Questions: Considere la función u(x, y) = (x^2 y^2) / (x+y). Entonces el valor de la constante a para el cual se satisface la igualdad x (∂u/∂x) + y (∂u/∂y) = a u, es:

Considere la función u(x, y) = (x^2 y^2) / (x+y). Entonces el valor de la constante a para el cual se satisface la igualdad x (∂u/∂x) + y (∂u/∂y) = a u, es:
Transcript text: Considere la función $u(x, y)=\frac{x^{2} y^{2}}{x+y}$. Entonces el valor de la constante $a$ para el cual se satisface la igualdad $x \frac{\partial u}{\partial x}+y \frac{\partial u}{\partial y}=a u$, es:
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Solution

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Solution Steps

To solve for the constant \( a \) in the given equation, we need to follow these steps:

  1. Compute the partial derivatives of \( u(x, y) \) with respect to \( x \) and \( y \).
  2. Substitute these partial derivatives into the equation \( x \frac{\partial u}{\partial x} + y \frac{\partial u}{\partial y} = a u \).
  3. Simplify the equation to solve for the constant \( a \).
Step 1: Cálculo de las derivadas parciales

La función dada es \( u(x, y) = \frac{x^2 y^2}{x + y} \). Calculamos las derivadas parciales de \( u \) con respecto a \( x \) y \( y \):

\[ \frac{\partial u}{\partial x} = -\frac{x^2 y^2}{(x + y)^2} + \frac{2xy^2}{x + y} \]

\[ \frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{x^2 y^2}{(x + y)^2} + \frac{2x^2 y}{x + y} \]

Step 2: Sustitución en la ecuación

Sustituimos las derivadas parciales en la ecuación \( x \frac{\partial u}{\partial x} + y \frac{\partial u}{\partial y} = a u \):

\[ x \left(-\frac{x^2 y^2}{(x + y)^2} + \frac{2xy^2}{x + y}\right) + y \left(-\frac{x^2 y^2}{(x + y)^2} + \frac{2x^2 y}{x + y}\right) = a \frac{x^2 y^2}{x + y} \]

Step 3: Simplificación y resolución para \( a \)

Al simplificar la ecuación, encontramos que el valor de \( a \) es:

\[ a = 3 \]

Final Answer

El valor de la constante \( a \) es \\(\boxed{3}\\).

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