Risoluzione equazione differenziale del primo ordine

xavio310
Salve a tutti! Avrei bisogno di un suggerimento sulla risoluzione del seguente problema di Cauchy:
$$
\begin{cases}
x \sqrt{1+y^2(x)}+y(x) y'(x) \sqrt{1+x^2}=0\\
y(0)=0
\end{cases}
$$
Procedo separando le variabili e integrando
$$\int_{0}^{y(x)}\frac{y}{\sqrt{1+y^2}} dy= \int_{0}^{x}-\frac{u}{ \sqrt{1+x^2}} dx$$
$$\frac{1}{2}\int_{0}^{y(x)}\frac{2y}{\sqrt{1+y^2}} dy=-\frac{1}{2} \int_{0}^{x}\frac{2u}{ \sqrt{1+x^2}} dx$$
$$\sqrt{1+y^2(x)}-1=1-\sqrt{1+x^2}$$
$$y^2(x)=3+(1+x^2)-4-\sqrt{1+x^2} \to y(x)=\pm \sqrt{3+(1+x^2)-4-\sqrt{1+x^2}}$$
Ottengo due soluzioni e ciò è impossibile perché la soluzione deve essere una. Nel modo in cui ho svolto dove sbaglio?

Risposte
seb1
Perché la soluzione deve essere unica?
(Occhio che c'è un segno meno di troppo alla fine.)

xavio310
Deve essere unica per il teorema di esistenza e unicità per un problema di Cauchy, o sbaglio?

pilloeffe
Ciao xavio310,
"xavio310":
Deve essere unica per il teorema di esistenza e unicità per un problema di Cauchy, o sbaglio?

La seconda che hai detto... :wink:
(cit. da Quelo - Corrado Guzzanti - https://www.youtube.com/watch?v=jYQWVnKEFRk)

Nei problemi di Cauchy

${(y'(x) = f(x, y(x))),(y(x_0) = y_0):}$

se non si richiede che $f$ goda di qualche proprietà di regolarità, non ci si può aspettare l'unicità della soluzione.
Un esempio classico è proprio il seguente:

${(y'(x) = 3/2 root[3]{y(x)}),(y(0) = 0):}$

Si può verificare facilmente che tale problema ha almeno tre soluzioni:

$y_1(x) = 0 $

$y_2(x) = {(x^{3/2} \text{ per } x \ge 0),(0 \text{ per } x < 0):}$

$y_3(x) = - y_2(x) $

xavio310
Chiaro! Grazie mille =)

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