Sr Examen

Ecuación diferencial (x-1)*y'+2*x*y=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]
         d                      
(-1 + x)*--(y(x)) + 2*x*y(x) = 0
         dx                     
$$2 x y{\left(x \right)} + \left(x - 1\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 0$$
2*x*y + (x - 1)*y' = 0
Solución detallada
Dividamos las dos partes de la ecuación al factor de la derivada de y':
$$x - 1$$
Recibimos la ecuación:
$$\frac{2 x y{\left(x \right)} + \left(x - 1\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{x - 1} = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
y' + P(x)y = 0,

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