Se e são tais que o wronskiano delas vem dada por , determine se elas são LI
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. A gente tem duas funções, e , e o wronskiano delas é dado por:
A pergunta é: essas funções são linearmente independentes (LI)?
Para resolver isso, vamos precisar entender o que é o wronskiano e como ele está relacionado com a independência linear das funções. Não se preocupa se não sabe muito sobre isso, vamos explicar tudinho passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre independência linear. Duas funções e são consideradas linearmente independentes se não existe um número constante tal que . Em outras palavras, uma função não pode ser escrita como uma múltiplo da outra.
Passo 3
Agora, o wronskiano é uma ferramenta que nos ajuda a verificar essa independência. Para duas funções e , o wronskiano é definido como:
Se o wronskiano for diferente de zero em pelo menos um ponto no intervalo considerado, isso indica que as funções são linearmente independentes nesse intervalo.
Passo 4
Vamos analisar o wronskiano dado:
Queremos ver onde esse wronskiano é diferente de zero.
Para : Sabemos que é sempre maior ou igual a zero, e multiplicando por , que é diferente de zero, o wronskiano também será diferente de zero.
Para : Aqui, o wronskiano é zero, porque multiplica por .
Passo 5
Mesmo que o wronskiano seja zero em , ele é diferente de zero para todos os outros valores de . Isso é suficiente para concluir que as funções e são linearmente independentes no intervalo considerado (exceto possivelmente no ponto , mas isso não afeta a independência geral).