Encontre a solução geral das equações diferenciais dadas. Classifique cada equação.
y' + y = t e^t;

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para encontrar a solução geral da equação diferencial e classificá-la. Estamos lidando com equações diferenciais lineares de primeira ordem. Para resolver esse tipo de equação, vamos precisar usar o método do fator integrante.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os termos da nossa equação diferencial que seguem a forma padrão:
Aqui, e .

Passo 3

O próximo passo é encontrar o fator integrante , que é dado por:
Como , temos:

Passo 4

Agora, multiplicamos toda a equação diferencial pelo fator integrante:
Isso transforma a equação original em uma forma que facilita a resolução.

Passo 5

Com o fator integrante, o lado esquerdo da equação se torna a derivada do produto :
Agora, podemos integrar ambos os lados em relação a .

Passo 6

Vamos integrar:
A integral do lado esquerdo é simplesmente . Para o lado direito, usamos integração por partes.

Passo 7

Aplicando integração por partes para :
  • Seja e
  • Então, e
Agora, aplicamos a fórmula:
Então:

Passo 8

Voltando à nossa equação integrada:
Agora, vamos isolar dividindo tudo por :
Simplificando os expoentes:

Resposta

A solução geral da equação diferencial é:
onde é a constante de integração.

Classificação

A equação diferencial dada é uma equação linear de primeira ordem.

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<html><head></head><body><div>Determine se a sequência é convergente ou divergente. No caso de sequência convergente determine para onde a sequência converge. <span class="math-inline ">
<mjx-container class=“MathJax” jax=“SVG”><svg style=“vertical-align: -0.912ex;” xmlns=“
http://www.w3.org/2000/svg” width=“12.989ex” height=“2.834ex” role=“img” focusable=“false” viewBox=“0 -849.5 5741.3 1252.5”><title>Sn = n / (2n + 1)</title><g stroke=“currentColor” fill=“currentColor” stroke-width=“0” transform=“scale(1,-1)”><g data-mml-node=“math”><g data-mml-node=“msub”><g data-mml-node=“mi”><path data-c=“1D446” d=“M308 24Q367 24 416 76T466 197Q466 260 414 284Q308 311 278 321T236 341Q176 383 176 462Q176 523 208 573T273 648Q302 673 343 688T407 704H418H425Q521 704 564 640Q565 640 577 653T603 682T623 704Q624 704 627 704T632 705Q645 705 645 698T617 577T585 459T569 456Q549 456 549 465Q549 471 550 475Q550 478 551 494T553 520Q553 554 544 579T526 616T501 641Q465 662 419 662Q362 662 313 616T263 510Q263 480 278 458T319 427Q323 425 389 408T456 390Q490 379 522 342T554 242Q554 216 546 186Q541 164 528 137T492 78T426 18T332 -20Q320 -22 298 -22Q199 -22 144 33L134 44L106 13Q83 -14 78 -18T65 -22Q52 -22 52 -14Q52 -11 110 221Q112 227 130 227H143Q149 221 149 216Q149 214 148 207T144 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140 56 153Z”></path></g><g data-mml-node=“mrow” transform=“translate(2453.8,0)”><g data-mml-node=“mo” transform=“translate(0 -0.5)”><path data-c=“7B” d=“M477 -343L471 -349H458Q432 -349 367 -325T273 -263Q258 -245 250 -212L249 -51Q249 -27 249 12Q248 118 244 128Q243 129 243 130Q220 189 121 228Q109 232 107 235T105 250Q105 256 105 257T105 261T107 265T111 268T118 272T128 276T142 283T162 291Q224 324 243 371Q243 372 244 373Q248 384 249 469Q249 475 249 489Q249 528 249 552L250 714Q253 728 256 736T271 761T299 789T347 816T422 843Q440 849 441 849H443Q445 849 447 849T452 850T457 850H471L477 844V830Q477 820 476 817T470 811T459 807T437 801T404 785Q353 760 338 724Q333 710 333 550Q333 526 333 492T334 447Q334 393 327 368T295 318Q257 280 181 255L169 251L184 245Q318 198 332 112Q333 106 333 -49Q333 -209 338 -223Q351 -255 391 -277T469 -309Q477 -311 477 -329V-343Z”></path></g><g data-mml-node=“mfrac” transform=“translate(583,0)”><g data-mml-node=“mi” transform=“translate(848.6,394) scale(0.707)”><path data-c=“1D45B” d=“M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T89 425T135 442Q171 442 195 424T225 390T231 369Q231 367 232 367L243 378Q304 442 382 442Q436 442 469 415T503 336T465 179T427 52Q427 26 444 26Q450 26 453 27Q482 32 505 65T540 145Q542 153 560 153Q580 153 580 145Q580 144 576 130Q568 101 554 73T508 17T439 -10Q392 -10 371 17T350 73Q350 92 386 193T423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 180T152 343Q153 348 153 366Q153 405 129 405Q91 405 66 305Q60 285 60 284Q58 278 41 278H27Q21 284 21 287Z”></path></g><g data-mml-node=“mrow” transform=“translate(220,-345) scale(0.707)”><g data-mml-node=“mn”><path data-c=“32” d=“M109 429Q82 429 66 447T50 491Q50 562 103 614T235 666Q326 666 387 610T449 465Q449 422 429 383T381 315T301 241Q265 210 201 149L142 93L218 92Q375 92 385 97Q392 99 409 186V189H449V186Q448 183 436 95T421 3V0H50V19V31Q50 38 56 46T86 81Q115 113 136 137Q145 147 170 174T204 211T233 244T261 278T284 308T305 340T320 369T333 401T340 431T343 464Q343 527 309 573T212 619Q179 619 154 602T119 569T109 550Q109 549 114 549Q132 549 151 535T170 489Q170 464 154 447T109 429Z”></path></g><g data-mml-node=“mi” transform=“translate(500,0)”><path data-c=“1D45B” d=“M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T89 425T135 442Q171 442 195 424T225 390T231 369Q231 367 232 367L243 378Q304 442 382 442Q436 442 469 415T503 336T465 179T427 52Q427 26 444 26Q450 26 453 27Q482 32 505 65T540 145Q542 153 560 153Q580 153 580 145Q580 144 576 130Q568 101 554 73T508 17T439 -10Q392 -10 371 17T350 73Q350 92 386 193T423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 180T152 343Q153 348 153 366Q153 405 129 405Q91 405 66 305Q60 285 60 284Q58 278 41 278H27Q21 284 21 287Z”></path></g><g data-mml-node=“mo” transform=“translate(1100,0)”><path data-c=“2B” d=“M56 237T56 250T70 270H369V420L370 570Q380 583 389 583Q402 583 409 568V270H707Q722 262 722 250T707 230H409V-68Q401 -82 391 -82H389H387Q375 -82 369 -68V230H70Q56 237 56 250Z”></path></g><g data-mml-node=“mn” transform=“translate(1878,0)”><path data-c=“31” d=“M213 578L200 573Q186 568 160 563T102 556H83V602H102Q149 604 189 617T245 641T273 663Q275 666 285 666Q294 666 302 660V361L303 61Q310 54 315 52T339 48T401 46H427V0H416Q395 3 257 3Q121 3 100 0H88V46H114Q136 46 152 46T177 47T193 50T201 52T207 57T213 61V578Z”></path></g></g><rect width=“1881.5” height=“60” x=“120” y=“220”></rect></g><g data-mml-node=“mo” transform=“translate(2704.5,0) translate(0 -0.5)”><path data-c=“7D” d=“M110 849L115 850Q120 850 125 850Q151 850 215 826T309 764Q324 747 332 714L333 552Q333 528 333 489Q334 383 338 373Q339 372 339 371Q353 336 391 310T469 271Q477 268 477 251Q477 241 476 237T472 232T456 225T428 214Q357 179 339 130Q339 129 338 128Q334 117 333 32Q333 26 333 12Q333 -27 333 -51L332 -212Q328 -228 323 -240T302 -271T255 -307T175 -338Q139 -349 125 -349T108 -346T105 -329Q105 -314 107 -312T130 -304Q233 -271 248 -209Q249 -203 249 -49V57Q249 106 253 125T273 167Q307 213 398 245L413 251L401 255Q265 300 250 389Q249 395 249 550Q249 710 244 724Q224 774 112 811Q105 813 105 830Q105 845 110 849Z”></path></g></g></g></g></svg></mjx-container></span>.</div>
</body></html>
Use, se possível, o Teste da Razão para decidir se as séries convergem ou divergem: .
<html><head></head><body><div>Encontre a solução geral das equações diferenciais dadas. Classifique cada equação.<br>
<span class="math-inline ">
<mjx-container class=“MathJax” jax=“SVG”><svg style=“vertical-align: -0.464ex;” xmlns=“
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