Sr Examen

Otras calculadoras

Ecuación diferencial 6x*dx-y*dy=y*(x^2)*dy

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                2 d            
6*x - --(y(x))*y(x) = x *--(y(x))*y(x)
      dx                 dx           
$$6 x - y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x^{2} y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}$$
6*x - y*y' = x^2*y*y'
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$- x^{2} y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + 6 x - y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = \frac{6 x}{x^{2} + 1}$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = \frac{1}{y{\left(x \right)}}$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$\frac{1}{y{\left(x \right)}}$$
obtendremos
$$y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \frac{6 x}{x^{2} + 1}$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$dx y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \frac{6 dx x}{x^{2} + 1}$$
o
$$dy y{\left(x \right)} = \frac{6 dx x}{x^{2} + 1}$$

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.
$$\int y\, dy = \int \frac{6 x}{x^{2} + 1}\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$\frac{y^{2}}{2} = Const + 3 \log{\left(x^{2} + 1 \right)}$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = - \sqrt{C_{1} + 6 \log{\left(x^{2} + 1 \right)}}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} + 6 \log{\left(x^{2} + 1 \right)}}$$
Respuesta [src]
           ____________________
          /           /     2\ 
y(x) = -\/  C1 + 6*log\1 + x / 
$$y{\left(x \right)} = - \sqrt{C_{1} + 6 \log{\left(x^{2} + 1 \right)}}$$
          ____________________
         /           /     2\ 
y(x) = \/  C1 + 6*log\1 + x / 
$$y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} + 6 \log{\left(x^{2} + 1 \right)}}$$
Gráfico para el problema de Cauchy
Clasificación
factorable
separable
1st exact
Bernoulli
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
Bernoulli Integral
Respuesta numérica [src]
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 1.2121916081256022e-09)
(-5.555555555555555, 2.17e-322)
(-3.333333333333333, nan)
(-1.1111111111111107, 2.78363573e-315)
(1.1111111111111107, 6.971028255580836e+173)
(3.333333333333334, 3.1933833808213398e-248)
(5.555555555555557, 4.3149409499051355e-61)
(7.777777777777779, 8.388243567355226e+296)
(10.0, 3.4850068345956685e-196)
(10.0, 3.4850068345956685e-196)