Sr Examen

Ecuación diferencial dy/dx+3x^2y^2=0

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]
   2  2      d           
3*x *y (x) + --(y(x)) = 0
             dx          
$$3 x^{2} y^{2}{\left(x \right)} + \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 0$$
3*x^2*y^2 + y' = 0
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$3 x^{2} y^{2}{\left(x \right)} + \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = - x^{2}$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = 3 y^{2}{\left(x \right)}$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$3 y^{2}{\left(x \right)}$$
obtendremos
$$\frac{\frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{3 y^{2}{\left(x \right)}} = - x^{2}$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$\frac{dx \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{3 y^{2}{\left(x \right)}} = - dx x^{2}$$
o
$$\frac{dy}{3 y^{2}{\left(x \right)}} = - dx x^{2}$$

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.
$$\int \frac{1}{3 y^{2}}\, dy = \int \left(- x^{2}\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$- \frac{1}{3 y} = Const - \frac{x^{3}}{3}$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = \frac{1}{C_{1} + x^{3}}$$
Respuesta [src]
          1   
y(x) = -------
             3
       C1 + x 
$$y{\left(x \right)} = \frac{1}{C_{1} + x^{3}}$$
Gráfico para el problema de Cauchy
Clasificación
separable
1st exact
separable reduced
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
separable reduced Integral
Respuesta numérica [src]
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 0.0018838486157359091)
(-5.555555555555555, 0.0012050055914478394)
(-3.333333333333333, 0.0010370154235807797)
(-1.1111111111111107, 0.0010000263760674688)
(1.1111111111111107, 0.0009972888642176372)
(3.333333333333334, 0.0009630319702789613)
(5.555555555555557, 0.0008526400456762762)
(7.777777777777779, 0.0006794198165871456)
(10.0, 0.0004996539538354951)
(10.0, 0.0004996539538354951)