Sr Examen

Ecuación diferencial dy/dx=xy

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)) = x*y(x)
dx               
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x y{\left(x \right)}$$
y' = x*y
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x y{\left(x \right)}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
y' + P(x)y = 0,

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