Sr Examen

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

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