Definição Uma equação diferencial é dita separável ou de variáveis separáveis se pode ser escrita na formaBOYCE, W. E; DIPRIMA, R. C. Equações diferenciais elementares e problemas de valores de contorno. Rio de Janeiro: LTC,2006. Página 24.:

ou

Para resolvermos uma equação diferencial separável, basta separarmos as variáveis e em seguida integramos ambos os membros.

Observação

Quando a variável independente não aparece explicitamente, ou seja, quando h(x) ou v(x) é uma função constante, a equação diferencial é chamada autônoma.

Método

Seja a EDO de 1ª ordem (1). Podemos obter a solução geral para esta EDO por separação de variáveis:

⇒

que pode ser integrada diretamente como:

onde C é a constante de integração. Para obtermos uma solução particular (ou seja, um valor específico para a constante C), é necessário fornecer uma condição de contorno para a equação (1).LIMA, H.G. Equações Diferenciais Lineares. Pombal-PB: Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar. Página 13.

Exemplo Propagação de Praga

Sabendo que em uma população isolada com P indivíduos, o número de contaminados por uma doença no instante t, , varia em uma taxa proporcional ao número de indivíduos contaminados e não-contaminados. Escrever e resolver a Equação diferencial ordinária associada a este problema.

Solução

, como esta equação é do tipo separável, temos: .

Integrando em ambos os lados, segue que:

. Resolvendo por frações parciais, obtemos: .

Segue um sistema onde:

, com isso , .

Logo temos a seguinte integral:

.

Resolvendo a integral, temos:

, onde C é uma constante.

, assim:

.

Com isso, a solução desta equação é expressa por:

.

Ver também Método do fator integrante Método da variação de parâmetros Equação diferencial exata Redução de ordem Coeficientes a determinar Métodos numéricos/Equações diferenciais ordinárias (wikilivro)

Categoria:Equações diferenciais