Cálculo da área da região limitada pela cardióide e cálculo do seu comprimento1- ÁreaConsideremos as seguintes funções que representam cardióides e cujos gráficos são: (ver gráficos)> card1:=t->a*(1-cos(t)); > card2:=t->a*(1+cos(t)); > card3:=t->a*(1-sin(t)); > card4:=t->a*(1+sin(t)); Pretendemos determinar uma expressão geral para a área da região plana limitada por cada uma das curvas anteriores. Suponhamos que a>0 A área da região plana
limitada por uma curva r = p(t) , em coordenadas polares,
e pelas semi-rectas t = t1 e t =t
é dada por Área = > assume(a>0): > área1:=int(1/2*(card1(t))^2,t=0..2*Pi); > área2:=int(1/2*(card2(t))^2,t=0..2*Pi); > área3:=int(1/2*(card3(t))^2,t=0..2*Pi); > área:=int(1/2*(card4(t))^2,t=0..2*Pi); Podemos concluir que a área de uma cardióide é dada por Área=
2- ComprimentoO Comprimento de uma curva r = p(t) em coordenadas polares entre t = t1 e t =t é dado porNo caso da cardióide, vejamos a que é igual o comprimento. > comp1:=int(sqrt((card1(t))^2+(D(card1)(t))^2),t=0..2*Pi); > comp2:=int(sqrt((card2(t))^2+(D(card2)(t))^2),t=0..2*Pi); > comp3:=int(sqrt((card3(t))^2+(D(card3)(t))^2),t=0..2*Pi); > comp4:=int(sqrt((card4(t))^2+(D(card4)(t))^2),t=0..2*Pi); Podemos concluir que o comprimento
de uma cardióide é sempre igual a 8a.
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