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Integral Múltipla - Conversão para Coordenadas Polares

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Mensagempor nakagumahissao » Sáb Jul 13, 2013 09:05

Questão: \int_{1}^{\sqrt[2]{3}} \int_{1}^{x} dydx

O que já fiz: Desenhei em coordenadas cartesianas o gráfico. No gráfico, é fácil de se ver que em 'x', as coordenadas variam de 1 à raiz de três. O mesmo acontece em 'y' pois y = x. Assim, obtive um triângulo retângulo e facilmente pude calcular que a área desejada era de:

A = 2 - \sqrt[]{3}

Calculando a integral:

\int_{1}^{\sqrt[]{3}} \int_{1}^{x} dydx

pelo modo convencional, também consegui o valor A = 2 - \sqrt[]{3}. Porém, ao converter para coordenadas polares, não estou conseguindo obter o valor correto obtido pelas formas de cálculo anteriores. Meus parâmetros foram os seguintes:

\int_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{6}} \int_{\csc \theta}^{\sqrt[]{3} \csc \theta} dydx

O que há de errado nos intervalos de integração? Alguém pode ajudar por favor?
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Re: Integral Múltipla - Conversão para Coordenadas Polares

Mensagempor young_jedi » Sáb Jul 13, 2013 11:11

quando você muda para coordenadas polares a dxdy se torna r.dr.d\theta

portanto sua integral sera

\int_{\pi/6}^{\pi/4}\int_{csc(\theta)}^{\sqrt3.csc(\theta)}r.dr.d\theta

tente resolver e comente se tiver duvidas
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Re: Integral Múltipla - Conversão para Coordenadas Polares

Mensagempor nakagumahissao » Dom Jul 14, 2013 07:52

young_jedi,


Obrigado pela resposta. Realmente me esqueci do r. Mas veja bem, se resolvermos a integral, a resposta não vai ser correta. Minha dúvida consiste em saber quais são os intervalos de integração corretos.

Grato

Sandro
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Re: Integral Múltipla - Conversão para Coordenadas Polares

Mensagempor young_jedi » Dom Jul 14, 2013 11:03

Realmente tem um erro nos limites de integração amigo, obrigado por informar, na verdade o limite superior é secante:

\int_{\pi/6}^{\pi/4}\int_{csc(\theta)}^{\sqrt3.sec(\theta)}r.dr.d\theta

acredito que agora esta certo.
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Re: Integral Múltipla - Conversão para Coordenadas Polares

Mensagempor nakagumahissao » Seg Jul 15, 2013 14:40

young_jedi,


Vou tentar resolver desta forma. Obrigado pela ajuda. Enquanto não resolvo, como chegou a conclusão que deveria ser secante ao invés de cossecante?


Grato



Sandro
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Re: Integral Múltipla - Conversão para Coordenadas Polares

Mensagempor young_jedi » Seg Jul 15, 2013 19:37

tranquilo,

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analisando a figura, temos que a área de integração é o triangulo, se tomarmos um raio r temos que sua variação esta limitada dentro do triangulo pelos dois catetos

sendo que o r vai de

r.sen(\theta)=1

r=\frac{1}{sen(\theta)}=csc(\theta)

e vai ate

r.cos(\theta)=\sqrt3

r=\frac{\sqrt3}{cos(\theta)}=\sqrt3.sec(\theta)
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Re: Integral Múltipla - Conversão para Coordenadas Polares

Mensagempor nakagumahissao » Ter Jul 16, 2013 09:54

young_jedi,


Entendi. Muito obrigado!
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Simplifique a expressão com radicais duplos abaixo:

\frac{\sqrt[]{\sqrt[4]{8}+\sqrt[]{\sqrt[]{2}-1}}-\sqrt[]{\sqrt[4]{8}-\sqrt[]{\sqrt[]{2}-1}}}{\sqrt[]{\sqrt[4]{8}-\sqrt[]{\sqrt[]{2}+1}}}

Resposta:
Dica:
\sqrt[]{2} (dica : igualar a expressão a x e elevar ao quadrado os dois lados)


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É só fazer a dica.


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Olá,

O resultado é igual a 1, certo?