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Encontre a solução da equação diferencial de variáveis separadas. dy/dx=y^3/x^2 AJUDA

Encontre a solução da equação diferencial de variáveis separadas.
dy/dx=y^3/x^2
    
A) y  = 2x  + C     
B ) y-2 = 2x-1 + C

C)  y-2 = 3x + C   
D)  y-3 = 2x-2 + C

E )  y-2 = 3x-1 + C  
 

💡 5 Respostas

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Andre Smaira

Nesse exercício vamos estudar equações diferenciais separáveis.

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Uma equação diferencial separável é aquela em que conseguimos isolar uma variável em um lado da igualdade e outra no outro lado.

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Vamos resolver a seguinte equação diferencial:


\[\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{y^3}{x^2}\]

Dividindo por \(y^3\), temos:


\[\dfrac{1}{y^3}\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{1}{x^2}\]

Integrando em relação a \(x\) em ambos os lados, temos:


\[\int\dfrac{1}{y^3}\dfrac{dy}{dx}dx=\int\dfrac{1}{x^2}dx\]


\[\int y^{-3}dy=\int x^{-2}dx\]

---

Vamos usar a regra do tombo inversa:


\[\int x^ndx=\dfrac{x^{n+1}}{n+1}+K\]

---

Vamos usar a fórmula para integrar a equação:


\[-\dfrac12y^{-2}=-x^{-1}+K\]

Multiplicando por \(-2\), temos:


\[y^{-2}=2x^{-1}-2K\]

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Tomando \(C=-2K\), temos a alternativa B:


\[\boxed{y^{-2}=2x^{-1}+C}\]

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Jeferson Correia

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