Sr Examen

Ecuación diferencial xydx-(x+2)dy=0

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           
- 2*--(y(x)) + x*y(x) - x*--(y(x)) = 0
    dx                    dx          
$$x y{\left(x \right)} - x \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} - 2 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 0$$
x*y - x*y' - 2*y' = 0
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$x y{\left(x \right)} - x \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} - 2 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

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

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

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

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

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = \frac{C_{1} e^{x}}{x^{2} + 4 x + 4}$$
Respuesta [src]
              x    
          C1*e     
y(x) = ------------
            2      
       4 + x  + 4*x
$$y{\left(x \right)} = \frac{C_{1} e^{x}}{x^{2} + 4 x + 4}$$
Clasificación
factorable
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