Enunciado

Em cada um dos problemas de 7 a 16, encontre a solução geral da equação diferencial dada.

y ' ' + 6 y ' + 13 y = 0

Passo 1

O começo da nossa seção 3.3, temos uma equação geral dada por a y ' ' + b y ' + c y = 0 , onde a , b e c são números reais. Supondo como solução y = e r t , é possível descrever a nossa solução geral.

Passo 2

Usando a ideia do passo 1, temos que

y ' ' + 6 y ' + 13 y = r 2 e r t + 6 r e r t + 13 e r t = 0

Na qual temos que y ' ' = r 2 e r t e y ' = r e r t

Assim temos nossa equação característica dada por

r 2 + 6 r + 13 = 0

Agora só precisamos resolver nossa equação de segundo grau. Lembra de Baskara? Tem gente que acha que não serve pra nada hahaha. Resolvendo nossa equação chegamos em

r = - 3 ± 2 i

Tendo como solução

y = c 1 e - 3 + 2 i t + c 2 e - 3 - 2 i t = e - 3 t c 1 e 2 i t + c 2 e - 2 i t

Outra forma de escrevermos nossa solução é utilizando uma transformação pela fórmula de Euler e tomar

y = e - 3 t ( C 1 cos ⁡ 2 t + C 2   s e n   2 t )

Perceba que C 1 e C 2 são diferentes de c 1 e c 2

Resposta

y = e - 3 t ( C 1 cos ⁡ 2 t + C 2   s e n   2 t )

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Determine a soluçãod ) overset(¨)(x) + 4 overset(˙)(x) + 3 x = 8 e^(2 t)
Determine a soluçãoh ) (d^2 y)/(d t^2) - 3 (d y)/(d t) + 2 y = t^2
Faça o gráfico da solução particular e de várias outras soluções. Que características essas soluções têm em comum? y ´ ´ + 3 y ´ + 2 y = c o s ⁡ ( x )
Escreva uma solução tentativa para o método dos coeficientes indeterminados. Não determine os coeficientes. y ´ ´ - 3 y ´ + 2 y = e x + s e n ( x )
Resolva a equação diferencial ou problema de valor inicial usando o método dos coeficientes indeterminados. y ´ ´ - y = x 3 - x