\( \newcommand{\sen}{\mathop{\rm sen}\nolimits} \newcommand{\arcsen}{\mathop{\rm arcsen}\nolimits} \newcommand{\vol}{\mathop{\rm vol}\nolimits} \)
Um Tronco de Pirâmide

\(x+y+z \lt 1 \;;\; 0 \lt z \lt \frac{1}{2} \;;\; x \gt 0 \;;\; y \gt 0\)

Cortes perpendiculares ao eixo \(Ox\)

Das inequações de definição do sólido, é claro que 0<x<1. Também é claro que z< 1 2 e z<1-x. Portanto, ou 1-x< 1 2 , ou 1-x> 1 2 . Assim, há dois casos a considerar: x <1 2 ou x >1 2 .

Fixando x , com 0 <x<1 2 , o corte correspondente é o trapézio limitado pelas rectas: \(y=0\,;\,z=0\,;\,z=\frac 1 2 \,;\,y+z=1-x\), tal como se mostra na figura seguinte:

corte x
Fig. 1 Corte perpendicular a \(Ox\)

Fixando x , com x >1 2 , o corte correspondente é o triângulo limitado pelas rectas: \(y=0\,;\,z=0\,;\,y+z=1-x\), tal como se mostra na figura seguinte:

corte x
Fig. 2 Corte perpendicular a \(Ox\)

Cortes perpendiculares ao eixo \(Oz\)

Fixando a coordenada z entre 0 e 1 2 , das inequações de definição do sólido, obtém-se \[x+y \lt 1-z \;;\; x \gt 0 \;;\; y \gt 0.\]

Portanto, o corte é um triângulo limitado pelas rectas: x +y=1-z \(\;;\;\) x =0 \(\;;\;\) y =0 , tal como se mostra na figura seguinte:

corte z
Fig. 3 Corte perpendicular a \(Oz\)

Cálculo do volume

Seja \(X\) o tronco de pirâmide e considerem-se os cortes \(C(z)\), perpendiculares ao eixo \(Oz\): \[C(z)=\{(x,y): \, 0 \lt x \lt 1-z \;;\; 0 \lt y \lt 1-z-x \}, \quad 0 \lt z \lt \frac 1 2.\]

Pelo Teorema de Fubini, tem-se \[\begin{align}\vol_3(X) &=\int_{0}^{1/2} \vol_2(C(z))dz \\ &=\int_{0}^{1/2}\left(\int_{0}^{1-z}\left(\int_{0}^{1-z-x}dy\right)dx\right)dz.\end{align}\] Dado que o corte \(C(z)\) é um triângulo, tal como se mostra na Fig. 3, então \[\vol_2(C(z))=\frac{(1-z)^2}{2}\] e, portanto, \[\vol_3(X)=\int_{0}^{1/2}\frac{(1-z)^2}{2}dz=\frac 7 {48}.\]