 + y\end{cases} \implies v = 3 + u

y = 0 \implies \begin{cases} u = - x \\ v = 1 + x\end{cases} \implies v = 1 - u

y = 1 - x \implies y + x  + 1 = 2 \end{cases} \implies v = 2

Traçando os gráficos no sistema de eixos uv, temos a figura abaixo.

figura.png
figura.png (5.04 KiB) Exibido 1576 vezes


Desse modo, temos que:

\iint_{B} \frac{\sqrt[3]{y - x}}{1 + y + x} \, dx \, dy = \int_{1}^{2}\int_{1-v}^{-1+v} \frac{\sqrt[3]{u}}{2v} \, du \, dv

Agora termine o exercício.
Editado pela última vez por LuizAquino em Ter Mai 01, 2012 15:56, em um total de 1 vez.
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Re: Mudança de Variável

Mensagempor DanielFerreira » Ter Mai 01, 2012 15:51

LuizAquino,
boa tarde!!
Quanto ao Jacobiano, ouvi o professor dizer que deveríamos usar o módulo. Se puder esclarecer serei grato mais uma vez.

Até breve!!
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Re: Mudança de Variável

Mensagempor LuizAquino » Ter Mai 01, 2012 15:56

danjr5 escreveu: Quanto ao Jacobiano, ouvi o professor dizer que deveríamos usar o módulo. Se puder esclarecer serei grato mais uma vez.


De fato, devemos usar o módulo do Jacobiano quando vamos substituir na integral.

Nesse caso o Jacobiano é -1/2, portanto na integral iremos colocar |-1/2| = 1/2.
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}