Sr Examen

Ecuación diferencial (2x-1)dx+(3y+1)dy=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]
             d               d           
-1 + 2*x + 3*--(y(x))*y(x) + --(y(x)) = 0
             dx              dx          
$$2 x + 3 y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} - 1 = 0$$
2*x + 3*y*y' + y' - 1 = 0
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$2 x + 3 y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} - 1 = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

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

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

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$dx \left(3 y{\left(x \right)} + 1\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = dx \left(1 - 2 x\right)$$
o
$$dy \left(3 y{\left(x \right)} + 1\right) = dx \left(1 - 2 x\right)$$

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.
$$\int \left(3 y + 1\right)\, dy = \int \left(1 - 2 x\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$\frac{3 y^{2}}{2} + y = Const - x^{2} + x$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = - \frac{\sqrt{C_{1} - 6 x^{2} + 6 x}}{3} - \frac{1}{3}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{C_{1} - 6 x^{2} + 6 x}}{3} - \frac{1}{3}$$
Respuesta [src]
                _________________
               /         2       
         1   \/  C1 - 6*x  + 6*x 
y(x) = - - - --------------------
         3            3          
$$y{\left(x \right)} = - \frac{\sqrt{C_{1} - 6 x^{2} + 6 x}}{3} - \frac{1}{3}$$
                _________________
               /         2       
         1   \/  C1 - 6*x  + 6*x 
y(x) = - - + --------------------
         3            3          
$$y{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{C_{1} - 6 x^{2} + 6 x}}{3} - \frac{1}{3}$$
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, 5.051139034721658)
(-5.555555555555555, 6.75377552969252)
(-3.333333333333333, 7.721312466147434)
(-1.1111111111111107, 8.207343676018159)
(1.1111111111111107, 8.293638683434583)
(3.333333333333334, 7.992635941188733)
(5.555555555555557, 7.258406552671532)
(7.777777777777779, 5.94065297980725)
(10.0, 3.4754629790165943)
(10.0, 3.4754629790165943)