Exercici 1 (18/01/2011) · Ecuaciones Diferenciales y Cálculo Vectorial UB 2010

Tema: Equacions diferencials de primer ordre: tipus i mètodes de resolució · Del examen Recopilatori d'exàmens d'Equacions Diferencials i Càlcul Vectorial (Part 1) (2010)

Enunciado

Exercici 1 (18/01/2011). Factor integrant d'una EDO [2.5 punts]

Donada la relació diferencial yf(xy) dx+xg(xy) dy=0yf(xy)\,dx + xg(xy)\,dy = 0, amb f(u)≠g(u)f(u) \neq g(u):

a)

[1 punt] Demostreu que la funció μ(x,y)=1xy[f(xy)−g(xy)]\mu(x, y) = \frac{1}{xy[f(xy) - g(xy)]} actua com a factor integrant de l'equació.

b)

[1.5 punts] Emprant el resultat anterior, determineu la solució general per a l'equació diferencial 2xy2 dx+(3x2y−4x) dy=02xy^2\,dx + (3x^2y - 4x)\,dy = 0.

Enunciado: Exercici 1 (18/01/2011) · Ecuaciones Diferenciales y Cálculo Vectorial UB 2010

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. [1 punt] Demostreu que la funció μ(x,y)=1xy[f(xy)−g(xy)]\mu(x, y) = \frac{1}{xy[f(xy) - g(xy)]} actua com a factor integrant de l'equació.

Solución: Multiplicant per μ\mu tenim l'equació M dx+N dy=0M\,dx + N\,dy = 0 amb M=yf(xy)xy(f−g)=f(u)x[f(u)−g(u)]M = \frac{yf(xy)}{xy(f-g)} = \frac{f(u)}{x[f(u)-g(u)]} i N=g(u)y[f(u)−g(u)]N = \frac{g(u)}{y[f(u)-g(u)]}, on u=xyu = xy. Comprovant la condició d'exactitud ∂M∂y=∂N∂x\frac{\partial M}{\partial y} = \frac{\partial N}{\partial x} es comprova que són idèntiques.

b. [1.5 punts] Emprant el resultat anterior, determineu la solució general per a l'equació diferencial 2xy2dx+(3x2y−4x)dy=02xy^2 dx + (3x^2y - 4x) dy = 0.

Solución: y(4−xy)2=Cy(4 - xy)^2 = C / y(xy−4)2=Cy(xy - 4)^2 = C

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

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

Ejercicio 5.a - Primer ordre · 2010 ›

Más ejercicios de Equacions diferencials de primer ordre: tipus i mètodes de resolució