Sr Examen

Ecuación diferencial dx/dt=3xt^2

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             2     
--(x(t)) = 3*t *x(t)
dt                  
$$\frac{d}{d t} x{\left(t \right)} = 3 t^{2} x{\left(t \right)}$$
x' = 3*t^2*x
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\frac{d}{d t} x{\left(t \right)} = 3 t^{2} x{\left(t \right)}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
y' + P(x)y = 0,

donde
$$P{\left(t \right)} = - 3 t^{2}$$
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
$$P{\left(t \right)} = - 3 t^{2}$$, entonces
$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$ =
= $$\int \left(- 3 t^{2}\right)\, dt = - t^{3} + Const$$
Solución detallada de la integral
Es decir, la solución de la ecuación lineal homogénea es:
$$y_{1} = e^{C_{1} + t^{3}}$$
$$y_{2} = - e^{C_{2} + t^{3}}$$
lo que corresponde a la solución
con cualquier constante C no igual a cero:
$$y = C e^{t^{3}}$$
Respuesta [src]
           / 3\
           \t /
x(t) = C1*e    
$$x{\left(t \right)} = C_{1} e^{t^{3}}$$
Clasificación
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