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Equazioni omogenee e di Bernoulli.

  

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Spiegare gentilmente i ragionamenti, i passaggi e argomentare.

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$ y' = \frac{-y}{y+x} = \frac {-\frac{y}{x}}{\frac{y}{x}+1} $

Si tratta di una ODE di tipo omogeneo.

Poniamo $z = \frac{y}{x}$ dalla quale segue y' = z + xz' 

Procedendo con le sostituzioni

$ z+xz' = \frac{-z}{z+1}$

$ xz' = -\frac{z^2 + 2z}{z+1} $

 

Si tratta di una ODE a variabili separabili

1. Separare. $ \frac{z+1}{z^2+2z} dz = -\frac{dx}{x} $

2. Integrare. $ \frac{1}{2} ln(z^2 +2z) = c - ln|x|$

$  ln(z^2+2z) = c - 2 ln|x|$

$  ln(z^2 + 2z) = c - ln(x^2)$

$  ln(z^2 + 2z) = ln(\frac{c}{x^2})$

$ z^2+2z -\frac{c}{x^2} = 0$

3. Esplicitare la y(x)

Passiamo alla risoluzione dell'equazione di secondo grado precedente

$ z = \frac{-x\pm\sqrt{c+x^2}}{x} $

torniamo alla variabile originaria

$ \frac{y}{x} = \frac{-x\pm\sqrt{c+x^2}}{x} $

$ y(x) = -x\pm\sqrt{c+x^2} $



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SOS Matematica

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