En esta ocasión, vengo a mostrarles la solución del problema 4.a de ecuaciones con factor integrante del libro de Ecuaciones diferenciales con aplicaciones y notas históricas 2da edición, del autor George F. Simmons
El problema es el siguiente:
Resolver las siguientes ecuaciones usando las fórmulas diferenciales:
d(xy)=ydx−xdyy2
d(xy)=xdy+ydx
d(x2+y2)=2(xdx+ydy)
d(arctg(xy))=ydx−xdyx2+y2
d(ln(xy))=ydx−xdyxy
Nuestra ecuación diferencial a resolver es:
(y+x)dy=(y−x)dx
Distribuimos y la ecuación diferencial toma la forma:
ydy+xdy=ydx−xdx
Pasamos a restar ydy del lado izquierdo al derecho y también pasamos a restar ydx del lado derecho al izquierdo
xdy−ydx=−ydy−xdx
Multiplicamos por menos en ambos lados de la expresión y nos queda:
ydx−xdy=ydy+xdx
Multiplicamos por 1x2+y2 en ambos lados:
ydx−xdyx2+y2=ydy+xdxx2+y2
Vemos que el primer término corresponde a la forma diferencial 4 que tenemos y el numerador lo podemos representar en términos de la 3 formula diferencial como d(x2+y2)2=ydy+xdx, luego la ecuación diferencial toma la forma:
d(arctg(xy))=d(x2+y2)2(x2+y2)
La segunda expresión la podemos obtener realizando una integral por sustitución e integrando el término de la izquierda finalmente hallamos nuestra solución a nuestra ecuación diferencial:
arctg(xy)=ln√x2+y2+C
El problema es el siguiente:
Resolver las siguientes ecuaciones usando las fórmulas diferenciales:
d(xy)=ydx−xdyy2
d(xy)=xdy+ydx
d(x2+y2)=2(xdx+ydy)
d(arctg(xy))=ydx−xdyx2+y2
d(ln(xy))=ydx−xdyxy
Nuestra ecuación diferencial a resolver es:
(y+x)dy=(y−x)dx
Distribuimos y la ecuación diferencial toma la forma:
ydy+xdy=ydx−xdx
Pasamos a restar ydy del lado izquierdo al derecho y también pasamos a restar ydx del lado derecho al izquierdo
xdy−ydx=−ydy−xdx
Multiplicamos por menos en ambos lados de la expresión y nos queda:
ydx−xdy=ydy+xdx
Multiplicamos por 1x2+y2 en ambos lados:
ydx−xdyx2+y2=ydy+xdxx2+y2
Vemos que el primer término corresponde a la forma diferencial 4 que tenemos y el numerador lo podemos representar en términos de la 3 formula diferencial como d(x2+y2)2=ydy+xdx, luego la ecuación diferencial toma la forma:
d(arctg(xy))=d(x2+y2)2(x2+y2)
La segunda expresión la podemos obtener realizando una integral por sustitución e integrando el término de la izquierda finalmente hallamos nuestra solución a nuestra ecuación diferencial:
arctg(xy)=ln√x2+y2+C
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