Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
MÉTODO DA VARIAÇÃO DOS PARÂMETROS Seja (1) 𝑦 + 𝑏𝑦 + 𝑐 = 𝑓(𝑡) Considere (2) 𝑌 = 𝑢(𝑥)𝑌 (𝑥) + 𝑣(𝑥)𝑌 (𝑥) Onde 𝑌 e 𝑌 são soluções L.I. da equação homogênea 𝑦 + 𝑏𝑦′ + 𝑐 = 0 Derivando 𝑌 temos (3) 𝑦′ = 𝑢 𝑌 + 𝑢𝑌 ′ + 𝑣 𝑌 + 𝑣𝑌 ′ Impondo 𝑢 + 𝑣 𝑌 = 0 Temos (4) 𝑌′′ = 𝑢 𝑌 ′ + 𝑢𝑦 + 𝑣 𝑌 ′ + 𝑣𝑦 Substituindo (2), (3) e (4) em (1), obtemos 𝑢′𝑦 ′ + 𝑣′𝑦 ′ = 𝑓(𝑡) Então a solução particular 𝑌 = 𝑢(𝑥)𝑌 (𝑥) + 𝑣(𝑥)𝑌 (𝑥) Implica que (*) 𝑢′𝑦 + 𝑣′𝑦 = 0 𝑢′𝑦 ′ + 𝑣′𝑦 ′ = 𝑓(𝑡) EXEMPLO: 𝑦 − 3𝑦 + 2𝑦 = 𝑒 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑌 : Eq. Característica 𝑟 − 3𝑟 + 2 = 0 𝑟 = 1, 𝑟 = 2 𝑌 = 𝐶 𝑒 + 𝐶 𝑒 𝑌 𝑌 𝑌 (variação de parâmetros) 𝑌 = 𝑢𝑒 + 𝑣𝑒 (*) 𝑢′𝑒 + 𝑣′𝑒 = 0 𝑎) 𝑢′𝑒 + 2𝑣′𝑒 = 𝑒 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑏) 𝑏) − 𝑎) 𝑣′𝑒 = 𝑒 𝑠𝑒𝑛(𝑥), Logo 𝑣 = 𝑒 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑐) Substituindo c) em b), encontramos 𝑢 = −𝑠𝑒𝑛(𝑥) Integrando, recebemos 𝑢 = cos (𝑥) e 𝑣 = −𝑒 2 (𝑠𝑒𝑛(𝑥) + cos(𝑥)) Ou seja, 𝑌 = cos(𝑥) ∙ 𝑒 + −𝑒 2 (𝑠𝑒𝑛(𝑥) + cos(𝑥)) ∙ 𝑒 𝑌 = 𝑒 2 (cos(𝑥) − 𝑠𝑒𝑛(𝑥)) Solução geral: 𝑌 = 𝑌 + 𝑌 Ou seja, Y=𝐶 𝑒 + 𝐶 𝑒 + (cos(𝑥) − 𝑠𝑒𝑛(𝑥))
Compartilhar