• Matéria: Matemática
  • Autor: leandrinho73
  • Perguntado 9 anos atrás

Tenho 2 equação diferencial para responder, alguém sabe.....xy=4y , y(1)=3..........e tenho essa equação diferencial exata 2xydx+(x²-1)dy=0


leandrinho73: alguém me ajuda
andresccp: kd o diferencial da primeira?
leandrinho73: No exercício esta assim so
andresccp: é xy'=4y ?
leandrinho73: xy'=4y , y(1)=3~
leandrinho73: xy'=4y , y(1)=3.....esta assim na minha lista

Respostas

respondido por: andresccp
1
x*y'=4y\\\\x* \frac{dy}{dx}= 4y\\\\ \frac{dy}{dx} = 4y* \frac{1}{x} \\\\ \frac{dy}{4y}= \frac{dx}{x} \\\\\int \frac{dy}{4y}=\int \frac{dx}{x} \\\\  \frac{ln(y)}{4} = ln(x)+C\\\\ln(y)=4ln(x)+C\\\\ln(y)=ln(x^4)+C\\\\y=e^{ln(x^4)+C}\\\\y=e^{ln(x^4)}*e^{C}\\\\\boxed{\boxed{y=x^4*C}}

e enunciado diz que y(1) =3
3=1^4*C\\\\3=C\\\\\\\boxed{\boxed{y(x)=3x^4}}

:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
b) 
2xydx+(x^2-1)dy=0\\\\ (x^2-1)dy = -2xydx \\\\ \frac{dy}{y}=-2 \frac{x}{(x^2-1)}  dx\\\\ \int \frac{dy}{y}=\int \frac{-2x}{(x^2-1)}  dx \\\\\boxed{\boxed{ ln(y)=\int \frac{-2x}{(x^2-1)}  dx }}

resolvendo a integral fazendo substituição
u = x²-1
du = 2x dx

temos 
\int \frac{-2x}{(x^2-1)}  dx = \int \frac{-du}{u}  = -ln(u)+C=-ln(x^2-1)+C

temos:
ln(y)= -ln(x^2-1)+C\\\\ln(y)=ln[(x^2-1)^{-1}]+C\\\\ y= e^{ln[(x^2-1)^{-1}]+C}\\\\y= (x^2-1)^{-1}*C\\\\\boxed{\boxed{y(x)= \frac{C}{(x^2-1)} }}
respondido por: carlosmath
1
La primera es por separación de variables

xy'=4y\\ \\
\dfrac{dy}{y}=\dfrac{4dx}{x}\\ \\
\ln |y|=4\ln|x|+C\\ \\ 
y=Kx^4\\ \\
3=K\\ \\ \\
\boxed{y=3x^4}

La segunda...

2xydx+(x^2-1)dy=0\\ \\ \\
\displaystyle
f_x(x,y)=2xy\to f(x,y)=\int 2xy \,dx + \phi(y)\to f(x,y)=x^2y+ \phi(y)\\ \\ \\
f_y(x,y)=x^2-1\\ \\
x^2+\phi'(y)=x^2-1\\ \\
\phi'(y)=-1\\ \\
\phi(y)=-y\\ \\ \\
f(x,y)=x^2y-y\\ \\ \\
\text{Soluci\'on:}\\ \\
x^2y-y=C\\ \\
\boxed{y=\dfrac{C}{x^2-1}}          

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