En esta ocasión, vengo a mostrarles la solución del problema 6 de ecuaciones homogéneas del libro de Ecuaciones diferenciales con aplicaciones y notas históricas 2da edición, del autor George F. Simmons
El problema es el siguiente:
Determinar si la ecuación es exacta y resolverla
cos(x)cos2ydx+2sen(x)sen(y)cos(y)dy=0
Para que la ecuación sea exacta debemos tener en cuenta lo siguiente:
∂2f∂y∂x=∂2f∂x∂y
O como normalmente se muestra:
∂M∂y=∂N∂x
Corresponde a la ecuación diferencial:
M(x,y)dx+N(x,y)dy=0
Luego podemos identificar las funciones M=∂f∂x y N=∂f∂y
El problema es hallar la función f que cumpla tal ecuación (comprobando primero si es una ecuación exacta para este caso).
Calculamos la derivada parcial de M respecto a y, del problema que vamos a intentar solucionar:
∂M∂y=∂∂y(cos(x)cos2(y))
=−2cos(x)cos(y)sen(y)
Ahora calculamos la derivada parcial de N respecto a x
∂N∂x=∂∂x(2sen(x)sen(y)cos(y))
=2cos(x)cos(y)sen(y)
Luego podemos observar que los resultados son diferentes por el signo −:
∂M∂y≠∂N∂x
Esto debido a que uno es el inverso aditivo del otro:
∂M∂y=−∂N∂x
Por lo tanto no es una ecuación exacta.
El problema es el siguiente:
Determinar si la ecuación es exacta y resolverla
cos(x)cos2ydx+2sen(x)sen(y)cos(y)dy=0
Para que la ecuación sea exacta debemos tener en cuenta lo siguiente:
∂2f∂y∂x=∂2f∂x∂y
O como normalmente se muestra:
∂M∂y=∂N∂x
Corresponde a la ecuación diferencial:
M(x,y)dx+N(x,y)dy=0
Luego podemos identificar las funciones M=∂f∂x y N=∂f∂y
El problema es hallar la función f que cumpla tal ecuación (comprobando primero si es una ecuación exacta para este caso).
Calculamos la derivada parcial de M respecto a y, del problema que vamos a intentar solucionar:
∂M∂y=∂∂y(cos(x)cos2(y))
=−2cos(x)cos(y)sen(y)
Ahora calculamos la derivada parcial de N respecto a x
∂N∂x=∂∂x(2sen(x)sen(y)cos(y))
=2cos(x)cos(y)sen(y)
Luego podemos observar que los resultados son diferentes por el signo −:
∂M∂y≠∂N∂x
Esto debido a que uno es el inverso aditivo del otro:
∂M∂y=−∂N∂x
Por lo tanto no es una ecuación exacta.
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