Question
Qual das funçōes abaixo é solução da equação diferencial y''+3y'=(3x-1)/(x^2) i. y=x^2 ii. y=e^x iii. y=x^-2 iv. y=3x^2 v. y=lnx ivev Apenas iii Apenas v ie iii i. is iv
Solution
4.6
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Gabrielle
Elite · Tutor por 8 anos
Resposta
Para resolver a equação diferencial dada, podemos utilizar o método da substituição. Vamos substituir
e
.Assim, a equação diferencial se torna:
Agora, vamos encontrar uma solução particular para essa equação diferencial. Podemos observar que a função
pode ser simplificada para
. Portanto, a solução particular será da forma
.Substituindo
na equação diferencial, temos:
Simplificando, temos:
Comparando os coeficientes, temos:
e
Portanto,
e
.Assim, a solução particular é
.Agora, vamos encontrar uma solução geral para a equação diferencial. Podemos observar que a equação diferencial é uma equação diferencial linear de segundo grau homogênea. Portanto, a solução geral será da forma
, onde
e
são constantes a serem determinadas e
é a raiz característica da equação característica.A equação característica é
. Resolvendo essa equação, temos
. Portanto, as raízes características são
e
.Assim, a solução geral é
.Portanto, a solução geral da equação diferencial é
.Comparando as opções dadas, podemos ver que a única opção que satisfaz a solução geral é a opção iii)
. Portanto, a resposta correta é a opção Apenas iii.