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Resolução de Equações Diferenciais Ordinárias Lineares Homogêneas de Segunda Ordem, Exercícios de Cálculo Avançado

Neste documento, encontram-se as soluções gerais de equações diferenciais ordinárias lineares homogêneas de segunda ordem com coeficientes constantes. Além disso, são abordados problemas relacionados a valores iniciais, linearidade e independência de soluções. Os casos de raízes degeneradas reais e complexas são discutidos.

O que você vai aprender

  • Como mostrar que eα1x e eα2x são linearmente independentes?
  • Qual é a solução geral de uma EDO linear homogênea de segunda ordem com coeficientes constantes?
  • Em que casos as raízes das equações características são complexas e degeneradas?

Tipologia: Exercícios

2021

Compartilhado em 16/04/2021

matheus-borges-75
matheus-borges-75 🇧🇷

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1.
Encontre as soluções gerais das equaçõess abaixo:
2.
Resolva os problemas de valor inicial:
3. Mostre que eα1x e eα2x são linearmente independentes sempre que α1 e α2 forem números reais
distintos.
4.
Verifique que xe
αx
é uma solução das EDOs lineares homogêneas de segunda ordem e com
coeficientes constantes
cujas raízes das equações características são degeneradas e de valor α
e mostre que esta função e eαx são linearmente independentes:
5.
Mostre que e
ax
cos bx e e
ax
sin bx são soluções linearmente independentes das das EDOs lineares
homogêneas de
segunda ordem e com coeficientes constantes cujas raízes das equações
características são complexas e da forma
α1
=
a
+
bi e α2
=
a
bi.
pf2

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Baixe Resolução de Equações Diferenciais Ordinárias Lineares Homogêneas de Segunda Ordem e outras Exercícios em PDF para Cálculo Avançado, somente na Docsity!

  1. Encontre as soluções gerais das equaçõess abaixo:
  2. Resolva os problemas de valor inicial:
  3. Mostre que ^1 x^ e ^2 x^ são linearmente independentes sempre que α 1 e α 2 forem números reais distintos.
  4. Verifique que xeαx^ é uma solução das EDOs lineares homogêneas de segunda ordem e com coeficientes constantes cujas raízes das equações características são degeneradas e de valor α e mostre que esta função e eαx^ são linearmente independentes:
  5. Mostre que eax^ cos bx e eax^ sin bx são soluções linearmente independentes das das EDOs lineares homogêneas de segunda ordem e com coeficientes constantes cujas raízes das equações características são complexas e da forma α 1 = a + bi e α 2 = a − bi.
  1. Encontre uma EDO linear homogênea de segunda ordem e com coeficientes constantes cuja solução geral seja: (a) ( c 1 + c 2 x ) e −^3 x (b) c 1 ex^ sin 2 x + c 2 ex^ cos 2 x
  2. Mostre que a solução geral da equação de coeficientes constantes y 𝘫𝘫^ 2 ay 𝘫^ + ( a^2 + b^2 ) y = 0 pode ser re-escrita na forma (^) y ( x ) = c 1 eax^ cos( bx + c 2 ). Escreva a solução geral da equação y 𝘫𝘫^ + 4 y = 0 nesse formato.
  3. Encontre as soluções gerais das equaçõess abaixo: