Encontre uma solução para a equação diferencial (x+y)dx−xdy=0
(????+????)????????−????????????=0
utilizando como fator de integração μ(x,y)=1
x
????(????,????)=1????
em (0,∞)
(0,∞)
.
Escolha uma opção:
a. e
x
+c=0
????????+????=0
b. y
x
+c=0
????????+????=0
c. ln(x+y)+c=0
????????(????+????)+????=0
d. y=xln(x)+xc
????=????????????(????)+????????
e. ln(y)+x+c=0
????????(????)+????+????=0
Ed
há 6 meses
Para resolver a equação diferencial \((x+y)dx - xdy = 0\), podemos reescrevê-la na forma: \[ \frac{dy}{dx} = \frac{x+y}{x} \] Isso simplifica para: \[ \frac{dy}{dx} = 1 + \frac{y}{x} \] Essa é uma equação diferencial de primeira ordem que pode ser resolvida usando o método de separação de variáveis ou um fator integrante. No entanto, como você mencionou um fator de integração \(\mu(x,y) = \frac{1}{x}\), podemos multiplicar a equação original por esse fator para torná-la exata. Após aplicar o fator de integração, a equação se torna: \[ \frac{(x+y)}{x}dx - dy = 0 \] Agora, podemos integrar para encontrar a solução. A solução geral da equação diferencial pode ser expressa como: \[ \ln(x+y) + C = 0 \] Analisando as alternativas: a) \(e^{x} + c = 0\) - Não é uma solução correta. b) \(y + x + c = 0\) - Não é uma solução correta. c) \(\ln(x+y) + c = 0\) - Esta é a solução correta. d) \(y = x \ln(x) + xc\) - Não é uma solução correta. e) \(\ln(y) + x + c = 0\) - Não é uma solução correta. Portanto, a alternativa correta é: c) \(\ln(x+y) + c = 0\).
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Ed
ano passado
Para resolver a equação diferencial (x+y)dx−xdy=0, podemos utilizar o fator de integração μ(x,y)=1/x(x+y). Multiplicando ambos os lados da equação pelo fator de integração, temos: (x+y)/x * (1/x(x+y)) dx - x * (1/x(x+y)) dy = 0 Simplificando, temos: 1/x dx + 1/(x+y) dy = 0 Agora, podemos integrar ambos os lados da equação em relação às suas variáveis correspondentes: ∫ 1/x dx + ∫ 1/(x+y) dy = ∫ 0 dt ln|x| + ln|x+y| = c ln|x(x+y)| = c x(x+y) = e^c x^2 + xy = e^c Agora, podemos reorganizar a equação para isolar y: y = (e^c - x^2)/x Portanto, a solução da equação diferencial é dada por: y = (e^c - x^2)/x Agora, podemos verificar qual das opções apresentadas corresponde à solução encontrada. A opção correta é: d. y=xln(x)+xc