Matemática, perguntado por albanogv, 1 ano atrás

Integral tripla de xy^2senz , onde G é o conjunto de pontos que satisfaz -1 x 1, 0 y 1 e 0 z pi/2.


Lukyo: O resultado é zero. Vou colocar a resposta.

Soluções para a tarefa

Respondido por Lukyo
1
Calcular a integral tripla

\displaystyle\iiint_{G}{xy^{2}\,\mathrm{sen\,}z\,dV}


sendo G o paralelepípedo dado por

(x,\,y,\,z)\in [-1,\,1]\times[0,\,1]\times [0,\,\pi/2].


\bullet\;\; Como o sólido de integração é um paralelepípedo, os extremos de integração são constantes. Portanto, podemos escolher arbitrariamente a ordem de integração.

Vou escolher, por conveniência, a ordem 
dx\,dy\,dz:

\displaystyle\iiint_{G}{xy^{2}\,\mathrm{sen\,}z\,dV}\\ \\ \\ =\displaystyle\int\limits_{0}^{\pi/2}\int\limits_{0}^{1}\int\limits_{-1}^{1}{xy^{2}\,\mathrm{sen\,}z\,dx\,dy\,dz}\\ \\ \\ =\displaystyle\int\limits_{0}^{\pi/2}\int\limits_{0}^{1}{y^{2}\,\mathrm{sen\,}z\cdot \left.\dfrac{x^{2}}{2}\right|_{-1}^{1}\,dy\,dz}\\ \\ \\ =\displaystyle\int\limits_{0}^{\pi/2}\int\limits_{0}^{1}{y^{2}\,\mathrm{sen\,}z\cdot \left(\dfrac{1^{2}}{2}-\dfrac{(-1)^{2}}{2} \right )\,dy\,dz}\\ \\ \\ =\displaystyle\int\limits_{0}^{\pi/2}\int\limits_{0}^{1}{y^{2}\,\mathrm{sen\,}z\cdot \left(\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{2} \right )\,dy\,dz}\\ \\ \\ =\displaystyle\int\limits_{0}^{\pi/2}\int\limits_{0}^{1}{y^{2}\,\mathrm{sen\,}z\cdot 0\,dy\,dz}\\ \\ \\ =\displaystyle\int\limits_{0}^{\pi/2}\int\limits_{0}^{1}{0\;dy\,dz}\\ \\ \\ =0

Lukyo: Por quê seria 1/3?
Lukyo: Em qualquer ordem que você escolha, a integração em x vai dar zero.
Lukyo: Você entendeu a resolução postada acima?
albanogv: entendi sim, minha dúvida é justamente essa integração com intervalos -1 a 1, sempre vai dar zero
Lukyo: Depende da função. No caso a função que foi integrada foi a própria função identidade x.
Lukyo: A função identidade é uma função ímpar, e qualquer função ímpar integrada sobre um intervalo simétrico sempre dá zero.
Lukyo: Veja que o intervalo de integração da função é [-1, 1], que é um intervalo simétrico.
albanogv: entendi
Lukyo: Mas esse resultado só é garantido se a função for ímpar. Se a função não for ímpar, o resultado pode ser qualquer outro valor, inclusive também o zero.
Lukyo: Na integração sobre um intervalo simétrico.
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