A solução particular da equação diferencial y"+4y'+3y=x, é:
A- y(x)=(x-1).e^x
B- y=x/3 -4/9
C- y=×.(-x+1/3)
D- y=e^x.(C1.cosx+C2.senx)
E- y=x-9
Boa tarde, Igor.
Primeiramente precisamos compreender os 3 tipos de equações que podemos ver, sendo elas as polinomiais, exponenciais e as trigonométricas.
Alguns exemplos:
Polinomiais: 3x2-2x+5 ; 2x- 6 ; x2-1
Exponenciais: e2x, e-4x, xex
Trigonométricas: Sen (x) , Cos(x) - Sen (x), 2Cos(x)
Portanto, para determinar a solução particular é necessário primeiro analisar qual tipo se encaixa, nesse caso, podemos ver que é uma polinomial do primeiro grau, visto que é uma equação do tipo "Ax + B".
Sabendo disso, para determinar a solução particular, precisamos supor que y= Ax + B, de acordo com o tipo de equação da questão.
Portanto temos que y= Ax + B . Sua derivada é y' , que vale :
y'= A (pois B é uma constante então tem derivada 0)
e sua derivada segunda, y''= 0 , seguindo a mesma lógica.
Agora, basta substituirmos essas equações na questão para calcular A e B.
(0) + 4(A) + 3(Ax + B) = x
4A + 3Ax + 3B = x
Então:
3Ax = 1x (pois é a componente que acompanha o x, então igualamos e como tem x dos dois lados, podemos cortar)
3A = 1
A= 1/3
Agora vamos às componentes que não possuem x, as que seriam o "B" na nossa fórmula geral de "y=Ax + B":
4A + 3B = 0
Como já achamos A, vamos substituir o valor e achar B
4(1/3) + 3 B = 0
3B = - 4/3
B= -4/3.(3)
B= -4/9
Agora já temos tanto A quanto B da solução particular, basta montarmos:
y=(1/3)x + (-4/9)
y=x/3 - 4/9
Alternativa B.
Espero ter ajudado, qualquer dúvida é só falar.