1 Y''72x=4e^3x
2 (4x+xy^2)dx+(9+yx^2)dy=0 se y(1)=2
3 y'=4xy=4x
Posso ensinar os métodos.
1) Para a primeira, equação do tipo Cauchy-Euler:
\(y'' \cdot 72x = 4 e^3 x \\ y''= \frac{e^3}{18}\)
Basta integrar duas vezes de ambos os lados, até obter \(y(x)\). A solução deve ser um polinômio quadrático.
2) Para a segunda, equação do tipo diferencial exata \(P dx + Q dx = 0\) onde \(\frac{\partial P}{\partial y} = \frac{\partial Q}{\partial x} = 2xy\). Logo, a solução advém da equação:
\(\int P dx = k \ \ \ ou \ \ \ \int Q dy = k\)
Pela primeira forma:
\(2x^2 + \frac{x^2 y^2}{2} + h(y) = k, \ k \in \mathbb{R}\)
Perceba que essa "constante" na verdade é uma função de y. Isso vem do método, é preciso ler a respeito. Derivando essa forma com relação a y, devemos obter a própria função Q:
\(x^2 y + h'(y) = 9 + yx^2 \\ h'(y) = 9 + yx^2 - x^2 y \\ h'(y) = 9 \\ h(y) = 9y + K, \ K \in \mathbb{R}\)
Ou seja, a solução que queremos para y(x) vem da solução da equação:
\(2x^2 + \frac{x^2 y^2}{2} + 9y + K = k \\ 2x^2 + \frac{x^2 y^2}{2} + 9y = k\)
No passo anterior absorvemos duas constantes em apenas uma, já que ela é definida pela condição inicial. Pela condição inicial y(1) = 2:
\(2 + \frac{4}{2} + 18 = k \\ k = 22\)
Finalmente, nossa solução y(x) sai da solução da equação quadrática abaixo:
\(2x^2 + \frac{x^2 y^2}{2} + 9y = 22\)
3) Nesse caso não está explícito qual é a EDO a ser resolvida. Se for um sistema de EDO, não faz muito sentido.
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