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AOL 4 EQUAÇÕES ORDINARIAS UNINASSAU Pergunta 1 /1 Suponha que um corpo de m está caindo em um fluido no qual a resistência em kgf seja proporcional ao quadrado da velocidade em m/s. Se a velocidade máxima limite é 50m/s, determine a velocidade após 2s, com o corpo partindo do repouso: Dica: m.dv/dt = mg – Kv2. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre equações diferenciais e problema de valor inicial, assinale a alternativa que corresponde à velocidade após 2s: Correta (D) 21,4 m/s A. 20,5 m/s. B. 30 m/s. C. 22 m/s. D. 21,4 m/s. Resposta correta E. 27,8 m/s. Pergunta 2 /1 Em cálculo, em específico no ramo de equações diferenciais, um problema de valor sobre o contorno é um sistema de equações diferenciais contendo um conjunto de restrições adicionais, as chamadas condições de contorno ou condições de fronteira. Ache o problema inicial dada a função: Y = ¼ sen(4x) Y(0) = 0 Y’(0) = 1 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre problema de valor inicial, é correto afirmar que: Correta (B) a equação diferencial ... A. a equação diferencial correspondente é y” – 24y’ = 0. B. a equação diferencial correspondente é y” + 16y = 0. Resposta correta C. a equação diferencial correspondente é 2y” – 4y’ = 0. D. a equação diferencial correspondente é y’ – 2y’ + 16y = 0. E. a equação diferencial correspondente é y” + 16y’ + 8y = 0. Pergunta 3 /1 De uma maneira geral, podemos afirmar que a independência linear é quando nenhum elemento de um conjunto for combinação linear de outro, ou seja, pode-se afirmar que um subconjunto é linearmente dependente se, e somente se, pelo menos um elemento do conjunto é combinação linear dos demais. Determine a matriz do teorema e a dependência linear das seguintes equações: f1(x) = ex f2(x) = xex f3(x) = x2.ex Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o teorema Wronskiano, é correto afirmar que: Correta (A) a matriz é: [ex xex ... A. a matriz é: [ex xex x2.ex ] [ex xex + ex x2.ex + 2xex ] [ex xex + 2ex x2.ex + 4xex + 2ex] linearmente independente. Resposta correta B. a matriz é: [ex xex ex ] [ex xex + ex x2.ex + ex ] [ex + 2ex x2.ex + 4xex + 2ex] linearmente dependente. C. a matriz é: [ex xex x2.ex ] [ex xex x2.ex + 2xex ] [ex + 2ex x2.ex + 4xex + 2ex] linearmente dependente. D. a matriz é: [ex x2.ex ] [ex xex + ex x2.ex + 2x ] [xex + 2ex x2.ex + 4xex + 2ex] linearmente independente. E. a matriz é: [ex xex x2.ex ] [ex xex + 2ex x2.ex + 4ex ] [ex xex + 4ex x2.ex + 8xex + 2] linearmente dependente. Pergunta 4 /1 Uma equação linear homogênea é uma equação que possui os termos independentes iguais a zero, por exemplo, 4x + 8y - z = 0 é uma equação homogênea, portanto, podemos concluir que um sistema linear será considerado homogêneo se todas as suas equações tiverem os seus termos independentes iguais a zero. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre equação linear homogênea, dada a função y = x2, é correto afirmar que a equação diferencial linear homogênea que admite tal solução é: Correta(E) igual a x2y” – 3xy’ + 4y... A. igual a x2 – 3xy’ + 4y = 0. B. igual a y” – 3y’ + 4y = 0. C. igual a x2y” – 3xy’ = 0. D. igual a x2y” – 3y’ + y = 0. E. igual a x2y” – 3xy’ + 4y = 0. Resposta correta Pergunta 5 /1 A solução de uma equação diferencial é uma função que não contém derivadas nem diferenciais e que satisfaz a equação dada (ou seja, a função que, substituída na equação dada, a transforma em uma identidade), ou seja, dada uma equação diferencial, uma função solução é aquela que satisfaz todas as condições da equação diferencial. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre equações não homogêneas, dada a solução particular para a equação não homogênea y = e2x, é correto afirmar que a equação não homogênea que admite tal solução é: Correta (A) y’’ – 3y’ + 4y = 2e2x A. y’’ – 3y’ + 4y = 2e2x. Resposta correta B. y’’ – 6y’ - 4y = 4x2. C. y’’ – 6y’ + 16y = e2x. D. y’’ – 3y’ = 2e6x. E. y’’ – 3y’ + 4y = 2e. Pergunta 6 /1 Em matemática, wronskiano é uma função aplicada especialmente no estudo de equações diferenciais. O nome dessa função é uma homenagem ao matemático polonês Josef Wronski. Esse conceito é muito útil em diversas situações, por exemplo na verificação se duas funções que são soluções de uma EDO de segunda ordem são linearmente dependentes ou independentes. Determine a matriz do teorema e a dependência linear das seguintes equações: f1(x) = em1x e f2(x) = em2x Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o teorema wronskiano, é correto afirmar que: Correta (B) a matriz é [em1x &... A. a matriz é [em1x em2x] [m1 m2] linearmente dependente. B. a matriz é [em1x em2x] [m1.em1x m2.em2x] linearmente independente. Resposta correta C. a matriz é [em1x em2x] [m1.em1x m2.em2x] linearmente dependente. D. a matriz é [em1x ex] [m1.em1x ex] linearmente independente. E. a matriz é [em1x em2x] [em2x m2.em2x] linearmente independente. Pergunta 7 /1 Equações diferenciais são expressões que nos dão informações sobre o comportamento da derivada de uma função. O nosso objetivo é, então, encontrar uma função cujas derivadas obedeçam à equação. Um problema de valor inicial é composto por uma equação diferencial junto com o estabelecimento do valor das funções desejadas em um ponto a que chamamos de ponto inicial. Ache o problema inicial dada a função: Y = x2 + x + 3 Y(0) = 3 Y’(0) = 1 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre problema de valor inicial, é correto afirmar que: Correta (E) a equação diferencial ... A. a equação diferencial corresponde a y” – 4xy’ + 2y = 0. B. a equação diferencial corresponde a y” – 2y’= 12. C. a equação diferencial corresponde a y” – 2y = 8. D. a equação diferencial corresponde a 2xy’ + 2y = 0. E. a equação diferencial corresponde a x2y” – 2xy’ + 2y = 6. Resposta correta Pergunta 8 /1 O Wronskiano é utilizado para determinar se um conjunto de funções diferenciáveis são linearmente dependentes ou independentes, em um dado intervalo. Caso o Wronskiano seja diferente de zero em algum ponto do intervalo, as funções são linearmente independentes. Determine a matriz do teorema e a dependência linear das seguintes equações: f1(x) = sen2x e f2(x) = 1 – cos2x Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o teorema Wronskiano, é correto afirmar que: Correta (B) a matriz é [sen2x, A. matriz é [sen2x, 1 – cos2x] [cosx, sen2x] linearmente independente. B. a matriz é [sen2x, 1 – cos2x] [2.senx.cosx 2.sen2x] linearmente dependente.Resposta correta C. a matriz é [sen2x, 1 – cos2x] [sen2x.cosx sen2x] linearmente dependente. D. a matriz é [senx.cosx, 1 – cos2x] [senx.cosx sen2x] linearmente independente. E. a matriz é [sen2x, 1 – cos2x] [senx cos2x] linearmente dependente. Pergunta 9 /1 Uma equação diferencial ordinária envolve derivadas de uma função de uma só variável independente, enquanto as equações diferenciais parciais de uma função de mais de uma variável independente, sendo o termo diferencial em comum, referente às derivadas ou diferenciais de uma função desconhecida. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre equações diferenciais ordinárias não homogêneas, dada a equação y” + 9y = 27, é correto afirmar que uma solução particular que admita é: Correta (D) yp = 3 A. yp = 3x2. B. yp = 18x. C. yp = 9x2. D. yp = 3. Resposta correta E. yp = 3x. Pergunta 10 /1 As equações diferenciais ordinárias lineares de segunda ordem são equações que pertencem ao grupo de equações diferenciais lineares. Tais equações são tidas como homogêneas se a função g(t) na equação y” + p(t)y’ + q(t)y = g(t) for nula, ou seja, y” + p(t)y’ + q(t)y = 0. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre equação linear homogênea, dada a função y = e2x, é correto afirmar que a equação diferencial linear homogênea que admite tal solução é: Correta (C) y’’’ – 6y’’ + 11y’ – 6y... A. 2y’’’ – 10y’’ + 8y’ – 5y = 0. B. y’’’ – 6y = 0. C. y’’’ – 6y’’ + 11y’ – 6y = 0. Resposta correta D. y’’ – 11y’ – 10y = 0. E. 6y’’ + 11y’ – 6y = 0.
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