Sr Examen

Ecuación diferencial x^3*y'=2*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]
 3 d                
x *--(y(x)) = 2*y(x)
   dx               
$$x^{3} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 2 y{\left(x \right)}$$
x^3*y' = 2*y
Solución detallada
Dividamos las dos partes de la ecuación al factor de la derivada de y':
$$x^{3}$$
Recibimos la ecuación:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \frac{2 y{\left(x \right)}}{x^{3}}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
y' + P(x)y = 0,

donde
$$P{\left(x \right)} = - \frac{2}{x^{3}}$$
y
y se llama lineal homogénea
ecuación diferencial de 1 orden:
Es una ecuación 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
$$P{\left(x \right)} = - \frac{2}{x^{3}}$$, entonces
$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$ =
= $$\int \left(- \frac{2}{x^{3}}\right)\, dx = Const + \frac{1}{x^{2}}$$
Solución detallada de la integral
Es decir, la solución de la ecuación lineal homogénea es:
$$y_{1} = e^{C_{1} - \frac{1}{x^{2}}}$$
$$y_{2} = - e^{C_{2} - \frac{1}{x^{2}}}$$
lo que corresponde a la solución
con cualquier constante C no igual a cero:
$$y = C e^{- \frac{1}{x^{2}}}$$
Respuesta [src]
           -1 
           ---
             2
            x 
y(x) = C1*e   
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{- \frac{1}{x^{2}}}$$
Clasificación
separable
1st exact
1st linear
Bernoulli
almost linear
lie group
separable Integral
1st exact Integral
1st linear Integral
Bernoulli Integral
almost linear Integral