Enunciado
Cálculo - Boyce - Equações Diferenciais - Ed: 10º - Capítulo 7.6 - Ex. 8
Em cada um dos Problemas 7 e 8, expresse a solução geral do sistema de equações dado em termos de funções reais.
Passo 1
Encontrando os autovalores dessa matriz nós teremos:
O que nos dá uma equação característica igual a:
A única raiz real que conseguiremos é
As outras duas complexas serão:
Passo 2
A partir desses valores vamos encontrar o autovetor associado a , ou seja:
Da primeira linha nós temos:
E da segunda linha temos:
Para a primeira linha uma boa solução seria e , e como a solução para seria , nos dando um autovetor igual a:
Nos dando uma solução por esse autovalor igual a:
Passo 3
Agora para nós teremos:
O que nos dá:
Da segunda linha nós podemos tirar que:
Uma solução para essa equação seria e . E para a primeira linha podemos tirar que:
E como então:
Então o autovetor para esse autovalor será:
O que nos dá uma solução (por parte desse autovalor) igual a:
Sem colocar as constantes nesse momento.
E como , então , uma vez que cosseno é uma função par e seno uma função ímpar.
Logo a solução pode ser escrita como:
Reescrevendo essa solução nós teremos:
Então a solução imaginária pode ser escrita como:
Essa é a hora de colocarmos as constantes.
Nos dando então uma solução geral total igual a:
Coisinha pequena e fofa