Sr Examen

Ecuación diferencial dy=2x(y^2+9)dx

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                      2   
--(y(x)) = 18*x + 2*x*y (x)
dx                         
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 2 x y^{2}{\left(x \right)} + 18 x$$
y' = 2*x*y^2 + 18*x
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 2 x y^{2}{\left(x \right)} + 18 x$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = 2 x$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = y^{2}{\left(x \right)} + 9$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$y^{2}{\left(x \right)} + 9$$
obtendremos
$$\frac{\frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{y^{2}{\left(x \right)} + 9} = 2 x$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$\frac{dx \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{y^{2}{\left(x \right)} + 9} = 2 dx x$$
o
$$\frac{dy}{y^{2}{\left(x \right)} + 9} = 2 dx x$$

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.
$$\int \frac{1}{y^{2} + 9}\, dy = \int 2 x\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{y}{3} \right)}}{3} = Const + x^{2}$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = 3 \tan{\left(C_{1} + 3 x^{2} \right)}$$
Respuesta [src]
            /        2\
y(x) = 3*tan\C1 + 3*x /
$$y{\left(x \right)} = 3 \tan{\left(C_{1} + 3 x^{2} \right)}$$
Clasificación
separable
1st exact
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral