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Quádrica - identificar quádrica

Quádrica - identificar quádrica

Mensagempor renan_a » Qui Fev 07, 2013 08:57

Fala pessoal , beleza.
Estou com um exercício do livro vetores e geometria analítica, do paulo winterle , e não consigo resolver o seguinte exercícios::

identificar e representar graficamente as superfífices expressas pelas equações nos intervalos dados:

m) y² - x² = 16 0\leqz\leq4

Meu professor geralmente pede que mostremos as 3 interseções, ou seja
quando z = 0 , tenho y² - x² = 16 = hipérbole equilátera
quando x=0 , tenho y² = 14 --> y= +/- 4
quando y=0 , tenho x² = -16 --> x= sem raiz real

Até aqui, é isso??

o segundo passo seria igualar a variável em que está servindo de eixo de rotação da superfície às delimitações do problema, ou seja, z=0 e z=4 , porém não consigo fazer isso, pois ela não está na equação...
Como devo proceder para encontrar o ponto, conica, etc que pode haver em z=0 e z=4 para eu poder desenhar a superfície
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Re: Quádrica - identificar quádrica

Mensagempor LuizAquino » Ter Fev 19, 2013 14:04

renan_a escreveu:identificar e representar graficamente as superfífices expressas pelas equações nos intervalos dados:

m) y² - x² = 16 0\leq z \leq 4

Meu professor geralmente pede que mostremos as 3 interseções, ou seja
quando z = 0 , tenho y² - x² = 16 = hipérbole equilátera
quando x=0 , tenho y² = 14 --> y= +/- 4
quando y=0 , tenho x² = -16 --> x= sem raiz real

Até aqui, é isso??


Você esqueceu de mencionar que quando x = 0 temos que y = 4 e y = -4 são retas paralelas ao eixo z (e passando, respectivamente, por (0, 4, 0) e (0, -4, 0)).

renan_a escreveu:o segundo passo seria igualar a variável em que está servindo de eixo de rotação da superfície às delimitações do problema, ou seja, z=0 e z=4 , porém não consigo fazer isso, pois ela não está na equação...


Bem, o eixo z não está servindo como "eixo de rotação" nesse caso. Quando você fizer o esboço da superfície perceberá que ela não é formada através de uma revolução.

renan_a escreveu:Como devo proceder para encontrar o ponto, conica, etc que pode haver em z=0 e z=4 para eu poder desenhar a superfície


Vamos pensar um pouco... "Traduzindo" o que o exercício diz, dado um ponto P = (x, y, z) dessa superfície, temos que para qualquer z no intervalo [0, 4] irá acontecer que y² - x² = 16.

Vamos escolher, por exemplo, z = 4. Geometricamente falando, o que significa z = 4? Ora, sabemos que isso representa um plano paralelo a xy e que passa por (0, 0, 4). Temos ainda que para os pontos P = (x, y, 4) da superfície, devemos ter y² - x² = 16. Juntando essas informações, temos que sobre o plano z = 4 a superfície formará a hipérbole y² - x² = 16.

Generalizando a ideia, temos que para z = k, com k no intervalo [0, 4], os pontos P = (x, y, k) dessa superfície formarão sobre o plano z = k a hipérbole y² - x² = 16.

Conclusão: a superfície é formada "empilhando" a hipérbole y² - x² = 16, começando no plano z = 0 e indo até z = 4.

A figura abaixo ilustra a superfície. Note que ela não é formada por uma revolução. Mais um detalhe: este tipo de superfície é conhecida como cilindro hiperbólico.

superficie.png
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}