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Equação diferencial

Equação diferencial

Mensagempor Crist » Qua Jan 15, 2014 16:08

Alguem poderia me ajudar a resolver a equação diferencial por separação de variáveis, já estou exausta de tanto tentar e não consigo.
y´= y - x
y(0) = 2

R.: y = x + e^x + 1
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Re: Equação diferencial

Mensagempor Man Utd » Ter Jan 28, 2014 16:34

Olá :)

Dada uma equação diferencial do tipo y'+P(x)y=f(x) temos que usar o método do fator integrante : e^{\int \; P(x) \; dx}=e^{-x}


multiplique toda a equação por e^{-x} :


e^{-x}*y'-e^{-x}*y=-e^{-x}*x


\frac{d \left(e^{x-}*y \right) }{dx}=-e^{x}*x


integre os dois lados em relação a x:


e^{-x}*y=\int \; -e^{x}*x \; dx


Avance....
Editado pela última vez por Man Utd em Ter Jan 28, 2014 19:49, em um total de 1 vez.
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Re: Equação diferencial

Mensagempor Russman » Ter Jan 28, 2014 18:29

Ou você pode resolver utilizando o método de supor uma solução. Veja que a equação é da forma
y' + k.y = f(x) de onde, sendo y_1(x) a solução de y'-y=0 e y_2(x) a solução de y'-y=-x, temos a solução de y'-y=-x como sendo y_1(x) + y_2(x).

Supondo y_1(x) = c e^{ax}, temos

cae^{ax} - ce^{ax} = 0
ce^{ax} ( a - 1) = 0
a=1,

portanto, y_1(x) = c.e^{x}.

Agora, supondo y_2(x) = ax+b como sendo polinomial ( já que f(x) o é) de 1° grau, temos

a - ax-b = - x
(a-b) -ax = -x
a-b = 0
-a = -1

de onde chegamos em a=1 e b=1.

Assim, a solução é y(x) = ce^x + x+1 onde determinamos c utilizando y(0) = 2.

y(0) = c+1 = 2
c = 1

A solução é, portanto, y(x) = e^x + x +1.
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Assunto: Funções
Autor: Emilia - Sex Dez 03, 2010 13:24

Preciso de ajuda no seguinte problema:
O governo de um Estado Brasileiro mudou a contribuição previdenciária de seus contribuintes. era de 6% sobre qualquer salário; passou para 11% sobre o que excede R$1.200,00 nos salários. Por exemplo, sobre uma salário de R$1.700,00, a contribuição anterior era: 0,06x R$1.700,00 = R$102,00; e a atual é: 0,11x(R$1.700,00 - R$1.200,00) = R$55,00.
i. Determine as funções que fornecem o valor das contribuições em função do valor x do salário antes e depois da mudança na forma de cobrança.
ii. Esboce seus gráficos.
iii. Determine os valores de salários para os quais:
- a contribuição diminuiu;
- a contribuição permaneceu a mesma;
- a contribuição aumentou.