Coeficientes a determinar. Vamos mostrar um modo diferente de resolver a equação

dy/dt = a*y - b

(a) Resolva a equação simples

dy / dt = a * y

(b) Observe que a única diferença entre as Eqs. (i) e (ii) é a constante -b na Eq.1. Parece razoável, portanto supor que as soluções dessas equações diferem de apenas uma constante. Teste essa hipótese tentando encontrar uma constante k tal que y = y1(t) + k é uma solução da Eq.1.

Passo 1

Vamos agora ver como resolvemos edo do seguinte tipo:

d y d t = a y

Sabemos que y é função de t, portanto multiplicamos ambos os lados da equação por d t .

d y = a y d t ⇒ d y y = a d t   c o m   a ≠ 0

Agora, integramos ambos os lados

∫ d y y = ∫ a d t ⇒ ln ⁡ y = a t + C  

⇒ y 1 = c e a t

Passo 2

b) Seja   y   =   y 1 t + k solução de Eq.1, portanto

y 1 ' t = a y 1 t + k - b  

a c e a t = a c e a t + a k - b

k   = b a

Resposta

y 1 = c e a t

k   = b a

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Verifique que a função dada é solução da equação dada.x(t) = tg(t) , - π / 2tπ / 2 , e dx / dt = 1 + x^2
Determine as funções constantes, caso existam, que sejam soluções da equação dada.dx / dt = t * x^2
Determine as funções constantes, caso existam, que sejam soluções da equação dada. d y d x = 1 + y 2
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Determine as funções constantes, caso existam, que sejam soluções da equação dada.dx / dt = 1 - x^2