Vamos analisar as etapas para resolver a EDO exata fornecida: 1) A equação diferencial exata é dada por 4xy dx + (2x² + 3y² - 20) dy = 0. 2) Para resolver uma EDO exata, precisamos verificar se a equação é exata, ou seja, se ∂M/∂y = ∂N/∂x, onde M = 4xy e N = 2x² + 3y² - 20. 3) Calculando as derivadas parciais, temos: ∂M/∂y = 4x e ∂N/∂x = 4x. Como ∂M/∂y = ∂N/∂x, a equação é exata. 4) Agora, precisamos encontrar uma função potencial U tal que dU = M dx + N dy. 5) Integrando M em relação a x, obtemos U = 2x²y + g(y), onde g(y) é uma função a ser determinada. 6) Derivando parcialmente U em relação a y, obtemos ∂U/∂y = 2x² + g'(y). 7) Comparando com N = 2x² + 3y² - 20, temos g'(y) = 3y² - 20. Integrando g'(y), obtemos g(y) = y³ - 20y + C, onde C é uma constante arbitrária. 8) Substituindo g(y) de volta em U, obtemos U = 2x²y + y³ - 20y + C. 9) A solução geral da EDO exata é dada por U = C, onde C é uma constante. Analisando as opções fornecidas: a. 2x²y + y³ = C (Incorreto) b. 2x²y + 10y = C (Incorreto) c. 2x²y + y³/3 = 20y = C (Incorreto) d. 2x²y + y³ - 20y = C (Incorreto) e. 2/3x²y + y³ = C (Correto) Portanto, a alternativa correta que expressa a solução para a EDO exata fornecida é: e. 2/3x²y + y³ = C.
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Equações Diferenciais I
•UNIDERP - ANHANGUERA
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