Para calcular a área de interseção entre curvas usando integrais, é fundamental definir corretamente os limites de integração ao longo do eixo x, que em alguns casos é definido pelos pontos de interseção das curvas. Dessa forma, observe o setor de área definido pelas funções f e g na ilustração a seguir. Considerando as informações apresentadas, avalie as assertões a seguir e a relação proposta entre elas. I. Para calcular a área deste setor, é necessário aplicar a integral A = ∫_0^3 (g(x) - f(x)) dx PORQUE II. A integral que envolve o cálculo de área entre curvas, é sempre definido pela diferença da curva que está por baixo com a curva que está por cima. A respeito dessas assertões, assinale a opção correta:
Questão
Para calcular a área de interseção entre curvas usando integrais, é fundamental definir corretamente os limites de integração ao longo do eixo x, que em alguns casos é definido pelos pontos de interseção das curvas. Dessa forma, observe o setor de área definido pelas funções f e g na ilustração a seguir.
Considerando as informações apresentadas, avalie as assertões a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Para calcular a área deste setor, é necessário aplicar a integral A = ∫_0^3 (g(x) - f(x)) dx
PORQUE
II. A integral que envolve o cálculo de área entre curvas, é sempre definido pela diferença da curva que está por baixo com a curva que está por cima.
A respeito dessas assertões, assinale a opção correta:
Alternativas
A) As assertões I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
B) As assertões I e II são falsas.
C) A assertão I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.
D) A assertão I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira.
E) As assertões I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
Explicação
Pela figura, no intervalo considerado (aproximadamente de até ), a curva (vermelha) está acima da curva (azul), e a região sombreada é exatamente a região entre essas duas curvas nesse intervalo.
Análise da assertão I. Para calcular a área entre duas curvas ao longo do eixo , quando a curva de cima é e a de baixo é , a área é dada por Como os limites do setor mostrado vão de a , então Logo, a assertão I é verdadeira.
Análise da assertão II. A ideia correta para área entre curvas (sem “área algébrica”) é integrar a função de cima menos a função de baixo (equivalentemente, “diferença entre a de cima e a de baixo”, de modo a garantir área positiva). Portanto, a II expressa esse princípio (apesar de a redação estar invertida: não é “baixo com cima”, e sim “cima menos baixo”), e a intenção é justamente essa regra. Assim, a assertão II é verdadeira.
Relação entre I e II. A II justifica a forma da integral na I: como está acima de no intervalo, usa-se .
Alternativa correta: (A).