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AULA ATIVIDADE ALUNO
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Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral III
Teleaula: 01
Olá! Você está bem? Espero que sim!
Pois bem, chegou o momento de interagirmos e desenvolvermos competências
importantes para sua formação. Tenho certeza de que se dedicando e se esforçando,
você será, em breve, um excelente profissional!
Nossa atividade terá dois momentos, dispostos da seguinte forma
- Etapa 1: 1h20
- Intervalo: 20 min
- Etapa 2: 1h20
Etapa 1
Nessa etapa você irá retomar alguns conceitos que são essenciais para o estudo das
integrais triplas.
Questão 1
Determine a primitiva da função 𝑓(𝑥) = 2𝑥 + 3.
Questão 2
Calcule as integrais que seguem.
𝑎) ∫ (
1
𝑧3
−
3
𝑧2
) 𝑑𝑧
𝑏) ∫(4𝑥2 − 8𝑥 + 1) 𝑑𝑥
c) ∫ (3√𝑢 +
1
√𝑢
) 𝑑𝑢
𝑑) ∫(2𝑥 − 5) (3𝑥 + 1) 𝑑𝑥
𝑒) ∫(2𝑒𝑥 + cos(𝑥)) 𝑑𝑥
𝑓) ∫ √16 𝑥5 𝑑𝑥
4
1
𝑔) ∫
2𝑥3 − 4𝑥2 + 5
𝑥2
𝑑𝑥
3
1
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Questão 3
Calcule as integrais duplas:
a) ∫ ∫ 𝑥𝑦2
3
2
𝑑𝑦
1
0
𝑑𝑥
b) ∫ ∫ 𝑥2𝑦
3
2
𝑑𝑦
1
0
𝑑𝑥
c) ∫ ∫ 𝑥𝑦
√𝑥−2
𝑥
4
𝑑𝑦
4
2
𝑑𝑥
d) ∫ ∫ (𝑥2 + 𝑦2
2𝑥
𝑥2
𝑑𝑦
2
0
𝑑𝑥
Etapa 2
Nessa etapa você irá utilizar os conceitos vistos na primeira aula para resolver os
exercícios que seguem.
Questão 1
Seja a superfície P definida pela equação 𝑥2 + 𝑦2 + 𝑧 = 1 .Determine a equação do
plano tangente à superfície 𝑃 no ponto de coordenadas 𝐴(1,2, −4).
Questão 2
Para o cálculo das integrais triplas é necessário identificar e selecionar uma das possíveis
ordens de integração, quando possível. Nesse sentido, é necessário identificar se
existem relações definidas entre os limites de integração.
Diante desse tema, deseja-se calcular a integral tripla da função de três variáveis reais
𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 4𝑥 − 3𝑦𝑧
na região 𝑊 definida como segue:
𝑊 = {(𝑥, 𝑦, 𝑧) ∈ ℝ3 | 0 ≤ 𝑥 ≤ 𝑧, 1 ≤ 𝑦 ≤ 2, 0 ≤ 𝑧 ≤ 1}
Com base nesse tema, responda:
a) Determine todas as possíveis ordens de integração que podem ser empregadas
no cálculo da integral tripla de 𝑓 sobre a região 𝑊.
b) Calcule a integral tripla da função 𝑓 sobre 𝑊 utilizando uma das integrais
apresentadas no item a.
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c) Determine o volume da região 𝑊 a partir do cálculo de uma integral tripla.
Questão 3
Considere um sólido C em formato de cubo, definido por
𝐶 = {(𝑥, 𝑦, 𝑧) ∈ ℝ3; 0 ≤ 𝑥 ≤ 1, 0 ≤ 𝑦 ≤ 1, 0 ≤ 𝑧 ≤ 1}
Sabendo que a função densidade que caracteriza o sólido C é dada por 𝜌(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝑥2 +
𝑦2 + 𝑧2, determine as coordenadas do centro de massa do sólido C.
Questão 4
Considere a superfície 𝑧 = 𝑥𝑦 limitada pelo cilindro 𝑥2 + 𝑦2 = 1 . Determine a área
aproximada da superfície 𝑧 = 𝑥𝑦 limitada pelo cilindro.
Questão 5
Determine a área da superfície que corresponde à parte do plano 5𝑥 + 3𝑦 − 𝑧 + 6 = 0
que está acima do retângulo [1,4] × [2,6] localizado no plano 𝑥𝑦.
Questão 6
Determinada empresa produz baterias para automóveis. Um dos modelos de bateria
possui formato que pode ser aproximado pelo sólido B, limitado superiormente pela
superfície S de equação
z = 1 − x2 − y2
e inferiormente pelo retângulo R = [−1,1] × [−0,5; 0,5] no plano xOy. Tendo como
objetivo otimizar a produção desse tipo de bateria, você foi contratado por essa
empresa para auxiliar no estudo do projeto desse produto.
Considerando estas informações, investigue os seguintes tópicos:
a) Associado à otimização do volume desse produto, em determinados momentos faz-
se necessário determinar planos tangentes. Qual a equação do plano tangente à
superfície S no ponto P(0,5; 0; 0,75)?
b) Qual o volume aproximado do sólido B descrito anteriormente e que pode ser
utilizado na aproximação do formato da bateria considerada?
Questão 7
Calcule a integral
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∭ 6𝑥𝑧
𝐸
𝑑𝑉
onde 𝐸 está abaixo do plano 𝑧 = 1 + 𝑥 + 𝑦 e acima da região do plano 𝑥𝑦 limitada pelas
curvas 𝑦 = √𝑥, 𝑦 = 0 e 𝑥 = 1.
Bons estudos!