Cálculo de Área a partir de Integrais
Aplicações da Integral Simples
1.1
Área de regiões planares
Seja R a região limitada pelo gráfico da função y = f (x), as retas x = a, x = b e o eixo x, sendo f (x) ≥ 0 para todo [a, b]. A área da região R é dado pela fórmula: b A=
f (x)dx. a y y y = f (x) y = f (x)
R
O
a
b
O
x
a x1 x2
xi xi+1 b = xn
x
DEMONSTRAÇÃO
Tomemos números x0 , x1 , x2 , · · · , xn ∈ [a, b] tais que a = x0 < x1 < x2 < · · · < xn = b e, x∗ , x∗ , · · · , x∗ tais que x∗ ∈ [xi−1 , xi ]. Então
1
2 n i
n
A ∼ (x1 − x0 ) f (x∗ ) + (x2 − x0 ) f (x∗ ) + · · · + (xn − xn−1 ) f (x∗ ) =
=
1
2
n
∆x1
∆x2
∆xn
2
∆xi f (x∗ ) i i=1
Cap.1: Aplicações da Integral Simples
Sec.1: Área de regiões planares
n
∴A=
b
∆xi f (x∗ ) = i lim
max ∆xi →0
i=1
f (x) dx a Resumindo:
• Seja R a região delimitada pela curva y = f (x), f contínua em [a, b], pelas retas verticais x = a e x = b, e eixo x, então a área A de R é dado por b |f (x)|dx.
A= a • Em particular se R é a região delimitada pela curva y = f (x), pelas retas verticais
x = a e x = b, e eixo x, tais que f contínua em [a, b], f (x) ≤ 0 para a < x < c e f (x) ≥ 0 para c < x < b então a área A de R é dado por b A= a c
|f (x)|dx = −
b
f (x)dx + a f (x)dx. c • Seja R a região delimitada pela curva x = g(y), g contínua em [c, d], pelas retas horizontais y = c e y = d, e eixo y, então a área A de R é dado por