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Equac¸o˜es Diferenciais Ordina´rias Melissa Alves Lista de exerc´ıcios I 1) Em cada caso veifique que a func¸a˜o dada constitui uma soluc¸a˜o da equac¸a˜o: a) y′ + 2y = 0; y = c.e−2x b) y′′ = 0;y = ax2 + bx+ c c) y′′ + y = 0; y = a.cos(x) + b.sen(x) d) y′′ − y = x;y = c1.ex + c2.e−x − x e) y′ = 2x;y = x2 + c f) y′ = 2y x ;y = c.x2 g) y′ + 2xy = 0;y = ce−x 2 h) y′ = −x y ;x2 + y2 = c i) y′ − y = e2x;y = cex + e2x j) (y′)2 − xy′ + y = 0; { y1 = cx− c2 y2 = x2 4 k) y′′ + y = 0;y = cos(x) l) y′ = cos(x); y1 = sen(x) y2 = sen(x) + 3 y3 = sen(x)− 45 m) y′ − y = 0; y1 = e x y2 = 2e x y3 = −6 5 ex n) x2.y′′ − 4x.y′ + 6y = 0; y1 = x 2 y2 = x 3 y3 = c1x 2 + c2x 3 2) Em cada caso, determinar y = ∫ f(x).dx e a constante de integrac¸a˜o c, de modo que y satisfac¸a a condic¸a˜o dada: a)f(x) = x2; y(2) = 0 b) f(x) = cos2(x); y(pi) = pi 2 c) f(x) = cos(2x);y(0) = 1 d) f(x) = xe−x 2 ; y(0) = 0 Respostas a) y = 1 3 (x3 − 8) b) y = 1 2 x+ 1 4 sen(2x) 1 c) y = sen(2x) 2 + 1 d) y = 1 2 (−e−x2 + 1) 3) Em cada caso, verificar que a func¸a˜o dada e´ soluc¸a˜o da equac¸a˜o di- ferencial correspondente e determinar as constantes de modo que a soluc¸a˜o particular satisfac¸a a condic¸a˜o dada: a) y′ + y = 0;y = ce−x;y(0) = 3 b) y′ + y = 5;y = ce−x + 5;y(1) = 6 c) y′ + 2xy = 0;y = ce−x 2 ;y(0) = −2 d) dy dx = 2y x ;y = cx2;y(1) = 3 e) x d 2y dx2 − dy dx = 0;y = c1x 2 + c2; { y(1) = −8 y′(1) = 4 f) d 2y dx2 + y = 0; y = acos(x+ b); y = c1x 2 + c2; { y(3pi 2 ) = a 2 y′(3pi 2 ) = √ 3 Respostas a) y = 3e−x b) y = e1−x + 5 c) y = −2e−x2 d) y = 3x2 e) y = 2x2 − 10 f) y = 2cos(x+ pi 6 ) ”Eu sou louco mas na˜o sou estu´pido”. ”Na˜o deixe as circunstaˆncias controlarem voceˆ. Voceˆ que tem que mudar as circunstaˆncias”. Jackie Chan Divirtam-se! 2
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