En este caso después de no publicar hace un poco de tiempo, vengo a mostrarles la solución al ejercicio 14 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:
exydydx=e−y+e−2x−y
Separando el exponente e−2x−y=e−2xe−y, podemos sacar factor común e−y
exydydx=e−y(1+e−2x)
Dividiendo por e−y y ex en ambos lados:
eyydydx=1+e−2xex
Separamos la división:
eyydydx=1ex+e−2xex
Recordamos que 1ex=e−x y e−2xex=e−3x por reglas de exponentes:
eyydydx=e−x+e−3x
Luego es posible realizar la separación de variables:
eyydy=(e−x+e−3x)dx
Integramos y obtenemos la respuesta a la ecuación diferencial propuesta:
∫eyydy=∫(e−x+e−3x)dx
La integral por partes de la primera expresión a la izquierda es:
∫eyydy=ey(y−1)+C1
La integral por sustitución para la expresión a la derecha es:
∫(e−x+e−3x)dx=−e−x(1+13e−2x)+C2
Finalmente la solución a nuestra ecuación diferencial es:
ey(y−1)+C1=−e−x(1+13e−2x)+C2
ey(y−1)=−e−x(1+13e−2x)+C2−C1
ey(y−1)=−e−x(1+13e−2x)+K
Donde K=C2−C1
La ecuación diferencial a resolver es la siguiente:
exydydx=e−y+e−2x−y
Separando el exponente e−2x−y=e−2xe−y, podemos sacar factor común e−y
exydydx=e−y(1+e−2x)
Dividiendo por e−y y ex en ambos lados:
eyydydx=1+e−2xex
Separamos la división:
eyydydx=1ex+e−2xex
Recordamos que 1ex=e−x y e−2xex=e−3x por reglas de exponentes:
eyydydx=e−x+e−3x
Luego es posible realizar la separación de variables:
eyydy=(e−x+e−3x)dx
Integramos y obtenemos la respuesta a la ecuación diferencial propuesta:
∫eyydy=∫(e−x+e−3x)dx
La integral por partes de la primera expresión a la izquierda es:
∫eyydy=ey(y−1)+C1
La integral por sustitución para la expresión a la derecha es:
∫(e−x+e−3x)dx=−e−x(1+13e−2x)+C2
Finalmente la solución a nuestra ecuación diferencial es:
ey(y−1)+C1=−e−x(1+13e−2x)+C2
ey(y−1)=−e−x(1+13e−2x)+C2−C1
ey(y−1)=−e−x(1+13e−2x)+K
Donde K=C2−C1
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