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Dentre aquelas apresentadas nas alternativas abaixo, qual é a expressão que mostra a relação entre as integrais de linha e dupla, de acordo com o teorema de Green? Considere uma região D do espaço, cuja fronteira é uma curva fechada C, onde atua um campo vetorial \(\overrightarrow{F} = P \cdot \widehat{\imath} + Q \cdot \widehat{\jmath}\).
Assinale a alternativa correta abaixo.
A. \(\oint_{C}^{}P\, dx + Q\, dy = \iint_{D}^{}\left( \frac{\partial P}{\partial x} - \frac{\partial Q}{\partial y} \right)\, dA\)
B. \(\oint_{C}^{}P\, dx + Q\, dy = \iint_{D}^{}\left( \frac{\partial Q}{\partial y} + \frac{\partial P}{\partial x} \right)\, dA\)
C. \(\oint_{C}^{}P \cdot dx + Q \cdot dy = \iint_{D}^{}\frac{\partial(P + Q)}{\partial x\partial y} \cdot dA\)
D. \(\oint_{C}^{}P\, dx + Q\, dy = \iint_{D}^{}\left( \frac{\partial Q}{\partial x} + \frac{\partial P}{\partial y} \right)\, dA\)
E. \(\oint_{C}^{}P \cdot dx + Q \cdot dy = \iint_{D}^{}\left( \frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} \right) \cdot dA\)
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Aprendendo com Exercícios

há 6 horas

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há 6 horas

Vamos analisar o Teorema de Green, que relaciona a integral de linha ao redor de uma curva fechada C com a integral dupla sobre a região D delimitada por C. O Teorema de Green diz: \[ \oint_C P\,dx + Q\,dy = \iint_D \left( \frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} \right) dA \] Agora, vamos verificar as alternativas: A. \(\oint_C P\,dx + Q\,dy = \iint_D \left( \frac{\partial P}{\partial x} - \frac{\partial Q}{\partial y} \right) dA\) — incorreta, pois os parciais estão invertidos e com sinais errados. B. \(\oint_C P\,dx + Q\,dy = \iint_D \left( \frac{\partial Q}{\partial y} + \frac{\partial P}{\partial x} \right) dA\) — incorreta, soma dos parciais não corresponde ao teorema. C. \(\oint_C P\,dx + Q\,dy = \iint_D \frac{\partial (P + Q)}{\partial x \partial y} dA\) — incorreta, derivada mista não faz parte do teorema. D. \(\oint_C P\,dx + Q\,dy = \iint_D \left( \frac{\partial Q}{\partial x} + \frac{\partial P}{\partial y} \right) dA\) — incorreta, soma dos parciais. E. \(\oint_C P\,dx + Q\,dy = \iint_D \left( \frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} \right) dA\) — correta, corresponde exatamente ao Teorema de Green. Resposta correta: alternativa E.

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