Encontre o comprimento exato da curva?
Responda:
"Length" = 59/24 approx 2.4583
Explicação:
A fórmula para o comprimento de arco de uma função f(x) no intervalo (a,b) is color(blue)(int_a^b (sqrt(1 + (f'(x))^2))dx.
Neste caso, f(x) = y = 1/3 x^3 + 1/(4x) = 1/3 x^3 + 1/4 x^(-1).
Encontre a derivada:
f'(x) = x^2 - 1/4 x^(-2) =x^2 - frac{1}{4x^2}
Quadrado f'(x):
(f'(x))^2 = (x^2 - frac{1}{4x^2})(x^2 - frac{1}{4x^2})
= x^4 - 1/2 + frac{1}{16x^4}
"Length" = int_1^2 sqrt[1+(x^4 + 1/(16x^4) - 1/2)]dx
= int_1^2 sqrt[x^4 + 1/2 + 1/(16x^4)] dx
Fator por simetria:
= int_1^2 sqrt[(x^2 + 1/(4x^2))^2] dx
= int_1^2 (x^2 + 1/4 x^(-2) )dx
= [1/3 x^3 - 1/4 x^(-1)]_1^2
= (frac{2^3}{3} - frac{1/2}{4})-(1/3 - 1/4)
= 8/3 - 1/8 - 1/3 + 1/4
= 7/3 + 1/8
= 56/24 + 3/24
= 59/24
approx 2.4583