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Edo-fatores Integrantes

Pesquisas Acadêmicas: Edo-fatores Integrantes. Pesquise 862.000+ trabalhos acadêmicos

Por:   •  29/10/2014  •  505 Palavras (3 Páginas)  •  318 Visualizações

Página 1 de 3

•Fatores integrantes;

•1º caso;

•2º caso;

•Atividade avaliativa.

Uma equação diferencial na forma

M(x,y)dx + N(x,y)dy=0

não é chamada de exata se:

x

M

y

M

FATORES INTEGRANTES

Algumas vezes podemos transformar

uma equação diferencial não exata em

exata através da sua multiplicação por

uma função , denominada de fator

integrante.

(x, y)

1º CASO: A EDO admite um fator

integrante unicamente em funções

Logo:

x(  (x)). ( )

1

f x

x

N

y

M

N



Podemos considerar, que:

dx

x

N

y

M

N

x e

1 

( )

Achar a solução geral da equação

diferencial:

(3 ) 2 0

2 2

x  y dx  xydy 2

1º passo) Verificar se é exata

(3 ) 2 0

2 2

x  y dx  xydy 

y

y

M

M x y x y

2

( , ) 3

2 2

 

 

y

x

M

N x y xy

2

( , ) 2

x

M

y

M

Não é exata

2º passo) Procurar um fator integrante

xy x

y

y y

x xy

N

y

M

N

2

2

4

( 2 2 )

2

1 1

 

    

Como o resultado é uma função de x, existe

um fator integrante , que é obtido

através :

(x)

2

ln 1

( )

2

x

x e

x

 

x

d x

x

d x

x

N

y

M

N

x e e e

2ln .

2

1

( )

 

 

 

3º passo) Multiplicando a ED por

Obtemos a equação diferencial exata.

 

. 0

2

3 .

. 0

2

.

3

(2 ). 0

1

3 .

1

2

2

2 2

2

2

2

2

2 2

2

 

 

 

 

  

dy

x

y

dx

x

y

dy

x

xy dx

x

y

x

x

xy dy

x

x y dx

x

(x)

EDO exata

M x, y   N x, y  

4º passo) Solução de uma EDO exata:

x

y

x

x

xy dx x

x

y

F x y

2

2

2

2

2

( , ) 3  3   3  

  

   

  

  

       F M x, y dx + N x, y - dy C

y

x

y

y

F 2

Integrando

separadamente

 

x

y

x

y x

y

y x y x

dx y x dx

x

y

2 2

2

2 2 1 2 1

2 2

2

2

.( 1)

1

1

.

2 1 1

 

 

  

  

 

3 0

3

2 2

3

2

2

2

  

 

 

   

x y Cx

C

x

y

x

dy C

x

y

x

y

x

y

x

   

  

  

       F M x, y dx + N x, y - dy C

y3

2º CASO: A EDO admite um fator

integrante unicamente em funções

Logo:

y(  (y)). ( )

1

g y

y

M

x

N

M



Podemos considerar, que:

dy

y

M

x

N

M

y e

1

( )

Achar a solução geral da equação

diferencial:

( 1) 0

2

y dx  xy  dy 

1º passo) Verificar se é exata

y

y

M

M x y y

2

( , )

2

y

x

M

N x y xy

( , )  1

x

M

y

M

Não é exata

( 1) 0

2

y dx  xy  dy 

2º passo) Procurar um fator integrante

1

(2 )

( 1)

1 1

 



xy

y

y y

x xy

N

y

M

N

Observe que a relação acima é função de

x e y e, por isso, não existe . Vamos

Verificar se a EDO admite fator integrante

Função apenas de . Para isso,

vamos determinar a relação:

  (x)

y(  (x))  

y

y y

y y

M

x

N

M

1

2

1 1

2

    

y

d y

y

d y

y

M

x

N

M

y e e e

ln

.

1 1

( )

 

 

y

y

1

( ) 

3º passo) Multiplicando a ED por

Obtemos a equação diferencial exata.

 

  . 0

1

.

. 0

1

.

( 1). 0

1

.

1

2

2

 

 

 

  

  

dy

y

y dx x

dy

y y

xy dx

y

y

xy dy

y

y dx

y

(y)

M x, y   N x, y  

EDO exata 4

4º passo) Solução de uma EDO exata:

 

F(x, y)  y dx  xy    

  

  

       F M x, y dx + N x, y - dy C

y

x

y

F

xy y C

...

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