Calcular a área da região compreendida entre as curvas =2+1 =2−2, =−1 =2

Calcular a área da região compreendida entre as curvas
=2+1
=2−2,
=−1
=2


1 Resposta

  • Julliagatinhappank

    Olá, boa tarde.

    Para resolvermos esta questão, devemos nos relembrar de algumas propriedades estudadas sobre cálculo de áreas.

    Devemos encontrar a área da região compreendida entre as curvas y=x^2+1 e y=2x-2 e delimitada pelas retas x=-1 e x=2.

    Primeiro, lembre-se que a área de uma região compreendida entre as curvas das funções y=f(x) e y=g(x), contínuas e integráveis no intervalo fechado [a~,b], onde f(x)g(x) é calculada pela integral: displaystyle{iint_R ,dA=int_a^bint_{g(x)}^{f(x)},dy,dx=int_a^b f(x)-g(x),dx}.

    Observe que as retas verticais x=-1 e x=2, as quais delimitam a região determinam o intervalo de integração [-1,~2]. Ao analisarmos a figura em anexo, conclui-se que, neste intervalo, x^2+12x-2.

    Então, a área da região compreendida entre estas curvas será calculada pela integral:

    displaystyle{int_{-1}^2x^2+1-(2x-2),dx}

    Efetue a propriedade distributiva da multiplicação e some os termos

    displaystyle{int_{-1}^2x^2+1-2x+2,dx}\ displaystyle{int_{-1}^2 x^2-2x+3,dx}

    Para calcular esta integral, lembre-se que:

    A integral de uma soma de funções é igual a soma das integrais das funções: displaystyle{int h(x)pm j(x),dx=int h(x),dxpmint j(x),dx}.A integral de uma potência é calculada pela regra da potência: displaystyle{int x^n,dx=dfrac{x^{n+1}}{n+1}+C}.A integral do produto entre uma constante e uma função pode ser reescrita como: displaystyle{int ccdot h(x),dx=ccdotint h(x),dx}.A potência 1=x^0.A integral definida de uma função, contínua e integrável em um intervalo fechado [a,~b] é calculada de acordo com o Teorema Fundamental do Cálculo: displaystyle{int_a^b h(x),dx=H(x)~iggr|_a^b=H(b)-H(a)}.

    Aplique a regra da soma

    displaystyle{int_{-1}^2x^2,dx-int_{-1}^22x,dx+int_{-1}^23,dx}

    Aplique a regra da constante

    displaystyle{int_{-1}^2x^2,dx-2cdotint_{-1}^2x,dx+3cdotint_{-1}^21,dx}

    Aplique a regra da potência

    dfrac{x^{2+1}}{2+1}-2cdotdfrac{x^{1+1}}{1+1}+3cdotdfrac{x^{0+1}}{0+1}~iggr|_{-1}^2

    Some os valores nos expoentes e denominadores e multiplique os termos

    dfrac{x^3}{3}-2cdotdfrac{x^2}{2}+3cdotdfrac{x^1}{1}~iggr|_{-1}^2\ dfrac{x^3}{3}-x^2+3x~iggr|_{-1}^2

    Aplique os limites de integração

    dfrac{2^3}{3}-2^2+3cdot2-left(dfrac{(-1)^3}{3}-(-1)^2+3cdot(-1)
ight)

    Calcule as potências e multiplique os termos

    dfrac{8}{3}-4+6-left(-dfrac{1}{3}-1-3
ight)\ dfrac{8}{3}+2-left(-dfrac{1}{3}-4
ight)

    Efetue a propriedade distributiva da multiplicação e some os valores

    dfrac{8}{3}+2+dfrac{1}{3}+4\ dfrac{9}{3}+6\ 9~old{u.~a}

    Esta é a área da região compreendida entre estas curvas e retas.

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