Sr Examen

Ecuación diferencial exp(y)dy=-xdx

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

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = - x$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = e^{- y{\left(x \right)}}$$
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
$$e^{y{\left(x \right)}} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - x$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

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

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

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = \log{\left(C_{1} - \frac{x^{2}}{2} \right)}$$
Respuesta [src]
          /      2\
          |     x |
y(x) = log|C1 - --|
          \     2 /
$$y{\left(x \right)} = \log{\left(C_{1} - \frac{x^{2}}{2} \right)}$$
Gráfico para el problema de Cauchy
Clasificación
separable
1st exact
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
Respuesta numérica [src]
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 3.0851198754487874)
(-5.555555555555555, 3.602365376853317)
(-3.333333333333333, 3.8407729595202555)
(-1.1111111111111107, 3.9415764524538446)
(1.1111111111111107, 3.9415764779530558)
(3.333333333333334, 3.840772918753531)
(5.555555555555557, 3.602365080342705)
(7.777777777777779, 3.085118939316875)
(10.0, 0.7499862978515737)
(10.0, 0.7499862978515737)