ENUNCIADO. Calcúlese el área de la elipse \dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1
SOLUCIÓN.
En esta figura se ha representado una elipse reducida ( centrada en el origen de coordenadas ) de semiejes a y b ( con GeoGebra ). Despejando y en dicha ecuación se llega a y=\pm \sqrt{1-(x/a)^2} La mitad de dicho trazo en el semiplano superior es la función f(x)=\left|\sqrt{1-(x/a)^2}\right|
El área pedia, dada la simetría con respecto al eje Ox, es igual a \text{Área}=2\,\int_{-a}^{a}\,\left|\sqrt{1-(x/a)^2}\right|\,dx \quad \quad(1) En otro artículo del blog se resolvió el problema de encontrar la familia de primitivas de dicha función:
\int\,\left|\sqrt{1-(x/a)^2}\right|\,dx = \dfrac{a}{2}\,\left( \dfrac{x}{a}\,\left|\sqrt{1-(x/a)^2}\right|+\arcsin\,(x/a)\right)+C Así pues una función primitiva de f(x)=\left|\sqrt{1-(x/a)^2}\right| es F(x)=\dfrac{a}{2}\,\left( \dfrac{x}{a}\,\left|\sqrt{1-(x/a)^2}\right|+\arcsin\,(x/a)\right) Aplicando pues la regla de Barrow en (1) llegamos \text{Área}=2\,b\,\left[ \left|\sqrt{1-(x/a)^2}\right| +\arcsin\,(x/a) \right]_{-a}^{a}=2\,b\left(F(a)-F(-a)\right)=
=ab\,(\pi/2-(-\pi/2))=\pi\,ab
\square
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