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Enunciado

Cálculo - Um curso de Cálculo Volume 2 - 5ª Edição - Hamilton Luiz Guidorizzi- Ed: 5º - Capítulo 5.2 - Ex. 3c

Resolva a equação. (overset(˙)(y) = (d y)/(d t) e overset(¨)(y) = (d^2 x)/(d t^2))

c ) overset(¨)(y) - 7 overset(˙)(y) = 0

Passo 1

Se usarmos, para esse caso que y = e^(lambda t) -> overset(˙)(y) = lambda e^(lambda t) -> overset(¨)(y) = lambda^2 e^(lambda t) , assim:

overset(¨)(y) - 7 overset(˙)(y) = 0 -> lambda^2 e^(lambda t) - 7 lambda e^(lambda t) = e^(lambda t) (lambda^2 - 7 lambda) = 0

e^(lambda t) (lambda^2 - 7 lambda) = 0 -> lambda^2 - 7 lambda = 0 -> lambda (lambda - 7) = 0 -> lambda_1 = 0 e lambda_2 = 7

Passo 2

Identificados os valores de lambda , podemos Agora reescrever o y pelo teorema que diz que se temos duas raízes lambda_1 e lambda_2 da equação característica (ou seja, a função e^(lambda t) (lambda^2 - 7 lambda) = 0 ), então se lambda_1 != lambda_2 podemos afirmar que:

y (t) = A e^(lambda_1 t) + B e^(lambda_2 t)

Assim, substituindo os valores de lambda_1 e lambda_2 :

y (t) = A e^(0 t) + B e^(7 t) = A (1) + B e^(7 t) = A + B e^(7 t)

Resposta

y (t) = A + B e^(7 t)

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Resolva a equaçãoe) (d^2 x)/(d t^2) - 3 x = 0
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Resolva a equaçãoh) (d^2 y)/(d x^2) + 6 (d y)/(d x) + 9 y = 0
Resolva a equaçãog) (d^2 y)/(d x^2) - (d y)/(d x) - 2 y = 0
Resolva a equaçãom) (d^2 x)/(d t^2) = 0