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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE DEPARTAMENTO DE MATEMA´TICA Disciplina: Equac¸o˜es Diferenciais Ordina´rias Turmas: T01 Prof.: Adriano Veiga de Oliveira Data: 29/08/19 QUINTA LISTA DE EXERCI´CIOS 1. Encontre a soluc¸a˜o geral do sistema de equac¸o˜es diferenciais homogeˆneo de primeira ordem dado. (a) { x′ = x + y y′ = 4x + y (b) ~X ′ = ( −1 2 1 −1 −1 2 ) ~X (c) { x′ = x + 9y y′ = −x− 5y (d) ~X ′ = 0 1 11 0 1 1 1 0 ~X (e) x′ = 2x + y y′ = x + 4y + z z′ = 2x− 2y + 3z (f) x′ = 2x + y + 2z y′ = −y + z z′ = −y − z 2. Use a transformada de Laplace para resolver o problema de valor inicial{ x′′ = −2x′ − 5y + 3 y′ = x′ + 2y , x(0) = 0, x′(0) = 0, y(0) = 1 3. Encontre a soluc¸a˜o geral do sistema de equac¸o˜es diferenciais de primeira ordem na˜o homogeˆneo dado. (a) { x′ = x + 2y + 6e3t y′ = 2x + y + 2e3t (b) ~X ′ = ( −3 2 −4 1 ) ~X + ( 0 2 sin t ) (c) ~X ′ = 1 1 01 1 0 0 0 3 ~X + ete2t te3t QUINTA LISTA - GABARITO 1. (a) ( x y ) = c1 ( 1 −2 ) e−t + c2 ( 1 2 ) e3t (b) { x = c1e −t/2 cos t + c2e−t/2 sin t y = −c1e−t/2 sin t + c2e−t/2 cos t (c) ( x y ) = c1 ( 3 −1 ) e−2t + c2 [( 3 −1 ) t + ( 1 0 )] e−2t (d) xy z = c1 11 1 e2t + c2 10 −1 e−t + c3 01 −1 e−t (e) xy z = 11 −2 (c1 + c2t + c3 t22 )e3t + 01 0 (c2 + c3t)e3t + c3 00 1 e3t (f) x = c1e 2t + c2e −t(− cos t + 7 sin t) + c3e−t(−7 cos t− sin t) y = c2e −t(10 cos t) + c3e−t(10 sin t) z = c2e −t(−10 sin t) + c3e−t(10 cos t) 2. { x = 2 cos t + 6 sin t− 2− 6t y = −2 cos t + 2 sin t + 3 3. (a) ( x y ) = c1 ( 1 1 ) e3t + c2 ( −1 1 ) e−t + ( 4 4 ) te3t + 1 2 ( 1 −1 ) e3t (b) { x = c1e −t cos 2t + c2e−t sin t− 25 cos t + 45 sin t y = −c1e−t(cos 2t− sin 2t) + c2e−t(cos 2t + sin 2t)− 15 cos t + 75 sin t (c) xy z = c1 1−1 0 + c2 11 0 e2t + c3 00 1 e3t + −14e2t + 12te2t−et + 1 4 e2t + 1 2 te2t 1 2 t2e3t
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