Necesito urgentemente saber si alguien puede resolver las siguientes ecuaciones diferenciales:
1.- Determinar la solución general de la ecuación diferencial:
a)y''+2y-3y=0
b)4y''+4y'+y=0
c)6y''-y'-y=0
d)2y''-3y'+y=0
e)y''-2y'+2y=0
f)y''-2y'+6y=0
g)y''+2y'+6y=0
h)y''+2y'+2y=0
2.- Resolver las siguientes ecuaciones diferenciales por Bernoulli
a) dy/dx= -y^2+y
b) dy/dx-y= xy^2
c) dy/dx= 2y-(e^x)(y^2) (e = base de los logaritmos naturales)
Foros de Economía:
Si me esperas para el martes
Si me esperas para el martes las tengo resueltas.
Mandame tu e-mail para enviarte un attached file.
Saludos
Pues mi correo es
Pues mi correo es [email protected], y muchas gracias ehh
Mirá, me parece que la idea
Mirá, me parece que la idea del foro no es que sea un lugar donde los demás te hacen la tarea de matemáticas, economía o lo que fuera... además seguramente deberás tener a tu profesor de matemáticas y es EL quien debe aclararte las dudas o enseñarte a resolver esas ecuaciones... lo que te propongo es lo siguiente... yo te explico brevemente cómo las tenes que resolver, te brindo el algoritmo, probá haciéndolo vos y cualquier cosa pregunta alguna ¡DUDA! que te surja...
Las ecuaciones que tenés en el punto (1) son de tipo "homogéneas"... una manera corta de resolverlas es la siguiente:
1º: sustituís "Y" por "L" (escribo "L" en lugar de "lambda") y en lugar de considerar (por ejemplo) Y''- 2Y' + Y = 0 tomás L^2 - 2 L + 1 = 0 (es decir, tomás a "derivada primera" como "L a la uno", "derivada segunda" como "L al cuadrado", y así sucesivamente).
2º: Ahora resolvés la cuadrática y encontrás sus raíces --> L1 = 1 ; L2 = 1 Es importante saber que la solución es L = 1 DOS VECES, porque L es el AUTOVALOR, y la expresión de la función solución depende de CUALES sean los autovalores y de CUANTAS veces se repita cada uno de ellos.
3º: Te fijás cuáles son los autovalores y cuántas veces se repite cada uno... en este caso el autovalor es 1 y se repite dos veces, ya que L^2 - 2L + 1 = 0 se puede escribir como (L - 1)*(L - 1) = 0. Acá se ve mejor que el autovalor se repite dos veces. Ahora bien, ya podemos decir que la función Y será una combinación lineal de las siguientes funciones:
e^t y t*(e^t) ---> ¿por qué?
Forma general: si los autovalores son L1, L2, ... , Lk (números reales) que se repiten n1, n2, ... , nk veces, respectivamente, la función solución será combinación lineal de:
e^(L1*t) , t*[e^(L1*t)] , (t^2)*[e^(L1*t)] , ... , [t^(n1-1)]*[e^(L1*t)]
e^(L2*t) , t*[e^(L2*t)] , (t^2)*[e^(L2*t)] , ... , [t^(n2-1)]*[e^(L2*t)]
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e^(Lk*t) , t*[e^(Lk*t)] , (t^2)*[e^(Lk*t)] , ... , [t^(nk-1)]*[e^(Lk*t)]
4º: planteas la expresión general de la función solución. En nuestro ejemplo...
Y = a*(e^t) + b*t*(e^t) (a y b son números reales a determinar).
5º: calculas las derivadas de la función hasta el mayor grado que aparezca en la ecuación inicial, en nuestro caso es: derivada segunda.
Entonces...
Y'= (a+b)*(e^t) + b*t*(e^t)
Y''= (a+2b)*(e^t) + b*t*(e^t)
6º: planteas nuevamente la ecuación inicial, pero ahora sabiendo qué forma tienen Y, Y' e Y''.
Y'' - 2Y' + Y = [(a+2b)*(e^t) + b*t*(e^t)] -2[(a+b)*(e^t) + b*t*(e^t)] + [a*(e^t) + b*t*(e^t)] = 0
Acá se van a cancelar todos los términos con "e^t" y "t*(e^t)" y va a quedar 0 = 0. Es decir, no podemos obtener ninguna condición que tengan que cumplir a y b. Dado que te faltan las condiciones iniciales no vas a poder llegar a ninguna otra expresión de Y más que la "general", por eso te piden "Determinar la solución GENERAL de la ecuación diferencial".
7º: Si reescribiendo la ecuación inicial sabiendo las expresiones generales de Y, Y' e Y'' no nos hubiera quedado 0=0, sino... POR EJEMPLO
(a-2b)*(e^t) = 0
tenés que fijarte los coeficientes que acompañan a cada término en ambos lados de la ecuación. Acá tenemos corficientes que acompañan a (e^t) en el lado izquierdo, pero en el derecho no. Por lo tanto, se tiene que cumplir que
a-2b = 0
o sea que
a=2b
De esta manera podemos tenes una expresión "menos general" de la función solución:
Y = 2b*(e^t) + b*t*(e^t)
Igual esto que te puse es un caso especial, donde consideré a los autovalores como números reales... si hay autovalores COMPLEJOS van a tener esta forma:
L = a +(-) i*b donde i = RAIZ(-1)
De esta manera, si los autovalores son a1 +(-) i*b1, a2 +(-) i*b2, ... , aj +(-) i*bj que se repiten m1, m2, ... , mj veces, respectivamente, la función solución será combinación lineal de:
[e^(a1*t)]*[cos(b1*t)] , [e^(a1*t)]*[sen(b1*t)], t*[e^(a1*t)]*[cos(b1*t)] , t*[e^(a1*t)]*[sen(b1*t)] , ... , [t^(m1-1)]*[e^(a1*t)]*[cos(b1*t)], [t^(m1-1)]*[e^(a1*t)]*[sen(b1*t)]
[e^(a2*t)]*[cos(b2*t)] , [e^(a2*t)]*[sen(b2*t)], t*[e^(a2*t)]*[cos(b2*t)] , t*[e^(a2*t)]*[sen(b2*t)] , ... , [t^(m2-1)]*[e^(a2*t)]*[cos(b2*t)], [t^(m2-1)]*[e^(a2*t)]*[sen(b2*t)]
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[e^(aj*t)]*[cos(bj*t)] , [e^(aj*t)]*[sen(bj*t)], t*[e^(aj*t)]*[cos(bj*t)] , t*[e^(aj*t)]*[sen(bj*t)] , ... , [t^(mj-1)]*[e^(aj*t)]*[cos(bj*t)], [t^(mj-1)]*[e^(aj*t)]*[sen(bj*t)]
Y el procedimiento es el mismo de antes.
Mil gracias Francisco... me
Mil gracias Francisco... me sacaste de un buen apuro. Yo sé que el foro no está para que me resuelvan tareas, pero la verdad me veía algo apurado a resolverlas debido a circunstancias de tiempo, jejeje. pero de todos modos muchísimas gracias. Te dejo mi mail por si te interesa, o por si tengo dudas ;) además de que la verdad si necesito algo de ayuda en diferenciales y en ecuaciones en diferencia (series temporales). Mi correo es [email protected]
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