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Verifique se equação diferencial é exata e em caso afirmativo resolva-a: (4x3+4xy)dx+(2x2+2y−1)−dy=0(43+4xy)dx+(22+2y−1)−dy=0 a. F(x,y)=5x4/4−x3y...

Verifique se equação diferencial é exata e em caso afirmativo resolva-a:
(4x3+4xy)dx+(2x2+2y−1)−dy=0(43+4xy)dx+(22+2y−1)−dy=0


a. F(x,y)=5x4/4−x3y2+y24−y+K, (x,y)=5/4−4/3x2+y2−4y+K
b. F(x,y)=x4+2x2y+y2−y+K, (x,y)=x4+2x2y+y2−y+K
c. F(x,y)=6x4+xy−32y+K, (x,y)=6x4+xy−32y+K
d. F(x,y)=4x5+3x2y+y+K, (x,y)=4x5+3x2y+y+K
e. F(x,y)=2x5+x2y+y2+K, (x,y)=2x5+x2y+y2+K

Essa pergunta também está no material:

Avaliação de Modelos Matemáticos de Equações Diferenciais_JR
6 pág.

Equações Diferenciais I Centro Universitário UNINTERCentro Universitário UNINTER

💡 1 Resposta

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Para verificar se a equação diferencial é exata, precisamos verificar se a condição de equação diferencial exata é satisfeita. A condição é dada por: ∂Q/∂y = ∂P/∂x Onde P é o coeficiente de dx e Q é o coeficiente de dy. Dada a equação diferencial: (4x³+4xy)dx + (2x²+2y−1)dy = 0 Temos que: ∂Q/∂y = 2 ∂P/∂x = 12x²+4y Como ∂Q/∂y ≠ ∂P/∂x, a equação diferencial não é exata. Para resolvê-la, podemos usar o fator integrante μ(x,y), que é dado por: μ(x,y) = e^(∫(∂Q/∂x - ∂P/∂y)/P dx) μ(x,y) = e^(∫(2-12x²-4y)/4x³ dx) μ(x,y) = e^(-3ln|x| - 2ln|y| + 2ln|2x²+y| + C) μ(x,y) = e^(ln|x⁻³y⁻²(2x²+y)²| + C) μ(x,y) = |x⁻³y⁻²(2x²+y)²| Multiplicando a equação diferencial pelo fator integrante, temos: (4x³+4xy)|x⁻³y⁻²(2x²+y)²|dx + (2x²+2y−1)|x⁻³y⁻²(2x²+y)²|dy = 0 Simplificando, temos: d(x⁴y⁻¹(2x²+y)²) = 0 Integrando, temos: x⁴y⁻¹(2x²+y)² = C Portanto, a solução da equação diferencial é: F(x,y) = x⁴y⁻¹(2x²+y)² = C Alternativa correta: Não há alternativa correta, pois a pergunta não pede para escolher uma das opções.

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