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Determine o volume do sólido que é limitado pelo parabolóide elíptico x2 +2y2 + z = 16, pelos planos x = 2 e y = 2 e pelos três planos coordenados.

O enunciado apresenta um exercício de cálculo de volume de sólido.
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Questões para o Sucesso

há 2 anos

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há 4 meses

Para determinar o volume do sólido limitado pelo parabolóide elíptico \(x^2 + 2y^2 + z = 16\), pelos planos \(x = 2\), \(y = 2\) e pelos três planos coordenados, siga os passos abaixo: 1. Reescreva a equação do parabolóide: \[ z = 16 - x^2 - 2y^2 \] 2. Determine os limites de integração: - O plano \(x = 2\) limita a região em \(x\) de \(0\) a \(2\). - O plano \(y = 2\) limita a região em \(y\) de \(0\) a \(2\). 3. Volume do sólido: O volume \(V\) pode ser calculado pela integral dupla: \[ V = \int_0^2 \int_0^2 (16 - x^2 - 2y^2) \, dy \, dx \] 4. Calcule a integral: - Primeiro, calcule a integral em relação a \(y\): \[ \int_0^2 (16 - x^2 - 2y^2) \, dy = \left[ 16y - x^2y - \frac{2y^3}{3} \right]_0^2 \] - Substituindo os limites: \[ = \left( 16(2) - x^2(2) - \frac{2(2)^3}{3} \right) - 0 = 32 - 2x^2 - \frac{16}{3} \] \[ = 32 - 2x^2 - \frac{16}{3} = \frac{96}{3} - \frac{6x^2}{3} - \frac{16}{3} = \frac{80 - 6x^2}{3} \] 5. Agora, integre em relação a \(x\): \[ V = \int_0^2 \frac{80 - 6x^2}{3} \, dx = \frac{1}{3} \left[ 80x - 2x^3 \right]_0^2 \] - Substituindo os limites: \[ = \frac{1}{3} \left( 80(2) - 2(2)^3 \right) = \frac{1}{3} \left( 160 - 16 \right) = \frac{144}{3} = 48 \] Portanto, o volume do sólido é \(V = 48\) unidades cúbicas.

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há 2 anos

Para determinar o volume do sólido limitado pelo parabolóide elíptico x² + 2y² + z = 16, pelos planos x = 2 e y = 2 e pelos três planos coordenados, podemos utilizar o método de integração por dupla. Primeiro, vamos encontrar os limites de integração. O plano x = 2 limita o sólido em x, portanto, a integração em x deve ser realizada de 0 a 2. O plano y = 2 limita o sólido em y, portanto, a integração em y deve ser realizada de 0 a 2. Os planos coordenados limitam o sólido em z, portanto, a integração em z deve ser realizada de 0 a 16 - x² - 2y². Agora, podemos escrever a integral tripla para calcular o volume do sólido: V = ∭ dV = ∭ dx dy dz Onde os limites de integração são: 0 ≤ x ≤ 2 0 ≤ y ≤ 2 0 ≤ z ≤ 16 - x² - 2y² Substituindo a equação do parabolóide elíptico em z, temos: V = ∫ de 0 até 2 ∫ de 0 até 2 ∫ de 0 até 16 - x² - 2y² dz dy dx Integrando em relação a z, temos: V = ∫ de 0 até 2 ∫ de 0 até 2 (16 - x² - 2y²) dy dx Integrando em relação a y, temos: V = ∫ de 0 até 2 (16y - 2y³ - xy²) de 0 até 2 dx Integrando em relação a x, temos: V = 128/3 Portanto, o volume do sólido é 128/3 unidades cúbicas.

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