Equazione differenziale
Buonasera,
devo risolvere questo problema di cauchy:
$\{(y''+y=(y')^2),(y(0)=1/2),(y'(0)=1):}$
dove l'equazione è autonoma quindi posto $z(y)=y'(t)$ ottengo
$\{(z'z+y=z^2),(z(1/2)=1):}$
che DOVREBBE essere di bernulli ma da qui nonso proprio come procedere....aiutatemi
devo risolvere questo problema di cauchy:
$\{(y''+y=(y')^2),(y(0)=1/2),(y'(0)=1):}$
dove l'equazione è autonoma quindi posto $z(y)=y'(t)$ ottengo
$\{(z'z+y=z^2),(z(1/2)=1):}$
che DOVREBBE essere di bernulli ma da qui nonso proprio come procedere....aiutatemi

Risposte
Ciao.
Un'equazione di Bernoulli la puoi trasformare in un'equazione lineare, attraverso il seguente cambio di variabili, nel tuo caso:
$$w=z^2 \\
w'=2z'z$$
L'equazione diventa:
$$ \frac{1}{2}w'+y=w$$
Et voilà, questa è [strike]magia[/strike] matematica.
Un'equazione di Bernoulli la puoi trasformare in un'equazione lineare, attraverso il seguente cambio di variabili, nel tuo caso:
$$w=z^2 \\
w'=2z'z$$
L'equazione diventa:
$$ \frac{1}{2}w'+y=w$$
Et voilà, questa è [strike]magia[/strike] matematica.
Quindi sarebbe
$z(y) =sqrt( c_1 e^(2 y)+y+1/2)$
E dalle condizioni iniziali $y' =sqrt( 2e^(2y-1)+y+1/2)$
Si potrebbe esplicitare y ?
$z(y) =sqrt( c_1 e^(2 y)+y+1/2)$
E dalle condizioni iniziali $y' =sqrt( 2e^(2y-1)+y+1/2)$
Si potrebbe esplicitare y ?
Perché hai ottenuto quella roba?
$z(y)$ è giusta; applicando la condizione iniziale $z(1/2)=1$, ottieni $c_1=0$ e quindi la funzione diventa:
$$z(y)=\pm\sqrt{y+\frac{1}{2}}$$
Ricordando che $z=y'$ arrivi finalmente a:
$$y'=\pm\sqrt{y+\frac{1}{2}}$$
che è integrabile per variabili separabili (tenendo conto delle condizioni di esistenza).
$z(y)$ è giusta; applicando la condizione iniziale $z(1/2)=1$, ottieni $c_1=0$ e quindi la funzione diventa:
$$z(y)=\pm\sqrt{y+\frac{1}{2}}$$
Ricordando che $z=y'$ arrivi finalmente a:
$$y'=\pm\sqrt{y+\frac{1}{2}}$$
che è integrabile per variabili separabili (tenendo conto delle condizioni di esistenza).