Exercícios Resolvidos de Método dos Coeficientes Indeterminados – Produto de Funções
Ver TeoriaEnunciado
Determine a solução geral da equação diferencial linear de 2ª ordem não homogênea com coeficientes constantes:
Passo 1
A equação é não homogênea, então a solução geral é
onde é a solução já encontrada:
Vamos agora achar a solução particular
Passo 2
Agora que o bicho pega, vamos achar a solução particular! Lembrando que a equação é:
Temos que determinar qual vai ser o nosso “chute” pra . Vamos começar identificando a função do lado direito da equação.
Temos uma função exponencial multiplicando uma trigonométrica, então nossa solução particular também vai ser algo do tipo!
Passo 3
Show! Vamos derivar a função, usando as regra do produto e da cadeia:
Agora é arregaçar as mangas e calcular essa derivada segunda:
Ufa! Demorou mas foi!
Passo 4
Agora vamos substituir , e na EDO:
O que dá esse troço bizarro aí:
Depois de cortarmos e colocarmos em evidencia o seno e o cosseno chegamos a:
Passo 5
Excelente! Repare que do lado direito temos
Ou seja, vamos cair num sistema:
Arrumando um pouco:
Substituindo uma equação na outra chegamos a:
Substituindo :
Passo 6
Então solução particular é:
Lembrando que achamos a solução homogênea
Logo, a solução geral da equação vai ser