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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{2 \sqrt{y}} \\ y(1) &= 4 \end{aligned} \right. $

Risolviamo l'ODE che è del tipo a variabili separabili.

  1. Separare. $ \frac{dy}{2 \sqrt{y}} = \frac{dx}{x} $
  2. Integrare. $ \frac{1}{2 \sqrt{y}} \, dy = \frac{1}{x} \, dx \; ⇒ \; \sqrt{y} = ln|x|+c $  (1)
  3. Esplicitare. $y = (ln|x| + c)^2  $
  4. Determiniamo c utilizzando la condizione di Cauchy. $ y(1) = c^2  = 4 \; ⇒ \; c = \pm 2 $

 

dalla (1) segue che:

  1. ln|x|+2 ≥ 0 ⇒ |x| ≥ e^{-2}
  2. oppure
  3. ln|x| -2 ≥ 0 ⇒ |x| ≥ e^{2}

La c = - 2 con include la condizione di Cauchy.

 

La soluzione del problema è così la funzione

$ y(x) = (2+ ln|x|)^2 $ ;      con |x| ≥ e^{-2}

 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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