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Mudança de variavel na integral

Mudança de variavel na integral

Mensagempor matmatco » Ter Abr 23, 2013 22:29

olá, não estou entendendo o que tenho que fazer nesse exercício .

Suponha f contínua em [a,b].Seja g:[c,d]\rightarrow IR com g' contínua em [c,d], g(c)=a e g(d)=b. Suponha ainda que g'(u)>0 em ]c,d[ .Seja c = u0<u1<u2<....<un=d uma partição de [c,d] e seja a= x0<x1<x2<...<xn = b partição de [a,b] onde xi = g(ui) para i variando de 0 a n.

a) mostre que para todo i, i = 1,2,....n existe ui em [ui-1,ui] tal que \Delta xi = g'(ui)\Delta ui

b) conclua de (a) que \sum_{i=1}^{n} f(g(ui))g'(ui)\Delta ui = \sum_{i=1}^{n} f(ci)\Delta xi onde ci = g(ui).

c) Mostre que existe M>0 tal que \Delta xi \leq M \Delta ui para i variando de 0 a n.

d) conclua que
\lim_{max \Delta ui\to 0}\sum_{i=1}^{n}f(g(ui))g' (ui)\Delta ui = \lim_{max \Delta xi\to 0} \sum_{i=1}^{n}}f(ci)\Delta xi
ou seja 
 \int_{c}^{d}f(g(u))g' (u)du = \int_{a}^{b}f(x)dx
matmatco
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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}