Descarga ya NerdPal! Nuestra nueva app en iOS y Android

Resolver la ecuación diferencial $\frac{dy}{dx}+y\frac{3}{x}=\frac{1}{x^2}$

Solución Paso a paso

Go!
Modo mate
Modo texto
Go!
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
a
b
c
d
f
g
m
n
u
v
w
x
y
z
.
(◻)
+
-
×
◻/◻
/
÷
2

e
π
ln
log
log
lim
d/dx
Dx
|◻|
θ
=
>
<
>=
<=
sin
cos
tan
cot
sec
csc

asin
acos
atan
acot
asec
acsc

sinh
cosh
tanh
coth
sech
csch

asinh
acosh
atanh
acoth
asech
acsch

Respuesta Final

$y=\frac{\frac{1}{2}x^2+C_0}{x^3}$
¿Tienes otra respuesta? Verifícala aquí!

Solución explicada paso por paso

Problema a resolver:

$\frac{dy}{dx}+y\frac{3}{x}=\frac{1}{x^2}$

Especifica el método de resolución

1

Multiplicando la fracción por el término $y$

$\frac{dy}{dx}+\frac{3y}{x}=\frac{1}{x^2}$
2

Podemos darnos cuenta de que la ecuación diferencial tiene la forma: $\frac{dy}{dx} + P(x)\cdot y(x) = Q(x)$, así que podemos clasificarla en una ecuación diferencial lineal de primer orden, donde $P(x)=\frac{3}{x}$ y $Q(x)=\frac{1}{x^2}$. Para poder resolver esta ecuación diferencial, el primer paso es encontrar el factor integrante $\mu(x)$

$\displaystyle\mu\left(x\right)=e^{\int P(x)dx}$
3 Intenta adivinar el Paso 3. O adquiere premium por el precio de un café.

Simplificar $e^{3\ln\left(x\right)}$ aplicando las propiedades de los exponentes y logaritmos

$x^3$
4

Asi que el factor integrante $\mu(x)$ es

$\mu(x)=x^3$

Multiplicando la fracción por el término $x^3$

$x^3\frac{dy}{dx}+\frac{3yx^3}{x}=x^3\frac{1}{x^2}$

Multiplicando la fracción por el término $x^3$

$x^3\frac{dy}{dx}+\frac{3yx^3}{x}=\frac{x^3}{x^2}$

Simplificar la fracción $\frac{x^3}{x^2}$ por $x$

$x^3\frac{dy}{dx}+\frac{3yx^3}{x}=x$

Simplificar la fracción $\frac{3yx^3}{x}$ por $x$

$x^3\frac{dy}{dx}+3yx^{2}=x$
5

Ahora, multiplicamos todos los términos de la ecuación diferencial por el factor integrante $\mu(x)$ y verificamos si podemos simplificar

$x^3\frac{dy}{dx}+3yx^{2}=x$
6 Intenta adivinar el Paso 6. O adquiere premium por el precio de un café.
7

Integrar ambos lados de la ecuación diferencial con respecto a $dx$

$\int\frac{d}{dx}\left(x^3y\right)dx=\int xdx$
8

Simplificar el lado izquierdo de la ecuación diferencial

$x^3y=\int xdx$
9 Intenta adivinar el Paso 9. O adquiere premium por el precio de un café.
10

Como la integral que estamos resolviendo es una integral indefinida, al terminar de integrar debemos añadir la constante de integración $C$

$x^3y=\frac{1}{2}x^2+C_0$

Dividir ambos lados de la ecuación por $x^3$

$\frac{x^3y}{x^3}=\frac{\frac{1}{2}x^2+C_0}{x^3}$

Simplificando las divisiones

$y=\frac{\frac{1}{2}x^2+C_0}{x^3}$
11

Encontrar la solución explícita a la ecuación diferencial

$y=\frac{\frac{1}{2}x^2+C_0}{x^3}$

Respuesta Final

$y=\frac{\frac{1}{2}x^2+C_0}{x^3}$

Explora distintas formas de resolver este problema

Resolver un ejercicio matemático utilizando diferentes métodos es importante porque mejora la comprensión, fomenta el pensamiento crítico, permite múltiples soluciones y desarrolla distintas estrategias de resolución de problemas. Leer más

Ecuación Diferencial LinealEcuación Diferencial ExactaEcuación Diferencial SeparableEcuación Diferencial Homogénea

¡Danos tu opinión!

SnapXam A2
Answer Assistant

beta
¿Tu respuesta es distinta? ¡Compruébala!

Go!
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
a
b
c
d
f
g
m
n
u
v
w
x
y
z
.
(◻)
+
-
×
◻/◻
/
÷
2

e
π
ln
log
log
lim
d/dx
Dx
|◻|
θ
=
>
<
>=
<=
sin
cos
tan
cot
sec
csc

asin
acos
atan
acot
asec
acsc

sinh
cosh
tanh
coth
sech
csch

asinh
acosh
atanh
acoth
asech
acsch

Cómo mejorar tu respuesta:

Tema principal:

Ecuaciones Diferenciales

Fórmulas utilizadas:

1. Ver fórmulas

Tiempo para resolverlo:

~ 0.08 s

¡Invierte en tu Educación!

Ayúdanos a hacerte aprender más rápido

Soluciones paso a paso completas. Sin anuncios.

Incluye múltiples métodos de resolución.

Cubrimos más de 100 temas de mates.

Acceso premium en nuestra app de iOS y Android.

Únete a 500k+ estudiantes resolviendo problemas.

Suscripción. Cancela cuando quieras.
¿Tienes un promo code?
Paga $2.97 USD de forma segura con tu método de pago.
Por favor espera mientras se procesa tu pago.
Crear una Cuenta
Plan Especial de 3 Meses
Pago único de $2.97 USD.
Sin renovación automática.
Crear una Cuenta