apuntes.docx de ecuaciones
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UNIVERSIDAD
AUTONÓMA DE
GUERRERO
UNIDADACADEMICA
DEINGENIERÍA
PROGRAMAEDUCATIVO:INGENIERÍA
CIVIL
UNIDAD DEAPRENDIZAJ
E:
ECUACIONESDIFERENCIA
LES.
TAREAS SERIES
APUNTES
ALUMNO:ESAÚ
COMONFORTCASTAÑÓN
FACILITADOR:
-
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TAREASResolu!"# $e eu%!o#es $!&e'e#!%les l!#e%les $e ('!)e' o'$e#1¿ x ' −3 yx=0
M*+o$o $e se(%'%!"# $e ,%'!%-les
Y =variabledependiente X (Y )
X =variableindependiente
dxdy−3 yx=0⇒
dxdy=3 xy
dx x =3 ydy⇒∫ dx x =∫ 3 ydy
ln x+C 1=3 y
2
2 +C 2
ln x=3 y
2
2 +C 2+C 1
ln x=3 y 2
2 + K
e ln| X |=e(3 y
2
2 + K )
x=e3
y2
2 . ek
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x=C . e3
y2
2
SOLUCION GENERAL/ De'!,%$%
3 yC. e3
y2
2 −3 y (C . e3
y2
2 )=0
(3 yC −3 yC ) e3
y2
2=0
0=0
2
¿ ECUACION θ¿' −tan r θ=0
M*+o$o $e se(%'%!"# $e ,%'!%-les
θ=
variabledependiente
θ(r)
r=variableindependiente
dθdr −tanr θ=0⇒
dθdr =tanr θ
dθθ =tanr dr⇒∫ dθθ =∫ tan r dr
θ+C 1=¿ ln|secr|+C 2ln ¿
θ=¿ ln|secr|+C 2−C 1ln¿
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θ=¿ ln|secr|+ K ln ¿
e ln|θ|=eln|secr|+ K
θ=e ln|secr|. e K
θ=e ln|secr|. C
θ=C . eln|secr|
Solu!"# 0e#e'%l1° De'!,%$%
r (¿C .e ln|secr|)=0secr. tan r
secr ¿C .e ln|secr|−tan ¿
¿
r . e ln|secr|
C . e ln|secr|¿=0
r ¿C . tan ¿−¿ tan ¿¿
r .C C . tan r−¿ tan ¿e ln|secr|¿0
¿
0=0
3¿3 y ' −3 x2 y=0
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Método de separación de variables
y ( x)
3dy
dx −3 x2 y=0⇒
3dy
dx =3 x2 y
3dy y =3 x2 dx⇒3∫ dy y =3∫ x
2 dx
y
ln ¿+C 1= x3
¿3¿
y
ln ¿= x3
¿3¿
y
ln ¿= x3
¿3¿
x(¿¿ 3+ K )/3
¿¿¿
e ln| y|=e¿
y=e( x3/3) . e K /3
y=e( x3/3) .C
y=C .e ( x3/3)
SOLUCION GENERAL
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/ DERIVADA
e
(¿¿ ( x3
3 ). C )=03 x
2
C . e( x3 /3 )
−3 x2
¿
(3 x2 C −3 x2C )e( x
3
3 )=0
0=0
SERIES.Se'!e ° P'o-le)%: Resol,e' l% s!0u!e#+e eu%!"#:
Ecuación deferencial lineal de primer orden.
1dzdt +3 z=0
dzdt +3 z=0
∫ dz z =−∫3 dt
ln( z )+c2=−3 t +c2
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z
(¿)=−3 t +c2−c1ln ¿
ln( z )=−3 t +k
eln( z )=e−3 t +k
z=e−3 t . ek
z=c . e−3 t
Solu!"# 0e#e'%l
Ve'!2%!"#
z ' +3 z=0
−3.c . e−3 t +3 ( c . e−3 t )=0
(−3.c+3.c ) e−3 t =0
(0 ) e−3t =0
0=0
3/ P'o-le)%: O-+e#e' l% solu!"# $e l%s s!0u!e#+esEu%!"#.
1dydx+(2 x+1 x ) y=e−2 x
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x= xc ( y )+ xp ( y)
dydx+(2 x+1 x ) y=0
dydx
=−( 2 x+1 x ) y
dy y =−( 2 x+1 x )dx
∫ dy y =−∫2 x x +∫ dx x
∫ dy y =−2∫dx+∫dx x
y(¿)+c1=−2 x+ln x+c2
ln ¿
y
(¿)=−2 x+ ln x+c2−cln¿
eln y=−2 x+e ln x +k
y=−2 x+eln x . ek
y=−2 x+ x . ek
y=−2 x+c . x ESTO ES. xc
Yp= ( y )(−2 x+ x) y= ( y ) (−2 x+ x ) ! y ' =' ( y ) (−2 x+ x )(−2+1)( y)
Sustituyendo x y x’ en la ecuación original
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' ( y ) (−2 x+ x )(−2+1)( y)+( 2 x+1 x ) ( x ) (−2 x+ x )=e−2 x
4/ P'o-le)%: O-+e#e' l% Solu!"# $e l% s!0u!e#+eeu%!"#:
1 r' '' −6 r ' ' +12 r ' −8 r=0
Operador diferencial:
"(¿¿3−6 "2+12 "−8)r=0
¿
La ecuación característica:
#3−6 #2+12 #−8=0
P.R:+-4+-2+-1
# 1=21 -6 12 -82 2 -8 8 1 -4 4 0
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Entonces buscamos las dems raíces mediante la factori!ación:
( #−2 ) ( #2−4 #+4)
( #−2 ) ( #−2 )( #−2)
#1= #2= #3=2
r1( y )=e2r2( y )=e
2 r3( y )=e2
Solu!"#:
x ( y )=c1e2
+c2e2
+c2 e2
5/ P'o-le)%: O-+e#e' l% Solu!"# $e l% s!0u!e#+e
eu%!"#:
c) x$I −6 x$ +12 x I$ −34 x' ' ' =0
Operador diferencial:
"(¿¿6−6 "5+12 " 4−34 "3) x=0
¿
Ecuación característica:
#6−6 #5+12 #4−34 #3=0
"actori!amos:
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#3( #3−6 #2+12 #−34)
Buscamos raíces mediante la división sintética:Pos!-les '%6es: 78 7.9 %2
R%6 #1=0
R%6 #2=4.9625
Ahora usamos la formula general para determinar lasdemás raíces.
1−1.0375+6.8514=0
−b%√ b2−4ac
2a
Resol,!e#$o.
−(−1.0375)%√ (1.0375)2−4(1)(6.8514)
2(1) =¿
;< 3 ;45 7
0 0 0 0 0
1 -6 12 -34 0
;< 3 ;45
5.=<39
4.9625 5.1486
34.000
;.74>9
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+1.0375% √ 1.07640−27.40562
=¿
+1.0375% √ 26.32922
=¿
Raíces.
0.51875+5.131198i
0.51875−5.131198i
Entonces Tenemos:
c10+c2
4.9625+c30.51875+c4
0.51875+c55.131198 i+c6
−5.131198 i
9/ P'o-le)%: O-+e#e' l% Solu!"# $e l% s!0u!e#+eeu%!"#:
1 y I$ − x ' ' ' −3 x '' − x' +2 x=0
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Operador diferencial:
( "4− "3−3 "2− "+2 ") x=0
Ecuación característica: #4− #3−3 #2− #+2 #=0
#4− #3−3 #2+ #=0
Pos!-les R%6es. 7 %1%2
; ;4 7
7 0 0 0 0
; ;5 7
; ;4
;.5?3 -1.4812 3.67515
-0.9999
;3.5?3 7.9
7.777
;3.5?
3
7.9
7.4
0.31111
-0.6751
;3.>7 7
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Raíces:
#1=0
#2=−1.4812
#3=0.31111
#4=2.1701
Por último la solución es:
x ( y )=c1e(0 )+c2
−1.4812+c30.3111+c4
2.1701
6° Problema: Obtener el operador aniquilador de la siguiente
función:
c) & ( x )=3 x2+4sin x+cos x
Aplicamos las siguientes condiciones para hallar el operador
aniquilador.
"−¿¿¿
( "2−2"+ ( 2+ (2 ))
Para esta ecuación,
;3.>7
3.>7 2.1701
7
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& ( x )=3 x2+4sin x+cos x
Usamos la formula:
"
2
−2
"+( 2
+ (
2
)¿n+1
¿
Identificamos en la ecuación los términos de ! ( y n .
=0
(=1
n=3
Sustituimos los valores otenidos:
"2−2(0) "+((0)2+12 )¿3+1¿
Resolviendo ecuación:
"2−2(0) "+((0)2+12 )¿3+1¿
!sí otenemos nuestro o"erador ani#uilador:
"2+1¿3
¿
Serie 2
$% PRO&'E(!
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O&TEER '! SO'U*IO +E '!S SIUIETE E*U!*I- +IERE*I!'.
c) p'' +6 p' +5 p=2e x+10e x
p +6 p ) +5p=0
( "2+6 "+5)
#2+6 #+5=0
Otenemos raíces.
1,2=¿−6%√ 6
2−4 (1 )(5)2(1)
=¿
#¿
1,2=¿−6%√ 36−20
2 =¿
#¿
1,2=¿−6 %√ 16
2=¿
#¿
1,2=¿−6%42 =¿
#¿
1,2=¿−6−4
2 =
−102 =−5
#¿
1,2=¿−6+4
2 =
2
2=1
#¿
Tenemos que yc ( x )=c1 e(−5) x+c
2e(1) x
cc e−5+c2 e
1
¿e− x ¿
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/% PRO&'E(!
O&TEER '! SO'U*IO +E '!S SIUIETE E*U!*I- +IERE*I!'.
c) y'' + y=sect
Primeramente la convertimos como una ecuación 0omo1énea:
y2+ y=0
Tenemos la ecuación característica:
#2+1=0
#=%i
+onde y= A sin x+* c+sx
Resolviendo la variación de "ar2metros.
,= y ) ( y2 )' − y2( y1) '
,=−sin2 x−cos2 x
,=1
!0ora:
v 1' = y 2 sect
v 1' =1
v 1= x
v 21=− y1 sect
v 1' =−tant
v 2=−ln ( sect )
Entonces y= Asin x+*c+sx+Cxsinx+ "c+sx(ln)secx
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3% PRO&'E(!
UTI'I4!+O '! +EII*IO, O&TEER '! TR!SOR(!+! +E '! P'!*E+E '!S SIUIETES U*IOES:
c) - ( t )=t sen t
{tsent }=∫0
❑
e−5 t tsentdt
!"licando la inte1ración "or "artes:
∫e−5 t tsent dt =−e−5 t −∫( tc+st )(−se−5 t dt )
/=e−5 t
d/=−s e−5 t
dt
dv=t sent dt v=−t cos t
{t sent }= 1s2+1
Inte1ramos de nuevo:
−∫ stc+st e−5 dt =−5∫e−5 t tc+st dt =−5∫ e−5 t tsent −∫−se−5t t sent dt =−s e−5 t t sent −52∫ e−5 t t se
Entonces tenemos #ue :
/=e−5 t d/=−s e5 t dt
dv=t c+st dt $ =sent
Esto es :
∫e−5 t t sent dt =−e−5 t −(−s e−5 t sent )−s2∫e−5 t t sent dt
∫e−5 t t sent dt =( stsent −tc+st ) e−5 t −s2∫ e−5 t t sent dt
∫e−5 t t sen t +dt +s2∫ e−5 t t sent dt =(s tsent −t c+st )e−5 t
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(1+s2 )∫ e−5 t t sent dt =(s t sent t cot ) e−5 t
e−5t t sent dt =¿( s tsent −tc+st 1+s2 )e−5t |in-init+0 =0
∫ ¿
¿0−[ s sent (0 )−c+st (0 )1+s2 ] e−5 (0 )=−[ −1
1+s2 ]= 1
s2+1
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5% "rolema
Otener la transformada de 'a"lace de las si1uientes funciones:
c) - ( t )=e3 t
cos (−2t )+2 t 2 e−2 t
cos (−2t )+2 (t 2 )+l(e−2 t )l (e3t )+ ¿
( 1s−3 )( ss2+4 )+2( 2
s3 )+ 1
s−2
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6% "rolema
Otener la transformada inversa de 'a"lace de las si1uientes funciones:
c) (s+10)/(s2+8 s+20)
7% "rolema
Utili8ando la transformada de 'a"lace, otener la solución de la ecuación:
c) y'' +2 y ' +5 y=3e-2 t y (0 )= y ' (0 )=1
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APUNT
ESCAPITULO ECAC!"#E$ %!&E'E#C!A(E$.• Ecuacin !i"e#encia$• %#a!o & o#!en !e una ecuacin !i"e#encia$• Ecuacin !i"e#encia$ $inea$• Ecuacin !i"e#encia$ 'omo(nea• Ecuacin !i"e#encia$ no 'omo(nea• *o$ucin !e una ecuacin !i"e#encia$
CAPITULO II ECAC!)# %!&E'E#C!A( %E *'!ME' "'%E#
• +e,nicin• Ecuacin !i"e#encia$ !e #ime# o#!en 'omo(nea• Ecuacin !i"e#encia$ !e #ime# o#!en no 'omo(nea• Reso$ucin !e una ecuacin !i"e#encia$ no 'omo(nea
/to!o !e sea#acin $a e#!a! en e$ tanque & e$ !e a#ia$es.
• Reso$ucin !e ecuacin !i"e#encia$ !e #ime# o#!en no 'omo(nea
⟹ /to!o !e a#iacin !e a#met#os.
CAPITULO III ECAC!)# %!&E'E#C!A( %E "'%E# n
• +e,nicin• Reso$ucin !e una ecuacin !i"e#encia$ !e o#!en 'omo(nea
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e#a!o# !i"e#encia$ Ecuacin ca#acte#ística "uncin eonencia$
• Reso$ucin !e una ecuacin !i"e#encia$ !e o#!en n no 'omo(nea /to!o !e coe,cientes in!ete#mina!os /to!o !e a#iacin !e a#met#os
CAPITULO IV (A +'A#$&"'MA%A %E (A*(ACE.
• +e,nicin• uncin !e c$ase • tencin !e $a t#ans"o#ma!a !e a$ace• Ta$as !e $a t#ans"o#ma!a !e a$ace• Teo#ema !e t#ans$acin• T#ans"o#ma!a !e a$ace ine#sa• tencin !e $a t#ans"o#ma!a !e a$ace ine#sa• Teo#ema !e cono$ucin• T#ans"o#ma!a !e a$ace !e una ecuacin !i"e#encia$ $inea$• Reso$ucin !e una ecuacin !i"e#encia$ $inea$ o# $a t#ans"o#ma!a !e
a$ace
CAPITULO V $!$+EMA %E ECAC!"#E$ %!&E'E#C!A(E$
• *istema !e ecuaciones !i"e#encia$es !e #ime# o#!en 'omo(neo• *istema !e ecuaciones !i"e#encia$es !e #ime# o#!en no 'omo(neo• /at#i eonencia$. Teo#ema !e ;ami$ton Ea($e&• Reso$ucin !e un sistema !e ecuaciones !i"e#encia$es !e #ime# o#!en
'omo(nea• Reso$ucin !e un sistema !e ecuaciones !i"e#encia$es !e #ime# o#!en
no 'omo(nea• T#ans"o#macin !e una ecuacin !i"e#encia$ $inea$ en un sistema !e
ecuaciones !i"e#encia$es !e #ime# o#!en.
ECUACIONES DIFERENCIALES.
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a ecuacin !i"e#encia$ es una i(ua$!a! que #e$aciona a una "uncin!esconoci!a< con una a#ia$e in!een!iente & sus !e#ia!as.
d2 y
dx2 +
dydx+3 y⟹ y=a/navariabledependiente . x=variableindependiente
y ' + y ' +3 y=2e2 t +t 2⟹ y=variabledependiente !t =a/na variableindependiente
y'' +2 y ' −4 y=⟹ y=varabledependiente y= 0 (t ) y=- ( z )
x' ' +3 x' ' −4 x=5⟹ x=variable dependiente x=- ( , ) 1 1 . x= - ( z )
GRADO @ ORDEN DE UNA ECUACIÓN DIFERENCIAL
• =R=TER>*T>=*
R+E? +E @? E=@=>A? +>ERE?=>
E$ o#!en !e una ecuacin !i"e#encia$ $o !e,ne $a !e#ia!a !e ma&o# o#!enino$uc#a!a en $a ecuacin
%R+ +E @? E=@=>A? +>ERE?=>
E$ (#a!o !e una ecuacin !i"e#encia$ $o !e,ne $a otencia a$a que este$ea!a $a !e#ia!a !e ma&o# o#!en. Bo# siem#e & cuan!o esta ecuacinue!a se# e#esa!a como un o$inomio.
ECUACION DIFERENCIAL LINEAL
*e !ice que una ecuacin !i"e#encia$ es $inea$ cuan!o cum$e con $assi(uientes con!iciones:
• =uan!o es !e #ime# (#a!o.• ?o contiene #o!uctos !e $a a#ia$e !een!iente en sus !e#ia!as.• ?o contiene #o!uctos !e $a !e#ia!a ent#e si.• ?o ino$uc#a "unciones t#i(onomt#icas & $o(a#ítmicas en $a a#ia$e
!een!iente.
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ECem$os:
+ete#mina# e$ (#a!o< o#!en & $a $inea$i!a!.
1¿ d
3 y
dt 3 +2
d2 y
dt 2 +3
dy
dt −4 y=e2 t c+st
O2"EN :3
2A"O :1°
Es /naec/aci3ndi-erencial lineal .
2¿d
4 x
dt 4 +(d
2 x
dt 2 )
2
+2dx
dt =0
O2"EN : 4 °
2A"O :1°
Es /naec/aci3n di-erencial n+ lineal
3
¿(d2 y
dx2 )¿1/4+ dydx +3 y= x3+2 x
O2"EN :2d+
2A"O:1
°
Es /naec/aci3n di-erencial n+ lineal
(2t ) y ' ' +3 sent y ' +2 y ' =¿4¿cos ¿ 0
-
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O2"EN :2d+
2A"O :1°
Es /naec/aci3ndi-erencial lineal
SOLUCIÓN DE UNA ECUACIÓN DIFERENCIAL
Es una "uncin !e una so$a a#ia$e in!een!iente que contiene un nDme#o !econtantes esencia$es & a#it#a#ias i(ua$ a$ o#!en !e $a ecuacin !i"e#encia$ &que a$ sustitui#$a en $a ecuacin !i"e#encia$ $a t#ans"o#ma en una i!enti!a!.
Solu!"# (%'+!ul%' $e u#% eu%!"# $!&e'e#!%l
Es una "uncin !e una so$a a#ia$e que se otiene !e $a so$ucin(ene#a$< a$uan!o sus contantes esencia$es &a a#it#a#ias & que a$sustitui#$a en $a ecuacin B $a t#ans"o#ma en una i!enti!a!.
Ee)(lo:
+ete#mina# cu$es !e $as si(uientes "unciones es so$ucin !e$a ecuacin!i"e#encia$< !e,nien!o a$ mismo tiemo cu$ !e e$$as es $a so$ucin
a#ticu$a#.
y '' −3 y ' −10=12 e x+12e2 x
a¿ y ( x )=e5 x+2e−2 x−e x−e2 x
b¿ y ( x )= Ae5 x+* e2 x−e x−e2 x
c ¿ y ( x )= x e5 x+2e2 x−3e− x
*@=>A? a) y=e5 x+2e−2 x−e x−e2 x
y' =5e5 x−4e−2 x−e x−2e2 x
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y'' =25 e5 x−8 e−2 x−e x−4 e2 x
5e5 x−4e−2 x−e x−2e2 x
25e5 x−8e−2 x−e x−4e2 x
−10e5 x
−20e−2 x
+10 e x
+10e2 x
(25−15−10 ) e5 x+(8+12−20 ) e−2 x+(3−1−10)
y ' '
y '
−10 y12e
x+12e x
0e5 x+0e−2 x−8e x−12e x
(25−15−10 ) e5 x (8+12−20 ) e−2 x+ (13−1 ) e x+(16−4 )e2 x
0e5 x+0e−2 x12e x+12e x
y ( x )= Ae5 x+* e2 x−e x−e2 x
y ' =5 A e x−4*e2 x−e x−2e2 x
y'' =25 A e5 x+8 *
*@=>A? b¿ y ( x )= Ae5 x+* e2 x−e x−e2 x
y= Ae5 x+* e2 x−e x−e2 x
y ' =5 Ae5 x−2* e2 x−e x−e2 x
y ' ' =25 Ae5 x−4 * e2 x−e x−4 e2 x
-
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25 Ae5 x+4 * e−2 x−e x−4 e2 x
−15 Ae5 x+6 * e−2 x+3 e x+6 e2 x
−10 Ae5 x−10 * e−2 x+10 e x+10 e2 x
(25−13−10 ) Ae5 x−(10−10 ) * e−2 x (13−1 ) (16−4 )
y4
−3 y−10 y
12 e x−12 e2 x
0e5 x+0e−2 x12e x+12e2 x
RESOLUCIÓN DE UNA ECUACIÓN DIFERENCIAL
FORMA GENERAL
xn+an xn−1+1+an−1 x
' +an x=& ( t ) Ec/aci+n di-erencial de+rdennlineal
4 (a ) x=&(t )
'E$"(C!)# %E #A ECAC!)# %!&E'E#C!A( %E *'!ME' "'%E#:
dy
dt + 4 ( t ) y=& ( t )⟹ec/aci+ndi-erencieal de pri5er +rden n+ 6+5+7enea
dydt + 4 (t ) 7=0⟹ec/aci+n di-erencial de pri5er+rden6+5+7enea.
/T+ +E *EBR=>A? +E FR>GE*. y
' −2 y=0
y=variabledependiente
x=variabledependiente
dydx−2 y=0⟹
dydx=2 y
dy
y =2dx⟹ inte7ra5+s∫ dy
y =∫2dx
lny+c=2 x+c2
y ( x)
-
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lny=2 x+c
2−c1k
last+lvas red+ndas
lny=2 x+k
e ln ( y)=e(2 x +k )= y=e2 x . ek
c
y=c . e2 x s+l/ci3n
Co)('o-%)os:
y=c . e2 x en la ec/aci3n y ' −2 y=0
2c . e2 x−2 (c .e2 x )=0
2(−2c) .e 2 x=0¿
0=0
SOLUCION DE UNA ECUACION DIFERENCIAL DE PRIMER GRADO NOBOMOGENEA
y' + p ( x ) y= Ec/aci+ndi-erencial de pri5er +rden n+ 6+5+7enea.
4ri5er+ se+btienela 6+5+7enea as+ciada y ' + p ( x )=∫ p ( x ) dx
⟹ y ( x )=ce
⟹ yc ( x )
y p ( x )=9 y ( x )= ye( x )+ yp ( x ) variaci3n de para5etr+s
y p( x)=( x)e∫ p ( x ) dx
tene# $a so$ucin !e $as si(uientes ecuaciones:
-
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1¿ y ' −2 y=e2 x+c+sx 2¿ y ' + y=e− x+senx
3¿ y ' +2 y=3
4 sen 3 t
*o$ucin y ( x )= y c( x)+ pc( x)
SOLUCIÓN: 1¿ y' −2 y=e2 x+c+sx
1° se otiene $a ecuacin 'omo(nea asocia!a ⟹ y' −2 y=0
dydx−2 y=0⟹
dydx=2 y⟹dy=2 ydx
⟹∫ dy y =∫2dx⟹ ln ( y )=2 x+c
e ln ( y)=e2 x+ c⟹ yc=Ce2 x
Yp=( x)e2 x
Sus+!+ue#$o % Yp=( x)e2 x
!e#ian!o
y' = ( x ) e2 x+2e2 x ( x ) :/stit/i5+senla ec/aci3n+ri7inal= y ' −2 y=e2 x+c+sx
x¿
' ( x ) e2 x+2 ( x ) e2 x−2 ( x ) e2 x=e2 x+cos¿
e2 x ' ( x )=e2 x+cos x
' ( x )= e
2 xcos x
e2 x
=e
2 x
e2 x+cos x
e2 x
-
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1
ea=e−a
'
( x )=1+e−2 x
cos x
1+e−2 x
(¿)dx
( x )=∫ ¿ ( x )=∫ dx+∫ e−2 x
cos x dx
Obtene5+sla inte7ral
∫e2 x cos x dx aplicand + la -+r5/la:∫/−dv=/v−∫ vd/
yc=C e2 x y p= ( x )e
2 x ( x )= x+|e−2 x cos x dx
∫e−2 x cos xdx
/=e−2 x dv=c+sx dx
/' =−2e−2 xdx v=senx
−2
(.c+sx)(¿¿e−2 x dx )=2∫−e−2 x cos−2∫ ( e−2 x ) dx(e−2 x ) (−c+sx )−∫ ¿∫ e−2 x dxsenx=2∫ ¿
¿−2e−2 x cos x−4∫ e−2 xcos x dx
est+es :
∫e−2 x c+sxdx=e−2 x senx
z−4
∫e−2 xcos x dx
∫e−2 x cos x dx+4
∫e−2 x cos xdx=¿
−2e2 xcos¿
-
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xsenx−2cos ¿
¿e−2 xcos xdx=e−2 x¿
e−2 x ( senx−2c+sx )5∫ ¿
xcos x−2cos ¿
( x )= x+e2 x
5 ¿
¿¿ x
senx−2cos ¿ x dx=1/5¿
e2 x cos¿
∫¿
y ( x )=C e2 x+1
5(senx−2c+x)
RE*FER:
2¿ y ' + y=e− x+senx
O-+e#e)os l% eu%!"# o)o0*#e% %so!%$%
y ' + y=0⟹dydx+ y=0⟹
dydx=− y⟹
dy0 =−dx⟹ yc=C e
− x
tenemos $a ecuacin a#ticu$a#
( x )= ' ( x )e− x
yp= ( x ) e− x y ' =' ( x ) e− x+(−e− x)¿
Ent+nces :
-
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) ( X ) e− x− ( x )+ ( x ) e− x=e− x+senx¿
' ( x ) e− x=e− x+sen x⟹ ' ( x )= e
− x
e− x +
senx
e− x =1+e
− xsenx
calc/la5+slainte7ral
8 X ¿=∫1+e− x senx dx= x+∫1+e− x senxdx
aplica5+s lainte7raci3n p+r partes
/=e x d/=e x dx
dv=sexdxv=−c+sx
x−cos ¿(e x dx)
¿¿¿
x−∫ ¿e x senxdx=−e xcos ¿
∫ ¿
¿−e x cos x+∫e x c+sx dx
inte7ra5+sden/ev+
/=e x d/=e x dx dv=cos xdx v=senx
res+lve5+s:
∫e x senxdx=e x c+sx+e x senx−∫ (senx ) (e x dx )
-
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x
senx−cos¿−∫ e x senxdx¿
e x senxdx=e x ¿
∫¿
x
senx−cos ¿¿
e x
s en xd x=e x¿2∫¿
∫e x senxdx=e x
2(senx−c+sx )
( x )= x+ e x
2( senx−c+sx )
x
senx−cos¿e− x=¿e− x . x+1
2(senx−c+sx)
y ( p)=( x+e
x
2 ) ¿
x e− x+1
2(senx−c+x)
e− x+¿ y ( x )=¿
¿ (c+ x )e− x+1
2(senx−c+sx)
ECUACIÓN DIFERENCIAL DE ORDEN #
ECem$o:
+ete#mina# $a so$ucin !e$as si(uientes ecuaciones
-
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1¿ y ' ' ' −5 y' ' +7 y ' +13 y 2¿ y ' v+8 y ' ' +18 y=0
3¿ y v−9 y ' v+34 y ' ' ' −66 y ' ' +65 y ' −25 y=0 si61=62=2+i
Resol,!e#$o: 1¿ y' ' ' −5 y' ' +7 y ' +13 y 7
( "3−5 "2+7 "+13) y=0
#3−5 #2+7 #+13=0
==@/* R>=E*
4O:I*E: 2AICE:=%1%13
X 1=−1
A6+ra tene5+s : #2−6 x+13=0
aplica5+s la-+r5/la 7eneral para6allar las de5;sraices .
1(13)¿
(−6 )2−4¿−(−6 )%√ ¿
#2,3=¿
3%√ 36−522
= #2.3=3%√ −16
2 =3%
4
2=3%2i
Esto es:
1 -5 7 13
1 1 -4 3
1 -4 3 16
1 -5 7 13
-1 -1 6 -13
1 -6 13 7
-
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#2=3+2i #3=3−2 i x1=−1 y1 ( x )=C 1 e
2 t +¿c3 t c2cos¿
2,3=¿3%2 i⟹ y2 ( x )=e3t
¿ #¿
a=3b=2 est+es : #=a+bi⟹ y=eat (c1bt +c2 senbt )3sen2 t
c1 cos2 t +c¿ y (t )=c1 e
−t +e3 t ¿
EJERCICIO 2¿ y' v+8 y ' ' +18 y=0
( "4+8 "2+16 ) y=0 #4+8 #2+16=0 #2= A
A2+8 A+16=0Obtene5+sel -act+r c+5
-
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3=¿ #4=2+ ia=2, b=11=¿ #2=2+i = #¿
si #¿
( "5−9 "4+34 "3−66 "2+65 "−25) y=0
#5−9 #4+34 #3−66 #2+65 #−25
calc/l+de raices:
#=1 y (t )=c1 e− x+e2 x(( c2+c3 # )+c+sx+(c4+c5 x ) senx)
SOLUCIÓN DE UNA ECUACIÓN DIFERENCIAL # NO BOMOGENEA
PHD1H1
1¿COE0ICIEN>E: IN"E2>E2?INA"O: 2¿$A2IACI N "E 4A2A?E>2O:
COE0ICIEN>E: IN"E2>E2?INA"O::
y '' +2 y ' + y=2 x+3 para ell++c/pa5+s laec/aci3n di-erencial 6+5+7eneaas+ciada
y '' +2 y ' + y=0
( "2+2 "+1 ) y=0
#2+2 #+1=0+btene5+s -act+rc+5
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ent+ncestene5+s&/e : & ( " )= " 2⟹O4E2A"O2 ANIUIA"O2
( "2 ) ( "2+2 "+1 ) y= ( "2 ) (2 x+3 ) ( "2 ) ( "2+2 "+1) y=06+5+7enea
( #2
) ( #2
+2 #+1 )=0⟹ #1= #2=0 #3= #4=−1 y ( x )= (c1+c2 x ) e− x
+ (c3+c4 x) e0 x
yp
yp= A+*X ⟹ A !* c+e-icientes inderter5inad+s . :U:>I>UI?O: EN A ECUACI N O2IINA
Y4= A+*x Y ' 4=* Y ' ' 4=0 0+2 (* )+ ( A+*X )=2 X +3 *X +2 *+ A=2 X +3
IUAAN"O *=2 2 *+ A=34+ A=3⟹ A=−1 Y4=−1+2Y
y ( x )= (c1+c2 x ) e− x+2 x−1
L !"S#O"$% %& LPL'&
Pierre Simon $arqu() de Laplace 9$5; astrónomo francéstan famoso en su tiem"o #ue se le conocía como el e?ton de rancia. Sus"rinci"ales cam"os de interés fueron la (ec2nica *eleste, o movimiento"lanetario, la teoría de "roailidades, > el "ro1reso "ersonal. Pruea de sustalentos son:
$. Mécanique Céleste monumental tratado en sore cuestiones de 1ravitación"ulicado en cinco vol@menes entre los anos de $;; > $=/6. El "rinci"al
le1ado de esta "ulicación reside en el desarrollo de la teoría de "otencial,con im"licaciones de lar1o alcance en ramas de la ísica #ue van desde la1ravitación, la mec2nica de fluídos, el ma1netismo > la física atómica.
/. Théorie Analytique des Probabilités #ue se considera la m2s 1randecontriución a esa "arte de las matem2ticas. *omo anecdota, el liro iniciacon "alaras #ue mas o menos dicen "n el !ondo la teor#a de
probabilidades no es si no el sentido común reducido a c$lculosA, "uede ser
-
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#ue si, "ero las BB "21inas #ue le si1uen a esas "alaras son un an2lisisintrincado, en el cual usa a discreción la transformada de la"lace, lasfunciones 1eneratrices, > muc0as otras técnicas no triviales.
*+, !"-S#O"$% %& LPL'&
'a Transformada de 'a"lace es una técnica (atem2tica #ue forma "arte deciertas trans!ormadas integrales como la transformada de ourier, la transformadade Cilert, > la transformada de (ellin entre otras. 'a transformada de 'a"lace"uede ser usada "ara resolver Ecuaciones +iferenciales 'ineales > EcuacionesInte1rales. !un#ue se "ueden resolver al1@n ti"o de E+ con coeficientes variales,en 1eneral se a"lica a "rolemas con coeficientes constantes.
cuando tal inte1ral con%erge
-otas
$. 'a letra s re"resenta una nueva variale, #ue "ara el "roceso deinte1racion se considera constante
/. 'a transformada de 'a"lace convierte una funcion en t en una funcion en lavariale s
3. *ondiciones "ara la eDistencia de la transformada de una función:
$. +e orden eD"onencial
/. *ontinua a tro8os
*+. O/!&-'01- %& L !"-S#O"$% %& LPL'&&emplo ,: Otener la transformada de 'a"lace de:
&emplo 2: Otener la transformada de 'a"lace de:
f 3t45 t+
a"licando la inte1ración "or "artes:
http://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.htm#Convergenciahttp://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.htm#orden_exponencialhttp://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.htm#funcion_seccionadahttp://www.monografias.com/trabajos11/funpro/funpro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/funpro/funpro.shtmlhttp://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.htm#orden_exponencialhttp://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.htm#funcion_seccionadahttp://www.monografias.com/trabajos11/funpro/funpro.shtmlhttp://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.htm#Convergencia
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LFtG H
en 1eneral : LF G H
&emplo .: Otener la transformada de 'a"lace de:
Sen at+
Paso ,+ resolviendo la inte1ral "or "artes:
Paso 2+
Paso .+
Paso *+ Inte1rando "or "artes:
Paso 7+ uH *os at duH simult2neamente latransformada de *os at :
http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml
-
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Paso ,+
Paso 2+ Sustituir Sen at "or :
Paso .+ LF G
Paso *+ *omo en el eJem"lo $,se otuvo entonces en este
caso:
Paso 7+
Utili8ando la identidad de Euler:
> a"lic2ndola a éste caso:
Paso 6+
Paso 8+ !"licando la "ro"iedad de las i1ualdades en:
se otiene #ue
> #ue "esultados+
Propiedades de la transformada de Laplace+
0) Si f9t), f$ 9t) > f/9t) "oseen transformadas de 'a"lace >,* es una constanteentonces:
Paso ,+ L F f9t)K L f$9t)K L f/9t) G H L Ff9t)G K L F f$9t)G K L F f/9t) G
Paso 2+ L F * f9t) G H * L F f9t) G
00 ) Si 9s) H L F f9t) G , entonces:
L F G H
EJem"lo: Otener
Paso ,+ L F G H 9
-
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Paso 2+
Paso .+
Paso *+ F "esultado+
*+* !/LS %& L !"-S#O"$% %& LPL'&
-
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*+7 !&O"&$S %& !"SL'01- ; %&"0
-
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EQE(P'O $ Primer teorema de traslación
Evaluando
SO'U*IO 'os resultados son consecuencia del teorema.
orma inversa del "rimer teorema de traslación si , la forma inversadel teorema .6 es
EQE(P'O / *om"letar el cuadrado "ara determinar '
-
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"ero como este término cuadr2tico no se factori8a, com"letamos su cuadrado.
EQE(P'O 3 *om"letar el cuadrado > linealidad
Eval@e
SO'U*I- *om"letamos el cuadrado en el se1undo denominador > a"licamos lalinealidad como si1ue:
-
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5.7 TR!SOR(!+! +E '!P'!*E IERS!
'a Transformada inversa de una función en s, di1amos &'s( es una función de t cu>a transformada es "recisamente &'s(, es decir
si es #ue acaso
Esta definición oli1a a #ue se cum"la:
>
Transformada Inversa de 'a"lace:
EQE(P'OS
*aso:
+enominador "otencia de s
EJem"lo+etermine:
Solución+istriuimos "rimeramente el denominador:
Usando la "ro"iedad de linealidad tenemos:
Utili8ando a0ora la tala de transformadas tenemos:
http://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.html#Teorema1http://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.html#Teorema1
-
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Por tanto:
*aso:
+enominador "otencia de 's)a(
EJem"lo
+etermine:
SoluciónEl denominador domina el "roceso "ara a"licar el "rimer teorema de traslacióndeemos 0acer #ue la eD"resión sea una en s*+. Para ello todas las s en elnumerador las camiaremos "or s*+)+:
O:
El termino s*+ es s)a, es decir a,)+ > al a"licar el "rimer teorema de traslación tenemos:
si1uiendo la "ro"iedad de linealidad:
Caciendo uso de la tala de transformadas:
http://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.html#Teorema2http://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.html#Teorema1http://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.html#Teorema2http://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/m/ma-841/laplace/home.html#Teorema1
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Por tanto
5.= TR!SOR(!+ el ! +E '!P'!*E +E U! E*U!*I- +IERE*I!''IE!'
Solución de ecuaciones diferenciales
'a transformada de 'a"lace es @til "ara resolver ecuaciones
diferenciales #ue involucran funciones , "eriódicas, funcionesdiscontinuas a tro8os o deltas de +irac, como lo muestran lossi1uientes eJem"los.
EJem"loResuelva el si1uiente "rolema de valor inicial
SoluciónTomando la transformada a amos lados, tenemos #ue
-
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al a"licar la transformada inversa
'a 1r2fica de la solución se muestra en la fi1ura $.$B
i1ura $.$B
EJem"loResuelva el si1uiente "rolema de valor inicial
donde est2 dada "or
Solución
'a función "uede inter"retarse como una fuer8a eDterna #ue act@aen un sistema mec2nico sólo "or un tiem"o corto, siendo desactivada"osteriormente. !un#ue este "rolema "uede resolverse de la formaconvencional no es conveniente.
http://www.tec-digital.itcr.ac.cr/revistamatematica/cursos-linea/EcuacionesDiferenciales/EDO-Geo/edo-cap5-geo/laplace/node12.html#1.10http://www.tec-digital.itcr.ac.cr/revistamatematica/cursos-linea/EcuacionesDiferenciales/EDO-Geo/edo-cap5-geo/laplace/node12.html#1.10
-
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Primero usemos la función de Ceaviside "ara reescriir :
!"licando transformada tenemos #ue
!l a"licar la transformada inversa otenemos
'a 1r2fica de se muestra en la fi1ura $.$$.
i1ura $.$$
EJem"lo
Resolver el si1uiente "rolema de valor inicial
Solución
http://www.tec-digital.itcr.ac.cr/revistamatematica/cursos-linea/EcuacionesDiferenciales/EDO-Geo/edo-cap5-geo/laplace/node12.html#1.11http://www.tec-digital.itcr.ac.cr/revistamatematica/cursos-linea/EcuacionesDiferenciales/EDO-Geo/edo-cap5-geo/laplace/node12.html#1.11
-
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En este caso la ecuación diferencial tiene coeficientes variales, "or lo#ue la transformada de 'a"lace resulta mu> @til.
ElB
B
B
Inte1rando otenemos #ue
+e donde otenemos #ue
Para determinar el valor de osérvese #ue . *on
lo cual la solución al "rolema est2 dada "or .
-
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*!PTU'O
SISTE(! +E E*U!*IOES +IERE*I!'ES
6.$ SISTE(! +E E*U!*IOES +IERE*I!'ES +E PRI(ER OR+ECO(OEO
• TEORI! &!SI*! +E 'OS SISTE(!S 'IE!'ES +E E*U!*IOES +EPRI(ER OR+E
Sea un sistema de n ecuaciones diferenciales lineales de $ er orden
...
Utili8ando notación matricial el sistema se "uede escriir
donde
> su derivada
>
-
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Esta notación, adem2s de sim"lificar la escritura, enfati8a el "aralelismo entre lossistemas > las ecuaciones diferenciales lineales de "rimer orden.
Se dice #ue un vector D H F 9t)G es solución del sistema si sus com"onentessatisfacen todas las ecuaciones del sistema.
Su"ón1ase #ue P > # son continuos en un intervalo N t N . En "rimer lu1ar, se estudia la ecuación 0omo1énea
9$)
Una ve8 #ue esta ecuación esté resuelta se resolver2 la no sustituirla en 9$)
!"arentemente se "ueden encontrar infinitas soluciones, "or ello se deecuestionar acerca del n@mero mínimo de soluciones inde"endientes #ue 1enerantodas > cada una de las soluciones del sistema.
-
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Por similitud a los temas "revios se "uede afirmar #ue 0ar2 n. Sean , , ......,. *onsidérese la matri8 formada "or estos vectores columna sólo si el determinante es distinto de cero en ese "unto. !l
determinante de se le llama ?ronsViano de las n soluciones.
Teorema
Si las funciones vectoriales , , ......, son soluciones linealmenteinde"endientes del sistema 9$) en cada "unto de N t N entonces la solución del sistema F 9t)G "uede ser eD"resada como una cominación lineal de ,, ......, .
Para demostrarlo véase #ue con sólo ele1ir adecuadamente los valores de lasconstantes se "uede otener la solución F 9t)G #ue cum"la unas determinadascondiciones de contorno en un "unto del intervalo
N t N
Sean estas condiciones
siendo
Si
Sustitu>endo el valor se otienen n ecuaciones al1eraicas de la forma:
-
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Este sistema tiene solución "ara las incó1nitas , , ........, si el determinantede los coeficientes es distinto de cero. *omo el ?ronsViano es distinto de cero
-
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Por consi1uiente se lle1a a #ue
Inte1rando se otiene #ue
siendo X una constante de inte1ración.
Una ve8 reali8ada este c2lculo se "uede estudiar otro teorema.
Teorema /
Si , , ......, son soluciones de
-
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en el intervalo Nt N entonces en este intervalo el ?ronsViano o es cero o nunca es cero.
'a demostración sur1e como una consecuencia de la fórmula de !el. Si lasfunciones son continuas en 9 , ) la tra8a de la matri8 P9t) es una función
continua > "or consi1uiente la función eD"onencial no se anula "ara valores de D"ertenecientes al intervalo 9 , ). El @nico valor #ue "uede ser cero es la constante X. Si lo es, el ?ronsViano es cero "ara cual#uier valor de D en casocontrario, nunca se anula.
Teorema +
Si se llama
, , ... ,
> las soluciones , , ......, son tales #ue
donde t es cual#uier "unto en Nt N , entonces , , ......, son conocidascomo soluciones fundamentales > cual#uier solución del sistema se "uedeeD"resar como una cominación lineal de estas soluciones fundamentales.
'a demostración es una consecuencia de lo visto en teoremas anteriores. Estassoluciones fundamentales son linealmente inde"endientes, >a #ue en un "unto delintervalo su ?ronsViano es distinto de cero en concreto, vale uno. !l ser unconJunto de n soluciones linealmente inde"endientes constitu>e un conJunto1enerador de soluciones.
6./ SISTE(! +E E*U!*IOES +IERE*I!'ES +E PRI(ER OR+ECO(EO
En este a"artado se constru>e la solución 1eneral de un sistema de ecuaciones
lineales 0omo1éneas con coeficientes constantes.
Sea el sistema
DY H !ZD
donde ! es una matri8 n D n. Por analo1ía a las ecuaciones lineales de "rimer orden con coeficientes constantes, se usca una solución de la forma
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donde el vector a > el escalar r son constantes a determinar. Sustitu>endo en laecuación diferencial se lle1a a:
como no es cero, se otiene #ue
o
9! valores "ro"ios de la matri8 !.Por tanto el vector
solución del sistema viene definido "or los valores r #ue son los autovalores de ! >los vectores a son sus autovectores asociados.
EJem"lo
Su"oniendo
se lle1a a #ue
lue1o
Son soluciones:
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>
> los autovectores asociados son:
Por tanto las soluciones son
>
El ?ronsViano es
#ue no es cero, "or tanto, la solución 1eneral es:
"uesto de otra forma:
Para visuali8ar estos resultados se "ueden re"resentar en el "lano lassoluciones "ara distintos valores de > .
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olviendo al sistema ori1inal, los autovalores 9"uede 0aer raíces m@lti"les)son las raíces de:
det 9! < rZI) H B
!) Sistema Cermítico:
'a situación m2s sim"le se da cuando ! es una matri8 0ermítica 9una matri8 #uees i1ual a su trans"uesta conJu1ada en el caso de ser de elementos reales, unamatri8 0ermítica es sinónima de simétrica). *omo se sae las raíces son todasreales. !un#ue 0a>a al1una re"etida 0a> siem"re un conJunto de n autovectores
linealmente inde"endientes, #ue adem2s se "ueden ele1ir de modo #uesean orto1onales.
Por tanto las soluciones del sistema son:
...
Estas soluciones son linealmente inde"endientes >a #ue su ?ronsViano es:
cada una de las columnas son los vectores "ro"ios, #ue son inde"endientes entresí. Por consi1uiente su determinante es distinto de cero > como tamién lo es elfactor eD"onencial #ue a"arece en la fórmula anterior, entonces W B. 'assoluciones son linealmente inde"endientes, > la solución 1eneral es:
&) Sistema no 0ermítico
Sea la matri8 ! de valores reales. Pueden "resentarse varios casos:
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$) n valores "ro"ios reales > distintos. Car2 n vectores "ro"ios linealmenteinde"endientes. 'a solución ado"ta la forma del caso 0ermítico.
/) valores "ro"ios com"leJos
3) valores "ro"ios re"etidos, tanto reales como com"leJos. *omo no todos losvalores "ro"ios m@lti"les tienen tantos vectores asociados como el orden de sumulti"licidad, necesitan una consideración es"ecial.
EJem"lo del caso 0ermítico
El "olinomio característico de la matri8 ! es:
> sus raíces son
*on :
lue1o
*on H
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Solución 1eneral:
"uesto de otro modo
Es interesante estudiar el com"ortamiento de estas funciones en el "lano defases, es decir en el "lano cartesiano .
EJem"lo /
'os valores "ro"ios son /.
'os vectores "ro"ios asociados:
a) al valor
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!UTO!'ORES *O(P'EQOS
Sea la matri8 real ! entre los valores "ro"ios de ! 0a> al1uno com"leJo. Si ! es real > es com"leJo
Se "uede oservar #ue, calculando la conJu1ada se otiene
>a #ue ! e I son matrices reales. Esto si1nifica #ue, siendo un valor "ro"io
com"leJo, su com"leJo conJu1ado tamién es valor "ro"io. 'ó1icamente losvectores "ro"ios asociados ser2n com"leJos > entre sí com"leJos conJu1ados.
Sea un valor "ro"io com"leJo > su vector asociado, oviamente los valoresconJu1ados > definen tamién una solución. !sí,
si
entonces
tamién ser2 solución:
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Por tanto
Solución:
'a re"resentación en el "lano de fases es:
6.3 SISTE(!S +E E*U!*IOES +IERE*I!'ES O CO(OEOS
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Sea el sistema
Su"ón1ase resuelto el sistema 0omo1éneo
> ll2mese 9t) a la matri8 fundamental de las soluciones. Se van a distin1uir distintos casos:
!) Si P9t) H !, matri8 constante dia1onali8ale.
'lamando T a la matri8 de los vectores "ro"ios de ! > 0aciendo el camio devariale
D H TZ>resulta
*omo T es no sin1ular
"ero
9matri8 dia1onal de los valores "ro"ios)
Por consi1uiente
en com"onentes
9no 0a> suma en índices re"etidos)
'ue1o
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+es0aciendo el camio de variale
D H TZ>
&) ariación de los "ar2metros
*onocida 9t), matri8 fundamental de la ecuación 0omo1énea se usca unasolución de la forma
u dee ser determinado de modo #ue el vector D sea solución del sistema.
DY H P9t)ZD K [9t)
Sustitu>endo
"ero
>a #ue las columnas de J son solución de la 0omo1énea. 'ue1o
'ue1o la solución 1eneral ser2
6.6 (!TRI4 EPOE*I!', TEORE(! +E C!(I'TO
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Si la matri8 tiene al1una "otencia nula , es decir si es nil"otente deorden , entonces > lo anterior se convierte en
una suma finita. Por eJem"lo la matri8 es nil"otente de orden
"or tanto sus "otencias su"eriores a se anulan> así su eD"onencial es la si1uiente suma
Si "or el contrario no es nil"otente nos vemos oli1ados a considerar un"roceso de "aso al límite.
Por eJem"lo "ara la matri8 se tiene #ue , > "or tanto sus
"otencias "ares dan la identidad, > sus "otencias im"ares vuelven a dar denuevo la matri8 .
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!sí la eD"onencial de es la si1uiente serie
Este "roceso de "aso al límite "uede ser mu> com"leJo en 1eneral > es a#uídonde la forma normal 9o canónica ) de Qordan nos "uede ser mu> util.
*omo curiosidad fiJémonos #ue la matri8 anterior no es nil"otente, aun#ue essuma de dos nil"otentes