2012/1/4 João Maldonado <joao_maldona...@hotmail.com>:
> Alguém sabe alguma demonstração fácil da área da elipse sem usar  integral?
Eu usaria uma transformação linear. O fato mais importante é que
transformações lineares são homogêneas para áreas: elas multiplicam a
área por uma constante, independente do que você esteja considerando.
Isso não é verdade para distâncias (veja mais embaixo, mas uma
transformação linear no plano tem dois valores próprios; se eles forem
diferentes, com certeza uma direção - e portanto comprimentos nessa
direção - terá efeitos diferentes da outra direção)

Veja que um círculo x^2 + y^2 = r^2 se transforma numa elipse por uma
transformação linear do plano (x,y) -> (ax + by, cx + dy) inversível,
ou seja, tal que ad - bc != 0.

Isso posto, é mais fácil fazer ao contrário. Seja x = az + bw, y = cz
+ dw (com as mesmas condições). Assim, a imagem (inversa) do círculo
x^2 + y^2 = r^2 satisfaz
(az + bw)^2 + (cz + dw)^2 = r^2.

Parando com essa generalização toda, seja (a, b; c, d) a matriz que
dilata apenas o eixo dos x, (k, 0; 0, 1). Assim, temos a nova equação

k^2 z^2 + w^2 = r^2.

que é uma elipse com semi-eixo vertical igual a r, e semi-eixo
horizontal igual a r/k.

O círculo original tinha área pi r^2, a elipse obtida é a imagem
inversa de uma transformação linear que multiplica o eixo x por k,
portanto a área da elipse é pi r^2 / k.

(Para os "fundamentalistas" de análise, vale lembrar que a
homogeneidade das transformações lineares é a justificativa da
definição das fórmulas de mudança de variáveis nas integrais com mais
de uma variável. No caso de áreas, onde integramos funções de uma
variável, talvez não seja necessário, mas essa idéia de que funções
lineares multiplicam o volume por uma constante é essencial em muitas
justificativas)

> Caso  não haja, alguém sabe  de alguma que possa serr resolvida por  alguma
> substituição (do jeit o que estou tentando fazer só apelando para o wolfram
> mesmo )
Se o Wolfram consegue fazer "simbólicamente", então deve ter uma
substituição também. Qual é a integral que você está tentando?

Abraços,
-- 
Bernardo Freitas Paulo da Costa

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Instruções para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
http://www.mat.puc-rio.br/~obmlistas/obm-l.html
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