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Equação Diferencial.

Equação Diferencial.

Mensagempor Higor » Seg Fev 21, 2011 13:12

Boa Tarde Galera.

Estou com uma ED simples mas estou com uma duvida.

\frac{dy}{dx}= \frac{y}{x}

no caso troco o dx de lugar com o y e temos:

\frac{dy}{y}= \frac{dx}{x}

passo a integral dos dois lados

\int_{}^{} \frac{dy}{y} = \int_{}^{} \frac{dx}{x}

ai ficara

ln (y) = ln (x) + C

ai passo o e dos dois lados:

e elevado a ln y = e elevado a ln de x + o C

nesse caso ficaria

y = x + C

como C é constante posso substituir por A

y= x + A

só que ai que vem minha duvida, a reposta correta
é y= x.A

alguem pode me explicar o porque ??? obrigado
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Re: Equação Diferencial.

Mensagempor Molina » Seg Fev 21, 2011 13:53

Boa tarde, Higor.

Você fez certo até aqui:

Higor escreveu:e elevado a ln y = e elevado a ln de x + o C

nesse caso ficaria


Veja a continuação:

e^{lny} = e^{lnx + C}

Pela propriedade de exponencial, temos que:

z^a*z^b=z^{a+b}

Foi isso que você se confundiu no lado direito. Com isso:

y = e^{ln  x} * e^{C}

y = x * e^{C}

Tomando e^{C}=A concluimos que:

y = x * A


:y:
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Re: Equação Diferencial.

Mensagempor Higor » Seg Fev 21, 2011 14:25

Molina muito obrigado pela ajuda.

Meu professor disse da seguinte maneira:

antes de fazer como voce fez :

e^ln y = e^ln(x+C)

ele sugeriu que

fosse feito assim:

e^ln y = e^ln x + ln e^C

ai como vc disse e ele tambem

multiplicação de base igual soma os expoentes e repete a base
e nesse caso
foi multiplicado os expoentes

ai chegou nessa resposta.

Essa passagem que ele faz antes chamando o C de ln e^C esta correto ???
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Re: Equação Diferencial.

Mensagempor Molina » Seg Fev 21, 2011 14:39

Você está dizendo que daqui:

ln (y) = ln (x) + C

ele veio para cá:


e^{ln (y)} = e^{ln (x)} + e^{C}

???

Se for isso, essa passagem está errada, pois para usar a propriedade exponencial, precisa haver uma multiplicação (e não uma soma, como há ali). Desta forma como está colocado aqui em cima, vamos chegar no resultado que você chegou primeiramente, onde o A está somando o x, e não multiplicando, como é a resposta correta.

Percebeu a diferença? O correto é elevar os dois lados da igualdade a base e e desta forma, pela propriedade exponencial o lado direito fica com uma soma de expoentes que posteriormente abrimos na multiplicação das bases:

ln (y) = ln (x) + C

e^{ln (y)} = e^{ln (x) + C}

e^{ln (y)} = e^{ln (x)} * e^C

y = x*A

Caso não tenha ficado claro, avise.
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Re: Equação Diferencial.

Mensagempor Higor » Seg Fev 21, 2011 14:46

Molina mais uma vez obrigado.

Ficou muito claro, entendi certinho..

:y:
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


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V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

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Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
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Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}