Sr Examen

Ecuación diferencial sen(y)*y'+sen(x-y)=sen(x+y)

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

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

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

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

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

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = C_{1} + 2 \sin{\left(x \right)}$$
Respuesta [src]
y(x) = C1 + 2*sin(x)
$$y{\left(x \right)} = C_{1} + 2 \sin{\left(x \right)}$$
Gráfico para el problema de Cauchy
Clasificación
factorable
nth algebraic
1st exact
1st power series
lie group
nth algebraic Integral
1st exact Integral
Respuesta numérica [src]
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, -2.3322379797360377)
(-5.555555555555555, 0.9921608707779623)
(-3.333333333333333, 0.04309385064469647)
(-1.1111111111111107, -2.1304266518771193)
(1.1111111111111107, 1.4543421097154312)
(3.333333333333334, -0.7191780433088888)
(5.555555555555557, -1.668245419369287)
(7.777777777777779, 1.6561535304638793)
(10.0, -1.4260845061665322)
(10.0, -1.4260845061665322)