Sr Examen

Ecuación diferencial dy/dx=2sqrt(y)

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Para el problema de Cauchy:

y() =
y'() =
y''() =
y'''() =
y''''() =

Gráfico:

interior superior

Solución

Ha introducido [src]
d              ______
--(y(x)) = 2*\/ y(x) 
dx                   
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 2 \sqrt{y{\left(x \right)}}$$
y' = 2*sqrt(y)
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 2 \sqrt{y{\left(x \right)}}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = 2$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = \sqrt{y{\left(x \right)}}$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$\sqrt{y{\left(x \right)}}$$
obtendremos
$$\frac{\frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{\sqrt{y{\left(x \right)}}} = 2$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$\frac{dx \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{\sqrt{y{\left(x \right)}}} = 2 dx$$
o
$$\frac{dy}{\sqrt{y{\left(x \right)}}} = 2 dx$$

Tomemos la integral de las dos partes de la ecuación:
- de la parte izquierda la integral por y,
- de la parte derecha la integral por x.
$$\int \frac{1}{\sqrt{y}}\, dy = \int 2\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$2 \sqrt{y} = Const + 2 x$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = \frac{C_{1}^{2}}{4} + C_{1} x + x^{2}$$
Respuesta [src]
              2       
        2   C1        
y(x) = x  + --- + C1*x
             4        
$$y{\left(x \right)} = \frac{C_{1}^{2}}{4} + C_{1} x + x^{2}$$
Gráfico para el problema de Cauchy
Clasificación
separable
1st exact
Bernoulli
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
Bernoulli Integral
Respuesta numérica [src]
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 9.537273506922663)
(-5.555555555555555, 28.20109019360778)
(-3.333333333333333, 56.74145009016944)
(-1.1111111111111107, 95.1583531966076)
(1.1111111111111107, 143.45179951292235)
(3.333333333333334, 201.62178903911368)
(5.555555555555557, 269.66832177518154)
(7.777777777777779, 347.59139772112593)
(10.0, 435.3910168769468)
(10.0, 435.3910168769468)