En este apartado veremos algunas EDOs particulares que tendrán un método de resolución concreto además de un Teorema de Existencia-Unicidad propio.

1. EDOs de variables separadas (VS)

Son las EDOs de la forma

$$ x'=p(t)q(x) $$

<aside> ✍🏻 Teorema de existencia-unicidad VS. Sean $p(t)\in\mathcal{C}((a, b))$ y $q(x)\in\mathcal{C}((c, d))$ con $q(x)\not=0$ se dará que el PVI

$$ x'=p(t)q(x)\\ x(t_0)=x_0 $$

tiene solución única en $R = (a, b)\times (c, d)$ con $t$ en un cierto intervalo $I$.

</aside>

Demostración

Ejemplo: Ley del enfriamiento de Newton

2. EDOs homogéneas

Son EDOs de la forma

$$ x'= f\left(\frac{x}{t}\right)\ \textcolor{gray}{(t\not=0)} $$

Para la resolución de estas ecuaciones haremos uso del cambio de variable: $u=\frac{x}{t}$

$$ x=tu\Longrightarrow x' = u+tu' $$

Por lo que se da

$$ f(u)=u+tu' $$

Ahora tenemos una EDO en $u$ con variable independiente $t$, despejando la derivada:

$$ u' = \frac{1}{t}\cdot (f(u)-u) = p(t)q(u) $$

Tenemos ahora una EDO de variables separadas.

Para resolver EDOs homogéneas las transformamos en variables separadas.

<aside> ✍🏻 Teorema de existencia-unicidad (hom). Sean $f\in\mathcal{C}(R)$ con $t\not=0$ se dará que el PVI

$$ x'=f\left(\frac{x}{t}\right)\\ x(t_0)=x_0 $$

tiene solución única en un rectángulo, $R$, con $t$ en un cierto intervalo $I$ que no contiene al cero.

</aside>

Ejercicio: $y'x^2 = y^2+2xy$