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Listas de exercícios, Exercícios de Cálculo

Exercícios para resolução em sala de aula

Tipologia: Exercícios

2022

Compartilhado em 02/02/2025

cristian-denner
cristian-denner 🇧🇷

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bg1
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Instituto de Matem´atica
Departamento de etodos Matem´aticos
Lista 6 - alculo III - 2008/01
Integral de Superf´ıcie Escalar e ´
Area, com Parametriza¸ao de Superf´ıcies
Integral de Superf´ıcie Vetorial
Parte 1: Integral de Superf´ıcie Escalar e ´
Area de Superf´ıcies que ao gr´aficos de fun¸ao
1. (Exerc´ıcio 6, se¸ao 15.6 do Stewart, Vol. 2, 5aEdi¸ao) Determine a ´area da parte do
parabol´oide z= 4 x2y2que est´a acima do plano xy.
2. Determine as ´areas, nos Exerc´ıcios 4b, 4f e 4e da se¸ao 7.4 do livro texto (Diomara e
andida)
3. Determine o valor da integral de superf´ıcie escalar, no exerc´ıcio 1b, se¸ao 7.6, do livro
texto (Diomara e andida).
4. Determine a ´area, no Exerc´ıcio 3, da se¸ao 7.4, do livro texto (Diomara e andida).
Parte 2: Parametriza¸ao de Superf´ıcies que ao ao gr´aficos
1. Parametrize a por¸ao do cilindro x2+y2=a2compreendida entre os planos z= 2x
ez= 4x.
2. Considere o arco γda par´abola z= 3 y2, no plano yz, compreendido entre as
semi-retas z= 2yez=11y
2, com y0. Seja Sa superf´ıcie obtida girando-se γem
torno do eixo z. Parametrize S.
3. Seja Sa superf´ıcie obtida girando-se a curva z=x2, 0 x4, em torno do eixo z.
parametrize S.
parametrize a superf´ıcie S1, que ´e a por¸ao de Scompreendida entre os cilindros
x2+y2= 1 e x2+y2= 4.
4. Parametrize a parte da superf´ıcie x2+y2= 2xlimitada pelas superf´ıcies z= 0 e
z=px2+y2.
5. Parametrize a por¸ao da esfera x2+y2+z2= 12 que ao se encontra no interior do
parabol´oide z=x2+y2.
6. Parametrize a superf´ıcie x2+y2= 1, limitada pelos planos z= 1 e x+z= 4.
7. Parametrize a superf´ıcie obtida girando-se a curva z= 1 x2, 0 x1, em torno
do eixo x.
8. Seja S=S1S2, onde S1obtida rodando-se em torno do eixo za curva C1:z= 1x,
0x1 e S2´e obtida girando-se a curva z= 0, 0 x1, em torno de z.
Parametrize S1eS2.
9. Parametrize a por¸ao de (x1)2+ (y1)2= 1 entre as superf´ıcies z= 0 e z= 4.
10. Parametrize a superf´ıcie de revolu¸ao Sobtida girando-se o segmento de reta que liga
(1,0,1) a (0,0,3), em torno do eixo Oz.
11. Parametrize a superf´ıcie Sobtida girando-se o ırculo (xa)2+z2=b2, 0 < b < a,
em torno de Oz e encontre um vetor normal a Sem cada ponto, utilizando-se esta
parametriza¸ao.
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Universidade Federal do Rio de Janeiro Instituto de Matem´atica Departamento de M´etodos Matem´aticos Lista 6 - C´alculo III - 2008/ Integral de Superf´ıcie Escalar e Area, com Parametriza¸´ c˜ao de Superf´ıcies Integral de Superf´ıcie Vetorial

Parte 1: Integral de Superf´ıcie Escalar e Area de Superf´´ ıcies que s˜ao gr´aficos de fun¸c˜ao

  1. (Exerc´ıcio 6, se¸c˜ao 15.6 do Stewart, Vol. 2, 5a^ Edi¸c˜ao) Determine a ´area da parte do parabol´oide z = 4 − x^2 − y^2 que est´a acima do plano xy.
  2. Determine as ´areas, nos Exerc´ıcios 4b, 4f e 4e da se¸c˜ao 7.4 do livro texto (Diomara e Cˆandida)
  3. Determine o valor da integral de superf´ıcie escalar, no exerc´ıcio 1b, se¸c˜ao 7.6, do livro texto (Diomara e Cˆandida).
  4. Determine a ´area, no Exerc´ıcio 3, da se¸c˜ao 7.4, do livro texto (Diomara e Cˆandida).

Parte 2: Parametriza¸c˜ao de Superf´ıcies que n˜ao s˜ao gr´aficos

  1. Parametrize a por¸c˜ao do cilindro x^2 + y^2 = a^2 compreendida entre os planos z = 2x e z = 4x.
  2. Considere o arco γ da par´abola z = 3 − y^2 , no plano yz, compreendido entre as semi-retas z = 2y e z = 112 y , com y ≥ 0. Seja S a superf´ıcie obtida girando-se γ em torno do eixo z. Parametrize S.
  3. Seja S a superf´ıcie obtida girando-se a curva z = x^2 , 0 ≤ x ≤ 4, em torno do eixo z.
    • parametrize S.
    • parametrize a superf´ıcie S 1 , que ´e a por¸c˜ao de S compreendida entre os cilindros x^2 + y^2 = 1 e x^2 + y^2 = 4.
  4. Parametrize a parte da superf´ıcie x^2 + y^2 = 2x limitada pelas superf´ıcies z = 0 e z =

x^2 + y^2.

  1. Parametrize a por¸c˜ao da esfera x^2 + y^2 + z^2 = 12 que n˜ao se encontra no interior do parabol´oide z = x^2 + y^2.
  2. Parametrize a superf´ıcie x^2 + y^2 = 1, limitada pelos planos z = 1 e x + z = 4.
  3. Parametrize a superf´ıcie obtida girando-se a curva z = 1 − x^2 , 0 ≤ x ≤ 1, em torno do eixo x.
  4. Seja S = S 1 ∪S 2 , onde S 1 obtida rodando-se em torno do eixo z a curva C 1 : z = 1−x, 0 ≤ x ≤ 1 e S 2 ´e obtida girando-se a curva z = 0, 0 ≤ x ≤ 1, em torno de z. Parametrize S 1 e S 2.
  5. Parametrize a por¸c˜ao de (x − 1)^2 + (y − 1)^2 = 1 entre as superf´ıcies z = 0 e z = 4.
  6. Parametrize a superf´ıcie de revolu¸c˜ao S obtida girando-se o segmento de reta que liga (1, 0 , 1) a (0, 0 , 3), em torno do eixo Oz.
  7. Parametrize a superf´ıcie S obtida girando-se o c´ırculo (x − a)^2 + z^2 = b^2 , 0 < b < a, em torno de Oz e encontre um vetor normal a S em cada ponto, utilizando-se esta parametriza¸c˜ao.
  1. Parametrize a por¸c˜ao da esfera x^2 + y^2 + z^2 = a^2 limitada por dois paralelos e dois meridianos, sabendo-se que o ˆangulo entre os dois meridianos ´e α e a distˆancia entre os planos que contˆem os paralelos ´e h. Sugest˜ao: situe um dos paralelos no plano xy e um dos meridianos no plano xz e use a id´eia das coordenadas esf´ericas.
  2. Encontre uma parametriza¸c˜ao para a superf´ıcie S do hiperbol´oide x^2 + y^2 − z^2 = 1; encontre um vetor normal a S em cada ponto, utilizando esta parametriza¸c˜ao e encontre a equa¸c˜ao do plano tangente a S no ponto (1/ 2 ,

Parte 3: Integral de Superf´ıcie Escalar e Area de Superf´´ ıcies que n˜ao s˜ao gr´aficos de fun¸c˜ao

  1. (Exerc´ıcio 17, da se¸c˜ao 16.7, do livro Stewart, Vol. 2, 5a^ Edi¸c˜ao) Determine

yz dS, onde S ´e a superf´ıcie com equa¸c˜oes param´etricas x = u^2 , y = u sen v, z = u cos v, sendo 0 ≤ u ≤ 1 e 0 ≤ v ≤ π 2.

  1. C´alcule as ´areas nos exerc´ıcios 4a,1,2,4d, da se¸c˜ao 7.4 do livro texto (Candida e Diomara)
  2. Calcule as integrais de superf´ıcie nos exerc´ıcios 1a e 3, da se¸c˜ao 7.6, do livro texto (Candida e Diomara).
  3. Calcule a ´area, no exerc´ıcio 4g, da se¸c˜ao 7.4, do livro texto (Candida e Diomara).

Parte 4: Integral de Superf´ıcie Escalar e Area quaisquer´

  1. Exerc´ıcio 4c, se¸c˜ao 7.4 do livro texto(Candida e Diomara)
  2. Exerc´ıcios 1c, 2, da se¸c˜ao 7.6 do livro texto (candida e Diomara)
  3. (Exerc´ıcio 12, se¸c˜ao 15.6, do Stewart, Vol. 2, 5a^ Edi¸c˜ao) Determine a ´area da parte da esfera x^2 + y^2 + z^2 = 4z que est´a situada dentro do parabol´oide z = x^2 + y^2.
  4. (Exerc´ıcio 11, se¸c˜ao 16.7 do Stewart, Vol. 2, 5a^ Edi¸c˜ao) Calcule

y dS, onde S ´e a parte do parabol´oide y = x^2 + z^2 no interior do cilindro x^2 + z^2 = 4.

  1. (Exerc´ıcio 12, se¸c˜ao 16.7 do Stewart, Vol. 2, 5a^ Edi¸c˜ao) Calcule

xy dS, onde S ´e a fronteira da regi˜ao limitada pelo cilindro x^2 + z^2 = 1 e pelos planos y = 0 e x + y = 2.

  1. (Exerc´ıcio 14, se¸c˜ao 16.7 do Stewart, Vol. 2, 5a^ Edi¸c˜ao) Calcule

xyz dS, onde S ´e a parte da esfera x^2 + y^2 + z^2 = 1 acima do cone z =

x^2 + y^2.

Parte 5: Integral de Superf´ıcie Vetorial

  1. Exerc´ıcios 1 a 8, da se¸c˜ao 7.8 do livro texto (Candida e Diomara).