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Questão 4/10 - Cálculo Diferencial e Integral a Várias Variáveis

Leia o trecho de texto a seguir:

"[Em integrais repetidas] na intenção de calcular ∫dc∫h(x)g(x)f(x,y)dydx, inicialmente integramos f(x,y) em relação a y, mantendo x fixo. Os limites de integração g(x) e h(x) dependerão desse valor fixo de x, o que resultará na quantidade ∫h(x)g(x)f(x,y)dy. E, então, integraremos a quantidade posterior em relação a x, considerando este uma variável entre os limites constantes de integração c e d". Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: RODRIGUES, A. C. D; SILVA, A. R. H. S. Cálculo diferencial e integral de várias variáveis. Curitiba: InterSaberes, 2016, p. 46.

Considerando o trecho de texto acima e os conteúdos do livro-base Cálculo diferencial e integral a várias variáveis, assinale a alternativa correta que apresenta o valor da integral repetida ∫21∫21xydydx:

A 94
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Aprendendo com Desafios

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para calcular a integral repetida \(\int_{2}^{1} \int_{2}^{1} xy \, dy \, dx\), vamos seguir os passos: 1. Integrar em relação a \(y\), mantendo \(x\) fixo: \[ \int_{2}^{1} xy \, dy = x \int_{2}^{1} y \, dy \] A integral de \(y\) é: \[ \int y \, dy = \frac{y^2}{2} \] Avaliando de 2 a 1: \[ \left[ \frac{y^2}{2} \right]_{2}^{1} = \frac{1^2}{2} - \frac{2^2}{2} = \frac{1}{2} - \frac{4}{2} = \frac{1}{2} - 2 = -\frac{3}{2} \] Portanto, temos: \[ \int_{2}^{1} xy \, dy = x \left(-\frac{3}{2}\right) = -\frac{3x}{2} \] 2. Agora, integrar em relação a \(x\): \[ \int_{2}^{1} -\frac{3x}{2} \, dx = -\frac{3}{2} \int_{2}^{1} x \, dx \] A integral de \(x\) é: \[ \int x \, dx = \frac{x^2}{2} \] Avaliando de 2 a 1: \[ \left[ \frac{x^2}{2} \right]_{2}^{1} = \frac{1^2}{2} - \frac{2^2}{2} = \frac{1}{2} - \frac{4}{2} = \frac{1}{2} - 2 = -\frac{3}{2} \] Portanto, temos: \[ -\frac{3}{2} \left(-\frac{3}{2}\right) = \frac{9}{4} \] Assim, o valor da integral repetida \(\int_{2}^{1} \int_{2}^{1} xy \, dy \, dx\) é \(\frac{9}{4}\). Como a alternativa correta não foi apresentada, você deve verificar as opções disponíveis. Se a alternativa correta não estiver entre as opções, você pode criar uma nova pergunta.

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