De todo
Definición. Se dice que una E.D. de la forma:
dy h( x)
dx g ( y )
(1.1)
es separable o de variables separables.
La anterior ecuación se puede escribir como deforma diferencial como:
g ( y)dy h( x)dx
(1.2)
Método de solución
Por integración de la ecuación (1.2) se puede obtener la solución general de la ED (1.1)
g ( y)dy h( x)dx
G ( y ) H( x) C
Obteniéndose así una familia uniparamétrica de soluciones.
La constante de integración o parámetro C, a veces es conveniente representarla de otra manera,
por ejemplo, múltiplos deconstantes o logaritmos de constantes o exponenciales de constantes o
si aparecen varias constantes reunirlas en una sola constante.
Ejemplo 1. Resolver la ED
(2 xy x)
dy y
dx x
Porseparación de variables
dy
dx
dy
x(2 y 1)
dx
2 y 1
dy
y
(2 xy x)
Integrando, se tiene la solución general
y
x
y
x
dx
x2
1
dx
2 y dy x
2
1
2 y ln y C
x
1
2 y ln y C
x
(1 sin x)
Ejemplo 2. Resolver la ED
dy
cos(2 y) con y 0
dx
Separando variables
dy
1
dx
cos(2 y ) 1 sin xUsando identidades trigonométricas antes de integrar
dy
1 1 sin x
dx
cos(2 y ) 1 sin x 1 sin x
1 sin x
sec(2 y )dy
dx
1 sin 2 x
1 sin x
sec(2 y )dy
dx
cos 2 x1 sin x
1
sec(2 y )dy
dx
2
cos x cos x cos x
sec(2 y)dy sec
2
x sec x tan x dx
La solución general es:
ln sec(2 y) tan(2 y) tan x sec x C1
2
Cuando x , y 1
1
2
ln sec(0) tan(0) tan sec C
1
2
ln(1 0) 0 1 C
C 1
La solución particular es:
1
2
ln sec(2 y) tan(2 y) tan x secx 1
Actividad. Resuelve los siguientes ejercicios por el método de separación de variables.
1.
dy
y 2 cos x 0
dx
2. 2e2 x y3dx (1 e2 x ) y 2 dy 0
3. x 4 y y xy si...
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