Equazioni differenziali ordinarie del primo ordine a variabili separabili


Diremo che un'equazione differenziale e' a variabili separabili se possiamo separare le x e le y mettendo tutti i termini con le x prima dell'uguale e quelli con le y dopo l'uguale (o viceversa)
Esempio: risolvere l'equazione differenziale
y = 2 y'
scriviamola come
y = 2dy
----
dx
separiamo le variabili: otteniamo
dx = 2
----
y
dy
ora integriamo da entrambe le parti (metteremo sempre la costante come ultimo termine dopo l'uguale)
dx = 2 dy
----
y
sono tutti integrali immediati ed otteniamo
x = 2 log y + k
Al solito per log y si intende il logaritmo naturale di y
Esplicito rispetto alla y
log y = x/2 - k/2
applico l'esponenziale
elog y = ex/2-k/2
semplifico
y = ex/2-k/2
Per le proprieta' dell epotenze posso scrivere
y = ex/2 · e-k/2
Quindi, ponendo e-k/2 = c l'integrale generale e'
y = c ex/2
Vediamo un altro esempio: risolvere l'equazione differenziale
xy' = y
scriviamola come
x dy
----
dx
= y
separiamo le variabili: otteniamo
dy
----
y
= dx
-----
x
ora integriamo da entrambe le parti
dy
----
y
= dx
----
x
sono tutti integrali immediati ed otteniamo
log y = log x + c
Al solito per log si intende il logaritmo naturale
Metto la costante in forma di logaritmo c = log k per poter poi togliere i logaritmi vedi logaritmo di un prodotto
log y = log x + log k
log y = log kx

quindi l'integrale generale e'
y = kx
con k costante

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