Segundo parcial, segundo semestre 2018, ejercicio 4

Segundo parcial, segundo semestre 2018, ejercicio 4

de Ivan Pablo Martinez Gamba -
Número de respuestas: 1

Buenas, no se como calcular una integral de este ejercicio.

Hice el cambio a polares, y el dominio me quedó lo siguiente:

 D= \theta \in[0, \pi/4 ], r \in [2, \sqrt{12/(1+2sen^2 \theta )} ]

Entonces la integral que intenté calcular fue:

  \int_{0}^{ \pi/4 }{ \int_{2}^{ \sqrt{12/(1+2sen^2 \theta )} }{rdrd \theta } }

La integral de "adentro" la pude resolver sin mucho problema, y cuando la evalué, la separé en dos partes, la parte que me esta generando problemas para calcularle la integral, es:

  6\int_{0}^{ \pi/4 }{1/(1+2sen^2 \theta) d \theta }

Intenté con varias cosas, entre ellas un cambio de variable, pero no logro llegar a nada en concreto, quisiera saber si la idea del ejercicio es resolverlo por este método, o si hay un camino mas fácil y no me di cuenta.

Gracias, saludos.

Adjunto el ejercicio.

Adjunto Pregunta parcial 2018.png
En respuesta a Ivan Pablo Martinez Gamba

Re: Segundo parcial, segundo semestre 2018, ejercicio 4

de Veronica Rumbo -
Hola Ivan. Me parece que no zafás de resolver una integral del estilo de la que te quedó (podrías usar coordenadas elípticas ajustadas a la otra elipse pero te quedaría una situación similar en la cifcunferencia).

Para resolver la integral que te quedó, hay un pique que es tratar de hacer aparecer tangente al cuadrado. para ello te recomiendo:

  • Dividir el integrando, arriba y abajo, por \cos^2(\theta) (o lo que es igual, multiplicar por \frac{1}{\cos^2(\theta)}
  • Usar el cambio de variable tan(\theta) = u, notando que, además, tan^2(\theta) = \frac{1}{\cos^2(\theta)}
Fijate si con eso te sale
Saludos