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Documento que contiene soluciones a ejercicios de Ecuaciones Diferenciales de Primer Orden, separables y exactas, pertenecientes a la asignatura de Ingeniería Industrial de la UNAD, realizadas por Kelly Moreno Calderon. El documento incluye ejercicios de ecuaciones separables, homogéneas, y exactas.
Tipo: Ejercicios
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Código: 1098662607
Grupo: 100412_
EJERCICIOS TIPO D
Estudiante - Kelly Moreno
Ejercicio 1. Ecuaciones diferenciales Separables.
y
'
=lnx− 9 x
2
dy =ln d x − 9 x
2
dx
dy=
lnxdx− 9
x
2
dx
y=xlnx−x−
9 x
3
y=xlnx−x− 3 x
3
Ejercicio 2. Ecuaciones diferenciales homogéneas
y
'
3 y− 4 x
2 y− 3 x
dy
dx
3 y
x
4 x
x
2 y
x
− 3 x
Teniendo que
dy
dx
3 y
x
4 x
x
2 y
x
− 3 x
obtenemos
u=
y
x
ux = y entonces y
'
=u
'
x+ u x '
A partir de
dy
dx
=x
du
dx
+u
dx
dx
tenemos que
dy
dx
=x
du
dx
+u
Reemplazamos
Por ultimo tenemos que:
y
2
− 3 xy +x
2
=e
c
Ejercicios 3 - Ecuaciones Diferenciales Exactas
(e
¿ x+ y
2
)dx+
(
xy −
e
x
y
− 2 y
2
)
dy = 0 ¿
Identificamos M y N
(e
¿ x+ y
2
)dx+
(
xy −
e
x
y
− 2 y
2
)
dy = 0 ¿
M N
Mdx + Ndy= 0
ӘNy
= 2 y
ӘNy
= y−
e
x
y
no es exacta
ӘNx
ӘNy
=reemplazamos valores
1 y −
e
x
y
− 2 y
e
x
2
y
2
−e
x
− 2 y
2
y (e
x
2
−e
x
− y
2
y (e
x
2
−( e
x
2
y ( e
x
2
y
y
Pasamos a positivo
P ( y )=e
∫ Pydy
P ( y )=e
∫
− 1
y
dy
=e
− Lny
e
ln [ y ]
− 1
y
por tanto P ( y )=
y
Ahora:
y
x
2
y
(
xy −
e
y
x
− 2 y
2
)
dy
(
e
x
y
)
dx +
(
x−
e
x
y
− 2 y
2
)
dy
M N
ӘNy
−e
x
y
2
ӘNy
e
x
y
2
¿ 1 +e
x
ӘNy
=e
ӘNy
−e
x
y
2
ӘNy
1 −e
x
y
2
x , y
e
x
y
y
e
x
y
x , y
( x−
e
x
y
2
− 2 y ) dy+ h(x )¿
x , y
=xy +
e
x
y
2 y
2
+h
x
=xy +
e
x
y
− y
2
e
x
y
y
=xy +
e
x
y
− y
2
+h(x )
Solución xy +
e
x
y
− y
2
Ejercicio 4. Situación problema
A partir de la situación problema planteada el grupo debe realizar los aportes respectivos en
el foro colaborativo con el fin de reconocer las características del problema que se ha
planteado y buscar el método de solución más apropiado según las ecuaciones diferenciales
de primer orden seleccionando la respuesta correcta de las 4 alternativas. Problema : La
rapidez con que un derrame de petróleo se disemina en el caudal de un rio se rige por la
ecuación diferencial.
dx
dt
=A−Bx ; x ( 0 )= 0
−B ( 0 )
Luego
X ( t )=
−Bt
( 1 −e
−Bt