Para calcular o volume do sólido de revolução gerado pela rotação da região limitada pelas curvas y = x + x², y = x² - 1, e x = 0, em torno do eixo y = 1, você pode usar o método do disco ou do anel. Vamos usar o método do disco. Primeiro, você precisa determinar os limites de integração. Os limites são x = 0 (ponto de origem) e o ponto de interseção entre as curvas, que podemos encontrar igualando as duas equações:
x + x² = x² - 1
Isso nos leva a:
x = -1
Então, os limites de integração são de x = -1 a x = 0.
Agora, escreva a equação da função que representa a distância do eixo de rotação (y = 1) ao ponto na curva y = x + x² ou y = x² - 1. Essa distância é dada por r(x) = 1 - (x + x²) ou r(x) = 1 - (x² - 1).
Substitua r(x) na fórmula do volume do disco:
V = ∫[-1, 0] π * [r(x)]² * dx
Agora, calcule r(x)²:
Para a primeira curva, y = x + x²:
r₁(x) = 1 - (x + x²)
r₁(x)² = (1 - (x + x²))²
Para a segunda curva, y = x² - 1:
r₂(x) = 1 - (x² - 1)
r₂(x)² = (1 - (x² - 1))²
Agora, você pode calcular o volume usando a fórmula do volume do disco:
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Explicação passo-a-passo:
Para calcular o volume do sólido de revolução gerado pela rotação da região limitada pelas curvas y = x + x², y = x² - 1, e x = 0, em torno do eixo y = 1, você pode usar o método do disco ou do anel. Vamos usar o método do disco. Primeiro, você precisa determinar os limites de integração. Os limites são x = 0 (ponto de origem) e o ponto de interseção entre as curvas, que podemos encontrar igualando as duas equações:
x + x² = x² - 1
Isso nos leva a:
x = -1
Então, os limites de integração são de x = -1 a x = 0.
Agora, escreva a equação da função que representa a distância do eixo de rotação (y = 1) ao ponto na curva y = x + x² ou y = x² - 1. Essa distância é dada por r(x) = 1 - (x + x²) ou r(x) = 1 - (x² - 1).
Substitua r(x) na fórmula do volume do disco:
V = ∫[-1, 0] π * [r(x)]² * dx
Agora, calcule r(x)²:
Para a primeira curva, y = x + x²:
r₁(x) = 1 - (x + x²)
r₁(x)² = (1 - (x + x²))²
Para a segunda curva, y = x² - 1:
r₂(x) = 1 - (x² - 1)
r₂(x)² = (1 - (x² - 1))²
Agora, você pode calcular o volume usando a fórmula do volume do disco:
V = ∫[-1, 0] π * [r₁(x)² - r₂(x)²] * dx
Integre a expressão resultante em relação a x:
V = π * ∫[-1, 0] [(1 - (x + x²))² - (1 - (x² - 1))²] * dx
Agora, calcule a integral definida:
V = π * [Integração de [(1 - (x + x²))² - (1 - (x² - 1))²] de -1 a 0]
V = π * [Integração de [(1 - x - x²)² - (2 - x²)] de -1 a 0]
Calcule a integral e avalie nos limites de integração. O resultado final será o volume do sólido de revolução gerado.