Sistemas EDO – método da eliminação ou método matricial
a) Encontre a solução do sistema linear homogêneo de EDO’s usando o método de autovalores e autovetores.
b) Encontre a solução geral do sistema linear não=homogêneo (cujo sistema homogêneo associado está na parte (a)) utilizando o método de variação de parâmetros.
Passo 1
Para achar os autovalores, basta fazermos :
Passo 2
A equação do autovetor diz que . Então vamos fazer assim, vamos chamar de o autovetor associado ao autovalor .
Como as equações são linearmente dependentes, vamos dizer que:
Sendo então:
Para achar vamos fazer:
Como de novo as equações são linearmente dependentes, vamos fazer:
Passo 3
Nossa solução vai ser:
Passo 4
Vamos agora usar o método da variação de parâmetros para acharmos uma solução da EDO não homogênea:
Onde :
Assim:
Passo 5
Vamos agora calcular a inversa de:
Primeiramente seu determinante vale:
Logo sua matriz inversa será
Pois a matriz inversa de
Assim:
Integrando para obter v temos:
Logo nossa solução particular é :
Nossa solução geral é da forma:
Resposta