Question
12) int_(0)(x^2+y^2+z^2) d x, c: x=t ; y=cos 2 t, z=operatorname(sen) 2 t: 0 leq t leq 2 pi
Solution
4.7
(232 Votos)
Betânia
Avançado · Tutor por 1 anos
Resposta
Para resolver a integral dada, podemos usar a substituição de coordenadas. A integral é dada por:
onde
, \( y = \cos(2t) \), e \( z = \sin(2t) \) para
.Primeiro, vamos expressar
em termos de
:
Portanto, a expressão
se torna:
Usando a identidade trigonométrica \( \cos^2(2t) + \sin^2(2t) = 1 \), obtemos:
Agora, podemos reescrever a integral em termos de
:
Podemos dividir essa integral em duas integrais separadas:
Vamos calcular cada uma dessas integrais separadamente.Para a primeira integral:
Usando a fórmula da integral de potência, temos:
Aplicando os limites de integração de 0 a
:
Para a segunda integral:
A integral de uma constante é simplesmente a constante multiplicada pelo intervalo de integração:
Aplicando os limites de integração de 0 a
:
Agora, somamos os resultados das duas integrais:
Portanto, a resposta final é: