Equações Diferenciais Exatas: Exercícios Resolvidos
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Este documento apresenta a resolução detalhada de três exercícios de equações diferenciais exatas, incluindo a verificação da exatidão, a integração para encontrar a função potencial e a aplicação das condições iniciais para determinar a solução particular.
Problema A: (x+y)² dx + (2xy + x² - 1) dy = 0; y(1) = 1
1. Identificação de M(x,y) e N(x,y)
A equação diferencial é da forma M(x,y) dx + N(x,y) dy = 0.
- M(x,y) = (x+y)² = x² + 2xy + y²
- N(x,y) = 2xy + x² - 1
2. Verificação de Exatidão
Para que a equação seja exata, devemos ter ∂M/∂y = ∂N/∂x.
- ∂M/∂y = ∂/∂y (x² + 2xy + y²) = 2x + 2y
- ∂N/∂x = ∂/∂x (2xy + x² - 1) = 2y + 2x
Como ∂M/∂y = ∂N/∂x, a equação é exata.