Enunciado
Cálculo - Cálculo Volume 2 - 7ª Edição - James Stewart- Ed: 7º - Capítulo 9.1 - Ex. 10
A função satisfaz a equação diferencial
- Quais são as soluções constantes da equação?
- Para quais valores de a função está aumentando?
- Para quais valores de a função está diminuino?
Passo 1
- Queremos encontrar as soluções da equação diferencial que são constantes, para isso precisamos que , portanto:
- Precisamos determinar para quais valores de y a nossa função será crescente. Para que isso aconteça precisamos que . Então,
- Agora nosso objetivo é encontrar para quais valores de a função é decrescente. Ou seja, .
ou
Então são soluções constantes da equação , e
Passo 2
Como é sempre maior que 0, precisamos apenas analisar o caso em que
Podemos descobrir esse intervalo facilmente ao olharmos o gráfico de , onde o eixo horizontal corresponde ao eixo y e o vertical ao eixo t.
Com isso, podemos concluir que quando ou . Então a função está aumentando justamente quando e , podemos escrever isso também da seguinte forma:
Passo 3
Como , precisamos garantir que para que nossa condição seja satisfeita.
Podemos ver quando isso acontece ao olharmos o gráfico dessa função:
Veja que quando
Então a função y(t) será decrescente quando . Também podemos escrever esse mesmo intervalo como
Resposta
- e
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(a) Programe uma calculadora ou um computador para usar o método de Euler para calcular y 1 , onde y x é a solução do problema de valor inicial d y d x + 3 x 2 y = 6 x 2 y 0 = 3 (i) h = 1 (ii) h = 0,1
Ache a solução completa da equação diferencial (2) d y d t = 6 - 3 x ² ².
Ache a solução completa da equação diferencial (6) d y d x = x + x y - y .
Ache a solução completa da equação diferencial dada, determinada pelas condições iniciais (15) d y d x = x 2 - 2 x - 4 ; y = - 6q u a n d ox = 3 .
Ache a solução completa da equação diferencial (9) d y d x = s e c 2 x t g ² y ² .