Verifique se y = -t * cos(t) - t é uma solução do problema de valor inicial

t * (dy / dt) = y + t^2 * sen(t), y(π) = 0

Passo 1

Aqui está um dos exercícios mais tranquilos que você pode pegar de cálculo. Porque não precisamos resolver a equação diferencial e sem usar vários métodos de resolução. Só precisamos jogar essa solução do enunciado na equação e ver se ela é realmente funciona. Então temos :

t d y d t =   y + t 2 sin ⁡ t  

Podemos reescrever essa função como

t y ' = y + t 2 sin ⁡ t  

y ' = y t + t sin ⁡ t

Show. Então agora vamos pegar nossa função para y

y =   - t cos ⁡ t   - t  

O que vamos fazer agora será derivar essa equação

y ' =   - cos ⁡ t + t sin ⁡ t - 1  

Passo 2

Visto que a função que queremos chegar é

y ' = y t + t sin ⁡ t

Podemos fazer o seguinte. Dividir y por t. E depois somar a parte t sin ⁡ t   . Então vamos meter a mão na massa   :

y =   - t cos ⁡ t   - t  

y t =   - cos ⁡ t - 1

y t + t sin ⁡ t =   - cos ⁡ t - 1   + t sin ⁡ t    

Que é exatamente nossa derivada

y ' =   - cos ⁡ t + t sin ⁡ t - 1

Prontinho. Conseguimos demonstrar que é solução. Terminamos por aqui. Te vejo na próxima resolução : )

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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