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1a Questão Determine a ordem e o grau da equação diferencial abaixo: x4y(4)+xy3=ex Ordem 4 e grau 3. Ordem 1 e grau 4. Ordem 1 e grau 1. Ordem 4 e grau 1. Ordem 4 e grau 4. Explicação: O aluno deve mostrar conhecimento sobre as definições de ordem e grau de uma EDO Ref.: 201403490647 2a Questão Determine a ordem da equação diferencial abaixo e diga se ela é linear ou não. y(4)+y(3)+y(2)+y´+y=1 3ª ordem e não linear. 4ª ordem e linear. 4ª ordem e não linear. 5ª ordem e linear. 3ª ordem e linear. Explicação: 4ª ordem - a derivada de mais alta ordem na ED é 4 linear - todas as derivadas da ED estão em expoente 1 Ref.: 201402465429 3a Questão Determine o limite da função (t , cos t, (8-t3)/(4-t2)) quando t tende a 2. (2,sen 1, 3) (2,cos 2, 3) (2,cos 4, 5) Nenhuma das respostas anteriores (2,0, 3) Ref.: 201402465431 4a Questão Dada a função (t) = (t2 , cos t, t3) então o vetor derivada será? (2t , - sen t, 3t2) (2 , - sen t, t2) (t , sen t, 3t2) (2t , cos t, 3t2) Nenhuma das respostas anteriores Ref.: 201403520096 5a Questão Considere as seguintes equações diferenciais: a) 4(y′)5+y″−1 b) ∂5y∂x5−(∂2y∂x2)3=0 Em relação a ordem e grau das equações, podemos afirmar que: Ambas possuem ordem iguais. Ambas possuem graus iguais. A primeira tem ordem 2 e a segunda tem grau 1. A primeira tem grau 2 e a segunda tem ordem 2. A primeira tem grau 5 e a segunda tem ordem 5. Explicação: Opção A é verdadeira. Ordem é o valor da derivada de mais alto valor. Grau é o expoente ao qual a maior derivada está elevada. Assim sendo, letra a) possui ordem 2 e grau 1, e a letra b) possui ordem 5 e grau 1. Ref.: 201403465154 6a Questão São grandezas vetoriais, exceto: Um corpo em queda livre. João dirigindo o seu carro indo em direção ao bairro do Riacho Fundo. Maria assistindo um filme do arquivo X. Maria indo se encontrar com João, na porta do cinema. O avião da Air France partindo do aeroporto de Brasília com destino a Paris. Ref.: 201402439117 7a Questão Indique qual é a solução geral correta para a solução da equação diferencial: xdx+ydy=0 x + y=C -x² + y²=C x²- y²=C x-y=C x²+y²=C Ref.: 201402465412 8a Questão Seja a função F parametrizada por: . Calcule F(2) (4,5) (6,8) (2,16) (5,2) Nenhuma das respostas anteriores Ref.: 201403484379 1a Questão Determinando na equação diferencial abaixo a sua ordem e o seu grau encontramos: (y,,)2 - 3yy, + xy = 0 ordem 2 grau 2 ordem 2 grau 1 ordem 1 grau 2 ordem 1 grau 1 ordem 1 grau 3 Ref.: 201403520081 2a Questão Resolva a seguinte equação diferencial ordinária utilizando a técnica de variáveis separáveis: dx+e3xdy=0 y=−e−3x+c y=−3e−3x+c y=e−3x/3+c y=e−x+c y=e−3x+c Explicação: e-3xdx = -dy -e-3x / 3 = -y + c y = e-3x / 3 + c Ref.: 201403484368 3a Questão Qual o valor de w para que a a função y = w seja solução da equação diferencial y' + 7y = 28? 10 4 8 6 2 Ref.: 201402987195 4a Questão Diversos são os sistemas cujo comportamento é descrito por equações diferenciais ordinárias. Desta forma, é importante que se estude a resolução destas equações. Com relação à resolução de equações diferenciais é SOMENTE correto afirmar que (I) Resolver uma equação diferencial significa determinar todas as funções que verificam a equação, isto é, que a transformem numa identidade. (II) Chama-se solução da equação diferencial F(x,y´,y´´,y´´,...,yn)=0 toda função , definida em um intervalo aberto (a,b), juntamente com suas derivadas sucessivas até a ordem n inclusive, tal que ao fazermos a substituição de y por na equação diferencial F(x,y´,y´´,y´´,...,yn)=0 , esta se converte em uma identidade com respeito a x no intervalo (a,b). (III) Integrar uma equação diferencial significa determinar todas as funções que verificam a equação, isto é, que a transformem numa identidade. (I), (II) e (III) (I) e (II) (III) (I) (II) Ref.: 201402949538 5a Questão Nas ciências e na engenharia, modelo matemáticos são desenvolvidos para auxiliar na compreensão de fenômenos físicos. Estes modelos frequentemente geram uma equação que contém algumas derivadas de uma função desconhecida. Tal equação é chamada de equação diferencial. Para iniciar o estudo de tal equação, se faz necessário alguma terminologia comum. Assim sendo, antes de estudar métodos para resolver uma equação diferencial se faz necessário classificar esta equações. Três classificações primordiais são: 1. Segundo a natureza (Equação diferencial ordinária ou parcial) 2. Segundo a ordem desta equação. 3. Segundo a linearidade. Classifique as seguintes equações: a) dxdt=5(4-x)(1-x) b) 5d2ydx2+4dydx+9y=2cos3x c) ∂4u∂x4+∂2u∂t2=0 d) d2ydx2+x2(dydx)3-15y=0 Admitindo os seguintes índices para a classificação: A=1: para E.D.O. A=2: para E.D.P. n: A ordem da Equação B=5: para equação linear B=6: para equação não linear A soma (A+n+B)para cada equação resultará respectivamente em: 8; 8; 9; 8 8; 9; 12; 9 7; 8; 9; 8 8; 8; 11; 9 7; 8; 11; 10 Ref.: 201403520093 6a Questão Dada a seguinte EDO, resolva pelo método das variáveis separáveis: dydt=et−y y=ln(e)+c y=ety+k y=t+k y=ln(et+c) y=et−y Explicação: eydy = etdt ey = et + c y = ln(et + c) Ref.: 201403473829 7a Questão A população de bactérias em uma cultura cresce a uma taxa proporcional ao número de bactérias no instante t. após 3 horas, observou-se a existência de 400 bactérias. Após 9 horas, 2500 bactérias. Podemos afirmar que o número inicial de bactérias é: Aproximadamente 165 bactérias. Aproximadamente 150 bactérias. Nenhuma bactéria Aproximadamente 170 bactérias. Aproximadamente 160 bactérias. Explicação: Aproximadamente 160 bactérias. Ref.: 201402987156 8a Questão Sabendo que cos t , sen t, 2) representa o vetor posição de uma partícula que se move em cada instante t. Determine o vetor velocidade V(t) e o vetor aceleração A(t). V(t) = ( sen t, cos t, 0) e A(t) = ( cos t, sen t , 0 ) V(t) = ( sen t, - cos t, 0) e A(t) = (- cos t, - sen t , 0 ) V(t) = ( sen t, - cos t, 0) e A(t) = (cos t, - sen t , 0 ) V(t) = (- sen t, cos t, 0) e A(t) = ( - cos t, - sen t, 0) V(t) = ( sen t, - cos t, 0) e A(t) = (- cos t, sen t , 0 ) Ref.: 201403490759 1a Questão Uma função f(x,y)é dita homogênea de grau de homogeneidade n quando f(tx,ty)=tnf(x,y). Verifique se a função f(x,y)=5x4+x2y2é homogênea e, se for, qual é o grau e indique a resposta correta. É função homogênea de grau 2. É função homogênea de grau 3. É função homogênea de grau 5. Não é função homogênea. É função homogênea de grau 4. Explicação: Calculando f(tx, ty), verifica-se, no exemplo pedido f(tx, ty) = t4f(x, y) Ref.: 201403465100 2a Questão Classifica-se uma equação diferencial quanto ao tipo: ordinária ou parcial; quanto à ordem, primeira, segunda, terceira ordem, etc; quanto a linearidade: linear ou não linear. Marque a classificação para equação x^3 y''' - x^2 y'' + 4xy' - 3y = 0: equação diferencial parcial, segunda ordem, não linear. equação diferencial parcial, terceira ordem, não linear equação diferencial ordinária, terceira ordem, linear equação diferencial parcial, terceira ordem, não linear; equação diferencial ordinária, quarta ordem, linear Ref.: 201403490811 3a Questão Dadas as EDOs abaixo. Determine quais são EDOs homogêneas. I - dydx=x2+2y2xy II - dydx=x2+y22xy III - dydx=2xyx2−2y2 Apenas a I. Nenhuma é homogênea. Apenas a II. Apenas a III. Todas são homogêneas. Explicação: Uma EDO da forma dy/dx = f(x,y) será homogênea quando f(tx, ty) = tnf(x, y) Ref.: 201402949195 4a Questão Dado um conjunto de funções {f1,f2,...,fn} , considere o determinante de ordem n: W(f1,f2,...,fn) = [f1f2...fnf´1f´2...f´nf´´1f´´2...f´´n............f1n-1f2n-1...fnn-1] Calcule o Wronskiano formado pelas funções na primeira linha,pelas primeiras derivadas dessas funções na segunda linha, e assim por diante, até a (n-1)- ésima derivadas das funções na n-ésima linha. Sejam as funções: f(x)= e2x ; g(x)=senx e h(x)= x2+3⋅x+1 Determine o Wronskiano W(f,g,h) em x= 0. 7 -2 2 -1 1 Explicação: O wronskiano nos indica se as respostas de equações diferenciasi são LI ou LD. Ref.: 201403490767 5a Questão Uma função f(x,y) é dita homogênea de grau de homogeneidade n quando f(tx,ty)=tnf(x,y). Verifique se a função f(x,y)=x2+xy+y2 é homogênea e, se for, qual é o grau e indique a resposta correta. É função homogênea de grau 2. É função homogênea de grau 4. Não é função homogênea. É função homogênea de grau 3. É função homogênea de grau 1. Explicação: Fazendo a adequada substituição, verifica-se, no presente exercício que f(tx, ty) = t² f(x, y) Ref.: 201402987217 6a Questão Identificando a ordem e o grau da equação diferencial y´=f(x,y), obtemos respectivamente: 2 e 1 3 e 1 2 e 2 1 e 1 1 e 2 Ref.: 201402987093 7a Questão Seja F→(t)=(cost,sent). Determine lim(h→0)F→(t+h)-F→(t)h 0 ( - sen t, - cos t) ( sen t, - cos t) ( -sent, cos t) 1 Ref.: 201403116219 8a Questão Determine a ordem e o grau da equação diferencial (y''')² + 3y' + 2y = ex. Ordem 2 e grau 3. Ordem 3 e grau 3. Ordem 3 e grau 5. Ordem 3 e grau 2. Ordem 3 e não possui grau. 1a Questão Uma função f(x,y)é dita homogênea de grau de homogeneidade n quando f(tx,ty)=tnf(x,y). Verifique se a função f(x,y)=5x4+x2y2 é homogênea e, se for, qual é o grau e indique a resposta correta. É função homogênea de grau 2. É função homogênea de grau 3. É função homogênea de grau 5. Não é função homogênea. É função homogênea de grau 4. Explicação: Calculando f(tx, ty), verifica-se, no exemplo pedido f(tx, ty) = t4f(x, y) Ref.: 201403465100 2a Questão Classifica-se uma equação diferencial quanto ao tipo: ordinária ou parcial; quanto à ordem, primeira, segunda, terceira ordem, etc; quanto a linearidade: linear ou não linear. Marque a classificação para equação x^3 y''' - x^2 y'' + 4xy' - 3y = 0: equação diferencial parcial, segunda ordem, não linear. equação diferencial parcial, terceira ordem, não linear equação diferencial ordinária, terceira ordem, linear equação diferencial parcial, terceira ordem, não linear; equação diferencial ordinária, quarta ordem, linear Ref.: 201403490811 3a Questão Dadas as EDOs abaixo. Determine quais são EDOs homogêneas. I - dydx=x2+2y2xy II - dydx=x2+y22xy III - dydx=2xyx2−2y2 Apenas a I. Nenhuma é homogênea. Apenas a II. Apenas a III. Todas são homogêneas. Explicação: Uma EDO da forma dy/dx = f(x,y) será homogênea quando f(tx, ty) = tnf(x, y) Ref.: 201402949195 4a Questão Dado um conjunto de funções {f1,f2,...,fn} , considere o determinante de ordem n: W(f1,f2,...,fn) = [f1f2...fnf´1f´2...f´nf´´1f´´2...f´´n............f1n-1f2n-1...fnn-1] Calcule o Wronskiano formado pelas funções na primeira linha,pelas primeiras derivadas dessas funções na segunda linha, e assim por diante, até a (n-1)- ésima derivadas das funções na n-ésima linha. Sejam as funções: f(x)= e2x ; g(x)=senx e h(x)= x2+3⋅x+1 Determine o Wronskiano W(f,g,h) em x= 0. 7 -2 2 -1 1 Explicação: O wronskiano nos indica se as respostas de equações diferenciasi são LI ou LD. Ref.: 201403490767 5a Questão Uma função f(x,y) é dita homogênea de grau de homogeneidade n quando f(tx,ty)=tnf(x,y). Verifique se a função f(x,y)=x2+xy+y2 é homogênea e, se for, qual é o grau e indique a resposta correta. É função homogênea de grau 2. É função homogênea de grau 4. Não é função homogênea. É função homogênea de grau 3. É função homogênea de grau 1. Explicação: Fazendo a adequada substituição, verifica-se, no presente exercício que f(tx, ty) = t² f(x, y) Ref.: 201402987217 6a Questão Identificando a ordem e o grau da equação diferencial y´=f(x,y), obtemos respectivamente: 2 e 1 3 e 1 2 e 2 1 e 1 1 e 2 Ref.: 201402987093 7a Questão Seja F→(t)=(cost,sent). Determine lim(h→0)F→(t+h)-F→(t)h 0 ( - sen t, - cos t) ( sen t, - cos t) ( -sent, cos t) 1 Ref.: 201403116219 8a Questão Determine a ordem e o grau da equação diferencial (y''')² + 3y' + 2y = ex. Ordem 2 e grau 3. Ordem 3 e grau 3. Ordem 3 e grau 5. Ordem 3 e grau 2. Ordem 3 e não possui grau. Ref.: 201403204576 1a Questão Quais das opções melhor justifica o wronskiano do par de funções cost e sent. 1/2 1 -1 2 -2 Ref.: 201403484381 2a Questão Determinando na equação diferencial abaixo a sua ordem e o seu grau encontramos: (y")³+3y'+6y=tan(x) ordem 2 grau 2 ordem 1 grau 1 ordem 1 grau 3 ordem 3 grau 3 ordem 2 grau 3 Ref.: 2014034908613a Questão Dadas as EDOs abaixo, determine quais são exatas. I - ydx+xdy=0 II - (x−2y)dx+(x+y)dy=0 III - (2x2−y)dx+(x+y)dy=0 I, II e III são exatas. I, II e III são não exatas. Apenas a II. Apenas a III. Apenas a I. Explicação: Uma EDO da forma Mdx + Ndy será exata quando dM/ dy = dN / dx Ref.: 201403316972 4a Questão Marque a alternativa que indica a solução da equação y" + 2y' + y = 0. y = C1et + C2e-5t y = C1e-3t + C2e-2t y = C1e-t + C2e-t y = C1e-t + C2et y = C1e-t + C2 Ref.: 201403484380 5a Questão Determinando na equação diferencial abaixo a sua ordem e o seu grau encontramos: y"+3y'+6y=sen(x) ordem 2 grau 2 ordem 2 grau 1 ordem 1 grau 1 ordem 1 grau 3 ordem 1 grau 2 Ref.: 201403490847 6a Questão Dadas as EDOs abaixo, determine quais são exatas. I - 2xydx+(1+x2)dy II - (x+sen(y))dx+(xcos(y)−2y)dy=0 III - (2xy+x)dx+(x2+y)dy=0 Nenhuma é exata. Apenas a II. I, II e III são exatas Apenas a I. Apenas a III. Explicação: Basta aplicar o Teste da Exatidão e verificar se as derivadas parciais de M em relação a y são iguais às derivadas parciais de N em relação a x, nas alternativas apresentadas. Ref.: 201403124450 7a Questão Resolver a equação diferencial 4𝑥 − 𝑦² = 1, com a condição y(2) = 2: 𝑦 = 2𝑥² + 𝑥 - 2 𝑦 = 2𝑥² − 𝑥 + 10 𝑦 = 2𝑥² − 𝑥 + 8 𝑦 = 𝑥² − 𝑥 + 2 𝑦 = − 𝑥 + 8 Ref.: 201403316973 8a Questão Marque a alternativa que indica a solução da equação y" + 4y = 0. y = C1cos2t + C2sen2t y = C1cos3t + C2sen3t y = C1cos4t + C2sen4t y = C1cos6t + C2sen2t y = C1cost + C2sent Ref.: 201402541925 1a Questão O Wronskiano de 3ª ordem é o resultado do determinante de uma matriz 3x3, cuja primeira linha é formada por funções, a segunda linha pelas primeiras derivadas dessas funções e a terceira linha pelas segundas derivadas daquelas funções. O Wronskiano é utilizado para calcular se um conjunto de funções deriváveis são linearmente dependentes ou independentes. Caso o Wronskiano vseja igual a zero em algum ponto do intervalo, as funções são ditas linearmente dependentes nesse ponto. Identifique, entre os pontos do intervalo[-π,π] apresentados, onde as funções t,sent,cost são linearmente dependentes. t=π t=π3 t=π4 t=0 t=π2 Ref.: 201403491066 2a Questão Marque a alternativa que indica a solução geral da equação diferencial de 1ª ordem linear y´−2xy=x y=−12+ce−x2 y=12+cex2 y=−12+ce−x3 y=12+ce−x3 y=−12+cex2 Explicação: y=−12+cex3 Uma EDO linear da forma dy/dx + p(x)y = q(x) terá como solução y = [1/u(x)] . ∫u(x)q(x)dx onde u(x) = e^(∫p(x)dx Ref.: 201403004951 3a Questão Determine o Wronskiano W(x,xex) x2ex ex x2e2x x2 2x2ex Ref.: 201402552591 4a Questão Identifique no intervalo[ - π,π] onde as funções {t,t2, t3} são lineramente dependentes. t= π3 t=0 t=-π t= π t=-π2 Ref.: 201403484348 5a Questão Classificando a equaçâo diferencial entre : separável, homogênea, exata ou linear de primeira ordem. ydx + xdy = 0 concluimos que ela é; Separável, Exata e Linear de Primeira Ordem. Separável, Homogênea e Linear de Primeira Ordem. Separável, Homogênea, Exata e Linear de Primeira Ordem. Separável, Homogênea e Exata Homogênea, Exata e Linear de Primeira Ordem. Ref.: 201403004948 6a Questão Determine o Wronskiano W(x3,x5) x7 4x7 2x7 3x7 5x7 Ref.: 201403479888 7a Questão Dada x.y´ = 4.y, resolver a equação diferencial por separação de variável. y = c.x^7 y = c.x^3 y = c.x^5 y = c.x y = c.x^4 Ref.: 201402987270 8a Questão A relação entre o custo de fabricação por objeto (C) e o número de tipos objetos fabricados (x) é tal que a taxa de aumento do custo quando o número de tipos aumenta é expressa pela equação diferencial homogênea (dC(x)/dx ) = (C(x) + x)/x. Determinar a relação entre o custo de fabricação por objeto e o número de tipos de objetos fabricados, sabendo C(1)=1000 unidades monetárias. C(x) = x(1000+ln x) C(x) = 5ln x + 40 C(x) = ln x C(x) = x(ln x) C(x) = 2x ln x
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