Dubbio integrale doppio

Dudey92
Ciao a tutti, ho il seguente esercizio:

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Calcolare l'area del dominio:

$D = {(x, y): 0 <= y <= x^2, x^2 + y^2 <= 2}$

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Sapete per caso dove posso trovare esercizi di questo tipo con soluzione???
Ho provato a controllare in internet o sul mio libro (marcellini-sbordone) ma non ho trovato niente...
Anche perchè non so proprio come risolvere queste tipologie di esercizio, non avendo neanche un esempio...

Forse devo calcolare l'area del dominio in questo modo?

$m(D) = \int_{a}^{b} [beta(x) - alpha(x)]dx$

Risposte
ciampax
Ci sono due metodi per calcolare questo tipo di integrali: uno è quello di considerare le curve nel piano che delimitano il dominio e calcolare, come hai scritto, la superficie come differenza delle due superfici ottenute; l'altra è quella di utilizzare l'integrale doppio

[tex]$\iint_D dx\ dy$[/tex]

che per definizione rappresenta l'area. In realtà, alla fin fine, dovrai sempre e comunque calcolare quel primo integrale che hai scritto, dal momento che se il dominio è dato da [tex]$D={a\le x\le b,\ \alpha(x)\le y\le\beta(x)\}$[/tex], avrai

[tex]$\iint_D dx\ dy=\int_a^b\left(\int_{\alpha(x)}^{\beta(x)} dy\right)\ dx=\int_a^b[\beta(x)-\alpha(x)]\ dx$[/tex]

Per vedere esercizi risolti ti consiglio il testo di V.E.Bononcini: Esercizi di Analisi (vol.2) dell'editrice CEDAM.

Dudey92
Ok grazie per la risposta :)

Non ho però la possibilità di comprarmi un altro libro...
Non esiste in rete almeno un esempio? :(

Ad esempio se considero il dominio che ho postato prima...



Conviene passare alle coordinare polari?
Altrimenti come potrei procedere?

Dudey92
Ho provato a risolvere l'esercizio, ma ancora non riesco a capire come proseguire...

Sono passato alle coordinate polari e ottengo che:

$(sin theta) / (cos theta) <= rho <= 2$

Mentre non so come calcolare l'angolo theta. Ho trovato che la circonferenza e la parabola si intersecano nei punti (1, 1) e (-1, 1), ma non so come continuare...

ciampax
Per prima cosa, a causa della simmetria, basta che consideri l'area della parte di piano nel primo quadrante, visto che l'altra è uguale: alla fine basterà moltiplicare per due. Per calcolare questo integrale io eviterei le coordinate polari e userei questo fatto: puoi separare quella superficie in due parti, facendo passare una retta parallela all'asse delle $y$ per il punto di intersezione tra parabola e circonferenza: così facendo dovrai integrare la funzione $1$ sui due domini

[tex]$D_1={0\le x\le 1,\ 0\le y\le x^2\},\qquad D_2=\{1\le x\le 2,\ 0\le y\le\sqrt{2-x^2}\}$[/tex]

Dudey92
Quindi graficamente dovrebbe essere in questo modo:
Il disegno è fatto male, ma rende l'idea...



Comunque non riesco a capire perchè D2 deve essere $0 < y < sqrt(2 - x^2)$ :(

ciampax
Perché $D_2$ rappresenta il pezzo che si trova sotto la circonferenza.

Dudey92
Ok adesso finalmente è chiaro!!!
Grazie mille! :D

Dudey92
Hmm un'ultimissima cosa ...
D2 non dovrebbe essere $1 <= x <= sqrt(2)$, dato che il raggio della circonferenza è $sqrt(2)$?

ciampax
Sì, ho dimenticato la radice.

Dudey92
Ho ancora un'ultima (spero) domanda:

é possibile integrare la funzione 1 direttamente tra $-sqrt(2) <= x <= sqrt(2)$ e $0 <= y <= x^2$???

Questo procedimento mi è stato consigliato da un amico, ma a me sembra che in questo modo si considerano delle parti in più rispetto al dominio... :?

ciampax
se integri così quello che calcoli è il dominio che si trova sotto la parabola tra [tex]$-\sqrt{2}$[/tex] e [tex]$\sqrt{2}$[/tex], per cui non è la stessa cosa.

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