1 UNIFACS - Cursos de Engenharia Disciplina: Cálculo Integral Ano: 2013 3ª Lista de Exercícios – 2013.2 1) Determine o volume do sólido de revolução gerado pela rotação em torno do eixo Ox, da região R delimitada pelos gráficos das equações dadas abaixo: a) y = x +1, x = 0 , x = 2 e y = 0 b) y = x e y = x2 c) y = x2 e y = x3 d) y = e) y = x3, x = -1, x = 1, e y = 0 f)y =x2 +1, x = 0, x=2 e y=0 g) y = x −1, x = 2, x = 5 e y = 0 1 , x = 1, x = 2, e y = 0 x h)y =cosx, y =senx , x=0 e x= π 4 2) Determine o volume do sólido de revolução gerado pela rotação em torno do eixo y = 2 da região limitada por y = 1− x 2 ; y = 2; x = −2 e x =2 z eixo de revolução x y 3) Calcular o volume gerado pela rotação da região y = 3 , 1≤ x ≤ 3 , em torno da reta y =2 y y=3 3 y z 2 y=2 1 x −1 1 2 3 x 4 −1 4) Calcular o volume gerado pela rotação da região y =1/2 x + 2 , 1≤ x ≤ 2 , em torno da reta y =1 z y 3 2 1 y= 1 −3 −2 −1 1 y x 2 x −1 −2 −3 1 2 Obs: Não confundir o cálculo acima com o do volume gerado pela rotação da região determinada por y=1, y =1/2 x + 2 , 1≤ x ≤ 2 em torno do eixo Ox. Melhor dizendo, não confundir as integrais b b 2 V2 = π [f ( x ) 2 − g( x ) 2 ] dx V1 = π (f ( x ) − g( x )) dx ∫ ∫ a a 5) Considere a região R limitada pelas curvas y= x e y = x. Dê apenas a expressão da integral ( indicando os limites de integração), que permite calcular o volume do sólido obtido, nos seguintes casos: a) R gira em torno de OY; b) R gira em torno de x = − 1 6) Considere R a região limitada pela curva y = 1 + x 2 e a reta y = 2, no 1º quadrante. Dê a expressão da integral ( indicando os limites de integração) que permite calcular o volume gerado pela rotação de R em torno de: a) 0Y; b) y = 3; 7) Considere a c) x = − 1 região R limitada pela curva y= R e: 1 as retas x = 2 e y = 2. Esboce a região x a) Encontre o volume do sólido obtido pela rotação de R em torno de y = 2. b) Dê a expressão da integral ( indicando os limites de integração) volume gerado pela rotação de R em torno de: b1) y = 0; b2) y = 3; b3) x = 0; que permite calcular o b 4) x = 2 8) Determine se cada integral é convergente ou divergente. Calcule as que são convergentes a) d) ∞ ∫ dx 2 1 (3x + 1) ∞ ; dx ; ∫ 0 (x + 2)(x + 3) b) ∞ lnx dx ; 1 x c) ∫ ∫ ∫ 1 +∞ e) ∞ x 3dx ; f) lnx x2 dx ; −1 - 2t ∫ e dt -∞ -∞ 9) Esboce a região e encontre a área (se a área for finita) a) S = c) S = {(x, y); x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ ex } {(x, y); x ≥ 1, 0 ≤ y ≤ (lnx)/x 2 } b) S = {(x, y); x ≥ −2, 0 ≤ y ≤ e -x/2 } 2 3 ∞ 10) Determine os valores de p para os quais a integral ∫ 1 p 1 x diverge e avalie a integral quando ela convergir . dx converge, para os quais 11) A vida média M de um átomo numa substância radioativa é definida como sendo +∞ M = − k ∫ te ktdt , onde k é uma constante negativa que depende da substância. Sabendo que 0 para o isótopo radioativo do carbono, de C14 , k = −0,00012, calcule a vida média de um átomo C14 . 1 ( x + 1 )2 12) Encontrar a área sob o gráfico da curva de y = para x ≥ 1. Respostas: 1) a) 2) 26π u.v. b) 2π u.v. 3 15 412π u.v. 15 c) 2π u.v 35 2 6) a) π ( y − 1) 2 dy = π ( y − 1)dy ∫ ∫ 1 7) a) 2 b1) 1 (π(15 / 2 π ∫ (4 − 1/ 2 e) 2π u.v 7 5) a) V= g) 15π u.v. h) f ) 206π u.v 15 1 π ∫ ( y 2 − y 4 )dy 0 1 1 0 0 2 π u.v. 2 1 b) π ∫ [( y + 1) 2 − ( y 2 + 1) 2 ]dy b) π [(3 − ( x 2 + 1)) 2 − 1]dx = π [(2 − x 2 ) 2 − 1]dx ∫ ∫ 0 2 c) π [( y − 1 + 1) 2 − 1]dy ∫ 1 − 8 ln 2))u.v. 1 )dx x2 8) a) 1/12 ; c) 1; 9) a) e π u.v 2 4) 37 π u.v. 12 3) 2π u.v. 2 d) b2) 2 1 π ∫ ((3 − ) 2 − 1)dx x 1/ 2 b3) 2 π ∫ (4 − 1/ 2 1 )dy y2 b4) 2 1 π ∫ ( 2 − ) 2 dy y 1/ 2 d) − ln 2 . As demais divergem 3 b) 2e 10) converge se p > 1 e ∞ ∫ 1 c) 1 1 x p dx = 1 p −1 , diverge se p ≤ 1 .; 11) M ≈ 8.333 12) ½ 3