Sr Examen

Ecuación diferencial xy''=10y=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                
   d                 
x*---(y(x)) = 10*y(x)
    2                
  dx                 
$$x \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 10 y{\left(x \right)}$$
x*y'' = 10*y
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$x \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 10 y{\left(x \right)}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y')*y'' = f2(x)*g2(y'),

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y' \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = - \frac{y{\left(x \right)}}{x}$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y' \right)} = -10$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(y')/g2(y')*y''= f2(x)/f1(x).

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y')
$$-10$$
obtendremos
$$- \frac{\frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)}}{10} = - \frac{y{\left(x \right)}}{x}$$
Con esto hemos separado las variables x y y'.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$- \frac{dx \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)}}{10} = - \frac{dx y{\left(x \right)}}{x}$$
o
$$- \frac{dy'}{10} = - \frac{dx y{\left(x \right)}}{x}$$

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.
$$\int \left(- \frac{1}{10}\right)\, dy' = \int \left(- \frac{y{\left(x \right)}}{x}\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con y'
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$- \frac{y'}{10} = Const - \int \frac{y{\left(x \right)}}{x}\, dx$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y'.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y'1} = \operatorname{y'}{\left(x \right)} = C_{1} + 10 \int \frac{y{\left(x \right)}}{x}\, dx$$
tomemos estas integrales
$$\operatorname{y_{1}} = \int \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}\, dx = \int \left(C_{1} + 10 \int \frac{y{\left(x \right)}}{x}\, dx\right)\, dx$$ =
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = C_{2} + \int \left(C_{1} + 10 \int \frac{y{\left(x \right)}}{x}\, dx\right)\, dx$$
Respuesta [src]
            /  3 ____\        /  3 ____\
y(x) = C1*Ai\x*\/ 10 / + C2*Bi\x*\/ 10 /
$$y{\left(x \right)} = C_{1} Ai\left(\sqrt[3]{10} x\right) + C_{2} Bi\left(\sqrt[3]{10} x\right)$$
Clasificación
2nd linear airy
2nd linear bessel
2nd power series regular