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[Equação diferencial] Região no plano com única solução

[Equação diferencial] Região no plano com única solução

Mensagempor Aliocha Karamazov » Dom Fev 26, 2012 11:52

Pessoal, o exerício é o seguinte:

Determine uma região no plano xy para o qual a equação diferencial teria uma única solução passando por um ponto (x_{0},y_{0}) na região

(4-y^2)y'=x^2

Eu isolei y' e ficou:

y'=\frac{x^2}{4-y^2}

Para saber se existe solução única para uma equação diferencial, é preciso verificar dois critérios:

1. Em \frac{dy}{dx}=f(x,y), f(x,y) deve ser contínua no intervalo

2. \frac{\partial f}{\partial y} também deve ser contínua

Bem, calulando \frac{\partial f}{\partial y} cheguei à expressão:

\frac{\partial f}{\partial y}=\frac{2x^2y}{(4-y^2)^2}

A minha dúvida é: como eu faço para encontrar a região do plano xy em que essas funções são contínuas? Eu ainda não aprendi cálculo com mais de uma variável. Na grade do meu curso, a disciplina de equações diferenciais vem antes. Isso me prejudica? Gostaria de uma ajuda. Obrigado.
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Re: [Equação diferencial] Região no plano com única solução

Mensagempor LuizAquino » Dom Fev 26, 2012 13:39

Aliocha Karamazov escreveu:Determine uma região no plano xy para o qual a equação diferencial teria uma única solução passando por um ponto (x_{0},y_{0}) na região

(4-y^2)y'=x^2

Eu isolei y' e ficou:

y'=\frac{x^2}{4-y^2}

Para saber se existe solução única para uma equação diferencial, é preciso verificar dois critérios:

1. Em \frac{dy}{dx}=f(x,y), f(x,y) deve ser contínua no intervalo

2. \frac{\partial f}{\partial y} também deve ser contínua

Bem, calulando \frac{\partial f}{\partial y} cheguei à expressão:

\frac{\partial f}{\partial y}=\frac{2x^2y}{(4-y^2)^2}


Aliocha Karamazov escreveu:como eu faço para encontrar a região do plano xy em que essas funções são contínuas?


Note que em ambas as funções, a única descontinuidade ocorre em y = 2 ou y = -2. Nesses casos, apareceria uma divisão por zero.

Sendo assim, basta tomar qualquer região do plano xy que não contenha as retas y = 2 e y = -2.

Observação: Note que não seria necessário ter feito Cálculo com várias variáveis para perceber isso.

Aliocha Karamazov escreveu:Eu ainda não aprendi cálculo com mais de uma variável. Na grade do meu curso, a disciplina de equações diferenciais vem antes. Isso me prejudica?


Isso vai depender de como a disciplina de Equações Diferenciais será organizada. Se durante a disciplina for levado em consideração que você ainda não estudou Cálculo com várias variáveis, então os conteúdos serão adaptados para essa realidade. Quando for necessário, os conceitos serão definidos.

Por exemplo, se você só sabe derivar funções de uma variável, então será necessário explicar o que significa a derivada parcial de f(x, y) em relação a y. Isto é, o que significa \frac{\partial f}{\partial y} .
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Assunto: cálculo de limites
Autor: Hansegon - Seg Ago 25, 2008 11:29

Bom dia.

Preciso de ajuda na solução deste problema, pois só chego ao resultado de 0 sobre 0.
Obrigado

\lim_{x\rightarrow-1} x³ +1/x²-1[/tex]


Assunto: cálculo de limites
Autor: Molina - Seg Ago 25, 2008 13:25

\lim_{x\rightarrow-1} \frac{{x}^{3}+1}{{x}^{2}-1}

Realmente se você jogar o -1 na equação dá 0 sobre 0.
Indeterminações deste tipo você pode resolver por L'Hôpital
que utiliza derivada.
Outro modo é transformar o numerador e/ou denominador
para que não continue dando indeterminado.

Dica: dividir o numerador e o denominador por algum valor é uma forma que normalmente dá certo. :y:

Caso ainda não tenha dado uma :idea:, avisa que eu resolvo.

Bom estudo!


Assunto: cálculo de limites
Autor: Guill - Dom Abr 08, 2012 16:03

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{x^3+1}{x^2-1}

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{(x+1)(x^2-x+1)}{(x+1)(x-1)}

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{(x^2-x+1)}{(x-1)}=\frac{-3}{2}