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Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
Exercícios Resolvidos: Área Com Integrais
Contato: nibblediego@gmail.com
Escrito por Diego Oliveira - Publicado em 05/01/2017 - Atualizado em 15/10/2017
O que preciso saber?
No cálculo de área entre curvas a sua habilidade de esboçar gráficos será essen-
cial.
Exemplo 1: Calcule a área entre as curvas y = 2 e y = 4.
Solução:
Não é exatamente necessário fazer um gráfico das duas funções, mas tal prática
ajuda muito neste tipo de problema. Abaixo temos o gráfico das duas funções que
se interceptam nos pontos (0, 0) e (4, 16).
(0, 0)
(4, 16)
Usando a integração em X:
Primeiro determinamos a área A1 limitada pela curva y = 4 e o eixo  no inter-
valo [0, 4].
A1 =
4
0
4 d
1
Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
(0, 0)
(4, 16)
Já a área A2 limitada pela curva y = 2 e o eixo  será:
A2 =
4
0
2
d
(0, 0)
(4, 16)
Assim a área entre as curvas (A) será a primeira integral menos a segunda (A1 −
A2).
A = A1 − A2
A =
4
0
4 d −
4
0
2
d
A = 22
4
0
−
3
3
4
0
=
32
3
 (unidade de área).
(0, 0)
(4, 16)
2
Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
Usando a integração em Y:
A integração em y é feita em relação ao eixo y. Para aplica-la antes temos de
determinar as funções inversas das curvas.
y = 2 ⇒  = y
y = 4 ⇒  =
y
4
Na verdade, y = 2 implicaria em  = ± y, mas como as interseções entre as
curvas ocorrem apenas no primeiro quadrante usamos o resultado positivo.
Assim, a área limitada pela curva  = y (em vermelho abaixo) e o eixo y é o
resultado da integral A1
(0, 0)
(4, 16)
A1 =
16
0
y dy
Já a área limitada pela curva  =
y
4
(em amarelo a seguir) e representada pela
integral A2.
(0, 0)
(4, 16)
A2 =
16
0
y
4
dy
3
Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
Assim, a área entre as curvas será o resultado da primeira integral menos a
segunda (A1 − A2).
(0, 0)
(4, 16)
A = A1 − A2
A =
16
0
y dy −
16
0
y
4
dy
A =
2 y3
3
16
0
−
1
8
y2
16
0
=
32
3

OBS.: Note que neste segundo caso (integração em y) usamos limites de inte-
gração diferentes do primeiro caso (integração em x). Na integração em x usou-se
a abscisa dos pontos de interseção, enquanto na integração em y usa-se as orde-
nadas.
Exemplo 2: Calcule a área limitadas pelas curvas y = 3  e y =
6

− 3.
Solução:
O gráfico das funções é o seguinte:
21
3
y = 3  em vermelho e y = (6/) − 3 em preto
4
Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
Usando a integração em X:
Note que a região entre as curvas ora é limitada superiormente por y = 3  ora
por y =
6

− 3.
Para resolver este problema dividimos a área que desejamos calcular em duas
(A1 e A2), calculamos cada uma individualmente e depois fazemos a soma dos
resultados.
A1 A2
21
3
Note que a área A1 é limitada apenas por y = 3 , então terá a medida da área
igual a:
A1 =
1
0
3  d
= 2 
Já a área A2 é limitada apenas pela curva y =
6

− 3, então terá área igual a:
A2 =
2
1
6

− 3 d
= 6 · n|2| − 3 
Finalmente fazendo A = A1 + A2 chegamos ao resultado final A = 6 · n|2| − 1 ua .
Usando a integração em Y:
Primeiro encontramos as funções inversas das curvas dadas.
y = 3  ⇒  =
y2
9
5
Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
y =
6

− 3 ⇒  =
6
y + 3
Agora determinamos a área limitada pela curva  =
6
y + 3
e pelo eixo y.
1
3
2
Chamaremos esse resultado de A1.
A1 =
3
0
6
y + 3
dy
Em seguida determinamos a área limitada pela curva  =
y2
9
e o eixo y.
1
3
2
Chamaremos esse resultado de A2.
A2 =
3
0
y2
9
dy
6
Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
Agora deve ser possível perceber que a área entre as curvas (A) é a primeira integral
menos a segunda.
21
3
A =
3
0
6
y + 3
−
y2
9
dy = 6 · n|y + 3|
3
0
−
y3
27
3
0
= 6 · n|2| − 1
Exemplo 3: Ache á área limitada pelas curvas y = −, y = 2 −  e o eixo .
Solução:
O gráfico das curvas é colocado a seguir.
2
-2 (2, 0)
Integrando em X:
Primeiro encontramos a integral que nos fornecerá a área limitada pela curva
y = 2 −  e o eixo 
7
Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
2
-2
2
-2 (2, 0)
A1 =
2
−2
2 −  d
e em seguida a integral que nos dará a área limitada por y = − e o eixo .
2
-2
2
-2 (2, 0)
A2 =
0
−2
− d
Assim, a área entre as duas curvas será a primeira integral menos a segunda
(A1 − A2).
2
-2
2
-2 (2,0)
8
Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
A = A1 − A2
A =
2
−2
2 −  d −
0
−2
− d
A =
2
−2
( 2 − )d +
0
−2
 d
A =
16
3
− 2
A =
10
3

Ou seja,
10
3

Exemplo 4: Encontre a área entre as curvas y = 3 − 62 + 8 e y = 2 − 4.
Solução:
O gráfico de ambas as funções é mostrada a seguir.
1 2 3 4 5
1
2
3
4
1
2
3
9
Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
A área situada no intervalo [0, 3] da abscisa é igual a:
A1 =
3
0
(3
− 62
+ 8) − (2
− 4) d
Já no intervalo [3, 4] é igual á:
A2 =
4
3
(2
− 4) − (3
− 62
+ 8) d
sendo assim:
A = A1 + A2
A =
3
0
(3
− 62
+ 8) − (2
− 4) d +
4
3
(2
− 4) − (3
− 62
+ 8) d
A =
3
0
(3
− 72
+ 12)d +
4
3
(−3
+ 72
− 12)d
A
45
4
+
7
12
A
71
6
.
10
Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA
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HISTORIA DA XILOGRAVURA A SUA IMPORTANCIA
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Exercícios Resolvidos: Área com integrais

  • 1. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA Exercícios Resolvidos: Área Com Integrais Contato: nibblediego@gmail.com Escrito por Diego Oliveira - Publicado em 05/01/2017 - Atualizado em 15/10/2017 O que preciso saber? No cálculo de área entre curvas a sua habilidade de esboçar gráficos será essen- cial. Exemplo 1: Calcule a área entre as curvas y = 2 e y = 4. Solução: Não é exatamente necessário fazer um gráfico das duas funções, mas tal prática ajuda muito neste tipo de problema. Abaixo temos o gráfico das duas funções que se interceptam nos pontos (0, 0) e (4, 16). (0, 0) (4, 16) Usando a integração em X: Primeiro determinamos a área A1 limitada pela curva y = 4 e o eixo  no inter- valo [0, 4]. A1 = 4 0 4 d 1
  • 2. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA (0, 0) (4, 16) Já a área A2 limitada pela curva y = 2 e o eixo  será: A2 = 4 0 2 d (0, 0) (4, 16) Assim a área entre as curvas (A) será a primeira integral menos a segunda (A1 − A2). A = A1 − A2 A = 4 0 4 d − 4 0 2 d A = 22 4 0 − 3 3 4 0 = 32 3  (unidade de área). (0, 0) (4, 16) 2
  • 3. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA Usando a integração em Y: A integração em y é feita em relação ao eixo y. Para aplica-la antes temos de determinar as funções inversas das curvas. y = 2 ⇒  = y y = 4 ⇒  = y 4 Na verdade, y = 2 implicaria em  = ± y, mas como as interseções entre as curvas ocorrem apenas no primeiro quadrante usamos o resultado positivo. Assim, a área limitada pela curva  = y (em vermelho abaixo) e o eixo y é o resultado da integral A1 (0, 0) (4, 16) A1 = 16 0 y dy Já a área limitada pela curva  = y 4 (em amarelo a seguir) e representada pela integral A2. (0, 0) (4, 16) A2 = 16 0 y 4 dy 3
  • 4. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA Assim, a área entre as curvas será o resultado da primeira integral menos a segunda (A1 − A2). (0, 0) (4, 16) A = A1 − A2 A = 16 0 y dy − 16 0 y 4 dy A = 2 y3 3 16 0 − 1 8 y2 16 0 = 32 3  OBS.: Note que neste segundo caso (integração em y) usamos limites de inte- gração diferentes do primeiro caso (integração em x). Na integração em x usou-se a abscisa dos pontos de interseção, enquanto na integração em y usa-se as orde- nadas. Exemplo 2: Calcule a área limitadas pelas curvas y = 3  e y = 6  − 3. Solução: O gráfico das funções é o seguinte: 21 3 y = 3  em vermelho e y = (6/) − 3 em preto 4
  • 5. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA Usando a integração em X: Note que a região entre as curvas ora é limitada superiormente por y = 3  ora por y = 6  − 3. Para resolver este problema dividimos a área que desejamos calcular em duas (A1 e A2), calculamos cada uma individualmente e depois fazemos a soma dos resultados. A1 A2 21 3 Note que a área A1 é limitada apenas por y = 3 , então terá a medida da área igual a: A1 = 1 0 3  d = 2  Já a área A2 é limitada apenas pela curva y = 6  − 3, então terá área igual a: A2 = 2 1 6  − 3 d = 6 · n|2| − 3  Finalmente fazendo A = A1 + A2 chegamos ao resultado final A = 6 · n|2| − 1 ua . Usando a integração em Y: Primeiro encontramos as funções inversas das curvas dadas. y = 3  ⇒  = y2 9 5
  • 6. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA y = 6  − 3 ⇒  = 6 y + 3 Agora determinamos a área limitada pela curva  = 6 y + 3 e pelo eixo y. 1 3 2 Chamaremos esse resultado de A1. A1 = 3 0 6 y + 3 dy Em seguida determinamos a área limitada pela curva  = y2 9 e o eixo y. 1 3 2 Chamaremos esse resultado de A2. A2 = 3 0 y2 9 dy 6
  • 7. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA Agora deve ser possível perceber que a área entre as curvas (A) é a primeira integral menos a segunda. 21 3 A = 3 0 6 y + 3 − y2 9 dy = 6 · n|y + 3| 3 0 − y3 27 3 0 = 6 · n|2| − 1 Exemplo 3: Ache á área limitada pelas curvas y = −, y = 2 −  e o eixo . Solução: O gráfico das curvas é colocado a seguir. 2 -2 (2, 0) Integrando em X: Primeiro encontramos a integral que nos fornecerá a área limitada pela curva y = 2 −  e o eixo  7
  • 8. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA 2 -2 2 -2 (2, 0) A1 = 2 −2 2 −  d e em seguida a integral que nos dará a área limitada por y = − e o eixo . 2 -2 2 -2 (2, 0) A2 = 0 −2 − d Assim, a área entre as duas curvas será a primeira integral menos a segunda (A1 − A2). 2 -2 2 -2 (2,0) 8
  • 9. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA A = A1 − A2 A = 2 −2 2 −  d − 0 −2 − d A = 2 −2 ( 2 − )d + 0 −2  d A = 16 3 − 2 A = 10 3  Ou seja, 10 3  Exemplo 4: Encontre a área entre as curvas y = 3 − 62 + 8 e y = 2 − 4. Solução: O gráfico de ambas as funções é mostrada a seguir. 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 9
  • 10. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA A área situada no intervalo [0, 3] da abscisa é igual a: A1 = 3 0 (3 − 62 + 8) − (2 − 4) d Já no intervalo [3, 4] é igual á: A2 = 4 3 (2 − 4) − (3 − 62 + 8) d sendo assim: A = A1 + A2 A = 3 0 (3 − 62 + 8) − (2 − 4) d + 4 3 (2 − 4) − (3 − 62 + 8) d A = 3 0 (3 − 72 + 12)d + 4 3 (−3 + 72 − 12)d A 45 4 + 7 12 A 71 6 . 10
  • 11. Exercícios Resolvidos Diego Oliveira - Vitória da Conquista/BA Este trabalho está licenciado com uma Licença Creative Commons - Atribuição-NãoComercial- CompartilhaIgual 4.0 Internacional. Esse documento está sujeito a constante atualização ou mesmo correções, por isso, certifique se que o que você têm em mãos é de fato a última versão do mesmo. Para saber, bem como ter acesso a vários outros exercícios resolvidos de matemática, acesse: www.number890.wordpress.com Para aulas particulares, digitação de texto em LATEXe resolução de listas de exer- cícios entre em contato. nbbedego@gm.com .ƒcebook.com/theNmberType .nmber890.ordpress.com 11