Dada a equação y' - xy^{1/2}=0 com y(0)=0. Temos que: Escolha uma opção: a. A função identicamente nula não satisfaz o PVI. b. A função y(x)=x^{4}/16 é solução do PVI. c. A função identicamente nula satisfaz o PVI, mas a função y(x)=x^{4}/16 NÃO satisfaz o PVI. d. O PVI dado não admite solução. Assim a função y(x)=x^{4}/16 NÃO é solução do PVI.
A equação diferencial dada pode ser reescrita como:
y' = xy^{1/2}
Separando as variáveis, temos:
dy/y^{1/2} = x dx
Integrando ambos os lados, obtemos:
2y^{3/2} = x^2 + C
onde C é uma constante de integração.
A condição inicial y(0)=0 nos dá:
2 * 0^{3/2} = 0^2 + C
C = 0
Substituindo C por 0, temos:
2y^{3/2} = x^2
y^{3/2} = x^2/2
y = (x^2/2)^(2/3) = x^4/16
Portanto, a função y(x)=x^{4}/16 é solução do PVI.
A função identicamente nula também é solução do PVI, pois:
y' - xy^{1/2} = 0
0 - 0^{1/2} = 0
0 = 0
Portanto, as duas funções são soluções do PVI.
As opções (a), (c) e (d) estão erradas. A opção (a) está errada porque a função identicamente nula é solução do PVI. A opção (c) está errada porque a função identicamente nula é solução do PVI. A opção (d) está errada porque a função y(x)=x^{4}/16 é solução do PVI.
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Resposta:A resposta correta é (b).
A equação diferencial dada pode ser reescrita como:
y' = xy^{1/2}
Separando as variáveis, temos:
dy/y^{1/2} = x dx
Integrando ambos os lados, obtemos:
2y^{3/2} = x^2 + C
onde C é uma constante de integração.
A condição inicial y(0)=0 nos dá:
2 * 0^{3/2} = 0^2 + C
C = 0
Substituindo C por 0, temos:
2y^{3/2} = x^2
y^{3/2} = x^2/2
y = (x^2/2)^(2/3) = x^4/16
Portanto, a função y(x)=x^{4}/16 é solução do PVI.
A função identicamente nula também é solução do PVI, pois:
y' - xy^{1/2} = 0
0 - 0^{1/2} = 0
0 = 0
Portanto, as duas funções são soluções do PVI.
As opções (a), (c) e (d) estão erradas. A opção (a) está errada porque a função identicamente nula é solução do PVI. A opção (c) está errada porque a função identicamente nula é solução do PVI. A opção (d) está errada porque a função y(x)=x^{4}/16 é solução do PVI.
Explicação passo a passo: