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Guias e Dicas
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Formulário - Cálculo 3, Esquemas de Equações Diferenciais

Formulário de Cálculo 3 sobre Equações Diferenciais

Tipologia: Esquemas

2020
Em oferta
30 Pontos
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Compartilhado em 12/01/2020

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bg1
Derivadas de Funções
Integrais de Funções
1) 𝑦 = 𝑐
𝑦’ = 0
2) 𝑦 = 𝑥
𝑦’ = 1
3) 𝑦 = 𝑐. 𝑢
𝑦’ = 𝑐. 𝑢’
4) 𝑦 = 𝑢 + 𝑣 + + 𝑤
𝑦’ = 𝑢’ + 𝑣’ + + 𝑤’
5) 𝑦 = 𝑢𝑚
𝑦’ = 𝑚. 𝑢𝑚−1.𝑢’ , (m0)
6) 𝑦 = 𝑢. 𝑣
𝑦’ = 𝑢. 𝑣’ + 𝑣. 𝑢’
7) 𝑦 = 𝑢
𝑣
𝑦’ = 𝑣.𝑢’−𝑢.𝑣’
𝑣2
8) 𝑦 = 1
𝑢
𝑦’ = −𝑢’
𝑢2
9) 𝑦 = ln𝑢
𝑦’ = 𝑢’
𝑢
10) 𝑦 = 𝑒𝑢
𝑦’ = 𝑒𝑢. 𝑢’
11) 𝑦 = 𝑙𝑜𝑔𝑎𝑢
𝑦’ = 𝑢’
𝑢𝑙𝑜𝑔𝑎𝑒
12) 𝑦 = 𝑎𝑢
𝑦’ = 𝑎𝑢.ln𝑎. 𝑢’ , (a>0, a≠1)
13) 𝑦 = 𝑢𝑣
𝑦’ = 𝑣. 𝑢𝑣−1. 𝑢’ + 𝑢𝑣.ln 𝑢 . 𝑣’ , (u>0)
14) 𝑦 = sin 𝑢
𝑦’ = (cos𝑢).𝑢’
15) 𝑦 = cos𝑢
𝑦’ = (sin𝑢). 𝑢’
16) 𝑦 = tan 𝑢
𝑦’ = (𝑠𝑒𝑐2 𝑢). 𝑢’
17) 𝑦 = cot 𝑢
𝑦’ = (𝑐𝑠𝑐2 𝑢). 𝑢’
18) 𝑦 = sec 𝑢
𝑦’ = (sec𝑢).(tan 𝑢). 𝑢’
19) 𝑦 = csc 𝑢
𝑦’ = (csc𝑢).(cot 𝑢). 𝑢
20) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 sin𝑢
𝑦’ = 𝑢’
1−𝑢2
21) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 cos𝑢
𝑦’ = −𝑢’
1−𝑢2
22) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 tan𝑢
𝑦’ = 𝑢’
(1+𝑢2)
23) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 cot𝑢
𝑦’ = −𝑢’
(1+𝑢2)
24) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 sec𝑢
𝑦’ = 𝑢’
(|𝑢|.𝑢2−1)
25) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 csc𝑢
𝑦’ = −𝑢’
(|𝑢|.𝑢2−1)
26) 𝑦 = sinh 𝑢
𝑦’ = (cosh𝑢). 𝑢’
27) 𝑦 = cosh𝑢
𝑦’ = (sinh𝑢). 𝑢’
28) 𝑦 = tanh 𝑢
𝑦’ = (sech2𝑢).𝑢’
29) 𝑦 = coth𝑢
𝑦’ = (csch2𝑢).𝑢’
30) 𝑦 = sech 𝑢
𝑦’ = (sech𝑢).(tanh 𝑢). 𝑢’
31) 𝑦 = csch 𝑢
𝑦’ = (csch𝑢).(coth 𝑢). 𝑢’
32) 𝑦 = arg sinh𝑢
𝑦’ = 𝑢’
𝑢2+1
33) 𝑦 = arg cosh𝑢
𝑦’ = 𝑢’
𝑢2−1 , (u >1)
34) 𝑦 = arg tanh𝑢
𝑦’ = 𝑢’
(1−𝑢2) , (|u|<1)
35) 𝑦 = arg coth𝑢
𝑦’ = 𝑢’
(1−𝑢2) , (|u|>1)
36) 𝑦 = arg sech 𝑢
𝑦’ = −𝑢’
(𝑢.1−𝑢2) , (0<u<1)
37) 𝑦 = arg csch𝑢
𝑦’ = −𝑢’
(|𝑢|.1+𝑢2) , (u≠0)
38) 𝑑𝑧
𝑑𝑡 =𝜕𝑧
𝜕𝑥 .𝑑𝑥
𝑑𝑡 +𝜕𝑧
𝜕𝑦 .𝑑𝑦
𝑑𝑡 (Regra da Cadeia)
1) 𝑑𝑢 = 𝑢 + 𝑐
2) 𝑢𝑛𝑑𝑢 =𝑢(𝑛+1)
𝑛+1 + 𝑐, (n ≠ -1)
3) 𝑑𝑢
𝑢=𝑙𝑛|𝑢|+ 𝑐
4) 𝑑𝑢
𝑢² = 1
𝑢+ 𝑐
5) 𝑎𝑢𝑑𝑢 =𝑎𝑢
𝑙𝑛𝑎+ 𝑐
6) 𝑒𝑢𝑑𝑢 = 𝑒𝑢+ 𝑐
7) 𝑠𝑖𝑛 𝑢𝑑𝑢 = 𝑐𝑜𝑠𝑢 + 𝑐
8) 𝑐𝑜𝑠 𝑢𝑑𝑢 = 𝑠𝑖𝑛 𝑢 + 𝑐
9) 𝑠𝑒𝑐2 𝑢𝑑𝑢 = 𝑡𝑎𝑛 𝑢 + 𝑐
10) 𝑐𝑠𝑐2 𝑢𝑑𝑢 = 𝑐𝑜𝑡 𝑢 + 𝑐
11) 𝑠𝑒𝑐 𝑢. 𝑡𝑔 𝑢𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑐 𝑢 + 𝑐
12) 𝑐𝑠𝑐 𝑢. 𝑐𝑜𝑡 𝑢𝑑𝑢 = −𝑐𝑠𝑐 𝑢 + 𝑐
13) 𝑡𝑎𝑛 𝑢𝑑𝑢 = 𝑙𝑛 𝑐𝑜𝑠 𝑢 + 𝑐 = 𝑙𝑛 𝑠𝑒𝑐 𝑢 + 𝑐
14) 𝑐𝑜𝑡 𝑢𝑑𝑢 = 𝑙𝑛|𝑠𝑒𝑛𝑢|+ 𝑐
15) 𝑠𝑒𝑐 𝑢𝑑𝑢 = ln| 𝑠𝑒𝑐 𝑢 + tan 𝑢| + 𝑐
16) 𝑐𝑠𝑐 𝑢𝑑𝑢 = 𝑙𝑛|csc 𝑢 cot 𝑢|+ 𝑐
17) 𝑑𝑢
1−𝑢2= 𝑎𝑟𝑐 sin(𝑢)+ 𝑐
18) 𝑑𝑢
1+𝑢2= 𝑎𝑟𝑐 tan(𝑢)+ 𝑐
19) 𝑑𝑢
𝑢𝑢2−1 = 𝑎𝑟𝑐 sec(𝑢)+ 𝑐
20) 𝑑𝑢
𝑢2+𝑎2=1
𝑎. 𝑎𝑟𝑐 tan (𝑢
𝑎) + 𝑐
21) 𝑠𝑖𝑛ℎ 𝑢𝑑𝑢 = 𝑐𝑜𝑠 𝑢 + 𝑐
22) 𝑐𝑜𝑠ℎ 𝑢𝑑𝑢 = 𝑠𝑖𝑛ℎ 𝑢 + 𝑐
23) 𝑠𝑒𝑐ℎ2 𝑢𝑑𝑢 = 𝑡𝑎𝑛ℎ 𝑢 + 𝑐
24) 𝑐𝑠𝑐ℎ2 𝑢𝑑𝑢 = 𝑐𝑜𝑡ℎ 𝑢 + 𝑐
25) 𝑠𝑒𝑐ℎ𝑢. 𝑡𝑔ℎ 𝑢𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑐ℎ 𝑢 + 𝑐
26) 𝑐𝑠𝑐ℎ𝑢. 𝑐𝑜𝑡ℎ 𝑢𝑑𝑢 = −𝑐𝑠𝑐ℎ 𝑢 + 𝑐
27) 𝑑𝑢
1+𝑢2=ln|𝑢 + 𝑢2+ 1| + 𝑐
28) 𝑑𝑢
𝑢2−1 =ln|𝑢 + 𝑢2 1| + 𝑐
29) 𝑑𝑢
1−𝑢2=𝑙𝑛 |1+𝑢
1−𝑢| + 𝑐
30) 𝑑𝑢
𝑢1−𝑢2= arg𝑠𝑒𝑐ℎ|𝑢|+ 𝑐
31) 𝑑𝑢
𝑢1+𝑢2= arg𝑐𝑠𝑐ℎ|𝑢|+ 𝑐
32) 𝑎2 𝑢2𝑑𝑢 =𝑢
2𝑎2 𝑢2+𝑎2
2𝑎𝑟𝑐 sin (𝑢
𝑎) + 𝑐
33) 𝑠𝑒𝑛2𝑢𝑑𝑢 = 1
2cos(2𝑢)
2=𝑢
2sen(2𝑢)
2
34) 𝑐𝑜𝑠2𝑢𝑑𝑢 = 1
2+cos (2𝑢)
2=𝑢
2+sen(2𝑢)
2
35) 𝑐𝑜𝑠3𝑢𝑑𝑢 = 𝑐𝑜𝑠2(𝑢).cos(u)𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑢 𝑠𝑒𝑛3𝑢
3
36) 𝑠𝑒𝑛3𝑢𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑛2(𝑢). sen(u)𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑛³𝑢
3 cos 𝑢
37) 𝑢𝑑𝑣
𝑏
𝑎=𝑢𝑣]𝑎
𝑏𝑣𝑑𝑢
𝑏
𝑎 (Por Partes)
(Logaritmo; Inversa Trigo; Algébrica; Trigonométrica; Exponencial)
38) 𝑉 = 𝑓(𝑥,𝑦) 𝑑𝐴
𝑅 (Iteradas)
39) 𝑓𝑚=1
𝐴(𝑅) .𝑓(𝑥, 𝑦) 𝑑𝐴
𝑅
Diferenciabilidade: ∆𝑓 = 𝑓(𝑥0+ ∆𝑥, 𝑦0+ ∆𝑦) 𝑓(𝑥0,𝑦0)
Diferencial Total: 𝑑𝑤 = 𝑓𝑥(𝑥, 𝑦,𝑧)𝑑𝑥 + 𝑓𝑦(𝑥,𝑦, 𝑧)𝑑𝑦 + 𝑓𝑧(𝑥,𝑦,𝑧)𝑑𝑧
Aprox. Linear Local: 𝐿(𝑥, 𝑦)= 𝑓(𝑥0,𝑦0)+[𝑓𝑥(𝑥0,𝑦0)].(𝑥 𝑥0)+ [𝑓𝑦(𝑥0, 𝑦0)]. (𝑦 𝑦0)
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Baixe Formulário - Cálculo 3 e outras Esquemas em PDF para Equações Diferenciais, somente na Docsity!

Derivadas de Funções Integrais de Funções

𝑚

𝑚− 1

. 𝑢’ , (m0)

𝑢

𝑣

𝑣.𝑢’−𝑢.𝑣’

𝑣

2

1

𝑢

−𝑢’

𝑢

2

9) 𝑦 = ln 𝑢 𝑦’ =

𝑢’

𝑢

𝑢

𝑢

𝑎

𝑢’

𝑢

𝑎

𝑢

𝑢

. ln 𝑎. 𝑢’ , (a>0, a≠1)

𝑣

𝑣− 1

𝑣

. ln 𝑢. 𝑣’ , (u>0)

14) 𝑦 = sin 𝑢  𝑦’ =

cos 𝑢

15) 𝑦 = cos 𝑢  𝑦’ = −(sin 𝑢). 𝑢’

16) 𝑦 = tan 𝑢  𝑦’ =

2

17) 𝑦 = cot 𝑢  𝑦’ = −(𝑐𝑠𝑐

2

18) 𝑦 = sec 𝑢  𝑦’ =

sec 𝑢

tan 𝑢

19) 𝑦 = csc 𝑢  𝑦’ = −(csc 𝑢). (cot 𝑢). 𝑢’

20) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 sin 𝑢

𝑢’

√ 1 −𝑢

2

21) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 cos 𝑢  𝑦’ =

−𝑢’

√ 1 −𝑢

2

22) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 tan 𝑢 𝑦’ =

𝑢’

( 1 +𝑢

2

)

23) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 cot 𝑢 𝑦’ =

−𝑢’

( 1 +𝑢

2 )

24) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 sec 𝑢  𝑦’ =

𝑢’

(|𝑢|.

√ 𝑢

2

− 1 )

25) 𝑦 = 𝑎𝑟𝑐 csc 𝑢

−𝑢’

(|𝑢|.√𝑢

2

− 1 )

26) 𝑦 = sinh 𝑢 𝑦’ = (cosh 𝑢). 𝑢’

27) 𝑦 = cosh 𝑢 𝑦’ =

sinh 𝑢

28) 𝑦 = tanh 𝑢 𝑦’ = (sech

2

29) 𝑦 = coth 𝑢 𝑦’ = −

csch

2

30) 𝑦 = sech 𝑢 𝑦’ = −(sech 𝑢). (tanh 𝑢). 𝑢’

31) 𝑦 = csch 𝑢 𝑦’ = −

csch 𝑢

coth 𝑢

32) 𝑦 = arg sinh 𝑢 𝑦’ =

𝑢’

√ 𝑢

2

  • 1

33) 𝑦 = arg cosh 𝑢

𝑢’

√𝑢

2

− 1

, (u >1)

34) 𝑦 = arg tanh 𝑢 𝑦’ =

𝑢’

( 1 −𝑢

2 )

, (|u|<1)

35) 𝑦 = arg coth 𝑢 𝑦’ =

𝑢’

( 1 −𝑢

2

)

, (|u|>1)

36) 𝑦 = arg sech 𝑢 𝑦’ =

−𝑢’

(𝑢.

√ 1 −𝑢

2

)

, (0<u<1)

37) 𝑦 = arg csch 𝑢 𝑦’ =

−𝑢’

(|𝑢|.

√ 1 +𝑢

2

)

, (u≠0)

38)

𝑑𝑧

𝑑𝑡

𝜕𝑧

𝜕𝑥

𝑑𝑥

𝑑𝑡

𝜕𝑧

𝜕𝑦

𝑑𝑦

𝑑𝑡

(Regra da Cadeia)

𝑛

𝑢

(𝑛+ 1 )

𝑛+ 1

  • 𝑐 , (n ≠ - 1)

𝑑𝑢

𝑢

4)

𝑑𝑢

𝑢²

1

𝑢

5)

𝑢

𝑎

𝑢

𝑙𝑛 𝑎

𝑢

𝑢

7)

8)

2

2

11)

14)

15)

𝑠𝑒𝑐 𝑢𝑑𝑢 = ln | 𝑠𝑒𝑐 𝑢 + tan 𝑢| + 𝑐

csc 𝑢 − cot 𝑢

17)

𝑑𝑢

√ 1 −𝑢

2

= 𝑎𝑟𝑐 sin(𝑢) + 𝑐

𝑑𝑢

1 +𝑢

2

= 𝑎𝑟𝑐 tan

𝑑𝑢

𝑢

√ 𝑢

2

− 1

= 𝑎𝑟𝑐 sec

𝑑𝑢

𝑢

2

+𝑎

2

1

𝑎

. 𝑎𝑟𝑐 tan (

𝑢

𝑎

23)

2

24)

2

26)

𝑑𝑢

√ 1 +𝑢

2

= ln|𝑢 + √𝑢

2

𝑑𝑢

√ 𝑢

2

− 1

= ln|𝑢 + √𝑢

2

𝑑𝑢

1 −𝑢

2

1 +𝑢

1 −𝑢

30)

𝑑𝑢

𝑢

√ 1 −𝑢

2

= − arg 𝑠𝑒𝑐ℎ|𝑢| + 𝑐

31)

𝑑𝑢

𝑢√ 1 +𝑢

2

= − arg 𝑐𝑠𝑐ℎ|𝑢| + 𝑐

32)

2

2

𝑢

2

2

2

𝑎

2

2

𝑎𝑟𝑐 sin (

𝑢

𝑎

33)

2

1

2

cos( 2 𝑢)

2

𝑢

2

sen( 2 𝑢)

2

2

1

2

cos( 2 𝑢)

2

𝑢

2

sen

( 2 𝑢

)

2

35)

3

2

(𝑢). cos(u) 𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑢 −

𝑠𝑒𝑛

3

𝑢

3

36)

3

2

(𝑢). sen(u)𝑑𝑢 =

𝑠𝑒𝑛³𝑢

3

− cos 𝑢

𝑏

𝑎

]

𝑎

𝑏

𝑏

𝑎

(Por Partes)

(Logaritmo; Inversa Trigo; Algébrica; Trigonométrica; Exponencial)

𝑅

(Iteradas)

𝑚

1

𝐴(𝑅)

𝑅

Diferenciabilidade: ∆𝑓 = 𝑓(𝑥

0

0

0

0

Diferencial Total: 𝑑𝑤 = 𝑓

𝑥

𝑦

𝑧

Aprox. Linear Local: 𝐿(𝑥, 𝑦) = 𝑓(𝑥

0

0

[

𝑥

0

0

]

0

) + [𝑓

𝑦

0

0

)]. (𝑦 − 𝑦

0

EQ DIFERENCIAL ORDINÁRIA (EDO)

*solução geral (SG)

*problema de valor inicial (PVI)

EQ. EXATAS

FATOR DE INTEGRAÇÃO

*serve para tornar exata

EDO LINEAR HOMOGÊNEA

1

0

ou 𝑦

0

EDO LINEAR NÃO HOMOGÊNEA

1

0

ou 𝑦

0

Método de solução:

  1. Resolver a EDOL homogênea associada à eq. dada.
  2. Método de variação de parâmetro, que consiste em

determinar uma função c(x) tal que 𝑦 = 𝑐(𝑥). 𝑒

𝑔(𝑥)

EQ. DE BERNOULLI

𝑑𝑦

𝑑𝑥

𝑛

para n=0, n=

ou 𝑦

−𝑛

𝑑𝑦

𝑑𝑥

1 −𝑛

= 𝑓(𝑥) para y≠

EQ. DE RICATTI

𝑑𝑦

𝑑𝑥

ou

𝑑𝑤

𝑑𝑥

1

EQ. DE CLAIRAUT

Cuja família de soluções é dada por:

𝑥 = −𝑓

( 𝑡

) , 𝑦 = 𝑓

( 𝑡

) − 𝑡𝑓′(𝑡)

MÉTODO DE PICARD

𝑦(𝑥) = 𝑐 + ∫

𝑓(𝑡, 𝑦(𝑡))𝑑𝑡

𝑥

𝑥 0

Agora: 𝑦(𝑥

0

) = 𝑐 + ∫

𝑓(𝑡, 𝑦(𝑡))𝑑𝑡 = 𝑐

𝑥

𝑥 0

Implica c=y 0

,logo: 𝑦(𝑥

0

) = 𝑦

0

𝑓 (

𝑡, 𝑦(𝑡) )

𝑑𝑡

𝑥

𝑥 0

𝑛

0

𝑛− 1

𝑥

𝑥 0

, n=1,2,3...

I. Verificar se a função dada é solução para a EDO:

II. Resolver a EDO por separação de variável:

III. Resolver a EDO usando substituição:

IV. Verificar se a EDO é exata; e resolver:

V. Verificar se a EDO é homogênea; e seu grau:

VI. Encontrar uma SG para a EDO:

VII. Usar Picard para encontrar y 1,

y 2,

y 3,

y 4

:

VIII. Dado o PVI: a) mudança de variável 𝑞(𝑡) =

𝑄(𝑡)

10

6

b) encontre a solução para q(t).

I. 𝑥

2

𝑑𝑦 + 2 𝑥𝑦𝑑𝑥 = 0 ; 𝑦 = −

1

𝑥

2

𝑥𝑑𝑦 = − 2 𝑦𝑑𝑥

𝑑𝑦

𝑦

= −

2 𝑑𝑥

𝑥

𝑑𝑦

𝑦

= − 2 ∫

𝑑𝑥

𝑥

𝑙𝑛|𝑦| = − 2 𝑙𝑛|𝑥| + 𝑐

𝑒

𝑙𝑛|𝑦|

= 𝑒

𝑙𝑛|𝑥

− 2

|+𝑐

𝑒

𝑙𝑛|𝑦|

= 𝑒

𝑙𝑛|𝑥

− 2

|

. 𝑒

𝑐

𝑦 = 𝑥

− 2

. 𝑘

𝑦 =

𝑘

𝑥

2

→ S.G.

1

𝑥

2

=

𝑘

𝑥

2

𝑘 = − 1

𝑦 = −

1

𝑥

2

→ S.P.

Logo é solução.

II.

𝑑𝑥

𝑑𝑦

=

𝑥²𝑦²

1 +𝑥

( 1 +𝑥)𝑑𝑥

𝑥²

= 𝑦²𝑑𝑦

1

𝑥²

1

𝑥

𝑑𝑥 = ∫ 𝑦²𝑑𝑦

1

𝑥

  • ln|𝑥| =

𝑦³

3

  • 𝑐

− 3 + 3 ln|𝑥| = 𝑥𝑦³ + 𝑐𝑥

III. 𝑥𝑑𝑥 +

( 𝑦 − 2 𝑥

) 𝑑𝑦 = 0

→ {𝑥 = 𝑢𝑦; 𝑑𝑥 = 𝑦𝑑𝑢 + 𝑢𝑑𝑦

(𝑢𝑦)(𝑦𝑑𝑢 + 𝑢𝑑𝑦) + (𝑦 − 2 𝑢𝑦)𝑑𝑦 = 0

𝑢𝑦²𝑑𝑢 + 𝑢²𝑦𝑑𝑦 + 𝑦𝑑𝑦 − 2 𝑢𝑦𝑑𝑦 = 0

𝑢𝑦²𝑑𝑢 + (𝑢² − 2 𝑢 + 1 )𝑦𝑑𝑦 = 0

(𝑢² − 2 𝑢 + 1 )𝑦𝑑𝑦 = − 𝑢𝑦²𝑑𝑢

𝑑𝑦

𝑦

= −

𝑢

𝑢

2 − 2 𝑢+ 1

𝑑𝑢 → {𝑢

2

− 2 𝑢 + 1 = (u − 1 )²

𝑑𝑦

𝑦

= − ∫ 𝑢(𝑢 − 1 )²𝑑𝑢

𝑙𝑛|𝑦| =

1

𝑢− 1

− ln|𝑢 − 1 | + 𝑐 → {𝑥 = 𝑢𝑦; 𝑢 =

𝑥

𝑦

𝑙𝑛|𝑦| =

1

(

𝑥

𝑦

− 1 )

− 𝑙𝑛|

𝑥

𝑦

− 1 | + 𝑐

𝑙𝑛|𝑦| =

𝑦

𝑥−𝑦

− 𝑙𝑛 |

𝑥−𝑦

𝑦

| + 𝑐

𝑙𝑛|𝑦| =

𝑦

𝑥−𝑦

− 𝑙𝑛|𝑥 − 𝑦| + ln |𝑦| + 𝑐

𝑐 = 𝑙𝑛|𝑥 − 𝑦| −

𝑦

𝑥−𝑦

−𝑦 +

( 𝑥 − 𝑦

)

. 𝑙𝑛

| 𝑥 − 𝑦

| = 𝑐(𝑥 − 𝑦)

IV. ( 5 𝑥 + 4 𝑦)𝑑𝑥 + ( 4 𝑥 − 8 𝑦³)𝑑𝑦 = 0

→ {M=( 5 𝑥 + 4 𝑦); N=( 4 𝑥 − 8 𝑦³)

𝜕𝑀

𝜕𝑦

= 4 e

𝜕𝑁

𝜕𝑥

= 4 então é exata

𝑢(𝑥, 𝑦) = ∫

𝑀(𝑥, 𝑦)𝑑𝑥 + 𝑘(𝑦)

𝑢(𝑥, 𝑦) = ∫( 5 𝑥 + 4 𝑦)𝑑𝑥 + 𝑘(𝑦)

𝑢

( 𝑥, 𝑦

)

5 𝑥

2

2

  • 4 𝑥𝑦 + 𝑘(𝑦)

𝑁 =

𝑑𝑢

𝑑𝑦

→ 4 𝑥 − 8 𝑦

3

= 4 𝑥 + 𝑘

(𝑦)

𝑘(𝑦) = ∫ 8 𝑦

3

𝑑𝑦

𝑘

( 𝑦

) = 2 𝑦

4

  • 𝑐

𝑢(𝑥, 𝑦) =

5 𝑥

2

2

  • 4 𝑥𝑦 + 2 𝑦

4

  • 𝑐

𝑢

( 𝑥, 𝑦

)

5 𝑥²+ 8 𝑥𝑦+ 4 𝑦

4

  • 2 𝑐 1

2

− 2 𝑐 1

= 5 𝑥² + 8 𝑥𝑦 + 4 𝑦

4

→ {𝑐 = − 2 𝑐

1

5 𝑥

2

  • 8 𝑥𝑦 + 4 𝑦

4

= 𝑐

V. 𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑥² − 3 𝑥𝑦 + 5 𝑦²

𝑓(𝑡𝑥, 𝑡𝑦) = (𝑡𝑥)² − 3 𝑡𝑥𝑡𝑦 + 5 (𝑡𝑦)²

𝑓(𝑡𝑥, 𝑡𝑦) = 𝑡

2

𝑥

2

− 3 𝑡²𝑥𝑦 + 5 𝑡²𝑦²

𝑓(𝑡𝑥, 𝑡𝑦) = 𝑡²(𝑥

2

− 3 𝑥𝑦 + 5 𝑦

2

)

𝑓(𝑡𝑥, 𝑡𝑦) = 𝑡

2

. 𝑓(𝑥, 𝑦)

É homogênea de grau 2.

VIII. PVI: {

𝑑𝑄

𝑑𝑡

= ( 5. 10

6

)( 2 + 𝑠𝑒𝑛 2 𝑡) − ( 5. 10

6

).

𝑄(𝑡)

10

7

; 𝑄( 0 ) = 0

a) 𝑞(𝑡) =

𝑄(𝑡)

10

6

𝑄 = 𝑞. 10

6

𝑑𝑞. 10

6

𝑑𝑡

= ( 5. 10

6

)( 2 + 𝑠𝑒𝑛 2 𝑡) − ( 5. 10

6

).

𝑞. 10

6

10

7

𝑑𝑞

𝑑𝑡

= 10 + 5 𝑠𝑒𝑛 2 𝑡 −

𝑞

2

b) ∫

𝑑𝑞

𝑑𝑡

= −

1

2

𝑑𝑡

ln

| 𝑞

| = −

𝑡

2

  • 𝑐

𝑞(𝑡) = 𝑒

− 0 , 5 𝑡

. 𝑘

𝑞

′(𝑡)

= − 0 , 5 𝑡. 𝑒

− 0 , 5 𝑡

. 𝑘 + 𝑘

. 𝑒

− 0 , 5 𝑡

= 10 + 5 𝑠𝑒𝑛 2 𝑡 − 0 , 5 𝑡. 𝑒

− 0 , 5 𝑡

. 𝑘

𝑘

=

10 + 5 𝑠𝑒𝑛 2 𝑡

𝑒

− 0 , 5 𝑡

𝑘

= ( 10 + 5 𝑠𝑒𝑛 2 𝑡). 𝑒

0 , 5 𝑡

𝑘 = ∫ 10 𝑒

0 , 5 𝑡

𝑑𝑡 + ∫ 5 𝑠𝑒𝑛 2 𝑡. 𝑒

0 , 5 𝑡

𝑑𝑡

𝑘 = 20 𝑒

0 , 5 𝑡

40

17

𝑒

0 , 5 𝑡

(𝑐𝑜𝑠 2 𝑡 − 0. 25 𝑠𝑒𝑛 2 𝑡) + 𝑐

→ 𝑞(𝑡) = 20 −

40

17

( 𝑐𝑜𝑠 2 𝑡 − 0. 25 𝑠𝑒𝑛 2 𝑡

)

  • 𝑐𝑒

− 0 , 5 𝑡

𝑞(𝑡) = 20 −

40

17

(𝑐𝑜𝑠 2. ( 0 ) − 0. 25 𝑠𝑒𝑛 2. ( 0 )) + 𝑐𝑒

− 0 , 5 .( 0 )

𝑐 = − 20 +

40

17

𝑐 = −

300

17

𝑞(𝑡) = 20 −

40

17

(𝑐𝑜𝑠 2 𝑡 − 0. 25 𝑠𝑒𝑛 2 𝑡) + −

300

17

𝑒

− 0 , 5 𝑡