Considere a equação diferencial y' + xy = x,x real

Matemática Cálculo

Considere a equação diferencial y' + xy = x,x real
Sabendo que y(0) = 0 o valor de y''(1) é 

A) 0 
B) -1 
C)  1 - e^-1/2
D) e^-1/2
E) 1 

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Marcos perguntou há 3 anos

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Professor Paulo V.
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Respondeu há 3 anos
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Olá Marcos,

A equação diferencial pode ser reescrita na forma

O lado esquerdo da igualdade pode ser resolvido fazendo a seguinte mudança de variável 


Usando desse resultado em I,

em que C1 é a soma de C mais a constante de integração do lado direito da igualdade de I. A expressão anterior pode ser reescrita como

O que nos leva a

Utilizando y(0) = 0 na primeira expressão,

Analogamente para a segunda expressão,

Como o termo exponencial nunca será negativo, não há valor de C1 que torne a expressão nula. Portanto, a solução da equação diferencial é

Derivando essa expressão duas vezes,

Portanto, y''(1) = 0. Assim, a alternativa correta é a A.

Espero que seja útil. :)

 

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