Sr Examen

Ecuación diferencial y/y'=lny

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

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

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

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

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

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = e^{- \sqrt{2} \sqrt{C_{1} + x}}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = e^{\sqrt{2} \sqrt{C_{1} + x}}$$
Respuesta [src]
           ___   ________
        -\/ 2 *\/ C1 + x 
y(x) = e                 
$$y{\left(x \right)} = e^{- \sqrt{2} \sqrt{C_{1} + x}}$$
          ___   ________
        \/ 2 *\/ C1 + x 
y(x) = e                
$$y{\left(x \right)} = e^{\sqrt{2} \sqrt{C_{1} + x}}$$
Clasificación
factorable
lie group