Sr Examen

Ecuación diferencial y'=(3*x+4)/(2*y-5)

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            4 + 3*x  
--(y(x)) = -----------
dx         -5 + 2*y(x)
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \frac{3 x + 4}{2 y{\left(x \right)} - 5}$$
y' = (3*x + 4)/(2*y - 5)
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \frac{3 x + 4}{2 y{\left(x \right)} - 5}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = 3 x + 4$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = \frac{1}{2 y{\left(x \right)} - 5}$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$\frac{1}{2 y{\left(x \right)} - 5}$$
obtendremos
$$\left(2 y{\left(x \right)} - 5\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 3 x + 4$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$dx \left(2 y{\left(x \right)} - 5\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = dx \left(3 x + 4\right)$$
o
$$dy \left(2 y{\left(x \right)} - 5\right) = dx \left(3 x + 4\right)$$

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.
$$\int \left(2 y - 5\right)\, dy = \int \left(3 x + 4\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$y^{2} - 5 y = Const + \frac{3 x^{2}}{2} + 4 x$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = \frac{5}{2} - \frac{\sqrt{C_{1} + 6 x^{2} + 16 x}}{2}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{C_{1} + 6 x^{2} + 16 x}}{2} + \frac{5}{2}$$
Respuesta [src]
              __________________
             /         2        
       5   \/  C1 + 6*x  + 16*x 
y(x) = - - ---------------------
       2             2          
$$y{\left(x \right)} = \frac{5}{2} - \frac{\sqrt{C_{1} + 6 x^{2} + 16 x}}{2}$$
              __________________
             /         2        
       5   \/  C1 + 6*x  + 16*x 
y(x) = - + ---------------------
       2             2          
$$y{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{C_{1} + 6 x^{2} + 16 x}}{2} + \frac{5}{2}$$
Gráfico para el problema de Cauchy
Clasificación
separable
1st exact
linear coefficients
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
linear coefficients Integral
Respuesta numérica [src]
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 2.4999999931053027)
(-5.555555555555555, 2.17e-322)
(-3.333333333333333, nan)
(-1.1111111111111107, 2.78363573e-315)
(1.1111111111111107, 8.427456047434801e+197)
(3.333333333333334, 3.1933833808213433e-248)
(5.555555555555557, 3.4667248631491264e+179)
(7.777777777777779, 8.388243566957884e+296)
(10.0, 3.861029683e-315)
(10.0, 3.861029683e-315)