Examen Ecuaciones Diferenciales
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a) ( ) ( )
Comprobando si es exacta:
Dado que
la ecuacin diferencial es exacta
Integrando M respecto a x y adicionando una constante k(y)
( ) ( ) ( )
( ) ( )
Derivando a u respecto a y e igualando a N:
Integrando k se tiene:
Sustituyendo k(y) en u se tiene la solucin de la forma u(x,y)=C
( )
-
b) ( ) ( )
Comprobando si es exacta:
Dado que
la ecuacin diferencial es exacta
Integrando M respecto a x y adicionando una constante k(y)
( ) ( ) ( )
( )
Derivando a u respecto a y e igualando a N:
Integrando para obtener k se tiene:
Sustituyendo k(y) en u se tiene la solucin de la forma u(x,y)=C
-
a) ( ) ( ) sujeto a y(0)=1
Comprobando si es exacta:
Dado que
la ecuacin diferencial es exacta
Integrando M respecto a x y adicionando una constante k(y)
( ) ( ) ( )
( )
Derivando a u respecto a y e igualando a N:
-
Integrando para obtener k se tiene:
( ) ( ) ( )
Sustituyendo k(y) en u se tiene la solucin de la forma u(x,y)=C
( )
Evaluando la condicin inicial:
( )( ) ( )
Por lo tanto la solucin para la condicin inicial dad es:
-
b) ( ) ( ) sujeto a y(-1)=2
Comprobando si es exacta:
Dado que
la ecuacin diferencial es exacta
Integrando M respecto a t y adicionando una constante k(y)
( ) ( ) ( )
( )
Derivando a u respecto a y e igualando a N:
-
Integrando para obtener k se tiene:
( ) ( )
Sustituyendo k(y) en u se tiene la solucin de la forma u(t,y)=C
Evaluando la condicin inicial:
( ) ( )( ) ( ) ( )
Por lo tanto la solucin para la condicin inicial dada es:
-
2.
( )
Sustituyendo los valores dados:
Separando variables:
Integrando:
( )
( )
Evaluando la condicin inicial:
( )
Por tanto la solucin es:
( )
(a)
Para cuanto t tiende a infinito el trmino de exponencial negativa tiende a cero, por lo
cual la corriente est dada por:
( )