Prof. Doherty Andrade www.metodosnumericos.com.br
Problema: Determinar o volume dentro do parabolóide limitado inferiormente pelo plano \( z = 0 \) .
Usaremos coordenadas polares:
\[ x = r\cos\theta,\quad y = r\sin\theta,\quad x^2 + y^2 = r^2 \]A função se torna:
\[ z = 25 - r^2 \]O domínio é:
\[ 0 \leq r \leq 5,\quad 0 \leq \theta \leq 2\pi \]Integral interna:
\[ \int_0^5 (25r - r^3)\, dr = \left[ \frac{25}{2}r^2 - \frac{1}{4}r^4 \right]_0^5 = \frac{25}{2}(25) - \frac{1}{4}(625) = \frac{625}{2} - \frac{625}{4} = \frac{625}{4} \]Integral externa:
\[ V = \int_0^{2\pi} \frac{625}{4}\, d\theta = \frac{625}{4} \cdot 2\pi = \frac{1250\pi}{4} = \frac{625\pi}{2} \]Resposta final: \( \boxed{V = \dfrac{625\pi}{2}} \)