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ID
3002620
Banca
Marinha
Órgão
CEM
Ano
2019
Provas
Disciplina
Matemática
Assuntos

Sendo R o triângulo no plano 0xy de vértices (0,0), (π, 0), (0,π/ 2) e considerando o sólido S = {(x, y ,z ) ∈ R³ : (x,y) ∈ R, 0 ≤ z ≤ sin x cos y}, assinale a opção que expressa o volume de S.

Alternativas
Comentários
  • Questão um pouco complicada, mas vamos lá.

    A definição do triângulo será:

    0 <= x <= pi

    0 <= y <= (pi-x)/2

    onde (pi-x)/2 é a equação da reta que define y superiormente.

    O volume será a integração dupla de z.

    então vai ficar

    int(int(sin(x)*cos(y))dy)dx.

    onde y vai de 0 a (pi-x)/2 e x vai de 0 a pi.

    Integrando primeiro o y, sinx se comporta como constante, o que leva a primeira integral a ficar:

    sin(x)*sin((pi-x)/2) - sin(x)*sin(0).

    A segunda parte irá zerar e sin((pi/2 - x/2) é o mesmo que cos(x/2) e assim o fim da primeira integração vai ficar como:

    sin(x)*cos(x/2).

    Agora integrando de novo em relação a x (de 0 a pi)

    teremos que fazer uma substituição trigonométrica se não a integral não sai. Então:

    sin(x)*cos(x/2) = (1/2)*sin(x+x/2) + 1/2*sin(x-x/2) = 1/2*sin(3x/2) + 1/2*sin(x/2)

    Agora a integração ficou fácil.

    Fazendo as devidas substiuições em u e integrando em x de 0 a pi

    -1/3*cos(3pi/2) +1/3*cos(0) + (-cos(pi/2) + cos(0))

    o primeiro e o terceiro termo zeram, ficando

    1/3*1 + 1 = 4/3

    resposta letra B

  • Para realizar a questão, também é possível substituir por uma identidade mais fácil,

    sen 2x = 2sen(x)cos(x)

    sen x = 2sen(x/2)cos(x/2)

    V = x variando de 0 a pi de 2(sen(x/2)cos^2(x/2)dx , faz as substituições certinho que também chega em 4/3

  • Felipe da onde vem (pi-x)/2 ??