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Problemi con Cauchy

  

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Spiegare gentilmente i ragionamenti, i passaggi e argomentare.

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Problema di Cauchy

$ \left\{\begin{aligned} y' &= -\frac{y^2}{2\sqrt{x+1}} \\ y(3) &= \frac{1}{5} \end{aligned} \right. $

Si tratta di una ODE a variabili separabili

  1. Separare. $ - \frac{dy}{y^2} = \frac{dx}{2\sqrt{x+1}} $
  2. Integrare. $ -\int \frac{1}{y^2} \, dy = \int\frac{1}{2\sqrt{x+1}} \, dx \; ⇒ \; \frac{1}{y} = \sqrt{x+1} + c $
  3. Esplicitare. $ y(x) = \frac{1}{\sqrt{x+1} + c} $
  4. Cauchy. $ y(3) = \frac{1}{5}  \; ⇒ \;  \frac{1}{2+c} = \frac{1}{5}\; ⇒ \; c = 3 $

 

La soluzione del problema di Cauchy è

$ y(x) = \frac{1}{\sqrt{x+1} + 3} $



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