Encontre a solução geral da equação abaixo:
Passo 1
Vamos começar reorganizando a equação do problema. Para isso, distribuímos
Olha só, temos uma equação na forma
com e . Ou seja, temos uma equação na forma da equação de Bernoulli.
Passo 2
Então já identificamos que se trata de uma equação de Bernoulli. Vamos agora resolvê-la. Para isso, começamos dividindo tudo por :
Passo 3
Feito isso, vamos fazer a substituição
Em que esse é justamente uma variável que criamos para ajudar a solucionar o problema. Beleza, para substituir esse , vamos derivá-lo:
Assim, na nossa equação, vamos ter
Que é uma equação na forma
ou seja, uma equação linear. 😊
Passo 4
Vamos então resolver essa equação linear. De forma geral, essa equação vai ter solução na forma
Em que é o fator integrante. Show, então, para o nosso problema, teremos
Para resolver essa integral, vamos usar a integração por partes, seguindo a regra do LIATE, vamos ter:
Assim:
Ou seja, a nossa solução vai ser
Passo 5
Show, encontramos , mas queremos , né? Então vamos voltar para essa variável:
E a solução fica assim, na forma implícita mesmo.