Sr Examen

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

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

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

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

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

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = - \operatorname{acos}{\left(C_{1} + x \right)} + 2 \pi$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \operatorname{acos}{\left(C_{1} + x \right)}$$
Respuesta [src]
y(x) = -acos(C1 + x) + 2*pi
$$y{\left(x \right)} = - \operatorname{acos}{\left(C_{1} + x \right)} + 2 \pi$$
y(x) = acos(C1 + x)
$$y{\left(x \right)} = \operatorname{acos}{\left(C_{1} + x \right)}$$
Clasificación
separable
1st exact
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral