Pregunta 5 · Matemáticas II UPC 2023

Tema: Equacions diferencials de primer ordre · Del examen Examen final de Matemàtiques II (29 de maig de 2023) (2023)

Enunciado

Pregunta 5 (2,00 punts). Resolució d'una equació diferencial lineal

Es considera l'equació diferencial ordinària següent:

(1+x4)y′−8x3y=2x(1+x4)3(1 + x^4)y' - 8x^3y = 2x(1 + x^4)^3

a)

[0,25 punts] Verifiqueu que es tracta d'una equació diferencial lineal de primer ordre i escriviu-la en forma canònica.

b)

[0,50 punts] Trobeu la solució general de l'equació diferencial homogènia associada yh(x)y_h(x) (useu kk com a constant):

c)

[0,50 punts] Determineu una solució particular yp(x)y_p(x) de l'equació completa emprant el mètode de variació de les constants:

d)

[0,25 punts] Indiqueu la solució general y(x)y(x) de l'equació completa (en funció de kk):

e)

[0,50 punts] Calculeu la solució particular que compleix que la seva recta tangent en el punt x=1x = 1 és paral·lela a la recta d'equació y=8xy = 8x:

Enunciado: Pregunta 5 · Matemáticas II UPC 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. [0,25 punts] Verifiqueu que es tracta d'una equació diferencial lineal de primer ordre i escriviu-la en forma canònica.

Solución: y′−8x31+x4y=2x(1+x4)2y' - \frac{8x^3}{1+x^4}y = 2x(1+x^4)^2

b. [0,50 punts] Trobeu la solució general de l'equació diferencial homogènia associada.

Solución: yh(x)=k(1+x4)2y_h(x) = k(1+x^4)^2

c. [0,50 punts] Determineu una solució particular de l'equació completa emprant el mètode de variació de les constants.

Solución: yp(x)=x2(1+x4)2y_p(x) = x^2(1+x^4)^2

d. [0,25 punts] Indiqueu la solució general de l'equació completa.

Solución: y(x)=(k+x2)(1+x4)2y(x) = (k + x^2)(1+x^4)^2

e. [0,50 punts] Calculeu la solució particular que compleix que la seva recta tangent en el punt x=1x = 1 és paral·lela a la recta d'equació y=8xy = 8x.

Solución: y(x)=(x2−1)(1+x4)2y(x) = (x^2 - 1)(1+x^4)^2

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

Exercici 5 · 2023 ›

Más ejercicios de Equacions diferencials de primer ordre