Sr Examen

Ecuación diferencial yy’=8-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) = 8 - x
dx                   
$$y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 8 - x$$
y*y' = 8 - x
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 8 - x$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = x - 8$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = - \frac{1}{y{\left(x \right)}}$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$- \frac{1}{y{\left(x \right)}}$$
obtendremos
$$- y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x - 8$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$- dx y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = dx \left(x - 8\right)$$
o
$$- dy y{\left(x \right)} = dx \left(x - 8\right)$$

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.
$$\int \left(- y\right)\, dy = \int \left(x - 8\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$- \frac{y^{2}}{2} = Const + \frac{x^{2}}{2} - 8 x$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = - \sqrt{C_{1} - x^{2} + 16 x}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} - x^{2} + 16 x}$$
Respuesta [src]
           ________________
          /       2        
y(x) = -\/  C1 - x  + 16*x 
$$y{\left(x \right)} = - \sqrt{C_{1} - x^{2} + 16 x}$$
          ________________
         /       2        
y(x) = \/  C1 - x  + 16*x 
$$y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} - x^{2} + 16 x}$$
Gráfico para el problema de Cauchy
Clasificación
separable
1st exact
linear coefficients
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
linear coefficients Integral
Respuesta numérica [src]
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 8.696219452474429)
(-5.555555555555555, 11.866314584505774)
(-3.333333333333333, 14.004216042948526)
(-1.1111111111111107, 15.54188435620571)
(1.1111111111111107, 16.646492989612362)
(3.333333333333334, 17.40071101873678)
(5.555555555555557, 17.84901162084169)
(7.777777777777779, 18.014248334928546)
(10.0, 17.90426004039993)
(10.0, 17.90426004039993)