Prévia do material em texto
Cálculo diferencial III – Carlos Cidade 1) Com relação às equações diferenciais de primeira ordem e seus tipos de soluções é SOMENTE correto afirmar que (I) Solução Geral é a solução que contém tantas constantes arbitrárias quantas são as unidades da ordem da equação. (II) Solução Particular é toda solução obtida da solução geral atribuindo-se valores particulares às constantes. (III) Solução Singular é toda solução que não pode ser obtida a partir da solução geral atribuindo-se às constantes valores particulares. (I) (I) e (II) (III) (II) (I), (II) e (III) 2) Qual a única resposta correta como solução da ED : dydx=yx+1 ? lny=ln|1-x | lny=ln|x -1| lny=ln|x| lny=ln|x+1| lny=ln|x 1| 3) Considere a equação d3ydx3+y2=x. Podemos afirmar que sua ordem e o seu grau são respectivamente: 3 e 2 2 e 3 1 e 2 3 e 0 3 e 1 4) Resolva a equação diferencial (x+1).dydx=x.(1+y2). y=sen[x-ln|x+1|+C] y=sec[x-ln|x+1|+C] y=cos[x-ln|x+1|+C] y=cotg[x-ln|x+1|+C] y=tg[x-ln|x+1|+C] 5) Resolva separando as variáveis e indique a resposta correta: ey.(dydx+1)=1. ey =c-x y- 1=c-x lney =c ey =c-y ln(ey-1)=c-x 6) Indique qual é a solução da equação diferencial: xdx+ydy=xy(xdy-ydx) 1+y=C(1-x²) seny²=C(1-x²) 1+y²=C(1-x²) C(1 - x²) = 1 1+y²=C(lnx-x²) 7) Indique a solução correta da equação diferencial: dydx=7x³. y=- 7x³+C y=7x³+C y=275x52+C y=7x+C y=x²+C 8) Seja y = C1e-2t + C2e-3t a solução geral da EDO y" + 5y´ + 6y = 0. Marque a alternativa que indica a solução do problema de valor inicial (PVI) considerando y(0) = 2 e y(0)=3. y = 3e-2t - 4e-3t y = 9e-2t - e-3t y = 8e-2t + 7e-3t y = e-2t - e-3t y = 9e-2t - 7e-3t 1) A ordem de uma equação diferencial é a ordem da derivada de maior ordem que aparece na equação. Com relação às equações diferenciais de primeira ordem é SOMENTE correto afirmar que (I) A forma geral das equações diferenciais de 1a ordem é F(x,y,y´)=0 . (II) São equações de 1a ordem e 1o grau as equações da forma: dydx=F(x,y). (III) São equações de 1a ordem e 1o grau as equações da forma M dx+ N dy=0 onde M=M(x,y) e N=N(x,y) são continuas no intervalo considerado. (II) (I), (II) e (III) (I) (I) e (II) (III) 2) Diversos são os sistemas cujo comportamento é descrito por equações diferenciais ordinárias. Desta forma, é importante que se estude a resolução destas equações. Com relação à resolução de equações diferenciais é SOMENTE correto afirmar que (I) Resolver uma equação diferencial significa determinar todas as funções que verificam a equação, isto é, que a transformem numa identidade. (II) Chama-se solução da equação diferencial F(x,y´,y´´,y´´,...,yn)=0 toda função , definida em um intervalo aberto (a,b), juntamente com suas derivadas sucessivas até a ordem n inclusive, tal que ao fazermos a substituição de y por na equação diferencial F(x,y´,y´´,y´´,...,yn)=0 , esta se converte em uma identidade com respeito a x no intervalo (a,b). (III) Integrar uma equação diferencial significa determinar todas as funções que verificam a equação, isto é, que a transformem numa identidade. (I) (III) (I) e (II) (II) (I), (II) e (III) 3)Qual a única resposta correta como solução da ED : dydx=yx+1 ? lny=ln|1-x | lny=ln|x -1| lny=ln|x| lny=ln|x 1| lny=ln|x+1| 4) Com relação às equações diferenciais de primeira ordem e seus tipos de soluções é SOMENTE correto afirmar que (I) Solução Geral é a solução que contém tantas constantes arbitrárias quantas são as unidades da ordem da equação.(II) Solução Particular é toda solução obtida da solução geral atribuindo-se valores particulares às constantes. (III) Solução Singular é toda solução que não pode ser obtida a partir da solução geral atribuindo-se às constantes valores particulares. (III) (I) e (II) (I) (I), (II) e (III) (II) 5) Marque a alternativa que indica a solução da eq. diferencial de variáveis separáveis xdy - (y + 1)dx = 0. y = kx - 1 y = kx2 + 1 y = kx + 2 y = kx - 2 y = kx2 - 1 6) Considere a equação x2y+xy'=x3. Podemos afirmar que sua ordem e seu grau são respectivamente: 1 e 2 3 e 2 2 e 3 1 e 1 2 e 1 7) Resolva a equação diferencial de primeira ordem e informe qual a resposta correta: ydx+(x+xy)dy = 0 lnxy+y=C lnx-lny=C lnx+lny=C 3lny-2=C lnx-2lnxy=C 8) Marque a alternativa que indica a solução geral da equação diferencial de variáveis separáveis dx + e3x dy. y = (e-2x/3) + k y = (e-3x/3) + k y = e-3x + K y = e-2x + k y = (e3x/2) + k 1)Considere a equação : Ld2Qdt2+RdQdt+Q=2-t3. Podemos afirmar que sua ordem e o seu grau são, respectivamente: 2 e 2 2 e 1 3 e 2 2 e 3 1 e 0 2) Resolva a equação diferencial de primeira ordem e informe qual a resposta correta: 2rcosΘdr-tgΘdΘ=0 rsenΘ=c r²-secΘ = c rsenΘcosΘ=c r²senΘ=c cossecΘ-2Θ=c 3 ) A equação diferencial abaixo é de primeira ordem. Qual é a única resposta correta? cosΘdr-2rsenΘdΘ=0 r³secΘ = c rsec³Θ= c rcos²Θ=c rsen³Θ+1 = c rtgΘ-cosΘ = c 4) Resolva separando as variáveis e indique a resposta correta: ey.(dydx+1)=1. y- 1=c-x lney =c ln(ey-1)=c-x ey =c-y ey =c-x 5) Seja y = C1e-2t + C2e-3t a solução geral da EDO y" + 5y´ + 6y = 0. Marque a alternativa que indica a solução do problema de valor inicial (PVI) considerando y(0) = 2 e y(0)=3. y = 8e-2t + 7e-3t y = 9e-2t - e-3t y = 9e-2t - 7e-3t y = e-2t - e-3t y = 3e-2t - 4e-3t 6) Considere a equação d3ydx3+y2=x. Podemos afirmar que sua ordem e o seu grau são respectivamente: 2 e 3 1 e 2 3 e 1 3 e 2 3 e 0 7) Resolva a equação diferencial (x+1).dydx=x.(1+y2). y=tg[x-ln|x+1|+C] y=cos[x-ln|x+1|+C] y=cotg[x-ln|x+1|+C] y=sec[x-ln|x+1|+C] y=sen[x-ln|x+1|+C] 8) Indique qual é a solução da equação diferencial: xdx+ydy=xy(xdy-ydx) 1+y²=C(1-x²) 1+y=C(1-x²) seny²=C(1-x²) 1+y²=C(lnx-x²) C(1 - x²) = 1 1)Indique a solução correta da equação diferencial: dydx=7x³. y=275x52+C y=x²+C y=7x³+C y=- 7x³+C y=7x+C 2) Indique qual é a solução geral correta para a solução da equação diferencial: xdx+ydy=0 x²- y²=C -x² + y²=C x²+y²=C x-y=C x + y=C 3) Com relação às equações diferenciais de primeira ordem e seus tipos de soluções é SOMENTE correto afirmar que: (I) Solução Geral é a solução que contém tantas constantes arbitrárias quantas são as unidades da ordem da equação. (II) Solução Particular é toda solução obtida da solução geral atribuindo-se valores particulares às constantes. (III) Solução Singular é toda solução que não pode ser obtida a partir da solução geral atribuindo-se às constantes valores particulares. (II) (I) e (II) (III) (I), (II) e (III) (I) 4) Resolva a equação diferencialde primeira ordem e informe qual a resposta correta: ydx+(x+xy)dy = 0 lnx-2lnxy=C 3lny-2=C lnx-lny=C lnx+lny=C lnxy+y=C 5) A ordem de uma equação diferencial é a ordem da derivada de maior ordem que aparece na equação. Com relação às equações diferenciais de primeira ordem é SOMENTE correto afirmar que: (I) A forma geral das equações diferenciais de 1a ordem é F(x,y,y´)=0 . (II) São equações de 1a ordem e 1o grau as equações da forma: dydx=F(x,y). (III) São equações de 1a ordem e 1o grau as equações da forma M dx+ N dy=0 onde M=M(x,y) e N=N(x,y) são continuas no intervalo considerado. (I), (II) e (III) (I) e (II) (I) (III) (II) 6) Qual a única resposta correta como solução da ED : dydx=yx+1 ? lny=ln|x+1| lny=ln|1-x | lny=ln|x| lny=ln|x -1| lny=ln|x 1| 7) Considere a equação x2y+xy'=x3. Podemos afirmar que sua ordem e seu grau são respectivamente: 3 e 2 2 e 3 1 e 2 1 e 1 2 e 1 8) Marque a alternativa que indica a solução geral da equação diferencial de variáveis separáveis dx + e3x dy. y = (e-2x/3) + k y = (e3x/2) + k y = e-2x + k y = (e-3x/3) + k y = e-3x + K 1) Uma função f(x,y) é dita homogênea com grau de homogeneidade k quando f(tx,ty)=tkf(x,y) Verifique se a função f(x,y)=x2+y2 é homogênea e, se for, qual é o grau e indique a única resposta correta. Homogênea de grau 2. Homogênea de grau 4. Homogênea de grau 1. Homogênea de grau 3. Não é homogênea. 2) Indique a solução da equação diferencial: dydx = 5x4+3x2+1. y=x5+x3+x+C y=-x5-x3+x+C y=5x5-x³-x+C y=x²-x+C y=x³+2x²+x+C 3) Resolva a equação diferencial abaixo por separação de variáveis. dx+e3xdy=0 y=12e3x+C y=13e3x+C y=e3x+C y=ex+C y=13e-3x+C 4) Resolva a equação diferencial exdydx=2x por separação de variáveis. y=-2e-x(x+1)+C y=12ex(x+1)+C y=-12e-x(x-1)+C y=e-x(x+1)+C y=e-x(x-1)+C 5) Resolva a equação diferencial dada abaixo por separação de variáveis. xy´=4y y=cx2 y=cx y=cx4 y=cx3 y=cx-3 6) Indique a solução da equação diferencial: dydx = 6x²+15x²+10. y=-6x+5x³+10x+C y=6x -5x³+10x+C y=6x+5x³ -10x+C y=6x+5x³+10x+C y=-6x -5x³ -10x+C 7) "As equações diferenciais começaram com o estudo de cálculo por Isaac Newton (1642-1727) e Gottfried Wilheim Leibnitz (1646-1716), no século XVII."Boyce e Di Prima. Com relação às equações diferenciais é SOMENTE correto afirmar que: (I) Chama-se equação diferencial toda equação em que figura pelo menos uma derivada ou diferencial da função incógnita. (II) Chama-se ordem de uma equação diferencial a ordem da derivada de mais alta ordem da função incógnita que figura na equação. (III) Chama-se grau de uma equação diferencial o maior expoente da derivada de mais alta ordem da função incógnita que figura na equação. (I), (II) e (III) (III) (I) (I) e (II) (II) 1. Resolva a equação diferencial indicando a resposta correta: y'tgx - 2y = a. cos²x = ac cos²x + sen²x = ac sen² x = c(2y + a) secxtgy = c secxtgy² = c 2. Resolva separando as variáveis e indique a resposta correta: ey.(dydx+1)=1. lney =c y- 1=c-x ey =c-y lney-1=c-x ey =c-x 3. Resolva e indique a resposta correta: rsecθdr-2a²senθdθ=0 2a² sen²θ = c cos²θ = c r + 2a cosθ = c r² - 2a²sen²θ = c r² + a² cos²θ = c 4. Dada a ED xdydx=x2+3y; x>0, indique qual é o único fator de integração correto: x3 1x3 - 1x2 - 1x3 1x2 5. Resolva a equação diferencial indicando a resposta correta: xy' + y = y² x = c(1 - y) y = c(1 - x) x - y = c(1 - y) x + y = c(1 - y) xy = c(1 - y) 6. Seja a equação diferencial 2dydx+3y=e-x. Qual dentre as opções abaixo não é uma solução da equação diferencial proposta, sabendo que y=f(x) ? y=e-x y=e-x+C.e-32x y=e-x+2.e-32x y=e-x+e-32x y=ex 7. Marque dentre as opções abaixo a solução da equação diferencial dydx=(1+y2).ex para x pertencente a o inervalo [-π2,π2] y=sen(ex+C) y=2.tg(2ex+C) y=2.cos(2ex+C) y=cos(ex+C) y=tg(ex+C) 1. Resolva a equação diferencial 2xydx+(x2-1)dy=0 x2- 1=C x2y +y=C x2y-y=C x2y-2y=C x3y +y=C 2. Resolva a equação diferencial exata (2x-y+1)dx-(x+3y-2)dx=0. 2xy-3y2+4y+2x2 =C 2y-3y2+4y+2x2 =C -2y-3y2+4y+2x2+2x=C -2xy-3y2 -4xy+2x2+2x=C -2xy-3y2+4y+2x2+2x=C 3. Verifique se a equação diferencial (2x-y+1)dx-(x+3y-2)dx=0 é exata. (δMδy)=(δNδx)=0 (δMδy)=(δNδx)=-2 (δMδx)=(δNδy)=-1 (δMδy)=(δNδx)=-1 (δMδy)=(δNδx)= 1 4. A equação diferencial y2dx+(xy+1)dy=0 não é exata. Marque a alternativa que indica o fator integrante que torna a equação exata. λ=-1y2 λ=-2x λ=-1y λ=y λ=-1x 5. Uma equação diferencial Mdx+Ndy=0 é chamada de exata se: δM/δy = - δN/δx δM/δy = 1/δx δM/δy= δN/δx δM/y = δN/x 1/δy = δN/δx 6. A equação diferencial (x2-y2)dx+2xydy=0 não é exata. Marque a alternativa que indica o fator integrante que torna a equação exata. λ=4y2 λ=1x2 λ=-1x2 λ=1y2 λ=2x2 7. Resolva a equação diferencial de primeira ordem e informe qual a resposta correta: (1+x² )dy + (1+y2)dx = 0 y² =arctg(c(x+2)²) y² +1= c(x+2)² y²-1=cx² y-1=c(x+2) arctgx+arctgy =c 8. Verifique se a equação (2x-1) dx + (3y+7) dy = 0 é exata. É exata, pois (δMδx)=(δNδy)=0 É exata, pois (δMδx)=(δNδy)=4 É exata, pois (δMδy)=(δNδx)=0 É exata, pois (δMδy)=(δNδx)=5x É exata, pois (δMδx)=(δNδy)=7