Sr Examen

Ecuación diferencial dy/dx=4*e^(-y)*x

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)
--(y(x)) = 4*x*e     
dx                   
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 4 x e^{- y{\left(x \right)}}$$
y' = 4*x*exp(-y)
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 4 x e^{- y{\left(x \right)}}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = 4 x$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = e^{- y{\left(x \right)}}$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$e^{- y{\left(x \right)}}$$
obtendremos
$$e^{y{\left(x \right)}} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 4 x$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$dx e^{y{\left(x \right)}} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 4 dx x$$
o
$$dy e^{y{\left(x \right)}} = 4 dx x$$

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.
$$\int e^{y}\, dy = \int 4 x\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$e^{y} = Const + 2 x^{2}$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = \log{\left(C_{1} + 2 x^{2} \right)}$$
Respuesta [src]
          /        2\
y(x) = log\C1 + 2*x /
$$y{\left(x \right)} = \log{\left(C_{1} + 2 x^{2} \right)}$$
Clasificación
separable
1st power series
lie group
separable Integral