Sr Examen

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

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

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

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

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

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = - \frac{\sqrt{C_{1} - 2 x^{2} - 8 x}}{2}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{C_{1} - 2 x^{2} - 8 x}}{2}$$
Respuesta [src]
           _________________ 
          /               2  
       -\/  C1 - 8*x - 2*x   
y(x) = ----------------------
                 2           
$$y{\left(x \right)} = - \frac{\sqrt{C_{1} - 2 x^{2} - 8 x}}{2}$$
          _________________
         /               2 
       \/  C1 - 8*x - 2*x  
y(x) = --------------------
                2          
$$y{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{C_{1} - 2 x^{2} - 8 x}}{2}$$
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, 3.9838603038707174)
(-5.555555555555555, 5.122647185380953)
(-3.333333333333333, 5.627931562590498)
(-1.1111111111111107, 5.671634792625009)
(1.1111111111111107, 5.265262998184313)
(3.333333333333334, 4.2825546854588215)
(5.555555555555557, 2.004814727825201)
(7.777777777777779, -1.4823959003560633e-10)
(10.0, 3.861029683e-315)
(10.0, 3.861029683e-315)