Question
alcule o volume do sólido obtido pela rotação da regia =e^-x^(2),y=0,x=-1,x=1 em torno de y=-1
Solution
4.6
(214 Votos)
Inês
Elite · Tutor por 8 anos
Resposta
Para calcular o volume do sólido obtido pela rotação da região dada em torno de
, podemos usar o método dos discos ou anéis. Vamos usar o método dos anéis.A fórmula para o volume usando o método dos anéis é:
Onde:- \( R(x) \) é a distância da curva
até a linha
.- \( r(x) \) é a distância da curva
até a linha
(que é zero).Para \( R(x) \), a distância entre
e
é:
Para \( r(x) \), a distância entre
y = -1 \) é zero:
Portanto, a fórmula para o volume é:
Vamos calcular essa integral:
Podemos separar a integral em duas partes:
Sabemos que
é uma integral de uma função simétrica sobre um intervalo simétrico, e podemos usar a propriedade de que
é uma função simétrica:
Para
, podemos usar uma substituição. Seja
, então
:
Esta integral pode ser resolvida usando a propriedade de que \( \int_{0}^{1} e^{-u^2} \, du = \frac{\sqrt{\pi}}{2} \text{erf}(1) \), onde
é a função erro.Portanto:
Agora, calculamos
:
Substituindo tudo de volta na fórmula do volume:
Portanto, o volume do sólido obtido pela rotação da região dada em torno de
é: