Para resolver este problema inicialmente esboçaremos os gráficos das curvas, o esboço pode ser encontrado na figura através do seguinte link: http://prntscr.com/inue9c.
Para encontrar o ponto de intersecção entre as curvas igualamos as duas equações, assim teremos:
\(x=cos(x)\)
A equação acima não é uma equação algébrica, portanto não possui solução analitica, a saída pra esse caso é encontrar uma solução aproximada, utilizaremos o método iterativo de Newton pra encontrar essa solução.
O método de Newton é dado por:
\(x_{n+1}=x_n-\frac{f(x_n)}{f'(x_n)}\)
\(n\) | \(x_n\) | \(cos(x_n)\) | \(x_n-cos(x_n)\) | \(1+sen(x_n)\) |
0 | \(\frac{\pi}{4}\) | 0,707 | -0,078 | 1,707 |
1 | 0,753 | 0,730 | 0,023 | 1,684 |
2 | 0,739 | 0,739 | 0 | 1,673 |
Utilizamos o critério de parada \(x_n-cos(x_n)=0\), e com isto encontramos a solução aproximada \(x_n=0,739\)
O volume de revolução será dado através da seguinte expressão:
\(V=\pi\int_0^{0,739}(cos^2(x)-x^2)dx\)
\(V=\pi\int_0^{0,739}(\frac{1+cos(2x)}{2}-x^2)dx\)
\(V=\pi(\frac{x}{2}+\frac{sen(2x)}{4}-\frac{x^3}{3})|_0^{0,739}\)
\(V=\pi(0,37+0,249+0,134)\)
\(V=2,367\ u.v\)
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