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Equações Diferenciais Ordinárias Lista 1 (EDO´s de 1ª e 2ª ordem) 1.- Determine a ordem da equação diferencial e diga se ela é linear ou não linear. a) 2 2 2 2 d y dy t t y sen t dt dt b) 4 3 2 4 3 2 1 d y d y d y dy y dt dt dt dt c) 2 0 dy ty dt d) 3 2 3 3 cos d y dy t t y t dt dt e) 2 2 d y sen t y sen t dt 2.- Verifique que cada função dada é uma solução da EDO. a) 31 22 3 0; ,t ty y y y t e y t e b) 2 1/2 11 22 3 0; 0, ,t y ty y t y t t y t t c) sec ; 0 / 2; cos ln cosy y t t y t t t t sen t 3.- Encontre a solução geral da equação diferencial dada a) 2 22 ty y t e b) 1 3cos 2y y t t c) 22 21 4 1t y ty t d) 2 , 0tty y t e t 4.- Encontre a solução do problema de valor inicial dado. a) 22 1, 1 1/ 2, 0ty y t t y t b) 22 cos / , 0 / 2, 0y y t t y t t c) 3 24 , 1 0, 0tt y t y e y t 5.- Encontre um valor de 0y para o qual a solução do problema de valor inicial : 01 3 , 0y y sen t y y permanece finita quando t . 6.- Resolva a EDO dada. a) 2 31 x y y x b) 2 2cos cos 2y x y c) 1/221xy y d) x y dy x e dx y e 7.- Determine a solução do problema de valor inicial. a) 2 2 , 0 2 x y y y x y b) 1/23 21 , 0 1y xy x y c) / 3 4 , 0 1x xy e e y y d) 2 cos 3 0, / 2 / 3sen x dx y dy y 8.- Resolva o problema de valor inicial 2 22 , 0 1y y xy y e determine onde a solução atinge seu valor mínimo. 9.- Resolver as seguintes EDO´s. a) 2 0, 0, 0, 0 dy ay by a b y dt b) 2 0, 0, 0, dy ay by a b y dt c) 01 2 , 0 dy y y y y dt 10.- Suponha que determinada população obedece à equação logística 1 dy y ry dt K . a) Se 0 / 3y K , encontre o instante no qual a população inicial dobrou. Encontre o valor de para 0,025r por ano. 11.- Determine se a equação dada é exata. Se for, encontre a solução. a) 2 2 23 2 2 6 3 0x xy dx y x dy b) 2 22 2 2 2 0xy y x y x y c) dy ax by dx bx cy d) 3 3 0x xe seny y dx x e seny dy e) ln ln 0, 0, 0x y xy dx y x xy dy x y 12.- Encontre o valor b para o qual a equação 2 2 0xy xyye x dx bxe dy é exata e depois a resolva usando este valor. 13.- Mostre que a equação dada não é exata, mas torna-se exata quando multiplicada por um fator integrante. Depois resolva a equação. a) cos 2 cos2 0, , x x xsen y y e xe sen x dx dy x y ye y y b) 2 cos 0, , xx senydx x ydy x y xe 14.- Encontre um fator integrante e resolva a equação. a) 2 1xy e y b) 0 x dx seny dy y c) 22 0yydx xy e dy d) 3 2 2 3 4 3 4 0 x x dx y dy y y y 15.- Encontre a solução geral da equação diferencial dada. a) 4 9 0y y b) 9 9 0y y y c) 6 0y y y 16.-Encontre a solução do PVI . a) 3 0, 0 2, 0 3y y y y b) 2 4 0, 0 0, 0 1y y y y y c) 4 0, 2 1, 2 1y y y y . 17.-Encontre a solução do problema 2 3 0, 0 2, 0 1/ 2y y y y y . Depois determine o valor máximo da solução e encontre, também, o ponto onde a solução se anula. 18.- Resolva o problema 4 0, 0 2, 0y y y y . Depois encontre de modo que a solução tenda a zero quando t . 19.-Encontre o wronskiano do par de funções dadas. a) sen , cost te t e t b) 2 2,t te te c) 2cos ,1 cos 2 . 20.- Verifique que 1/21 21,y t y t t são soluções da equação diferencial 2 0, 0yy y t , Depois mostre que 1/21 2y t c c t não é, em geral, solução dessa equação. Este fato contradiz o teorema da superposição de soluções? 21.-Se o wronskiano W de f e g é 43 te e se 2tf t e , encontre g t . 22.-Encontre um conjunto fundamental de soluções para a equação diferencial e o ponto dado. a) 02 0, 0y y y t b) 04 3 0, 1y y y t . 23.-Verifique que as funções 1y e 2y são soluções da equação diferencial dada. Elas constituem um conjunto fundamental de soluções? a) 1 22 0, ,t ty y y y t e y t te b) 2 1 22 2 0, 0; , senx y x x y x y x y x x y x x . 24.- Encontre o wronskiano de duas soluções da equação dada sem resolver a equação. a) cos sen 0t y t y ty b) 2 2 2 0x y xy x a y c) 21 2 1 0x y xy y . 25.- Se 1y e 2y formam um conjunto fundamental de soluções de 2 2 3 0t y y t y e se 1 2, 2 3W y y , encontre o valor de 1 2, 4W y y . 26.- Encontre a solução do PVI . a) 0, / 3 2, / 3 4y y y y b) 1.25 0, 0 3, 0 1y y y y y c) 2 2 0, / 4 2, / 4 2y y y y y . 27.- Resolva o PVI. a) 6 9 0, 0 0, 0 2y y y y y b) 9 6 82 0, 0 1, 0 2y y y y y c) 4 4 0, 1 2, 1 1y y y y y . 28.- Resolva a equação diferencial dada a) 22 3 3y y y t sen t b) 2 2 ty y y e c) 3sen 2 cos 2y y t t t d) 4 2 , 2 t te e y y y senh t senh t . 29.- Resolva o PVI a) 2 2 , 0 0, 0 1y y y t y y b) 24 3 , 0 0, 0 2ty y t e y y c) 4 3 2 , 0 2, 0 1y y sen t y y d) 2 5 4 cos 2 , 0 1, 0 0ty y y e t y y . 30.- Use o método de variação de parâmetro para encontrar uma solução particular da equação dada a) 2 2 ty y y e b) 2 3 ty y y e c) /24 4 16 ty y y e . 31.- Encontre a solução geral da equação diferencial dada a) 2 24 4 , 0ty y y t e t b) 4 3csc 2 , 0 / 2y y t t c) 22 / 1ty y y e t d) 5 6y y y g t .
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