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Uma EDO que está na forma normal y apostrophe equals f left parenthesis x comma y right parenthesis é homogênea se a função f equals f left parenthesis x comma y right parenthesis é homogênea de grau zero. Muitas equações diferenciais ordinárias de primeira ordem podem ser escritas na sua forma normal, dada por y apostrophe equals f left parenthesis x comma y right parenthesis. Para resolvê-la, é possível separar as funções de modo que cada membro da igualdade somente possua um tipo de variável; assim, poderemos realizar a integração de cada membro por um processo bastante "simples". Considerando a EDO de primeira ordem y apostrophe minus space 3 y space equals space 6, assinale a alternativa que contém a solução correta.
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Aldemir Martins

há 21 horas

Respostas

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há 21 horas

Para resolver a EDO de primeira ordem \( y' - 3y = 6 \), podemos reescrevê-la na forma padrão: 1. Identificar a equação: \( y' = 3y + 6 \). 2. Separar as variáveis: Não é possível separar diretamente, então vamos usar o método do fator integrante. 3. Encontrar o fator integrante: O fator integrante \( \mu(x) \) é dado por \( e^{\int -3 \, dx} = e^{-3x} \). 4. Multiplicar a equação pelo fator integrante: \[ e^{-3x}y' - 3e^{-3x}y = 6e^{-3x} \] 5. Reescrever a equação: A equação se torna: \[ \frac{d}{dx}(e^{-3x}y) = 6e^{-3x} \] 6. Integrar ambos os lados: \[ e^{-3x}y = \int 6e^{-3x} \, dx = -2e^{-3x} + C \] 7. Multiplicar por \( e^{3x} \) para isolar \( y \): \[ y = -2 + Ce^{3x} \] Portanto, a solução geral da EDO \( y' - 3y = 6 \) é: \[ y = -2 + Ce^{3x} \] onde \( C \) é uma constante de integração.

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