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1 AULA DO DIA 21/09/2020 Profa. Ana Lucia Email: analuciamat@yahoo.com.br CONTEÚDO DA AULA •Equações diferenciais exatas; •Equações diferenciais não exatas. mailto:analuciamat@yahoo.com.br 2 (EDO) – EQUAÇÕES DIFERENCIAIS EXATAS 0),(),( =+ dyyxNdxyxM NdyMdxdU += Essa equação é denominada exata quando existe uma função U(x,y) tal que: 3 EXEMPLO 4 A equação , onde M e N são funções contínuas e deriváveis é dita exata se e somente se 5 TEOREMA x N y M = 0),(),( =+ dyyxNdxyxM 6 Cdy y P NMdxyxU yQyxPyxU = −+= += ),( )(),(),( RESOLUÇÃO DA EDO EXATA 7 EXEMPLO 1 Resolva a equação diferencial Verificar inicialmente se a equação é Exata. 8 Agora vamos determinar U(x,y) Cdy y P NMdxyxU yQyxPyxU = −+= += ),( )(),(),( 9 10 11 EXEMPLO 2 12 13 EXEMPLO 3: 14 15 EXEMPLO 4: 16 17 EXEMPLO 5: 18 19 20 21 22 EXEMPLO 6: 23 24 25 26 27 EXEMPLO 7: 28 EQUAÇÃO DIFERENCIAL NÃO EXATA Vamos considerar a equação diferencial M(x,y)dx + N(x,y)dy = 0. Se 𝜕𝑀 𝜕𝑦 ≠ 𝜕𝑁 𝜕𝑥 Então dizemos que a EDO não é exata, pois as derivadas parciais são diferentes. Podemos transformar essa EDO em exata através do fator integrante. 29 Fator integrante Definição: Um fator integrante para uma equação diferencial não exata é uma função λ(x,y) tal que, ao ser multiplicada pela equação irá transformá-la numa EDO exata. 𝜕𝑀 𝜕𝑦 ≠ 𝜕𝑁 𝜕𝑥 M(x,y)dx + N(x,y)dy = 0 Equação não exata Usando o fator integrante λ(x,y) λ(x,y).M(x,y)dx + λ(x,y).N(x,y)dy = 0 𝜕𝑀 𝜕𝑦 = 𝜕𝑁 𝜕𝑥 Equação exata 30 Determinando o fator integrante Caso particular: O fator integrante só depende de uma variável. 1. Fator integrante λ(x): 31 2. Fator integrante λ(y): 32 Exemplo 1: Vamos considerar a equação diferencial 33 34 Exemplo 2: Resolva a equação diferencial (x2 – y2)dx + 2xydy = 0. 35 Exemplo 3: Resolva a equação diferencial 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 𝑒2𝑥 + 𝑦 − 1 36
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