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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO (UFMA) NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTANCIA (NEAD) DISCIPLINA: EQUAÇÕES PROFESSOR: FABIANO PABLO LISBOA PEREIRA ALUNO: LEONARDO ANDRADE SAMPAIO NINA RODRIGUES 2021 UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO (UFMA) NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTANCIA (NEAD) DISCIPLINA: TEORIA DOS NUMEROS PROFESSOR: FABIANO PABLO LISBOA PEREIRA ATIVIDADE 02 – LISTA 1 ALUNO: LEONARDO ANDRADE SAMPAIO Trabalho apresentado para a disciplina De Teoria dos Números para obtenção Parcial de notas. Profº Fabiano Pablo Lisboa Pereira . NINA RODRIGUES 2021 ATIVIDADE 02 – LISTA 1 1. Encontre a solução geral da equação diferencial ordinária 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 12𝑦 − 𝑦2 − 𝑦3 𝑥2 Solução: Começamos dividindo ambos os lados por 12𝑦 − 𝑦2 − 𝑦3 𝑦′ 12𝑦 − 𝑦2 − 𝑦3 = 12𝑦 − 𝑦2 − 𝑦3 𝑥2 12𝑦 − 𝑦2 − 𝑦3 Simplificando 𝑦′ 12𝑦 − 𝑦2 − 𝑦3 = 1 𝑥2 Reescrevendo na forma geral: 𝑁(𝑦) = 1 12𝑦−𝑦2−𝑦3 , 𝑀(𝑥) = 1 𝑥2 1 12𝑦 − 𝑦2 − 𝑦3 𝑦′ = 1 𝑥2 Se 𝑁(𝑦) ∙ 𝑦′ = 𝑀(𝑥), 𝑦′ = 𝑑𝑦 𝑑𝑥 , então∫𝑁(𝑥)𝑑𝑦 = ∫𝑀(𝑥)𝑑𝑥 , até uma constante Integrando cada lado temos: ∫ 1 𝑥2 𝑑𝑥 = − 1 𝑥 + 𝑐1 ∫ 1 12𝑦 − 𝑦2 − 𝑦3 𝑑𝑦 = 1 12 𝐼𝑛(𝑦) − 1 21 𝐼𝑛(𝑦 − 3) − 1 28 𝐼𝑛(𝑦 + 4) + 𝑐2 1 12 𝐼𝑛(𝑦) − 1 21 𝐼𝑛(𝑦 − 3) − 1 28 𝐼𝑛(𝑦 + 4) + 𝑐2 = − 1 𝑥 + 𝑐1 Para finalizar combinamos as constantes 1 12 𝐼𝑛(𝑦) − 1 21 𝐼𝑛(𝑦 − 3) − 1 28 𝐼𝑛(𝑦 + 4) = − 1 𝑥 + 𝑐1 2. Encontre a solução geral da equação diferencial ordinária 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 2 − 5𝑦 + 2𝑦2 −2 + 𝑥 − 2𝑥2 + 𝑥3 Solução: dividindo ambos os lados por 2 − 5𝑦 − 2𝑦2 𝑦′ 2 − 5𝑦 + 2𝑦2 = 2 − 5𝑦 + 2𝑦2 −2 + 𝑥 − 2𝑥2 + 𝑥3 2 − 5𝑦 + 2𝑦2 Simplificando 𝑦′ 2 − 5𝑦 + 2𝑦2 = 1 −2 + 𝑥 − 2𝑥2 + 𝑥3 Reescrevendo na forma geral 𝑁(𝑦) = 1 2−5𝑦+2𝑦2 , 𝑀(𝑥) = 1 −2+𝑥−2𝑥2+𝑥3 1 2 − 5𝑦 + 2𝑦2 𝑦′ = 1 −2 + 𝑥 − 2𝑥2 + 𝑥3 Resolvendo 1 2−5𝑦+2𝑦2 𝑦′ = 1 −2+𝑥−2𝑥2+𝑥3 Se 𝑁(𝑦) ∙ 𝑦′ = 𝑀(𝑥), 𝑦′ = 𝑑𝑦 𝑑𝑥 , então ∫𝑁(𝑦)𝑑𝑦 =∫𝑀(𝑥)𝑑𝑥, até uma constante ∫ 1 2 − 5𝑦 + 2𝑦2 𝑑𝑦 = ∫ 1 −2 + 𝑥 − 2𝑥2 + 𝑥3 𝑑𝑥 Integrando cada lado da equação ∫ 1 −2 + 𝑥 − 2𝑥2 + 𝑥3 𝑑𝑥 = 1 5 𝐼𝑛(𝑥 − 2) + 1 5 (− 1 2 𝐼𝑛(𝑥2 + 1) − 2arctan(𝑥)) + 𝑐1 ∫ 1 2 − 5𝑦 + 2𝑦2 𝑑𝑦 = − 1 3 𝐼𝑛(2𝑦 − 1) + 1 3 𝐼𝑛(𝑦 − 2) + 𝑐2 − 1 3 𝐼𝑛(2𝑦 − 1) + 1 3 𝐼𝑛(𝑦 − 3) + 𝑐2 = 1 5 𝐼𝑛(𝑥 − 2) = 1 5 (− 1 2 𝐼𝑛(𝑥2 + 1) − 2arctan(𝑥)) + 𝑐1 Combinando os constantes: − 1 3 𝐼𝑛(2𝑦 − 1) + 1 3 𝐼𝑛(𝑦 − 2) = 1 5 𝐼𝑛(𝑥 − 2) + 1 5 (− 1 2 𝐼𝑛(𝑥2 + 1) − 2arctan(𝑥)) + 𝑐1 3. Encontre a solução geral da equação diferencial ordinária 𝑦′ − 2𝑦 − sin(2𝑥) = 0 Solução: Adicionando sin(2𝑥) a ambos os lados temos: 𝑦′ − 2𝑦 − sin(2𝑥) + sin(2𝑥) = 0 + sin(2𝑥) Simplificando: 𝑦′ − 2𝑦 = sin(2𝑥) Reescrevendo na forma geral 𝑝(𝑥) = −2, 𝑞(𝑥) = sin(2𝑥) 𝑦′ − 2𝑦 = sin(2𝑥) 4. Encontre a solução geral da equação diferencial ordinária 𝑦′ − 2𝑦 − 𝑥𝑠𝑖𝑛(2𝑥) = 0 Solução: Adicionando 𝑥sin(2𝑥) a ambos os lados temos: 𝑦′ − 2𝑦 − 𝑥𝑠𝑖𝑛(2𝑥) + 𝑥𝑠𝑖𝑛(2𝑥) = 0 + 𝑥𝑠𝑖𝑛(2𝑥) Simplificando 𝑦′ − 2𝑦 = 𝑥𝑠𝑖𝑛(2𝑥) Reescrevendo na forma geral 𝑝(𝑥) = −2, 𝑞(𝑥) = 𝑥𝑠𝑖𝑛(2𝑥) 𝑦′ − 2𝑦 = 𝑥𝑠𝑖𝑛(2𝑥) 5. Encontre o fator integrante e também a solução geral da equação diferencial (2𝑦 + 3𝑦3𝑥)𝑑𝑥 + (𝑥 + 2𝑦𝑥2)𝑑𝑦 = 0
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