Sr Examen

Ecuación diferencial x+1/6y(x)y'(x)=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))*y(x)    
       dx               
x + ---------------- = 0
           6            
$$\frac{x^{2} y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{6} + x = 0$$
x^2*y*y'/6 + x = 0
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\frac{x^{2} y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{6} + x = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

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

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

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

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.
$$\int \frac{y}{6}\, dy = \int \left(- \frac{1}{x}\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$\frac{y^{2}}{12} = Const - \log{\left(x \right)}$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = - \sqrt{C_{1} - 12 \log{\left(x \right)}}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} - 12 \log{\left(x \right)}}$$
Respuesta [src]
          ________________
y(x) = -\/ C1 - 12*log(x) 
$$y{\left(x \right)} = - \sqrt{C_{1} - 12 \log{\left(x \right)}}$$
         ________________
y(x) = \/ C1 - 12*log(x) 
$$y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} - 12 \log{\left(x \right)}}$$
Gráfico para el problema de Cauchy
Clasificación
factorable
separable
1st exact
separable reduced
lie group
separable Integral
1st exact Integral
separable reduced Integral
Respuesta numérica [src]
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 1.8916323913648347)
(-5.555555555555555, 2.759699283123747)
(-3.333333333333333, 3.7075393473797837)
(-1.1111111111111107, 5.18933526407452)
(1.1111111111111107, 26.85941006752576)
(3.333333333333334, 3.1933833808213433e-248)
(5.555555555555557, 4.32563549789618e-37)
(7.777777777777779, 8.388243567718426e+296)
(10.0, 3.861029683e-315)
(10.0, 3.861029683e-315)