Enunciado

Nos problemas 17-20, verifique se o Teorema 2.1 garante unicidade de solução para a equação diferencial y ' = y 2 - 9 , passando pelo ponto dado.

( 1,4 )

Passo 1

Aqui vamos usar o teorema 2.1 do seu livro, belezinha?

Então vamos lá, temos que determinar uma região no plano x y no qual a equação d y d x = y 2 - 9

tem solução única passando por um ponto x 0 , y 0

Seguindo o teorema 2.1, vamos chamar

f x , y = y 2 - 9

E, nesse caso, usando a regra da cadeia:

∂ f ∂ y = 2 y . 1 2 y 2 - 9

∂ f ∂ y = y y 2 - 9

Que não está definida para os valores de y que fazem y 2 - 9 ≤ 0 , pois não podemos ter raíz negativa e nem o denominador igual a 0, certo?

Então:

y 2 - 9 ≤ 0

y 2 ≤ 9

- 3 ≤ y ≤ 3

A equação diferencial não está definida para valores de y entre - 3 e 3

Então, pelo teorema 2.1, temos que a equação diferencial d y d x = y 2 - 9

Vai ter solução única em regiões onde y < - 3 e y > 3

Agora vamos aplicar isso no nosso exercício!

Passo 2

Queremos saber se a equação diferencial d y d x = y 2 - 9 tem solução única passando pelo ponto ( 1,4 )

Vimos no passo 1 que essa equação vai ter solução única em regiões onde y < - 3 e y > 3

Como no ponto ( 1,4 ) temos y = 4 , e temos que 4 > 3 , então ela tem solução única passando por esse ponto, sacou?

Resposta

T e m   s o l u ç ã o   ú n i c a   p a s s a n d o   p o r   ( 1,4 )

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Por inspeção, encontre uma solução para o problema de valor inicial y ' = y - 1 , y 0 = 1 Diga por que as condições do Teorema 2.1 não são satisfeitas para essa equação diferencial. Embora não possamo
Nos problemas 1-10, determine uma região do plano x y para a qual a equação diferencial teria uma única solução passando por um ponto ( x 0 , y 0 ) na região. x 2 + y ² . y ' = y ² ² ²
Nos problemas 1-10, determine uma região do plano x y para a qual a equação diferencial teria uma única solução passando por um ponto ( x 0 , y 0 ) na região. y - x . y ' = y + x
Nos problemas 1-10, determine uma região do plano x y para a qual a equação diferencial teria uma única solução passando por um ponto ( x 0 , y 0 ) na região. d y d x = x 3 . cos ⁡ y
Nos problemas 1-10, determine uma região do plano x y para a qual a equação diferencial teria uma única solução passando por um ponto ( x 0 , y 0 ) na região. 4 - y 2 . y ' = x ² ²