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Lista de exercícios – Equações Diferenciais 1. (a) O que é uma equação diferencial? (b) O que é a ordem de uma equação diferencial? (c) O que é uma condição inicial? 2. Mostre que é uma solução da equação diferencial . 3. Verifique que é uma solução do problema de valor inicial ( ) ( ) No intervalo ⁄⁄ . 4. (a) Para quais valores de a função satisfaz a equação diferencial ? (b) Se e são os valores que você encontrou na parte (a), mostre que todo membro da família de funções também é uma solução. 5. (a) Para quais valores de k a função satisfaz a equação diferencial ? (b) Para estes valores de , verifique que todo membro da família de funções também é uma solução. 6. Uma população é modelada pela equação diferencial ( ). (a) Para quais valores de a população está aumentando? (b) Para quais valores de P a população está diminuindo? 7. Classifique as equações diferenciais dizendo se elas são lineares ou não-lineares. Dê também a ordem de cada equação. a) ( ) b) c) ( ) d) √ ( ) 8. O que é uma equação diferencial separável? Como você a resolve? 9. Resolva a equação diferencial dada por separação de variável. a) b) ( ) c) d) e) f) ( ) 10. Resolva a equação diferencial dada sujeita à condição inicial indicada. a) ( ) ( ) b) ( ) ( ) ( ) ( ) 11. Determine se a equação é homogênea. Especifique o grau de homogeneidade. Resolva a equação usando uma substituição apropriada. a) ( ) b) ( ) c) ( ) d) ( √ ) 12. Qual é a forma de uma equação exata? Apresente o método de solução. 13. Verifique se a equação dada é exata. Se for resolva. a) ( ) ( ) b) ( ) ( c) ( ) ( ) d) ( )( ) ( ) e) ( ) ( ) 14. Resolva a equação diferencial. a) b) c) ( ) d) ( ) e) 15. Ache a solução da equação diferencial que satisfaça a condição inicial dada. a) , ( ) b) , ( ) c) ( ) , ( ) d) , ( ) e) , ( ⁄ ) , ⁄ 16. Resolva a equação diferencial , usando a mudança de variáveis . 17. Resolva a equação diferencial ⁄ , usando a mudança de variáveis ⁄ . 18. O que é uma equação diferencial linear de primeira ordem? Como você a resolve? 19. Determine se a equação diferencial é linear. a) b) c) d) √ 20. Resolva a equação diferencial. a) b) c) d) √ e) ( ) ( ) 21. Resolva o problema de valor inicial. a) , ( ) b) , , ( ) c) , ( ) 22. Resolva a equação de segunda ordem por meio da substituição . 23. Resolva a equação de Bernoulli. a) b) ( ) c) d) ( ) ⁄ 24. Resolva a equação de Ricatti, onde é uma solução conhecida para a equação. a) b) 25. Resolva a equação de Clairaut e obtenha uma solução singular. a) b) ( ) 26. Um tanque contém 1000 L de água salgada com 15 kg de sal dissolvido. Água pura entra no tanque a uma taxa de 10 L/min. A solução é mantida bem misturada e escoa do tanque na mesma taxa. Quanto sal há no tanque após minutos e após 20 minutos? 27. Um tanque com capacidade de 400 L está cheio com uma mistura de água e cloro com uma concentração de 0,05 g de cloro por litro. Para reduzir a concentração de cloro, água doce é bombeada no tanque a uma taxa de 4 L/s. A mistura é agitada e é retirada a uma taxa de 10 L/s. Calcule a quantidade de cloro no tanque em função do tempo. 28. Um tanque contém 100 L de água. Uma solução com uma concentração de sal de 0,4 Kg/L é adicionada a uma taxa de 5 L/min. A solução é mantida misturada e é retirada do tanque a uma taxa de 3 L/ min. Se ( ) for a quantidade de sal (em quilogramas) depois de minutos, mostre que satisfaz a equação diferencial
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