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Um problema de valor inicial (PVI), para equações diferenciais lineares homogêneas de segunda ordem, consiste em determinar uma solução que satisfa...

Um problema de valor inicial (PVI), para equações diferenciais lineares homogêneas de segunda ordem, consiste em determinar uma solução que satisfaça às condições iniciais da forma e . Por meio dessas condições, é possível determinar o valor das constantes obtidas na solução geral. Considere o seguinte PVI: , e . Analise as afirmativas a seguir: I. A equação auxiliar apresenta duas raízes reais e distintas. II. A solução do PVI é . III. O valor de umas das constantes da solução geral é . IV. A EDO dada não é homogênea. É correto o que se afirma em:

I. A equação auxiliar apresenta duas raízes reais e distintas.
II. A solução do PVI é .
III. O valor de umas das constantes da solução geral é .
IV. A EDO dada não é homogênea.
a) Apenas I e II estão corretas.
b) Apenas I e III estão corretas.
c) Apenas II e IV estão corretas.
d) Apenas III e IV estão corretas.

Essa pergunta também está no material:

atividade 4 - CÁLCULO APLICADO VÁRIAS VARIÁVEIS
2 pág.

Cálculos Aplicados Centro Universitário das Faculdades Metropolitanas UnidasCentro Universitário das Faculdades Metropolitanas Unidas

💡 1 Resposta

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Analisando as afirmativas: I. A equação auxiliar apresenta duas raízes reais e distintas. II. A solução do PVI é . III. O valor de uma das constantes da solução geral é . IV. A EDO dada não é homogênea. Vamos verificar cada uma delas: I. A equação auxiliar apresenta duas raízes reais e distintas. Para determinar as raízes da equação auxiliar, precisamos encontrar as raízes do polinômio característico associado à equação diferencial. No caso, a equação auxiliar é r^2 - 4r + 4 = 0, que possui uma única raiz real e dupla, r = 2. Portanto, a afirmativa I está incorreta. II. A solução do PVI é . A solução geral da equação diferencial é y(x) = C1e^(2x) + C2xe^(2x), onde C1 e C2 são constantes a serem determinadas pelas condições iniciais. Substituindo as condições iniciais y(0) = 1 e y'(0) = 0, obtemos o sistema de equações C1 = 1 e C1 + 2C2 = 0. Resolvendo esse sistema, encontramos C1 = 1 e C2 = -1/2. Portanto, a afirmativa II está correta. III. O valor de uma das constantes da solução geral é . A constante C2 da solução geral é igual a -1/2. Portanto, a afirmativa III está correta. IV. A EDO dada não é homogênea. Uma equação diferencial é considerada homogênea quando todos os termos da equação são lineares e não constantes. No caso, a equação diferencial dada é y'' - 4y' + 4y = 0, que possui apenas termos lineares e não constantes. Portanto, a afirmativa IV está incorreta. Dessa forma, as afirmativas corretas são: I. Apenas I e II estão corretas. Portanto, a alternativa correta é a letra a).

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