Question
Verifique se equação d ferencial é homogênea c em caso afirmativo resolva-a satisfazendo a condição de contorno (dy)/(dx)=(xy)/(x^2)-y^(2), y(1)=1 Escolha uma opção: a (x^2)/(y^2)-2lnvert (y)/(z)vert =lnvert xvert b 3xy^2-lnvert (y)/(x)vert =lnvert (y)/(x)vert +2 -x^2y-2lnvert (y)/(x)vert =lnvert xvert -1 d -(x^2)/(y^2)-e^(y)/(x)=lnvert (y)/(x)vert -(3)/(4) e -(x^2)/(2y^2)-lnvert (y)/(x)vert =lnvert xvert -(1)/(2)
Solution
3.2
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Inês
Elite · Tutor por 8 anos
Resposta
equação diferencial dada é homogênea, pois todos os termos são de mesmo grau em x e y. Para resolver essa equação, podemos usar a técnica de separação de variáveis.Multiplicando ambos os lados da equação por
, obtemos:
Agora, podemos separar as variáveis:
Integrando ambos os lados, obtemos:
A integral do lado esquerdo é simples:
Para resolver a integral do lado direito, podemos fazer uma substituição trigonométrica. Definindo
, temos:
A integral é agora mais simples:
Usando a identidade trigonométrica
, obtemos:
A integral é agora mais simples:
Usando a substituição
, temos:
Substituindo
, temos:
Agora, podemos usar a condição de contorno
para encontrar o valor de
. Substituindo
e
na equação, obtemos:
Simplificando, temos:
Portanto,
.A solução geral da equação diferencial é então:
Simplificando, temos:
Portanto, a solução é
, onde
é uma constante arbitrária.Comparando com as opções fornecidas, a resposta correta é a opção c)
.