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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO - UFPE Centro Acadêmico do Agreste - CAA Equações Diferenciais Terceira Lista de Exercícios - Equações Separáveis 1. Identifique quais das equações abaixo são separáveis. a) 𝑦′ + 𝑦2𝑠𝑒𝑛 𝑥 = 0 b) 𝑡𝑦′ + 2𝑦 = 4𝑡2 c) 𝑥𝑦’ − √1 − 𝑦2 = 0 d) 2𝑥 + 𝑦2 + 2𝑥𝑦𝑦′ = 0 2. Resolva a equação diferencial dada. a) 𝑦′ = 𝑥2 𝑦 b) 𝑦′ = 𝑥2 𝑦(1+𝑥3) c) 𝑦′ = 3𝑥2−1 3+2𝑦 d) 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 𝑥−𝑒−𝑥 𝑦+𝑒𝑦 e) (1 + 𝑡𝑔 𝑦)𝑦′ = 𝑥2 + 1 f) 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 𝑥2 1+𝑦2 g) (𝑥2 + 1)𝑦′ = 𝑥𝑦 h) 𝑑𝑢 𝑑𝑟 = 1+√𝑟 1−√𝑢 3. Faça o que se pede para cada item. (I) Encontre a solução do problema de valor inicial dado em forma explícita. (II) Desenhe o gráfico da solução. (III) Determine (pelo menos aproximadamente) o intervalo no qual a solução está definida. a) 𝑦′ = (1 − 2𝑥)𝑦2, 𝑦(0) = − 1 6 b) 𝑑𝑟 𝑑𝜃 = 𝑟2 𝜃 , 𝑟(1) = 2 c) 𝑦′ = 2𝑥 𝑦+𝑥2𝑦 , 𝑦(0) = −2 d) 𝑦′ = 2𝑥 1+2𝑦 , 𝑦(2) = 0 e) 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 𝑦2 + 1 𝑦(1) = 0 f) 𝑑𝑃 𝑑𝑡 = √𝑃𝑡, 𝑃(1) = 2 4. Resolva a equação 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 𝑎𝑦 + 𝑏 𝑐𝑦 + 𝑑 , em que 𝑎, 𝑏, 𝑐 e 𝑑 são constantes. 5. Resolva o problema de valor inicial 𝑦 = 2 − 𝑒𝑥 3 + 2𝑦 , 𝑦(0) = 0 2 e determine onde a solução atinge seu valor máximo. 6. Encontre uma equação da curva que passe pelo ponto (0, 1) e cuja inclinação em (𝑥, 𝑦) seja 𝑥𝑦. 7. Faça o que se pede. a) Resolva a equação diferencial 𝑦′ = 2𝑥√1 − 𝑦2. b) Resolva o problema de valor inicial 𝑦’ = 2𝑥√1 − 𝑦2, 𝑦(0) = 0 e faça um gráfico de solução. c) O problema de valor inicial 𝑦′ = 2𝑥√1 − 𝑦2, 𝑦(0) = 2 tem solução? Explique. Exercícios baseados em • BOYCE, W. E., DIPRIMA, R.C. Equações diferenciais elementares e problemas de valores de contorno, ed 9. Rio de Janeiro: LTC, 2014. • STEWART, J. Cálculo, vol.2. São Paulo: Cengage Learning, 2012.
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