En esta ocasión, vengo a mostrarles la solución al ejercicio 35 de separación de variables del libro de Ecuaciones diferenciales con aplicaciones 2da edición, del autor Dennis G. Zill.
La ecuación diferencial a resolver es la siguiente:
dydx=sen(x)(cos(2y)−cos2(y))
Recordamos las identidades de ángulos dobles para el coseno de un mismo ángulo:
cos(2y)=cos2(y)−sen2(y)
Reemplazamos en nuestra ecuación diferencial:
dydx=sen(x)(cos2(y)−sen2(y)−cos2(y))
dydx=sen(x)(−sen2(y))
Realizamos la separación de variables:
−dysen2(y)=sen(x)dx
Que será lo mismo a:
−csec2(y)dy=sen(x)dx
Luego integramos nuestras funciones trigonométricas:
∫−csec2(y)dy=∫sen(x)dx
ctan(y)+C1=cos(x)+C2
ctan(y)=cos(x)+C2−C1
ctan(y)=cos(x)+K
Donde K=C2−C1 y recordamos que la derivada de ctan(y) es −csec2(y), luego la integral de la anterior función será la función ctan(y).
La ecuación diferencial a resolver es la siguiente:
dydx=sen(x)(cos(2y)−cos2(y))
Recordamos las identidades de ángulos dobles para el coseno de un mismo ángulo:
cos(2y)=cos2(y)−sen2(y)
Reemplazamos en nuestra ecuación diferencial:
dydx=sen(x)(cos2(y)−sen2(y)−cos2(y))
dydx=sen(x)(−sen2(y))
Realizamos la separación de variables:
−dysen2(y)=sen(x)dx
Que será lo mismo a:
−csec2(y)dy=sen(x)dx
Luego integramos nuestras funciones trigonométricas:
∫−csec2(y)dy=∫sen(x)dx
ctan(y)+C1=cos(x)+C2
ctan(y)=cos(x)+C2−C1
ctan(y)=cos(x)+K
Donde K=C2−C1 y recordamos que la derivada de ctan(y) es −csec2(y), luego la integral de la anterior función será la función ctan(y).
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