UFU, Sem Campus, Cálculo 2, Listas Cálculo 2 - Avaliação EDO Alta Ordem 2020.2, Questão 1b
Determine a solução geral das EDO’s homogêneas:
b)
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão.
O enunciado nos deu uma EDO homogênea de terceira ordem e pediu pra gente encontrar a solução geral dela. Beleza, mas como a gente resolve isso?
Galera, os métodos de resolução para EDO’s de segunda ordem também podem ser estendidos pra EDO’s de ordem mais alta. Então, o esquema de resolução é o mesmo: a gente vai montar uma equação característica para a EDO, calcular suas raízes e analisar cada caso.
Se nós tivermos raízes reais e distintas, nossa solução tem a forma:
Se nossas raízes forem reais e iguais, vamos ter uma solução da forma:
E, por fim, se as raízes forem complexas com , temos uma solução da forma:
Vamos ver em qual dos três caso se encaixa nossa EDO.
Vamos lá!
Passo 2
Para a nossa EDO:
Temos a equação característica:
Vamos agrupar os termos pra ficar mais fácil calcular as raízes:
Vamos colocar o termo comum em evidência:
Pra que esse produto seja verdadeiro ou . Dessa forma, temos:
Então, nossas raízes são , e . São raízes reais e distintas, certo? Então nossa solução é da forma:
Substituindo os valores de , e , temos:
Prontinho, galera! Até a próxima! 😉