Sr Examen

Ecuación diferencial ln(-y'+1)-ln(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       \      /    d       \    
- log|--(y(x))| + log|1 - --(y(x))| = 0
     \dx      /      \    dx      /    
$$\log{\left(1 - \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} \right)} - \log{\left(\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} \right)} = 0$$
log(1 - y') - log(y') = 0
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\log{\left(1 - \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} \right)} - \log{\left(\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} \right)} = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

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

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$- \frac{1}{2}$$
obtendremos
$$- 2 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = -1$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

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

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.
$$\int \left(-2\right)\, dy = \int \left(-1\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$- 2 y = Const - x$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = C_{1} + \frac{x}{2}$$
Respuesta [src]
            x
y(x) = C1 + -
            2
$$y{\left(x \right)} = C_{1} + \frac{x}{2}$$
Gráfico para el problema de Cauchy
Clasificación
factorable
nth algebraic
lie group
nth algebraic Integral
Respuesta numérica [src]
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 1.8611111111111107)
(-5.555555555555555, 2.9722222222222214)
(-3.333333333333333, 4.083333333333332)
(-1.1111111111111107, 5.194444444444443)
(1.1111111111111107, 6.305555555555554)
(3.333333333333334, 7.416666666666668)
(5.555555555555557, 8.527777777777779)
(7.777777777777779, 9.63888888888889)
(10.0, 10.75)
(10.0, 10.75)