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El volumen del solido de revolución generado por el giro de la región limitada por \( y=5 x \sqrt{\operatorname{sen} x} \), el eje X, el eje Yy la recta \( x=\frac{\pi}{2} \), alrededor del eje Xes:

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Jan 23,2025

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El volumen del sólido de revolución es de aproximadamente \( 25\pi^2 - 50\pi \) unidades cúbicas.

Solución

Para encontrar el volumen del sólido de revolución generado por el giro de la región limitada por la curva \( y=5x\sqrt{\sin x} \), 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 \( f(x) = 5x\sqrt{\sin x} \) y los límites de integración son \( a = 0 \) y \( b = \frac{\pi}{2} \). Sustituyendo estos valores en la fórmula, obtenemos: \[ V = \pi \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (5x\sqrt{\sin x})^2 \, dx \] Ahora, podemos calcular el volumen integrando la función \( (5x\sqrt{\sin x})^2 \) entre los límites de \( 0 \) y \( \frac{\pi}{2} \). Evaluate the integral by following steps: - step0: Evaluate using partial integration formula: \(\pi \times \int_{0}^{\frac{\pi }{2}} \left(5x\sqrt{\sin\left(x\right)}\right)^{2} dx\) - step1: Evaluate the integral: \(\pi \left(25\pi -50\right)\) - step2: Apply the distributive property: \(\pi \times 25\pi -\pi \times 50\) - step3: Multiply the numbers: \(25\pi ^{2}-\pi \times 50\) - step4: Reorder the terms: \(25\pi ^{2}-50\pi \) El volumen del sólido de revolución generado por el giro de la región limitada por la curva \( y=5x\sqrt{\sin x} \), el eje X, el eje Y y la recta \( x=\frac{\pi}{2} \) alrededor del eje X es de aproximadamente \( 25\pi^2 - 50\pi \) unidades cúbicas.

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Para calcular el volumen del sólido de revolución generado, utilizamos el método de discos. La fórmula es: \[ V = \pi \int_{a}^{b} [f(x)]^2 \, dx \] En este caso, \( f(x) = 5x\sqrt{\sin x} \), con límites de integración de \( a = 0 \) a \( b = \frac{\pi}{2} \). Ahora, al sustituir en la fórmula, tenemos: \[ V = \pi \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (5x\sqrt{\sin x})^2 \, dx = 25\pi \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} x^2 \sin x \, dx \] Podemos resolver la integral \( \int x^2 \sin x \, dx \) usando integración por partes, donde es necesario aplicar el método varias veces. Finalmente, una vez evaluada la integral, multiplicamos por \( 25\pi \) para obtener el volumen deseado del sólido de revolución.

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