Logo Passei Direto
Buscar
10 Marcar para revisão Seja a equação diferencial y" + 4y 0. Sabe-se que as funções Y = cos(2x) e Y = 3sen(2x) são soluções da equação dada. Determine uma solução que atenda a condição inicial de y(0)= 1 ey'(0)=4. A cos (2x) 4 2sen(2x) B cos(x) - 2sen(2x) - C -cos (2x) 4 3sen(2x) D cos (2x) + 2sen(x) E cosx + sen(x) Feedback Finalizar prova 0080008 19
User badge image
Wallan Carvalho

ano passado

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

ano passado

Para resolver essa questão, precisamos encontrar uma solução da equação diferencial que atenda às condições iniciais dadas: \( y(0) = 1 \) e \( y'(0) = 4 \). Sabemos que as funções \( Y = \cos(2x) \) e \( Y = 3\sen(2x) \) são soluções da equação diferencial. A solução geral pode ser expressa como uma combinação linear dessas funções: \[ y(x) = A \cos(2x) + B \sen(2x) \] Agora, vamos aplicar as condições iniciais. 1. Condição inicial \( y(0) = 1 \): \[ y(0) = A \cos(0) + B \sen(0) = A \cdot 1 + B \cdot 0 = A \] Portanto, \( A = 1 \). 2. Derivada \( y'(x) \): \[ y'(x) = -2A \sen(2x) + 2B \cos(2x) \] Aplicando a condição inicial \( y'(0) = 4 \): \[ y'(0) = -2A \sen(0) + 2B \cos(0) = -2 \cdot 1 \cdot 0 + 2B \cdot 1 = 2B \] Portanto, \( 2B = 4 \) e \( B = 2 \). Assim, a solução que atende às condições iniciais é: \[ y(x) = \cos(2x) + 2\sen(2x) \] Agora, vamos analisar as alternativas: A) \( \cos(2x) + 4\sen(2x) \) B) \( \cos(x) - 2\sen(2x) \) C) \( -\cos(2x) + 3\sen(2x) \) D) \( \cos(2x) + 2\sen(x) \) E) \( \cos(x) + \sen(x) \) A única alternativa que corresponde à solução encontrada \( y(x) = \cos(2x) + 2\sen(2x) \) é a A), mas ela tem um erro no coeficiente de \( \sen(2x) \). Portanto, a resposta correta, considerando a forma que encontramos, não está nas opções. Você pode verificar se as opções estão corretas ou se há um erro na formulação da questão.

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Mais conteúdos dessa disciplina