Autor Tema: Ecucion diferencial con factor integrante

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14 Marzo, 2023, 07:41 pm
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picuartos

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Hola, tengo la siguiente ecuación diferencial

\( (2tx^2-x^3)dt+(1-tx^2)dx=0 \) esta ecuación no es exacta entonces tengo que buscar un factor integrante

Para encontrar el factor integrante multiplico toda la ecuación por una función que dependa de x (para ver si hay un factor integrante que dependa solo de x y convierta mi ecuación en una de tipo exacta y pueda resolverla) y derivo la parte con el diferencial de t y obtengo que:

\( a'(x)(2tx^2-x^3)+a(x)(1-tx^2)=a(x)(-x^2)\Leftrightarrow{a'(x)=\displaystyle\frac{-2}{x}a(x)} \)

Entonces, para hallar el factor integrante tengo que resolver la ecuación diferencial \( a'(x)+\displaystyle\frac{2}{x}a(x)=0 \)

Mi problema está en que no sé resolver esa ecuación diferencial, se que tiene que dar \( a(x)=\displaystyle\frac{1}{x^2} \)

Muchas gracias y un saludo


14 Marzo, 2023, 08:11 pm
Respuesta #1

Juan Pablo Sancho

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\( a'(x) + \dfrac{2}{x} \cdot a(x) = 0 \) luego \( a'(x) = -\dfrac{2}{x} \cdot a(x)  \) entonces\( \dfrac{a'(x)}{a(x)} = \dfrac{-2}{x} \) integramos en ambas partes y queda:
\( \ln(a(x)) = -2 \cdot ln(x) + C = ln(\dfrac{1}{x^2})+C \)