1) Solução homogênea (2xh'' - 10xh' + 12xh = 0): xh = K*exp(pt) (K e p constantes)
-> 2xh'' - 10xh' + 12xh = 0
-> xh'' - 5xh' + 6xh = 0
-> ( K*exp(pt) )'' - 5( K*exp(pt) )' + 6( K*exp(pt) ) = 0
-> p²( K*exp(pt) ) - 5p( K*exp(pt) ) + 6K*exp(pt) = 0
-> p² - 5p + 6 = 0
-> (p - 2)(p - 3) = 0
-> p1 = 2 ; p2 = 3
Então, a solução homogênea xh é:
-> xh = K1*exp(p1*t) + K2*exp(p2*t)
-> xh = K1*exp(2t) + K2*exp(3t) (I)
Onde K1 e K2 são constantes quaisquer.
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2) Solução particular (2xp'' - 10xp' + 12xp = 5t - 8): yp = At + B (A e B constantes)
-> 2xp'' - 10xp' + 12xp = 5t - 8
-> xp'' - 5xp' + 6xp = 5t/2 - 4
-> (At + B)'' - 5(At + B)' + 6(At + B) = 5t/2 - 4
-> (0) - 5(A) + 6At + 6B = 5t/2 - 4
-> - 5A + 6At + 6B = 5t/2 - 4
-> (6A)t + (6B - 5A) = 5t/2 - 4
Então, os valores de A e B são:
{ 6A = 5/2 -> { A = 5/12
{ 6B - 5A = -4 -> { B = (5A - 4)/6 = (5*5/12 - 4)/6 -> { B = - 23/72
Então, a solução particular é:
-> xp = At + B
-> xp = 5t/12 - 23/72 (II)
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3) Solução completa:
Somando as soluções encontradas, a solução geral da EDO é:
-> x = xh + xp
-> x = K1*exp(2t) + K2*exp(3t) + 5t/12 - 23/72
Onde K1 e K2 são constantes quaisquer.
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