EDO Separável: Em uma equação diferencial dada por: Se o problema de contorno é dado por y(1) = 2, a função y que satisfaz a igualdade da equação diferencial é apresentada na alternativa:

Questão

Em uma equação diferencial dada por: Se o problema de contorno é dado por y(1) = 2, a função y que satisfaz a igualdade da equação diferencial é apresentada na alternativa:

Alternativas

y = e^{-1/2}.

y = e^{x^2}.

y = e^{(1+x^2)/2}.

y = 2e^{(-1+x^2)/2}.

98%

y = e^{x^2/2}.

Explicação

Temos a EDO separável:

dydx=xy.\frac{dy}{dx}=x\,y.

  1. Separando variáveis: 1ydy=xdx.\frac{1}{y}\,dy = x\,dx.

  2. Integrando ambos os lados: 1ydy=xdx    lny=x22+C.\int \frac{1}{y}\,dy = \int x\,dx \;\Rightarrow\; \ln|y| = \frac{x^2}{2} + C.

  3. Exponenciando: y=eCex2/2.|y| = e^{C}\,e^{x^2/2}. Como eC>0e^{C}>0, podemos escrever a constante A=±eCA=\pm e^{C}, então: y=Aex2/2.y = A\,e^{x^2/2}.

  4. Aplicando a condição de contorno y(1)=2y(1)=2: 2=Ae1/2A=2e1/2.2 = A\,e^{1/2} \Rightarrow A = 2e^{-1/2}.

  5. Substituindo AA na solução: y=2e1/2ex2/2=2e(1+x2)/2.y = 2e^{-1/2}\,e^{x^2/2} = 2e^{(-1+x^2)/2}.

Alternativa correta: (d).

Questões relacionadas

Ver últimas questões

Comece a estudar de forma inteligente hoje mesmo

Resolva questões de concursos e vestibulares com IA, gere simulados personalizados e domine os conteúdos que mais caem nas provas.

Cancele quando quiser.