Per comprendere meglio il concetto, consideriamo l’esempio di differenziale con variabili separate:
dy/dx = x/y
In questo caso, le variabili sono separate poiché x appare solo nel numeratore dell’equazione e y appare solo nel denominatore.
Per questa equazione, possiamo moltiplicare entrambi i membri per y:
y dy = x dx
A questo punto, possiamo integrare entrambi i membri dell’equazione. Integrando il lato sinistro, otteniamo:
∫ y dy = ∫ x dx
Ottenendo così:
(1/2) y^2 = (1/2) x^2 + C
Dove C rappresenta una costante di integrazione. Notiamo che abbiamo integrato y^2 come (1/2) y^2 e x^2 come (1/2) x^2 poiché queste derivate richiedono costanti addizionali per ottenere i risultati corretti.
Ora, possiamo risolvere per y^2 isolando questa variabile:
y^2 = x^2 + C
Infine, prendiamo la radice quadrata di entrambi i membri dell’equazione per ottenere il valore di y:
y = ± √(x^2 + C)
Questa è la soluzione generale dell’equazione differenziale con variabili separate. La presenza del segno più o meno nella soluzione indica che ci sono due possibili funzioni y che soddisfano l’equazione.
In conclusione, una equazione differenziale con variabili separate può essere risolta dividendo le variabili in due gruppi e successivamente integrando entrambi i membri dell’equazione. Questo metodo offre una soluzione generale che può includere una costante di integrazione. È importante notare che l’integrazione richiede l’uso di costanti addizionali per ottenere risultati accurati. Questo tipo di equazione può essere utilizzato per modellare una vasta gamma di fenomeni dinamici, dai processi fisici agli studi di popolazione. L’equazione differenziale con variabili separate è uno strumento potente per gli scienziati e gli ingegneri per comprendere e risolvere problemi del mondo reale.