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El volumen del solido de revolución generado por el giro de la región limitada por \( y=9 x \sqrt{\operatorname{sen} x} \), el eje X, el eje Y y la recta \( x=\frac{\pi}{2} \), alrededor del eje X es:

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Jan 23,2025

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El volumen del sólido de revolución es \( 81\pi^2 - 162\pi \).

Solución

Para encontrar el volumen del sólido de revolución generado por el giro de la región limitada por la función \( y=9x\sqrt{\sin x} \), el eje X, el eje Y y la recta \( x=\frac{\pi}{2} \), alrededor del eje X, podemos utilizar la fórmula del volumen de un sólido de revolución: \[ V = \pi \int_{a}^{b} [f(x)]^2 \, dx \] En este caso, la función \( f(x) = 9x\sqrt{\sin x} \) y el límite inferior es \( a = 0 \) y el límite superior es \( b = \frac{\pi}{2} \). Sustituyendo estos valores en la fórmula, obtenemos: \[ V = \pi \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (9x\sqrt{\sin x})^2 \, dx \] Ahora, podemos calcular el volumen integrando la función \( (9x\sqrt{\sin x})^2 \) desde \( x = 0 \) hasta \( x = \frac{\pi}{2} \). Evaluate the integral by following steps: - step0: Evaluate using partial integration formula: \(\pi \times \int_{0}^{\frac{\pi }{2}} \left(9x\sqrt{\sin\left(x\right)}\right)^{2} dx\) - step1: Evaluate the integral: \(\pi \left(81\pi -162\right)\) - step2: Apply the distributive property: \(\pi \times 81\pi -\pi \times 162\) - step3: Multiply the numbers: \(81\pi ^{2}-\pi \times 162\) - step4: Reorder the terms: \(81\pi ^{2}-162\pi \) El volumen del sólido de revolución generado por el giro de la región limitada por la función \( y=9x\sqrt{\sin x} \), el eje X, el eje Y y la recta \( x=\frac{\pi}{2} \), alrededor del eje X, es \( 81\pi^2 - 162\pi \).

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The Deep Dive

Para calcular el volumen del sólido de revolución, utilizamos el método de discos o anillos. La fórmula es: \[ V = \pi \int_{a}^{b} [f(x)]^2 \, dx \] En este caso, \( f(x) = 9 x \sqrt{\sin x} \) y los límites de integración son de \( 0 \) a \( \frac{\pi}{2} \). Así que el volumen es: \[ V = \pi \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (9 x \sqrt{\sin x})^2 \, dx = 81 \pi \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} x^2 \sin x \, dx \] Para resolver la integral \( \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} x^2 \sin x \, dx \), puedes usar integración por partes. --- Un giro como este resulta en una figura tridimensional impresionante, evocando imaginación de formas. Estos sólidos de revolución se aplican mucho en ingeniería y diseño, especialmente en el estudio de estructuras, donde entender la distribución del volumen puede ser clave para la estabilidad de un objeto. Así, mientras tu integral se convierte en un volumen, ¡el mundo del diseño se llena de formas hermosas! Además, si te animas, busca software de modelado 3D gratuito como Blender o OpenSCAD. ¡Puedes traer a la vida tu función matemática y ver cómo se transforma en un objeto tridimensional divertido!

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