Sr Examen

Ecuación diferencial y'=(x-2)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 + x)*y(x)
dx                      
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \left(x - 2\right) y{\left(x \right)}$$
y' = (x - 2)*y
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \left(x - 2\right) y{\left(x \right)}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
y' + P(x)y = 0,

donde
$$P{\left(x \right)} = 2 - x$$
y
y se llama lineal homogénea
ecuación diferencial de 1 orden:
Es una ecuación con variables separables.
Esta ecuación se resuelve con los pasos siguientes:
De y' + P(x)y = 0 obtenemos

$$\frac{dy}{y} = - P{\left(x \right)} dx$$, con y no igual a 0
$$\int \frac{1}{y}\, dy = - \int P{\left(x \right)}\, dx$$
$$\log{\left(\left|{y}\right| \right)} = - \int P{\left(x \right)}\, dx$$
O,
$$\left|{y}\right| = e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
Por eso,
$$y_{1} = e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
$$y_{2} = - e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
De la expresión se ve que hay que encontrar la integral:
$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$
Como
$$P{\left(x \right)} = 2 - x$$, entonces
$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$ =
= $$\int \left(2 - x\right)\, dx = \left(- \frac{x^{2}}{2} + 2 x\right) + Const$$
Solución detallada de la integral
Es decir, la solución de la ecuación lineal homogénea es:
$$y_{1} = e^{C_{1} + \frac{x^{2}}{2} - 2 x}$$
$$y_{2} = - e^{C_{2} + \frac{x^{2}}{2} - 2 x}$$
lo que corresponde a la solución
con cualquier constante C no igual a cero:
$$y = C e^{\frac{x^{2}}{2} - 2 x}$$
Respuesta [src]
             /     x\
           x*|-2 + -|
             \     2/
y(x) = C1*e          
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{x \left(\frac{x}{2} - 2\right)}$$
Clasificación
separable
1st exact
1st linear
Bernoulli
almost linear
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
1st linear Integral
Bernoulli Integral
almost linear Integral