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Capít ulo 3.
Aplicaciones
de las Ecuaciones Diferenciales de
Primer
Orden
EJEMPLO
l.
Encontrar las trayectorias ortogonales de la familia de parábolas
y
=
cx
2
.
Solución. De la ecuación de la familia dada
y
=
cx
2
se sigue que
Sustituyendo
obtenemos
dy
- =
2cx.
dx
dy
2y
dx
x
Luego, las trayectorias ortogonales deben cumplir
dy
x
dx
2y'
Resolviendo la ecuación di ferencial encontramos
x2
y2
= __
+
C2
2
.
Así, las trayectorias ortogonales de las parábolas con vértice en el origen y cuyo eje
es el eje
y,
son elipses con centro en el origen y eje mayor en el eje
x.
EJEMPLO
2. Determine el miembro de la familia de trayectorias ortogonales de
3xy2
=
2
+
3c,x,
que pasa por (0,4 ).
Solución. Se tiene que
3c,
=
3xy2
-
2 .
x
Deri vando esta expresión obtenemos
O
O
de donde
x[3x(2yy')
+
3y2]_ (3xy2
-
2)
X2
6x2yy'
+
3xy2
-
3xy2
+
2
x2
6x
2
y
:~
+
2
O
3x2y dy
=
- 1
dx
dy
1
dx
3x2y'
1...,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93 95,96,97,98,99,100,101,102,103,104,...252