Sr Examen

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x.diff(x)=x^2*(y^2+1) la ecuación

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Solución numérica:

Buscar la solución numérica en el intervalo [, ]

Solución

Ha introducido [src]
/x  for 0 = 1              
|                2 / 2    \
<1  for 1 = 1 = x *\y  + 1/
|                          
\0  otherwise              
$$\begin{cases} x & \text{for}\: 0 = 1 \\1 & \text{for}\: 1 = 1 \\0 & \text{otherwise} \end{cases} = x^{2} \left(y^{2} + 1\right)$$
Solución detallada
Transportemos el miembro derecho de la ecuación al
miembro izquierdo de la ecuación con el signo negativo.

La ecuación se convierte de
$$\begin{cases} x & \text{for}\: 0 = 1 \\1 & \text{for}\: 1 = 1 \\0 & \text{otherwise} \end{cases} = x^{2} \left(y^{2} + 1\right)$$
en
$$- x^{2} \left(y^{2} + 1\right) + \begin{cases} x & \text{for}\: 0 = 1 \\1 & \text{for}\: 1 = 1 \\0 & \text{otherwise} \end{cases} = 0$$
Abramos la expresión en la ecuación
$$- x^{2} \left(y^{2} + 1\right) + \begin{cases} x & \text{for}\: 0 = 1 \\1 & \text{for}\: 1 = 1 \\0 & \text{otherwise} \end{cases} = 0$$
Obtenemos la ecuación cuadrática
$$- x^{2} y^{2} - x^{2} + \begin{cases} x & \text{for}\: 0 = 1 \\1 & \text{for}\: 1 = 1 \\0 & \text{otherwise} \end{cases} = 0$$
Es la ecuación de la forma
a*y^2 + b*y + c = 0

La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$y_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$y_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = - x^{2}$$
$$b = 0$$
$$c = 1 - x^{2}$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(0)^2 - 4 * (-x^2) * (1 - x^2) = 4*x^2*(1 - x^2)

La ecuación tiene dos raíces.
y1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

y2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

o
$$y_{1} = - \frac{\sqrt{x^{2} \left(1 - x^{2}\right)}}{x^{2}}$$
$$y_{2} = \frac{\sqrt{x^{2} \left(1 - x^{2}\right)}}{x^{2}}$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
         /   ________\       /   ________\
         |  /      2 |       |  /      2 |
         |\/  1 - x  |       |\/  1 - x  |
y1 = - re|-----------| - I*im|-----------|
         \     x     /       \     x     /
$$y_{1} = - \operatorname{re}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)} - i \operatorname{im}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)}$$
         /   ________\     /   ________\
         |  /      2 |     |  /      2 |
         |\/  1 - x  |     |\/  1 - x  |
y2 = I*im|-----------| + re|-----------|
         \     x     /     \     x     /
$$y_{2} = \operatorname{re}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)} + i \operatorname{im}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)}$$
y2 = re(sqrt(1 - x^2)/x) + i*im(sqrt(1 - x^2)/x)
Suma y producto de raíces [src]
suma
    /   ________\       /   ________\       /   ________\     /   ________\
    |  /      2 |       |  /      2 |       |  /      2 |     |  /      2 |
    |\/  1 - x  |       |\/  1 - x  |       |\/  1 - x  |     |\/  1 - x  |
- re|-----------| - I*im|-----------| + I*im|-----------| + re|-----------|
    \     x     /       \     x     /       \     x     /     \     x     /
$$\left(- \operatorname{re}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)} - i \operatorname{im}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)}\right) + \left(\operatorname{re}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)} + i \operatorname{im}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)}\right)$$
=
0
$$0$$
producto
/    /   ________\       /   ________\\ /    /   ________\     /   ________\\
|    |  /      2 |       |  /      2 || |    |  /      2 |     |  /      2 ||
|    |\/  1 - x  |       |\/  1 - x  || |    |\/  1 - x  |     |\/  1 - x  ||
|- re|-----------| - I*im|-----------||*|I*im|-----------| + re|-----------||
\    \     x     /       \     x     // \    \     x     /     \     x     //
$$\left(- \operatorname{re}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)} - i \operatorname{im}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)}\right) \left(\operatorname{re}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)} + i \operatorname{im}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)}\right)$$
=
                                      2
 /    /   ________\     /   ________\\ 
 |    |  /      2 |     |  /      2 || 
 |    |\/  1 - x  |     |\/  1 - x  || 
-|I*im|-----------| + re|-----------|| 
 \    \     x     /     \     x     // 
$$- \left(\operatorname{re}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)} + i \operatorname{im}{\left(\frac{\sqrt{1 - x^{2}}}{x}\right)}\right)^{2}$$
-(i*im(sqrt(1 - x^2)/x) + re(sqrt(1 - x^2)/x))^2