Exercícios Resolvidos de Método de Runge-Kutta
Enunciado
A informação abaixo é essencial num PVI:
- Intervalo
- Erro
- iterações
- Valor Inicial
Passo 1
Vamos lá!! Afinal, o que é um PVI, Problema de Valor Inicial?
Antes de falar o que é um PVI, vamos entender porque eles são tão comuns. Veja essa EDO:
Resolver uma EDO é achar todas as funções que satisfazem à equação. Nesse caso, a solução é:
Onde e são constantes reais arbitrárias. Isto é, pra qualquer valores que a gente jogar nessas constantes, a função sempre vai satisfazer à EDO. Chamamos isso de solução geral da EDO.
Pra determinar uma função só, precisamos impor mais umas condições. Por exemplo,
Agora sim temos só uma solução! Vimos que a geral é:
Então, precisamos achar os valores de e . Para isso, vamos substituir os pontos que foram dados:
Onde . Fazendo e , achamos os valores para e , que são:
Dessa forma, a resposta da EDO será:
Isso aí é um PVI: a EDO mais os valores iniciais da função e de suas derivadas. Observe que para a nossa EDO aqui, que é de ordem , temos condições iniciais, sobre e . Se fosse de ordem , precisaríamos só do valor de pra determinar a solução.