Enunciado
Cálculo - Boyce - Equações Diferenciais - Ed: 10º - Capítulo 6.6 - Ex. 21
Considere a equação
Em que e são funções conhecidas e deve ser determinada. Como a função desconhecida aparece debaixo do sinal da integral, a equação dada é dita uma equação integral; em particular, ela pertence à classe de equações integrais conhecidas como equações integrais de Volterra. Calcule a transformada de Laplace da equação integral dada e obtenha uma expressão para em função das transformadas e das funções dadas e . A transformada inversa de é a solução da equação original.
Passo 1
Vamos começar relembrando o teorema sobre a convolução. Ele diz que: se e existem e
Então:
Tudo bem???
Passo 2
Então, nossa equação se reduz à:
Se aplicarmos a transformada de Laplace ficamos com:
Passo 3
Como já vimos pelo teorema sobre a convolução:
Igualando as duas equações:
Se aplicarmos a transformada inversa:
Resposta
Para duas funções conhecidas e , a solução para a equação de Volterra é: