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- c) \( y = C_1 e^{-x} + C_2 e^{-6x} \)
- d) \( y = C_1 e^{x} + C_2 e^{6x} \)
- **Resposta:** a) \( y = C_1 e^{-2x} + C_2 e^{-3x} \)
- **Explicação:** A equação característica é \( r^2 + 5r + 6 = 0 \), com raízes \( r = -2 \) e \( r
= -3 \). A solução é uma combinação de exponenciais com esses expoentes.
17. **Qual é a solução geral da equação diferencial \( \frac{d^2y}{dx^2} - 4y = 0 \)?**
- a) \( y = C_1 e^{2x} + C_2 e^{-2x} \)
- b) \( y = C_1 e^{4x} + C_2 e^{-4x} \)
- c) \( y = C_1 e^{x} + C_2 e^{-x} \)
- d) \( y = C_1 \cosh(2x) + C_2 \sinh(2x) \)
- **Resposta:** a) \( y = C_1 e^{2x} + C_2 e^{-2x} \)
- **Explicação:** A equação característica é \( r^2 - 4 = 0 \), com raízes \( \pm 2 \). Assim, a
solução geral é \( y = C_1 e^{2x} + C_2 e^{-2x} \).
18. **Resolva a equação diferencial \( \frac{d^2y}{dx^2} + \frac{dy}{dx} + y = 0 \).**
- a) \( y = C_1 e^{-\frac{1}{2}x} \cos(\frac{\sqrt{7}}{2}x) + C_2 e^{-\frac{1}{2}x}
\sin(\frac{\sqrt{7}}{2}x) \)
- b) \( y = C_1 e^{x} + C_2 e^{-x} \)
- c) \( y = C_1 e^{\frac{1}{2}x} \cos(\frac{\sqrt{7}}{2}x) + C_2 e^{\frac{1}{2}x}
\sin(\frac{\sqrt{7}}{2}x) \)
- d) \( y = C_1 e^{-\frac{1}{2}x} + C_2 e^{\frac{1}{2}x} \)
- **Resposta:** a) \( y = C_1 e^{-\frac{1}{2}x} \cos(\frac{\sqrt{7}}{2}x) + C_2 e^{-\frac{1}{2}x}
\sin(\frac{\sqrt{7}}{2}x) \)
- **Explicação:** A equação característica é \( r^2 + r + 1 = 0 \), cujas raízes são complexas \(
-\frac{1}{2} \pm \frac{\sqrt{7}}{2}i \). A solução geral envolve exponenciais e funções
trigonométricas.
19. **Qual é a solução geral da equação diferencial \( \frac{d^2y}{dx^2} - 6 \frac{dy}{dx} + 9y =
0 \)?**
- a) \( y = C_1 e^{3x} + C_2 x e^{3x} \)
- b) \( y = C_1 e^{3x} + C_2 e^{-3x} \)
- c) \( y = C_1 e^{-3x} + C_2 x e^{-3x} \)
- d) \( y = C_1 e^{x} + C_2 e^{-x} \)
- **Resposta:** a) \( y = C_1 e^{3x} + C_2 x e^{3x} \)
- **Explicação:** A equação característica é \( (r - 3)^2 = 0 \), com uma raiz dupla \( r = 3 \).
Portanto, a solução geral é \( y = C_1 e^{3x} + C_2 x e^{3x} \).
20. **Resolva a equação diferencial \( \frac{d^2y}{dx^2} + 3 \frac{dy}{dx} + 2y = 0 \).**
- a) \( y = C_1 e^{-x} + C_2 e^{-2x} \)
- b) \( y = C_1 e^{x} + C_2 e^{-2x} \)
- c) \( y = C_1 e^{x} + C_2 e^{-x} \)
- d) \( y = C_1 e^{-x} + C_2 e^{2x} \)
- **Resposta:** a) \( y = C_1 e^{-x} + C_2 e^{-2x} \)
- **Explicação:** A equação característica é \( r^2 + 3r + 2 = 0 \), com raízes \( r = -1 \) e \( r
= -2 \). Portanto, a solução geral é \( y = C_1 e^{-x} + C_2 e^{-2x} \).
21. **Qual é a solução da equação diferencial \( \frac{d^2y}{dx^2} + 2 \frac{dy}{dx} + y = 0
\)?**
- a) \( y = C_1 e^{-x} + C_2 x e^{-x} \)
- b) \( y = C_1 e^{x} + C_2 x e^{x} \)
- c) \( y = C_1 e^{-x} + C_2 e^{x} \)
- d) \( y = C_1 e^{2x} + C_2 e^{-2x} \)
- **Resposta:** a) \( y = C_1 e^{-x} + C_2 x e^{-x} \)
- **Explicação:** A equação característica é \( (r + 1)^2 = 0 \), com uma raiz dupla \( r = -1 \).
A solução é \( y = C_1 e^{-x} + C_2 x e^{-x} \).
22. **Resolva a equação diferencial \( \frac{d^2y}{dx^2} - 5y = 0 \).**
- a) \( y = C_1 e^{\sqrt{5}x} + C_2 e^{-\sqrt{5}x} \)
- b) \( y = C_1 e^{5x} + C_2 e^{-5x} \)
- c) \( y = C_1 e^{x} + C_2 e^{-x} \)
- d) \( y = C_1 \cosh(\sqrt{5}x) + C_2 \sinh(\sqrt{5}x) \)
- **Resposta:** a) \( y = C_1 e^{\sqrt{5}x} + C_2 e^{-\sqrt{5}x} \)
- **Explicação:** A equação característica é \( r^2 - 5 = 0 \), com raízes \( \pm \sqrt{5} \). A
solução é uma combinação de exponenciais com esses expoentes.
23. **Qual é a solução geral da equação diferencial \( \frac{d^2y}{dx^2} + 7 \frac{dy}{dx} + 10y
= 0 \)?**
- a) \( y = C_1 e^{-2x} + C_2 e^{-5x} \)
- b) \( y = C_1 e^{2x} + C_2 e^{-5x} \)
- c) \( y = C_1 e^{-5x} + C_2 e^{2x} \)
- d) \( y = C_1 e^{-2x} + C_2 e^{5x} \)
- **Resposta:** a) \( y = C_1 e^{-2x} + C_2 e^{-5x} \)
- **Explicação:** A equação característica é \( r^2 + 7r + 10 = 0 \), com raízes \( r = -2 \) e \( r
= -5 \). Assim, a solução geral é \( y = C_1 e^{-2x} + C_2 e^{-5x} \).
24. **Resolva a equação diferencial \( \frac{d^2y}{dx^2} - 4 \frac{dy}{dx} + 4y = 0 \).**
- a) \( y = C_1 e^{2x} + C_2 x e^{2x} \)
- b) \( y = C_1 e^{-2x} + C_2 e^{2x} \)
- c) \( y = C_1 e^{-2x} + C_2 e^{2x} \)
- d) \( y = C_1 e^{x} + C_2 e^{-x} \)
- **Resposta:** a) \( y = C_1 e^{2x} + C_2 x e^{2x} \)
- **Explicação:** A equação característica é \( (r - 2)^2 = 0 \), com uma raiz dupla \( r = 2 \).
Portanto, a solução é \( y = C_1 e^{2x} + C_2 x e^{2x} \).
25. **Qual é a solução da equação diferencial \( \frac{d^2y}{dx^2} + 8y = 0 \)?**
- a) \( y = C_1 \cos(2\sqrt{2}x) + C_2 \sin(2\sqrt{2}x) \)
- b) \( y = C_1 e^{2\sqrt{2}x} + C_2 e^{-2\sqrt{2}x} \)
- c) \( y = C_1 e^{\sqrt{8}x} + C_2 e^{-\sqrt{8}x} \)
- d) \( y = C_1 \cos(x) + C_2 \sin(x) \)
- **Resposta:** a) \( y = C_1 \cos(2\sqrt{2}x) + C_2 \sin(2\sqrt{2}x) \)
- **Explicação:** A equação característica é \( r^2 + 8 = 0 \), com raízes \( \pm 2\sqrt{2}i \).
Portanto, a solução envolve funções trigonométricas.
26. **Resolva a equação diferencial \( \frac{d^2y}{dx^2} + 2 \frac{dy}{dx} + y = 0 \).**
- a) \( y = C_1 e^{-
x} + C_2 e^{-2x} \)