Sr Examen

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

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

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(x)
$$x^{2}{\left(y \right)}$$
obtendremos
$$\frac{\frac{d}{d y} x{\left(y \right)}}{x^{2}{\left(y \right)}} = - \frac{1}{\sqrt{y}}$$
Con esto hemos separado las variables y y x.

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

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

La solución:
$$\operatorname{x_{1}} = x{\left(y \right)} = - \frac{1}{C_{1} - 2 \sqrt{y}}$$
Respuesta [src]
           -1      
x(y) = ------------
                ___
       C1 - 2*\/ y 
$$x{\left(y \right)} = - \frac{1}{C_{1} - 2 \sqrt{y}}$$
Gráfico para el problema de Cauchy
Clasificación
separable
separable reduced
lie group
separable Integral
separable reduced Integral
Respuesta numérica [src]
(y, x):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, nan)
(-5.555555555555555, nan)
(-3.333333333333333, nan)
(-1.1111111111111107, nan)
(1.1111111111111107, nan)
(3.333333333333334, nan)
(5.555555555555557, nan)
(7.777777777777779, nan)
(10.0, nan)
(10.0, nan)