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Listas EDO calculo 3, Exercícios de Cálculo

Cálculo 3 lista de exercicios para praticar para provas, atividades e muito mais

Tipologia: Exercícios

2019

Compartilhado em 03/04/2019

reiisonssa
reiisonssa 🇧🇷

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bg1
1
UNIFACS Universidade Salvador
Curso: Engenharias
Disciplina: Equações Diferenciais e Séries / Cálculo III
2a Lista de Exercícios 2013.1
1. Verifique se as funções abaixo dependentes de constantes arbitrárias satisfazem às equações
diferenciais ao lado.
Funções:
Equações Diferenciais:
a) y = C e 3x
y´+3y = 0
b) y = C cosx
y´ + y tgx = 0
c) y = C1 cos3x + C2 sen3x.
y´´ + 9y = 0
d) y = Cx3
xy´= y
e) y = ex + C1x + C2
y´´ = ex
2. Resolva as seguintes equações diferenciais a variáveis separáveis:
a) y´+ y = 1
h)
yx4y
xy2x
dx
dy
2
2
n)
tut2u2
dt
du
y
xdy xdx sen 20
b) x y´= 3y
i) tg(x) y´ = y
0) 2y(x+1)dy = x dx
dy
dx ex y
c) y´= 2xy
j) tg(x) sen2(y) dx + cos2(x) cotg(y) dy = 0
p)
0
y
yy
x
1x2x
'y 324
dy
dx
xxy
y x y
2
4
2
2
d)
0tt
dt
dy
e3y
k) 3 ex tg(y) dx + (1 ex) sec2(y) dy = 0
q) (y + yx2) dy + ( x + xy2) dx = 0
1 0 1 1
2 3
xdy
dx y y,
e)
4
2
i
dt
di
2
l) x y y´= 1 x2
r) y´ = x 1 + xy y
f)
0dxxsendy
x
y2
m) ex dy = 2x dx
s) (x + 1 ) dy ( x + 6 ) dx = 0
g)
yx
e
dx
dy
t) x2 yx2 = y
3. Para as equações diferenciais a seguir determine as soluções particulares que satisfazem as condições
iniciais.
a) xy´= 2y y( 2) = 1
d)
e2πy ,yylnxseny'
b) (1 + ex)y y´= ex, y(0) = 1
e)
11y 0,y
dx
dy
x1 32
c) (xy2 + x) dx + ( x2y y ) dy = 0; y(2) =1
f)
12πy 0,dye1ydxxysen xcos2
pf3

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UNIFACS – Universidade Salvador

Curso: Engenharias

Disciplina: Equações Diferenciais e Séries / Cálculo III

a Lista de Exercícios 2013.

  1. Verifique se as funções abaixo dependentes de constantes arbitrárias satisfazem às equações

diferenciais ao lado.

Funções: Equações Diferenciais:

a) y = C e

 3x y´+3y = 0

b) y = C cosx y´ + y tgx = 0

c) y = C 1 cos3x + C 2 sen3x. y´´ + 9y = 0

d) y = Cx

3 xy´= y

e) y = e

x

  • C 1 x + C 2 y´´ = e

x

  1. Resolva as seguintes equações diferenciais a variáveis separáveis:

a) y ´ + y = 1 h) 4y x y

2x xy

dx

dy

2

2

 n)^2 2u t tu dt

du    

b) x y ´ = 3y i) tg(x) y ´ = y 0) 2y(x+1)dy = x dx

c) y ´ = 2xy j) tg(x) sen

2 (y) dx + cos

2 (x) cotg(y) dy = 0

p) 0 y

y y

x

x 2 x 1 y'

4 2 3

 

d) t t 0

dt

dy e

y 3   

k) 3 e

x tg(y) dx + (1 – e

x ) sec

2 (y) dy = 0 q) (y + yx

2 ) dy + ( x + xy

2 ) dx = 0

e) 4 2

i

dt

di 2  

l) x y y ´ = 1  x

2

r) y´ = x – 1 + xy  y

f) dy senx^ dx^0

x

y (^2)  

m) e

x dy = 2x dx s) (x + 1 ) dy – ( x + 6 ) dx = 0

g)

x y e dx

dy (^)  

t) x

2 y´  yx

2 = y

  1. Para as equações diferenciais a seguir determine as soluções particulares que satisfazem as condições

iniciais.

a) xy´= 2y y(  2) = 1 d)y'sen  x yln y, y π 2  e

b) (1 + e

x )y y ´ = e

x , y(0) = 1

e) y 0, y  1 1

dx

dy 1 x

2 3    

c) (xy

2

  • x) dx + ( x

2

y – y ) dy = 0; y(2) =1 f)ysen  xdx y 2  1 e cos^ x^ dy0,y π 2   1

  1. Verifique se as equações a seguir são exatas ou não exatas. Para as equações exatas, encontre a

solução.

a) 2 y 2 x

2 x 4 y y 

b) (2xy

2

  • 2y ) + ( 2x

2 y + 2x ) y´ = 0

c) e cosy 2 cosx

2 ysenx e seny

dx

dy

x

x

d) (e

x seny +3y)dx  ( 3x  e

x seny ) dy = 0

e) ( xlny + xy ) dx + ( y lnx + xy ) dy = 0 f) 6 xdx (ln x 2 )dy 0 x

y     

g) (3x

2 2xy + 2 ) dx + (6y

2

  • x

2 +3 ) dy = 0 h) (xe

x

  • y) dx + ( x + ye

y ) dy = 0;

  1. Encontre o valor da constante b para que as equações a seguir sejam exatas e resolva a equação com o

valor de b encontrado

a) (xy

2

  • bx

2 y ) dx + ( x + y)x

2 dy = 0; b) ( ye

2xy

  • x ) dx + bxe

2xy dy = 0

  1. Mostre que as equações a seguir não são exatas, mas se tornam exatas quando multiplicadas pelo fator

(x,y) Resolva as equações exatas assim obtidas.

a) x

2 y

3

  • x(1 + y

2 ) y´ = 0 3 xy

(x ,y) ; b) dy 0 y

cosy 2 e cosx 2 e senxdx y

sen y

x x  

 

x

(x ,y) ye

Observação: A função (x,y) é chamada de fator integrante ou fator de integração para a equação

  1. Uma equação diferencial linear de 1

a ordem se escreve na forma a(x)y (fx) dx

dy  . Verifique quais das

seguintes equações são lineares, identificando as funções a(x) e f(x) e resolva as equações lineares

a) y´+e

x y =x

2 y

2 ; b) y´ + 2y = 2e

x ; c) x y´+ y + 4 = 0 ;

d) yy´ = y

2

  • senx (^) e) ( y  senx ) dx + x dy = 0 ; f) y´  4y = 2x 4x

2 ;

  1. Resolva as equações a seguir que podem ser: variáveis separáveis, exatas ou lineares.

a) y´= x  1 + xy  y b) x

2 y´  yx

2 = y

c) (ysenx  tgx) dx + ( 1 – cosx ) dy = 0 d)^ xy´+ y = 2x + e

x

e) (2xy + 1)dx + (x

2

  • 4y)dy = 0, y(1) = 1;

f) x 2 , y e 0 x

y y'    