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Equações Diferenciais Exatas: (rápido conceito e exemplo 1) As equações diferenciais exatas são dadas da seguinte forma geral: onde M e N são as derivadas parciais de primeira ordem em relação a x e y respectivamente, de uma função fórmula= C, expressas da seguinte maneira: = M e fórmula= N Para ser uma diferencial exata deve satisfazer a seguinte condição: fórmula= fórmula E haverá uma função primitiva tal que: e Assim, sendo dados M(x,y) e N(x,y), é possível encontrarmos a função primitiva através de integração e derivação parcial. Vejamos o exemplo: Verifique se a equação diferencial1 BASSANEZI, Rodney Carlos, FERREIRA JR, Wilson Castro. Equações Diferenciais com aplicações, pág.95 – Exemplo 1 – HARBRA, 1988) é exata e resolva: 1o. passo: deixar a equação diferencial na forma geral: da equação fórmula, temos: , logo: . Distribuindo o sinal (-) , resulta: fórmula= forma geral da equação diferencial, onde e 2o. passo: verificar se trata-se ou não de uma equação diferencial exata: Para tanto devemos diferenciar M(x,y) em relação a y e N(x,y) em relação a x, resultando: fórmula= fórmula, ondee Então, fazendo a derivação: fórmula= fórmula= 1 e fórmula= fórmula= 1 Satisfeita, portanto a condição de fórmula= fórmula= 1 3o. passo: devemos encontrar a função primitiva, integrando M em relação a dx ou N em relação a dy. Lembre-se que fórmula ou fórmula Por conveniência, vamos fazer fórmula(você pode tentar com fórmulae chegará no mesmo resultado ao final) Assim, fórmula= fórmula = Obs: a constante C, considerada nas integrais indefinidas, será tida como uma função h(y), que é uma constante em relação à variável x. 4o. passo: Podemos agora recordar que fórmula= N. Então, derivando o resultado da integração fórmulaem relação a y : fórmula= fórmula= fórmula = Mas, da equação diferencial na forma geral, temos que fórmula. Igualando ambos os valores de fórmularesulta: fórmula=fórmula Logo resulta que: 5o. passo: facilmente agora podemos encontrar h(y), bastando para isso integrar h’(y) em relação a dy, restando: fórmula== = Assim encontramos a função primitiva F(x,y): fórmula= fórmula A resposta para nosso problema será: fórmula=
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