+0  
 
0
2877
1
avatar

I think the square root is giving throwing me off

 Nov 15, 2016
 #1
avatar+129657 
0

We can split this into two integrals

 

0                            0

∫      4  dx      +       ∫   √ [49 - x^2 ] dx

-7                          -7

                                                          0

The first is easy.....we have       4x ]              =    0 - (-28)  =  28

                                                         -7

 

For the second part we have

 

0

 ∫   √ [49 - x^2 ] dx   

-7

 

Let  a = 7     →  a^2 = 49

Let x = a cos θ  →  7 cos θ  →  x^2 = 49cos^2 θ      and    dx  =  -7 sin  θ  dθ

 

 

Now.....when x =  0  ,    0  = -7cos θ   ....   so    θ  = pi/2   

And when x = -7 ,   - 7 = 7cos θ  .→  -1 = cos  θ   ....so   θ   =  pi

 

Making the following substitutions, we have

 

pi/2 

 ∫   √ [49 - 49cos^2  θ ] * -7 sin  θ   dθ

pi

 

pi/2 

 ∫ 7  √ [1 - cos^2  θ ]  * -7 sin  θ  dθ

pi

 

    pi/2 

-49 ∫   √ [1 - cos^2  θ ]  *  sin  θ  dθ

   pi

 

     pi/2

-49 ∫   sin  θ  * sin  θ    dθ

    po

 

     pi/2

-49 ∫   sin^2   θ      dθ         note ...  cos2θ  =  1 - 2sin^2θ   →   sin^2 θ  =   [ 1 - cos2 θ ] / 2  =  1/2 - [cos2 θ] / 2

   pi

 

So we have

 

        pi/2                  pi/2

-49  [  ∫    1/2 dθ    -  ∫    [cos 2 θ] / 2 dθ   ]       =

      pi                         pi

 

 

-49 [  (1/2) [ pi/2 - pi)  -  1/4 [ sin ( 2*pi/2)  - sin (2pi) ]  =

 

-49 [ (1/2)(-pi/2)   - (1/4)*[0 - 0]  =

 

[-49] [ -pi/4 ] ≈ 38.4845

 

Putting tis all together, we have    28 + 38.4845  ≈  66.4845

 

Note....that we didn't really need to use Calculus on the second half of the problem....this is just the area of a quarter circle with a radius of 7 =  (49/4)*pi ≈ 38.4845.......

 

 

cool cool cool

 Nov 15, 2016

2 Online Users

avatar
avatar