Enunciado
Cálculo - Boyce - Equações Diferenciais - Ed: 10º - Capítulo 2.Problemas Variados - Ex. 33
Equações de Riccati. A equação
é conhecida como uma equação de Riccati. Suponha que é conhecida alguma solução particular dessa equação. Uma solução geral contendo uma constante arbitrária pode ser obtida pela substituição
.
Mostre que satisfaz a equação linear de primeira ordem
Note que vai conter uma única constante arbitrária.
Passo 1
Nesse exercício, vamos primeiramente supor uma solução para a equação de Riccati e após isso aplicaremos a substituição sugerida pelo enunciado para verificarmos se a equação é satisfeita ou não.
Passo 2
Vamos supor da seguinte forma:
Essa será nossa solução particular para a equação de Riccati. Temos também mais uma solução para a equação que o enunciado nos dá, onde
Se derivarmos essa expressão em relação a , vamos ter que:
E isso será igual a
Manipulando toda essa expressão estranha, vamos chegar que:
Multiplicando toda expressão por , teremos:
Isso nos prova que satisfaz a expressão dada, uma vez que a derivada de da a própria expressão
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)