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03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 1/28 CÁLCULO APLICADO - VÁRIASCÁLCULO APLICADO - VÁRIAS VARIÁVEISVARIÁVEIS AS INTEGRAIS DUPLASAS INTEGRAIS DUPLAS Autor: Me. Talita Druziani Marchiori Revisor : Ra imundo A lmeida I N I C I A R Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 2/28 introdução Introdução Olá, estudante. Nesta unidade vamos entender como calcular a integral dupla de funções de duas variáveis. Existem muitas aplicabilidades das integrais duplas, como o cálculo de volumes e áreas de superfícies, determinar massas e centroides etc. Iniciamos a unidade com integrais duplas calculadas sobre regiões retangulares e, em seguida, calcularemos essas integrais através das integrais iteradas. Após, vamos aprender a determinar integrais duplas em regiões mais gerais. Por �m, trabalharemos com um novo sistema de coordenadas bidimensional, as coordenadas polares. Sugerimos que resolva todos os exemplos e exercícios propostos, esclarecendo suas dúvidas. Além disso, realize exercícios extras. Sua dedicação será fundamental para o aprendizado! Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 3/28 Caro(a) estudante(a), já sabemos que podemos calcular as derivadas parciais de funções de duas variáveis reais, considerando uma das variáveis como sendo constante e derivando em relação a outra. Por exemplo, sendo f(x, y) = 4x3y2 temos que fx(x, y) = 12x 2y2. Do mesmo modo, podemos calcular uma integral inde�nida de uma função de duas variáveis. Se desejarmos determinar a integral inde�nida da função f(x, y) = 4x3y2 em relação à variável x, podemos calcular a integral inde�nida considerando a variável y como constante, ou seja, ∫4x3y2dx = 4y2∫x3dx = 4y2( x4 4 ) + C = y 2x4 + C. Sabemos que a integral de�nida ∫baf(x)dx com f sendo uma função contínua e não negativa para a ≤ x ≤ b, é de�nida como a área delimitada pela intersecção do eixo x, retas x = a e x = b e pelo grá�co de f. Integral Dupla em RegiõesIntegral Dupla em Regiões RetangularesRetangulares Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 4/28 Agora, vamos considerar uma função f positiva, de�nida em um retângulo R = [a, b] × [c, d]. Denotamos por S a região que está acima de R e abaixo do grá�co de f, z = f(x, y). Dividindo o intervalo [a, b] em m intervalos da forma [xi− 1, xi] de mesmo comprimento Δ x = (b − a) /m e o intervalo [c,d] em n intervalos da forma [yi− 1, yi] de mesmo comprimento Δ y = (d − c) /n, temos que o volume de S é dado por V = lim m , n→ ∞ m ∑ i= 1 n ∑ j= 1 f(x ∗ , y ∗ ) ΔA onde (x ∗ , y ∗ ) é um ponto arbitrário de cada Rij = [xi− 1, xi] × [yi − 1, yi] e Δ A = Δ xΔ y. Esse tipo de limite acontece também em outras situações, mesmo se f não for uma função positiva, então de�nimos a integral dupla de f, onde f é uma função de duas variáveis x e y, sobre o retângulo R como ∫∫Rf(x, y) ΔA = lim m , n→ ∞ m ∑ i= 1 n ∑ j= 1 f(x ∗ , y ∗ ) ΔA se o limite existir. Então, se este limite existir, f é dita integrável. Então, pelo que vimos, se f(x, y) ≥ 0, o volume V do sólido que está acima do retângulo e abaixo da superfície z = f(x, y) é dado por V = ∫∫Rf(x, y) Δ A ou seja, o cálculo de volumes é uma aplicação das integrais duplas. Por exemplo, o volume do sólido S que está abaixo de x2 + z2 = 1 e acima de R = [ − 1, 1] × [ − 2, 2] é dado por V = ∫ ∫R1 − x 2ΔA. Note que o grá�co de f(x,y)=z=1-x^2 é maior ou igual a zero e é representado pela Figura 3.1. Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 5/28 Como estamos restringindo o eixo y nos pontos do intervalo [-2,2], temos que a integral dupla de 1-x^2 sobre R=[-1,1]×[-2,2] é a metade do volume do cilindro de altura 4 e raio da base 1. Logo, V= \int\int_{R}1-x^2 ΔA=2π. Como a integral dupla está de�nida através do cálculo de um limite e, nem todas as integrais conseguimos relacionar com fórmulas já conhecidas, como no caso anterior, sua resolução não é e�ciente. Porém, temos propriedades que auxiliam no cálculo das integrais. Admitindo que \int\int_{R}f(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A} e \int\int_{R}g(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A} existam, é válido que: \int\int_{R}f(x,y)\ +g(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A}\ =\ \int\int_{R}f(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A}\ +\ \int\int_{R}g(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A} \int\int_{R}c\ f(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A}=\ c\ \int\int_{R}f(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A}, onde c é uma constante. Sendo f(x,y)\geq\ g(x,y) para todo (x,y)\in\ R^2, \int\int_{R}f(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A}\geq\int\int_{R}g(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A}. Figura 3.1 - Grá�co de f(x,y)=√(1-x^2) Fonte: Elaborada pela autora. Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 6/28 Por exemplo, se \int\int_{R}f(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A}=3 e \int\int_{R}g(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A}=2, então \int\int_{R}f(x,y)\ +g(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A}\ =5 praticarVamos Praticar Pelo que aprendemos, podemos calcular o volume de um sólido através das integrais duplas \int\int_{R}f(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A}= {\lim_{n\rightarrow\infty}}\sum_{i=1}^{m}\sum_{j=1}^{n}f(x^\ast,\ y^\ast)\ \mathrm{\Delta\ A}. Como os pontos x^\ast e y^\ast são pontos arbitrários de cada R_{ij}=[x_{i-1},x_i] ×[yi-1,yi] , podemos considerar os pontos médios de cada R_{ij}= [x_{i-1},x_i] ×[yi-1,yi]. Essa técnica é conhecida como regra do ponto médio para integrais duplas e com ela temos que a integral dupla \int\int_{R}f(x,y)\ \mathrm{\Delta\ A} é aproximadamente igual a \sum_{i=1}^{m}\sum_{j=1}^{n}f({{\underline{x}}_i,\ \underline{y_j}}^)\ \mathrm{\Delta\ A}, onde {\underline{x}}_i e \underline{y_j} são os pontos médios de cada R_{ij}=[x_{i-1},x_i] ×[yi-1,yi] . Utilizando essa técnica, para m = n = 2, a estimativa da integral \int\int_{R}(x-3y^2) ΔA onde R=[0,2]×[1,2] é: a) - 11, 875. b) - 8,50. c) - 5,125. d) 0,368. e) 2,07. Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 7/28 Querido(a) aluno(a), o Teorema Fundamental do Cálculo nos fornece um método para calcular as integrais de funções de uma variável real sem precisarmos recorrer à de�nição. Neste tópico, veremos como determinar uma integral dupla sem necessitar utilizar a sua de�nição. Esse método consiste em calcular uma integral dupla calculando duas integrais ordinárias. Sendo uma função f de duas variáveis de�nida sobre o retângulo R= [a,b]×[c,d], estaremos considerando x como constante quando trabalharmos com \int_{c}^{d}f(x,y) dy. O resultado dessa integração é uma função que depende de x, que podemos denotar por A(x)=\int_{c}^{d}f(x,y)\ dy, daí podemos integrar A em relação a x, ou seja, \int_{a}^{b}A(x)=\int_{a}^{b} [\int_{c}^{d}f(x,y)\ dy] dx. Do mesmo modo, consideramos y como constante quando integramos \int_{a}^{b}f(x,y)\ dx. O resultado dessa integração é uma função que depende de y, donde, podemos integrá-lo em relação a y, isto é, \int_{c}^{d} [\int_{a}^{b}f(x,y)\ dx] dy. Note ainda que podemos omitir o uso dos colchetes. Integrais IteradasIntegrais Iteradas Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 8/28 Chamamos as integrais duplas \int_{a}^{b}\int_{c}^{d}f(x,y)\ dydx e \int_{c}^{d}\int_{a}^{b}f(x,y)\ dxdy de integrais iteradas. Então, a integral iterada \int_{a}^{b}\int_{c}^{d}f(x,y)\ dydx signi�ca que primeiro integramos em relação a y no intervalo (c,d) e, depois, integramos em relação a x no intervalo (a,b). Já na integral iterada \int_{c}^{d}\int_{a}^{b}f(x,y)\ dxdy, primeiro integramos em relação a x no intervalo (a,b), depoisem relação a y no intervalo (c,d). Por exemplo, para calcular \int_{0}^{3}\int_{1}^{2}x^2y dydx primeiro olhamos x como constante e integramos em relação a y no intervalo (1,2), isto é, \int_{1}^{2}x^2y dy=x^2 \int_{1}^{2} y dy=x^2 [\frac{y^2}{2}]_{1}^{2} = x^2 \frac{2^2}{2} - x^2\frac{1^2}{2} =\frac{3}{2} x^2. Agora, integramos esse resultado em relação a x no intervalo (0,3), assim, \int_{0}^{3}\frac{3}{2}x^2dx= \frac{3}{2} \int_{0}^{3} x^2dx= \frac {3}{2}[\frac {x^3}{3}]_{0}{3}= \frac{3}{2}\frac{3^3}{3} + \frac{3}{2} \frac{0^3}{3}= \frac {27} {2} Você pode se perguntar, se calcular a integral iterada \int_{1}^{2}\int_{0}^{3}x^2y dxdy teremos o resultado? Em geral, a resposta é sim! Então, vamos veri�car: primeiro integrando em relação a x, consideramos y como constante, donde \int_{0}^{3}x^2 ydx = y \int_{0}^{3} x^2ydx=y[\frac{x^3}{3}]^3_0 = y \frac{3^3} {3} + y \frac {0^3}{3} = \frac {9}{2} y e, integrando o resultado em relação a y, \int ^3_0 \frac{9}{2} ydy = \frac {9}{2}[ \frac{y^2}{2}]^2_1 = \frac {9}{2} \frac {2^2}{2}- \frac {9}{2}\frac {1^2}{2}=\frac {27}{2} Podemos determinar a integral dupla por esse método de forma direta, como: \int ^1_0 \int^3_0 4xy^3dydx= \int^1_0 4x [\int^3_0y^3 dy] dx= \int^1_0 4x [ \frac{y^4}{4}]^3_0 dx = \int^1_081xdx=81 \int^1_0 xdx=81[ \frac{x^2} Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 9/28 {2}]^1_0=40,5. De maneira geral, se f for contínua no retângulo R={(x,y);\ a\le\ x\le\ b,c\le\ y\le\ d}, então \int \int_R f(x,y) dA = \int^b_a \int^d_c f(x,y)dydx=\int^d_c\int^b_af(x,y)dxdy. Este resultado é conhecido como Teorema de Fubini. Considere a função f(x,y)=x-3y^2. Podemos ver um esboço do grá�co de f na Figura 3.2 abaixo. Se desejarmos calcular a integral dupla de f sobre R={(x,y); 0≤x≤2,1≤y≤2}, pelo Teorema de Fubini temos \int \int_R f(x,y) dA = \int^2_0 \int^2_1 (x - 3y^2)dydx=\int^2_0 [xy- y^3]^2_1=\int^2_0 (x-7)dx =[ \frac {x^2}{2}- 7x]^2_0 = -12 Como a resposta dessa integral dupla foi um número negativo, podemos concluir que ela não se trata de um volume. Isso acontece porque a função f não é positiva, como pudemos observar na Figura 3.2.Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 10/28 Como vimos no primeiro tópico desta unidade, se f(x,y)≥0 o volume do sólido formado pelos pontos que estão abaixo do grá�co de f(x,y) e acima do plano xy pode ser calculado pela integral dupla. Mas, se f(x,y)=1 temos que sua integral dupla sobre a região R é igual à área do conjunto R, ou seja área de R= \int \int_R 1 dx dy= \int \int_R dx dy. Por exemplo, para determinar a área da região retangular da Figura 3.3, basta calcularmos \int_2^6 \int_2^4 dx dy= \int_2^6 x|_2^4 dy= \int_2^6(4-2)dy=2y|_2^6=12-4=8 Ou seja, a área da região da Figura 3.3 é igual a 8. praticarV P ti Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 11/28 praticarVamos Praticar Com as integrais iteradas podemos realizar a integração de integrais duplas calculando duas integrais unidimensionais utilizando o conhecimento do cálculo integral que possuímos. Assinale a alternativa correta. a) Sendo R={(x,y) ∈R^2; 1≤x≤3,1≤y≤2}, \int \int_R(2x+4y) dy dx=-20. b) O volume do sólido determinado pelos pontos 0≤z≤x^2+y^2 com 0≤x≤3 e 0≤y≤2 é 32. c) Temos que \int_0^π ∫_1^2 ysen (xy) dx dy=-1. d) Utilizando o Teorema de Fubini, podemos concluir que \int_0^2 \int_0^1(x+2) dxdy=5. e) Sendo R={(x,y) ∈R^2; 0≤x≤5,0≤y≤1}, \int \int_R xe^y dy dx=0. Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 12/28 Já aprendemos, aluno(a), nos tópicos anteriores, a calcular uma integral dupla sobre regiões retangulares. Agora, considere uma função f de duas variáveis de�nida sobre uma região limitada D, que não é retângulo. Para realizar a integração dupla sobre esta região D recorremos à região retangular em que F está de�nida, onde a função F é igual à função f em D e F=0 fora de D. Isto é, se f estiver de�nida sobre uma região limitada D qualquer, de�nimos uma nova função F para determinar a integral dupla de f. Essa função F possui como domínio um retângulo R, onde D⊂R e é de�nida por: F(x,y)=f(x,y) se (x,y)∈D e F(x,y)=0 se (x,y)∈(R-D). Observe a ilustração a seguir. Integrais Duplas SobreIntegrais Duplas Sobre Regiões GeraisRegiões Gerais Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 13/28 De�nimos a integral dupla de f em D por \int \int_D f(x,y) dA = \int \int_R F(x,y) dA, desde que F seja integrável em R. Vamos classi�car as regiões D em dois tipos. Se uma região D for a região entre o grá�co de duas funções contínua em x, diremos que D é do tipo I. Agora, se D for a região entre o grá�co de duas funções contínua em y, diremos que D é do tipo II. Para calcularmos as integrais duplas de funções de duas variáveis de�nidas sobre regiões do tipo I, ou seja, regiões da forma D={(x,y),a ≤x≤b,g_1 (x)≤y≤g_2 (x)} com g_1 e g_2 contínuas em [a,b], utilizamos a seguinte igualdade: \int \int_D f(x,y) dA = \int_a^b \int_{g_1 (x)}^{g_2 (x)} f(x,y) dy dx. E, de modo análogo, calculamos as integrais duplas de funções de duas variáveis de�nidas sobre regiões do tipo II, isto é, regiões da forma D=\left \{ (x,y),c \leq y\leq d,h_1(x)\leq x\leq h_2(x) \right \} com h_1 e h_2 contínuas em [c,d], como: Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 14/28 \int \int_D f(x,y) dA = \int_c^d \int_{h_1(x)}^{h_2 (x)} f(x,y) dx dy. Por exemplo, se a região D for limitada pelas parábolas y=2x^2 e y=1+x^2, temos que esta região é do tipo I, uma vez que 2x^2=1+x^2⇔x=±1. Logo, podemos escrever D={(x,y),-1 ≤x≤1,2x^2≤y≤1+x^2}. Na Figura 3.5, temos a visualização grá�ca desta região. Então, a integral dupla de f(x,y)=x+2y sobre D é dada por: \[\int \int_D f(x,y) dA = \int_{-1}^1 \int_{2x^2}^{1+x^2}(x+2y) dy dx=/] \int_{-1}^1 [xy+y^2]_{y=2x^2}^{y=1+x^2} dx= \int_{-1}^1 [x(1+x^2)+(1+x^2)^2-x(2x^2)-(2x^2)^2]= \int_{-1}^1(-3x^4-x^2+2x^2+x+1) dx= [-3 \frac {x^5}{5}-\frac {x^4}{4}+2\frac {x^3}{3}+ \frac {x^2}{2}+x]^1_{-1} =\frac {32}{15} Figura 3.5 - Região do tipo I Fonte: Elaborada pela autora. Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 15/28 A região D limitada pela reta y=2x e pela parábola y=x^2 pode ser vista como uma região do tipo II. Então, podemos escrever D={(x,y),0 ≤y≤4,1/2 y≤x≤√x}. Gra�camente, Calculando a integral dupla de f(x,y)=x^2+y^2 sobre D, considerando D como uma região do tipo II, obtemos: \int \int_D f(x,y) dA = \int_0^4 \int_{\frac{1}{2}y}^{\sqrt{y}}(x^2+y^2) dx dy= \int_0^4 [\frac{x^3}{3}+y^2x]_{x=\frac{1}{2}y}^{x=\sqrt{y}} dy= \int_0^4 [\frac {(\sqrt{y})^3}{3}+y^2 \sqrt{y} -\frac {(\frac{1}{2}y)^3}{3}-y^2 \frac {1}{2}]dy= \int^4_0 (\frac{y^{3^22}}{3}+y^{5/2}-\frac {y^3}{24} - \frac {y^3}{2})dy= [\frac {y^{5/2}}{15}+ \frac{2y^{7/2}}{7}- \frac{13y^4}{96}]^4_0= \frac{216}{35}. Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 16/28 Como pudemos observar no Re�ita, se uma região pode ser escrita dos tipos I e II, podemos calcular sua integral da forma que acharmos mais apropriado. O cálculo terá a mesma resposta. Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 17/28 Assim como já comentamos para regiões retangulares, quando estamos trabalhando com regiões gerais, a integral dupla de f(x,y)≥0 sobre B= {(x,y,z)∈R^3; (x,y)∈B\,e\,0≤z≤f(x,y)} é o volume do sólido formado pelospontos que estão abaixo do grá�co de f(x,y) e acima do plano xy e, se f(x,y)=1, a integral dupla de f sobre B é igual a área do conjunto B. praticarVamos Praticar O sólido limitado entre os planos x+2y+z, x=2y, x=0, z=0 é um tetraedro. Sabemos que podemos determinar seu volume através do cálculo de integrais duplas. Então, é correto a�rmar que este tetraedro possui volume igual a: a) 1/3. b) 7/8 c) \sqrt{27} d) 15 e) e) -7. Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 18/28 Algumas integrais duplas são complicadas de serem determinadas quando suas regiões são descritas como coordenadas retangulares. Para esses casos, de�niremos um novo sistema de coordenadas no plano cartesiano: as coordenadas polares. Imagine, caro(a) estudante, que queremos calcular a integral dupla ∫ ∫_P f(x,y) dA, onde P é a região esboçada na Figura 3.8. Seria difícil calcular esta integral se escrevêssemos a região D em coordenadas retangulares, então escrevemos ela em coordenadas polares. Integrais Duplas emIntegrais Duplas em Coordenadas PolaresCoordenadas Polares Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 19/28 Um retângulo polar é da forma P={(r,θ); a≤r≤b, α≤θ≤β}e, relacionamos as coordenadas polares (r,θ) de um ponto com as coordenadas retangulares através das igualdades r^2=x^2+y^2 , x=r cos θ, y=r sen θ. Assim, se f é contínua no retângulo polar P, onde 0≤β-α≤2π temos que ∫ ∫_P f(x,y) dA=∫_α^β ∫_a^b f(r cos θ,r sen θ) r dr dθ. Por exemplo, se desejarmos calcular a integral dupla ∫ ∫_P(3x+4y^2) dA, onde P é a região do semiplano superior limitada por x^2+y^2=1 e x^2+y^2=4, podemos descrever a região P em coordenadas retangulares como P={(x,y); y≥0,1≤x^2+y^2≤4} e, em coordenadas polares como P={(r,θ); 1≤r≤4, 0≤θ≤π}. Temos que, f(x,y)=3x+4y^2, assim f(r cos \theta,r sen \theta) =3r cos \theta + 4r^2 (sen \theta)^2 e \int \int_P(3x+4y^2) dA= \int_0^\pi \int _1^2 (3r cos \theta + 4r^2 (sen \theta)^2 ) r dr d\theta =\int_0^\pi \int_1^2 (3r^2 cos \theta + 4r^3 (sen \theta)^2 ) dr d\theta =\int_0^\pi [r^3cos \theta+r^4 (sen \theta)^2]_{r=1}^{r=2} d\thetaProcessing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 20/28 =\int_0^\pi [7cos \theta+15(sen \theta)^2]d\theta =\int_0^\pi [7cos \theta+ \frac {15}{2}(1-cos 2\theta)]d\theta = [7 sen \theta+ \frac{15\theta}{4}- \frac{15}{4}sen 2\theta]^\pi_0= \frac {15 \pi}{2} = \frac {15 \pi}{2}. Desde o ensino fundamental trabalhamos com a fórmula πz^2 quando desejamos calcular a área de uma circunferência de raio z. Podemos veri�car essa fórmula através das integrais duplas com o auxílio das coordenadas polares. Dada uma circunferência de centro na origem e raio z, pelos que vimos no decorrer desta unidade sua área é determinada através da integral dupla, isto saiba mais Saiba mais Duas aplicações clássicas do cálculo integral de duas variáveis são o cálculo de áreas de superfícies e o cálculo de volumes. Porém, existem diversas outras aplicabilidades para as integrais duplas, como as aplicações físicas: momento de massa, centro de massa e momento de inércia. Esses conceitos estão interligados com a teoria de várias disciplinas na área da engenharia. Para saber mais sobre como determinamos essas grandezas com o auxílio das integrais duplas, veja a seção 15.5 do livro Cálculo, Volume 2, de James Stewart. Fonte: Elaborado pela autora. ACESSAR Processing math: 9% http://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/uploadCatalago/11352316022012C%C3%A1lculo_III_aula_3.pdf 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 21/28 é, área da circunferência =∫ ∫_P dxdy, onde P={(x,y)∈R^2; x^2+y^2≤z^2}. Reescrevendo P em coordenadas polares, obtemos P={(r,θ)∈R^2; 0≤θ≤2π,0≤r≤z}. Então: área da circunferência = \int \int_P r drdθ= \int_0^{2π} \int_0^z r drdθ = \int_0^{2π} [\frac {r^2}{2}]_0^z dθ= \int_0^{2π} \frac {z^2}{2} dθ=[\frac {z^2} {2} θ]_0^{2π}=πz^2. praticarVamos Praticar As coordenadas polares facilitam o cálculo de integrais duplas quando é complicado escrever a região na qual a função está de�nida em coordenadas retangulares. Utilizando as coordenadas polares, encontramos que o volume do sólido limitado pelo plano z=0 e pelo paraboloide z = 1 - x^2 - y^2 é igual a: a) 12π b) \frac {16}{3} π c) 8π d) 2 \sqrt{3} π e) \frac {1}{2} π Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 22/28 indicações Material Complementar LIVRO Cálculo - Volume II Editora: Cengage Learning Autor: James Stewart ISBN: 9788522106615 Comentário: Este livro aborda todos os tópicos que vimos nesta unidade de forma ampla e detalhada contendo diversos exemplos resolvidos, o que pode ajudar na compreensão da disciplina. Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 23/28 FILME O Céu de Outubro Ano: 1999 Comentário: O �lme é baseado na história real de um engenheiro da NASA que na adolescência, com ajuda de um grupo de amigos, desenvolveu um projeto que transformou a vida de todos do grupo. T R A I L E R Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 24/28 conclusão Conclusão Nesta unidade, prezado(a) aluno(a), aprendemos como trabalhar com as integrais duplas de funções de duas variáveis. Vimos, através das integrais iteradas, que não precisamos recorrer à de�nição para calcular uma integral dupla, podemos realizar o cálculo de duas integrais unidimensional e utilizar todo nosso conhecimento do cálculo integral ordinário. Após, trabalhamos com a integração dupla sobre regiões retangulares e mais gerais e introduzimos um novo sistema de coordenadas para o plano cartesiano, as coordenadas polares. Esperamos que esta unidade tenha sido produtiva e que você tenha aproveitado ao máximo, resolvendo exercícios e questionando suas dúvidas. Continue se dedicando, até uma próxima! referências Referências Bibliográ�cas GUIDORIZZI, H. L. Um curso de Cálculo - volume 2. 5. ed. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2010.Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 25/28 STEWART, J. Cálculo - volume 2. 6. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2008. Processing math: 9% 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 26/28 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 27/28 03/04/2020 Ead.br https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller 28/28