Equações diferenciais zill 3ª ed volume i

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Volume 1

Cap. 6

Equações diferenciais com coeficie11tes variáveis

C3 + Cz

CS =

4X5

= 2

X

CJ 3X 4

X

305

1 5 = 120 CJ

e ass im por d iante. Logo, uma outra solução é [ 4 1 5 + ]. 1 3 y 2(x) = c 1 [ x + 6x + T2x + lWx

Cada séri e co nverge para todos os valores de x.

Coeficient es Não-polinomiais O próxi mo exemplo ilustra como encontrar um a solução, e m série de potências, para um a equação di ferencial em to rn o de um ponto o rdin ário quando seus coeficie ntes não são polinômios . Nesse exempl o, vemo s um a ap licação de multiplicação de du as séries de potências que foi di scutida na Seção 6.2.

EXEMPLO

9

y" + (cos x)y = O.

Reso lva

Solução Como cos x pondo então y = :E:;'=

0

=

1-

x2

21

x4

+ 41 -

x6

6r

+ ... , vemos que x

,

. , .

= O e um ponto ord mano.

Su-

c,,.x", temos

y" + (cosx)y =

n

~ n(n -

l)c 11x 11

2

2

-

+ ( l

x2

- 21

x4

+ 4! - · · ·

J I~

e,/'

n = O

= (2c2 + 6c3 + l 2c4x 2 + 20csx 3 + ... )

+ (

2

1 - x2

+

~:

- .. }co

= 2c2 + CQ + (6c3 + CJ )X+ ( l 2q + C3

Como devemos ter a última linh a identicamente nula, e ntão

2c2 +

co

= O

6c3 + Cj = Ü 1 l 2c4 + c2 - 2 co= O 1

20cs + c3 - 2e 1

O

r(

+ c 1x + c2x 2 + CJX 3 + ... )

-t

CQ

2ÜC5 + C3

-t

CJ}} + .. ..


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