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Classificação das EDOs

COMO AS EDO SÃO CLASSIFICADAS?

Existem várias maneiras de classificar as EDOs. Vamos pensar em três importantes:

Ordem da equação: A ordem de uma EDO é determinada pela derivada de maior grau presente na equação. Por exemplo:

  • Primeira Ordem: Envolve apenas a primeira derivada. Exemplo: \(y'+y=e^x.\) 
  • Segunda Ordem: Envolve até a segunda derivada. Exemplo: \(y'' + 3y' + 2y = 0.\)
  • Ordem \(n\): Envolve derivadas até a ordem \(n.\) Exemplo: \(y^{(n)} + p_{n-1}(x) y^{(n-1)} + \dots + p_1(x) y' + p_0(x) y = g(x).\)

Lineares ou não lineares: É como perguntar se a equação é "simples" ou "complexa".

  • Equações lineares: Uma equação é linear se tanto a função como todas as derivadas aparecem de forma simples, sem estarem elevadas ao quadrado, a outra potência, multiplicadas entre si ou envolvidas em funções não lineares.  Exemplo: \(y'+y=0\,\) ou \(\,y'' + p(x) y' + q(x) y = g(x).\)
  • Equações não lineares: Uma equação é não linear quando não for linear em relação a \(y\) ou alguma de suas derivadas. Exemplo: \({y'}^2+y=x\,\) ou \(\,y''+\operatorname{sen}⁡(y)=0.\)

Autônomas ou não autônomas: Aqui você tem que prestar atenção se a variável independente aparece na equação diferencial ou não.

  • Autônomas: A equação não depende explicitamente da variável independente. Exemplo: \(y'+y=0\,\) ou \(\,y'''=y^2−4.\,\)
  • Não autônoma: A equação depende explicitamente da variável independente. Exemplo: \(y'+t\,y=0\,\) ou \(\,y''+\cos(x)=0.\)

Ordem de uma EDO: Teste sua leitura...

Pergunta

Qual é a ordem da seguinte equação diferencial?

\(\dfrac{d^3y}{dx^3} + 2x\dfrac{d^2y}{dx^2} - \sin(x) \dfrac{dy}{dx} + y = 0\)

Pista

Lembrando que \(y'=\dfrac{dy}{dx}\), \(y''=\dfrac{d^2y}{dx^2}\), etc

Respostas

Primeira Ordem

Segunda Ordem

Terceira Ordem

Quarta Ordem

Feedback

Pergunta

Qual é a ordem da seguinte equação diferencial?

\({y''\,}^2+{y'\,}^3=y^2x^3\)

Pista

Se atente apenas nas ordens das derivadas. Não se deixe confundir com as potências!

Respostas

Segunda Ordem

Terceira Ordem

Quarta Ordem

Quinta Ordem

Feedback

Linearidade de uma EDO: Teste sua leitura...

Pergunta

A seguinte equação diferencial é linear ou não linear?

\(y'' + xy' + y = 0\)

Respostas

Linear

Não linear

Feedback

Pergunta

A seguinte equação diferencial é linear ou não linear?

\(y' + y^3 = x\)

 

Respostas

Linear

Não linear

Feedback

Pergunta

A seguinte equação diferencial é linear ou não linear?

\(\operatorname{sen}(y'')+y'=\cos(x)\)

Respostas

Linear

Não linear

Feedback

Pergunta

A seguinte equação diferencial é linear ou não linear?

\(y'''+yy'=3x\)

Respostas

Linear

Não linear

Feedback

Pergunta

A seguinte equação diferencial é linear ou não linear?

\(y''' = \cos(x)y\)

Respostas

Linear

Não linear

Feedback

Autonomia de uma EDO: Teste sua leitura...

Pergunta

A seguinte equação diferencial é autônoma ou não autônoma?

\(y'=y^2-3y\)

Respostas

Autônoma

Não autônoma

Feedback

Pergunta

A seguinte equação diferencial é autônoma ou não autônoma?

\(y''+y'=x^2\)

Respostas

Autônoma

Não autônoma

Feedback

Pergunta

A seguinte equação diferencial é autônoma ou não autônoma? 

\(y''+\cos(y)=0\)

Respostas

Autônoma

Não autônoma

Feedback

Pergunta

A seguinte equação diferencial é autônoma ou não autônoma?

\(x''+tx'+x=0\)

Respostas

Autônoma

Não autônoma

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