Verifique se cada uma das equações é exata e, em caso afirmativo, resolva-a. Caso a equação seja não exata, encontre um fator integrante e determine a solução.
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Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma equação diferencial e a missão é verificar se ela é exata. Se for, a gente resolve direto. Se não for, a gente encontra um fator integrante pra fazer ela ficar exata e então resolve. Vamos precisar usar conceitos de equações diferenciais exatas e fatores integrantes.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as funções
e
da nossa equação:
Passo 3
Agora, para verificar se a equação é exata, a gente calcula as derivadas parciais:
Passo 4
Como
, a equação é exata! Isso significa que existe uma função potencial
tal que:
Passo 5
Vamos encontrar
integrando
em relação a
:
Passo 6
Agora, derivamos
em relação a
e igualamos a
para encontrar
:
Passo 7
Então, a função potencial completa é:
Resposta
A solução da equação diferencial é:
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Ache a solução geral das seguintes equações diferenciais lineares de primeira ordem:
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Verifique se cada equação diferencial a seguir é ordinária ou parcial e se a função dada é uma solução da equação.
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Para cada uma das seguintes equações diferenciais abaixo, diga a sua ordem e classifique em linear ou não-linear.
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Ache a solução geral das seguintes equações diferenciais lineares de primeira ordem:
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