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**Texto transcrito da imagem:** --- Uma equação diferencial pode ser classificada de acordo com a sua linearidade em *equação diferencial linear* e *equação diferencial não linear*. As equações diferenciais lineares são caracterizadas por duas propriedades: Considere que a variável independente é ( t ) e a variável dependente é ( x ), temos que: (i) A variável dependente ( x ) e todas as suas derivadas são do primeiro grau, isto é, possuem grau 1. (ii) Cada coeficiente depende apenas da variável independente ( t ). Considere a variável ( x ) uma função da variável ( t ), isto é, ( x = x(t) ). Analise as afirmativas a seguir: I. A equação diferencial ( x'' + 2x + t = \sen(t) ) é linear. II. A equação diferencial ( 2x^2 + x' + 3x = e^t ) é linear. III. A equação diferencial ( t^2 x''' + t x'' - 3x = \cos(t) ) é linear. IV. A equação diferencial ( x'' + 2t x' + x = 0 ) é linear. Assinale a alternativa correta. A. III e IV, apenas. B. I, III e IV, apenas. C. I, II e III, apenas. D. I e IV, apenas. E. II e IV, apenas.
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Rodrigo Santos

anteontem

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anteontem

Vamos analisar cada uma das afirmativas para determinar se as equações diferenciais são lineares ou não: I. A equação diferencial \( x'' + 2x + t = \sen(t) \) é linear. - Análise: A equação é linear, pois \( x'' \) e \( x \) estão no primeiro grau e os coeficientes (2 e 1) dependem apenas da variável independente \( t \). Portanto, essa afirmativa é verdadeira. II. A equação diferencial \( 2x^2 + x' + 3x = e^t \) é linear. - Análise: A presença do termo \( 2x^2 \) torna a equação não linear, pois a variável dependente \( x \) não está apenas no primeiro grau. Portanto, essa afirmativa é falsa. III. A equação diferencial \( t^2 x''' + t x'' - 3x = \cos(t) \) é linear. - Análise: Todos os termos envolvendo \( x \) e suas derivadas estão no primeiro grau, e os coeficientes dependem apenas da variável independente \( t \). Portanto, essa afirmativa é verdadeira. IV. A equação diferencial \( x'' + 2t x' + x = 0 \) é linear. - Análise: Todos os termos estão no primeiro grau e os coeficientes (2t e 1) dependem apenas da variável independente \( t \). Portanto, essa afirmativa é verdadeira. Agora, resumindo as análises: - I: Verdadeira - II: Falsa - III: Verdadeira - IV: Verdadeira As afirmativas verdadeiras são I, III e IV. Portanto, a alternativa correta que contém todos os itens verdadeiros é: B. I, III e IV, apenas.

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