Sr Examen

Ecuación diferencial dy/dy-y=11/8^-x/3=-1

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]
               -x
           11/8  
1 - y(x) = ------
             3   
$$1 - y{\left(x \right)} = \frac{\left(\frac{11}{8}\right)^{- x}}{3}$$
1 - y = (11/8)^(-x)/3
Solución detallada
Dividamos las dos partes de la ecuación al factor de la derivada de y':
$$0$$
Recibimos la ecuación:
$$\tilde{\infty} \left(1 - y{\left(x \right)}\right) = \left(\frac{11}{8}\right)^{- x} \tilde{\infty}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
y' + P(x)y = Q(x)

donde
False

y
$$Q{\left(x \right)} = \tilde{\infty} \left(-1 + \frac{\left(\frac{11}{8}\right)^{- x}}{3}\right)$$
y se llama lineal homogénea
ecuación diferencial de 1 orden:
Primero resolvamos la ecuación lineal homogénea correspondiente
y' + P(x)y = 0

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
False, entonces

$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$ =
= $$\int \tilde{\infty}\, dx = \tilde{\infty} x + Const$$
Solución detallada de la integral
Es decir, la solución de la ecuación lineal homogénea es:
$$y_{1} = e^{C_{1} - \tilde{\infty} x}$$
$$y_{2} = - e^{C_{2} - \tilde{\infty} x}$$
lo que corresponde a la solución
con cualquier constante C no igual a cero:
$$y = C e^{\tilde{\infty} x}$$
Hemos encontrado la solución de la ecuación homogénea correspondiente
Ahora hay que resolver nuestra ecuación heterogénea
y' + P(x)y = Q(x)

Usamos el método de variación de la constante arbitraria
Ahora consideremos que C es la función de x

$$y = C{\left(x \right)} e^{\tilde{\infty} x}$$
Y lo sustituimos en la ecuación inicial.
Usando las reglas
- de diferenciación del producto;
- de la derivada de una función compuesta,
hallamos que
$$\frac{d}{d x} C{\left(x \right)} = Q{\left(x \right)} e^{\int P{\left(x \right)}\, dx}$$
Sustituimos Q(x) y P(x) en esta ecuación.
Recibimos la ecuación diferencial más simple para C(x):
$$\frac{d}{d x} C{\left(x \right)} = \tilde{\infty} \left(-1 + \frac{\left(\frac{11}{8}\right)^{- x}}{3}\right) e^{\tilde{\infty} x}$$
Es decir, C(x) =
$$\int \tilde{\infty} \left(-1 + \frac{\left(\frac{11}{8}\right)^{- x}}{3}\right) e^{\tilde{\infty} x}\, dx = \text{NaN}$$
Solución detallada de la integral
sustituimos C(x) en
$$y = C{\left(x \right)} e^{\tilde{\infty} x}$$
y recibimos la respuesta definitiva para y(x):
$$\text{NaN}$$
Respuesta [src]
            x   -x
           8 *11  
y(x) = 1 - -------
              3   
$$y{\left(x \right)} = 1 - \frac{11^{- x} 8^{x}}{3}$$
Clasificación
nth algebraic
nth algebraic Integral