Question Number 57820 by maxmathsup by imad last updated on 12/Apr/19
$${solve}\:\sqrt{{x}+\mathrm{1}}{y}^{'} −\sqrt{{x}−\mathrm{2}}{y}\:={x}^{\mathrm{2}} \:{e}^{−\mathrm{2}{x}} \:\:\:{with}\:{y}\left(\mathrm{3}\right)\:=\mathrm{1} \\ $$
Commented by maxmathsup by imad last updated on 14/Apr/19
$$\left({he}\right)\:\Rightarrow\sqrt{{x}+\mathrm{1}}{y}^{'} −\sqrt{{x}−\mathrm{2}}{y}\:=\mathrm{0}\:\Rightarrow\sqrt{{x}+\mathrm{1}}{y}^{'} =\sqrt{{x}−\mathrm{2}}{y}\:\Rightarrow\frac{{y}^{'} }{{y}}\:=\frac{\sqrt{{x}−\mathrm{2}}}{\:\sqrt{{x}+\mathrm{1}}}\:\Rightarrow \\ $$$${ln}\mid{y}\mid\:=\:\int\:\sqrt{\frac{{x}−\mathrm{2}}{{x}+\mathrm{1}}}{dx}\:+{c}\:\:\:\:\:\:{changement}\:\sqrt{\frac{{x}−\mathrm{2}}{{x}+\mathrm{1}}}={t}\:{give}\frac{{x}−\mathrm{2}}{{x}+\mathrm{1}}\:={t}^{\mathrm{2}} \:\Rightarrow \\ $$$${x}−\mathrm{2}\:={t}^{\mathrm{2}} {x}\:+{t}^{\mathrm{2}} \:\Rightarrow\left(\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} \right){x}\:={t}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2}\:\Rightarrow{x}\:=\frac{{t}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2}}{\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} }\:\Rightarrow\frac{{dx}}{{dt}}\:=\frac{\mathrm{2}{t}\left(\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} \right)−\left({t}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}\right)\left(−\mathrm{2}{t}\right)}{\left(\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} \right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$=\frac{\mathrm{2}{t}−\mathrm{2}{t}^{\mathrm{3}} +\mathrm{2}{t}^{\mathrm{3}} \:+\mathrm{4}{t}}{\left(\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} \right)^{\mathrm{2}} }\:=\frac{\mathrm{6}{t}}{\left(\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} \right)^{\mathrm{2}} }\:\Rightarrow\int\sqrt{\frac{{x}−\mathrm{2}}{{x}+\mathrm{1}}}{dx}\:=\int\:\frac{\mathrm{6}{t}^{\mathrm{2}} }{\left(\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} \right)^{\mathrm{2}} }\:{dt} \\ $$$${we}\:{have}\:\int\:\:\frac{{t}^{\mathrm{2}} }{\left({t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }\:{dt}\:=\int\:\:{t}\:\frac{{t}}{\left({t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }\:{dt}\:\:{by}\:{parts}\:{u}\:={t}\:{and}\:{v}^{'} \:=\frac{{t}}{\left({t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\Rightarrow\int\:\:\frac{{t}^{\mathrm{2}} }{\left({t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }\:{dt}\:=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left({t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)}\:{t}\:−\int\:−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left({t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)}\:{dt} \\ $$$$=−\frac{{t}}{\mathrm{2}\left({t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)}\:+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:\int\:\:\left(\frac{\mathrm{1}}{{t}−\mathrm{1}}\:−\frac{\mathrm{1}}{{t}+\mathrm{1}}\right){dt}\:=−\frac{{t}}{\mathrm{2}\left({t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)}\:+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{ln}\mid\frac{{t}−\mathrm{1}}{{t}+\mathrm{1}}\mid\:\Rightarrow \\ $$$$\int\sqrt{\frac{{x}−\mathrm{2}}{{x}+\mathrm{1}}}\:{dx}\:=−\frac{\sqrt{\frac{{x}−\mathrm{2}}{{x}+\mathrm{1}}}}{\mathrm{2}\left(\frac{{x}−\mathrm{2}}{{x}+\mathrm{1}}−\mathrm{1}\right)}\:+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{ln}\mid\frac{\sqrt{\frac{{x}−\mathrm{2}}{{x}+\mathrm{1}}}−\mathrm{1}}{\:\sqrt{\frac{{x}−\mathrm{2}}{{x}+\mathrm{1}}}+\mathrm{1}}\mid \\ $$$$=−\frac{\sqrt{{x}−\mathrm{2}}}{\mathrm{2}\sqrt{{x}+\mathrm{1}}}\:\frac{\mathrm{1}}{\left(\frac{−\mathrm{3}}{{x}+\mathrm{1}}\right)}\:\:+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{ln}\mid\frac{\sqrt{{x}−\mathrm{2}}−\sqrt{{x}+\mathrm{1}}}{\:\sqrt{{x}−\mathrm{2}}\:+\sqrt{{x}+\mathrm{1}}}\mid\:=\frac{\sqrt{{x}−\mathrm{2}}\left({x}+\mathrm{1}\right)}{\mathrm{6}\sqrt{{x}+\mathrm{1}}}\:+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{ln}\left(….\right) \\ $$$$=\frac{\sqrt{{x}−\mathrm{2}}\sqrt{{x}+\mathrm{1}}}{\mathrm{6}}\:+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{ln}\mid\frac{\sqrt{{x}−\mathrm{2}}−\sqrt{{x}+\mathrm{1}}}{\:\sqrt{{x}−\mathrm{2}}\:+\sqrt{{x}+\mathrm{1}}}\mid\:\Rightarrow \\ $$$${y}\left({x}\right)\:=\:{K}\:\sqrt{\frac{\sqrt{{x}+\mathrm{1}}−\sqrt{{x}−\mathrm{2}}}{\:\sqrt{{x}+\mathrm{1}}\:+\sqrt{{x}−\mathrm{2}}}}{e}^{\frac{\sqrt{{x}−\mathrm{2}}\sqrt{{x}+\mathrm{1}}}{\mathrm{6}}} \:\:\:\:{after}\:{we}\:{use}\:{the}\:{mvc}\:{method}… \\ $$$${be}\:{continued}… \\ $$