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CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL III 6a aula Vídeo PPT MP3 Exercício: CCE1196_EX_A6_202003016632_V2 23/05/2020 Aluno(a): JOÃO CARLOS MENDONÇA TAQUARY 2020.1 - F Disciplina: CCE1196 - CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL III 202003016632 1a Questão Dinâmica populacional - Sabendo que o modelo de crescimento populacional supõe que a taxa de crescimento de uma população dy/dt é proporcional a população presente naquele instante y(t), portanto podemos descreve-lo como um problema de Valor Inicial dy/dt = k y onde y(0) = y0. Com base nessa informação, encontre a solução do problema de crescimento populacional (problema de valor inicial) sabendo que y0 = 3 e que em 10 dias havia 240 indivíduos. O problema terá a solução y (t) = 7ekt . Como em 10 dias a população é de 240 indivíduos teremos 56t/10 O problema terá a solução y (t) = 3 e4t . Como em 10 dias a população é de 240 indivíduos teremos 80 t/10 O problema terá a solução y (t) = ekt + t. Como em 10 dias a população é de 240 indivíduos teremos 3.80 O problema terá a solução y (t) = t2 ekt . Como em 10 dias a população é de 240 indivíduos teremos 45t/10 O problema terá a solução y (t) = 3 ekt . Como em 10 dias a população é de 240 indivíduos teremos 3.80 t/10 Respondido em 23/05/2020 14:50:28 2a Questão Encontre a função y(t), que é a solução da equação diferencial a seguir: d2ydt2+5dydt+4y(t)=0d2ydt2+5dydt+4y(t)=0 , com y(0)=1y(0)=1 e y'(0)=0y′(0)=0 y(t)=43e−t − 13e−(4t)y(t)=43e-t - 13e-(4t) y(t)=53e−t+23e−(4t)y(t)=53e-t+23e-(4t) y(t)= − 43e−t − 13e−(4t)y(t)= - 43e-t - 13e-(4t) y(t)=43e−t+13e−(4t)y(t)=43e-t+13e-(4t) y(t)=43e−t − 13e4ty(t)=43e-t - 13e4t Respondido em 23/05/2020 14:51:39 Explicação: Trata-se de um PVI - Problema de Valor Inicial, pois, as condições são no mesmo ponto. A equação característica é: m²+5m+4=0m²+5m+4=0 .....cujas raízes são: m1=−1;m2=−4m1=−1;m2=−4. A resposta típica é: y=C1e−t+C2e−4ty=C1e−t+C2e−4t Aplicando as condições do PVI na equação acima, determina-se a resposta esperada. 3a Questão Seja y1 = cos x e y2 = sen x soluções particulares da equação y + y = 0. Calcule o Wronskiano. O Wronskiano será 5. O Wronskiano será 1. O Wronskiano será 3. O Wronskiano será 0. O Wronskiano será 13. Respondido em 23/05/2020 14:52:36 4a Questão Das alternativas a seguir identifique qual é a solução para o problema de valor inicial y''+16y = 0, y(0) = 0 e y'(0) = 1. senxsenx sen4xsen4x 14sen4x14sen4x cosx2cosx2 cosxcosx Respondido em 23/05/2020 14:53:08 Explicação: Primeiramente se resolve a equação homogênea e encontrarás a seguinte resposta y = Acos(4t) + Bsen(4t). Com isso, o próximo passo é calcular a primeira derivada e depois aplicar as condições iniciais fornecidas no problema. 5a Questão O estudo das equações diferenciais lineares de segunda ordem com coeficientes constantes foram estudados em duas fases, a primeira tratando das EDOs deste tipo homogêneas e posteriormente as não homogêneas. A solução das homogêneas é bastante fácil, resumindo a três casos, em função das raízes da equação característica. Como podemos formar a solução particular quando após a iguadade na EDO for um polinômio ? O grau do polinômio da particular será dada por m+h, onde h é a menor ordem de derivada da EDO e m é o grau do polinômio após a igualdade na EDO O grau do polinômio da particular será dada por m-h, onde h é a maior ordem de derivada da EDO e m é o grau do polinômio após a igualdade na EDO O grau do polinômio da particular será dada por m+h, onde h é a menor ordem de derivada da EDO e m é o menor grau do polinômio após a igualdade na EDO. Nenhuma das alternativas O grau do polinômio da particular será dada por m-h, onde h é a menor ordem de derivada da EDO e m é o grau do polinômio após a igualdade na EDO. Respondido em 23/05/2020 14:53:32 Explicação: Esta questão trata de uma EDO de segunda ordem. Após a igualdade temos um polinômio de grau m. O h da resposta está relacionado com a menor ordem de derivada que a EDO apresenta no lado esquerdo da equação. Então, o grau da proposta da solução particular é dada por m+h. 6a Questão Descreva o domínio da função z=(x+y-2)1/2 Nenhuma das respostas anteriores {(x,y) 3| x+y ≥ - 2} {(x,y) 2| x+y2 ≥ 2} {(x,y) 2| x+y = 2} {(x,y) 2| x+y ≥ 2} Respondido em 23/05/2020 14:54:01 7a Questão Encontre a função y(t), que é a solução da equação diferencial a seguir: d2ydt2+5dydt+4y(t)=0d2ydt2+5dydt+4y(t)=0 , com y(0)=1y(0)=1 e y'(0)=0y′(0)=0 y(t)= − 43e−t − 13e−(4t)y(t)= - 43e-t - 13e-(4t) y(t)=43e−t − 13e−(4t)y(t)=43e-t - 13e-(4t) y(t)=43e−t+13e−(4t)y(t)=43e-t+13e-(4t) y(t)=43e−t − 13e4ty(t)=43e-t - 13e4t y(t)=53e−t+23e−(4t)y(t)=53e-t+23e-(4t) Respondido em 23/05/2020 14:56:03 Explicação: Trata-se de um PVI - Problema de Valor Inicial, pois, as condições são no mesmo ponto. Equação característica: m²+5m+4=0m²+5m+4=0...(1) Raízes: m1=−1;m2=−4m1=−1;m2=−4 ... A resposta típica é: y(t)=C1e−t+C2e−4ty(t)=C1e−t+C2e−4t....(2) Vamos aplicar o PVI na equação (2): y(0)=1;y′(0)=0y(0)=1;y′(0)=0 Teremos um sistenma com duas equações do qual calculamos: C1=43;C2=−13C1=43;C2=−13 Finalmente, substituindo as constantes na equação (2), teremos: y(t)=y(t)=43e−t−13e−4t43e−t−13e−4t 8a Questão Determine a ordem da equação diferencial abaixo e diga se ela é linear ou não. d2ydt2+sen(t+y)=td2ydt2+sen(t+y)=t 2ª ordem e linear. 1ª ordem e não linear. 2ª ordem e não linear. 3ª ordem e linear. 1ª ordem e linear. Respondido em 23/05/2020 14:56:23 Explicação: A ordem de uma ED é a ordem da derivada de maior ordem que aparece na equação e, nesse caso, temos uma ED de segunda ordem e não linear por causa do sen(t+y)sen(t+y)
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