Problema n° 12 de integrales.

Problema n° 12) {(x, y): (x - 2)²/4 + y² ≤ 1, x ≥ 2}

Si:

Cambiando de sistema de coordenadas:

Con el dominio: {(x, y): (x/2)² + y² ≤ 1, x ≥ 0}

y = 0 es eje de simetría, entonces Y_G = 0

Cambiando a coordenadas cilíndricas:

x = 2·u ⇒ u = x/2

y = v

|J| = 2 ⇒ dx·dy = 2·du·dv

Con el dominio: {(u, v): u² + v² ≤ 1, u ≥ 0}

Si: X_G = I/A

Luego:

I = ∫∫_D x·dx·dy = ∫∫_D' 2·u·2·du·dv = 4·∫∫_D' u·du·dv

Por simetría con respecto a y = 0:

I = 8·∫∫_D" u·du·dv

Con:

{(u, v): u² + v² ≤ 1, u ≥ 0, v ≥ 0}

Cambiando a sistema de coordenadas polares:

u = r·cos θ

v = r·sen θ

|J| = r

du·dv = r·dθ·dr

Para:

0 ≤ r ≤ 1

0 ≤ θ ≤ π/2

I = 8·∫∫_D" r·(cos θ)·r·dθ·dr = 8·∫∫_D" r²·(cos θ)·dθ·dr =

Luego:

= (8/3)·[sen (π/2) - sen 0] = (8/3)·1 = 8/3

Para calcular A debemos tener en cuenta el dominio original y en forma práctica se trata de media área de elipse:

A = ∫∫_D·dx·dy = a·b·π/2 = 1·2·π/2 = π

Finalmente:

X_G = I/A = (8/3)/π = 8/(3·π)

Resultado, el baricentro es:

G = [8/(3·π), 0]