Ecuaciones Diferenciales De Segundo Orden
Una ecuación diferencial de segundo orden es una expresión matemática en la que se relaciona una función con sus derivadas primera y segunda.Coeficiente constante
Una ecuación lineal homogénea de segundo orden con coeficientes constantes.
〖ax〗^''+〖bx〗^'+cx=0
Donde a, b, y c, son constantes.
Para su solución se requiere de una ecuaciónauxiliar y quedaría de la siguiente manera.
am^2+bm+c=0
Para obtener el resultado se puede realizar por medio de:
Factorización o aplicando la formula general observando que es lo mas conveniente parala solución de dicha ecuación.
Para los valores de m1, m2 puede existir 3 diferentes valores para sus raíces que se muestran a continuación:
Raíces Reales Diferentes m1≠m2 y=c_1e^(m_1 x)+c2e^(m_2 x)
Raíces Reales Iguales m1=m2 y=c_1 e^(m_1 x)+c2e^(m_2 x)
Raíces complejas conjugadas
m1=∝+Bim2=∝-Bi y=e^(∝x) (c1cosBx+c2senBx)
Coeficiente indeterminado
Una función de coeficiente indeterminado:
Y=ay^''+by^'+cy=f(y)
Donde f(x) es un polinomio,un exponencial, o una función trigonométrica buscando una solución particular y_p y y_h
y_h= ay^''+by^'+cy
y_p=f(y)
Para hallar y_h se resuelve con coeficiente constante
Anuladores:
D^nanula a 1,x,x^2,…,x^(n-1)
〖(D-α)〗^n anula a e^αx,xe^αx,x^2 e^αx,…,x^(n-1) e^αx
[D^2-2αD+(α^2 β^2 ) ]^nanula a e^αx cosβx,〖xe〗^αx cosβx,x^2 e^ax cosβx,…,x^(n-1) e^ax cosβx
e^αx senβx,〖xe〗^αx senβx,x^2 e^ax senβx,…〖,x〗^(n-1) e^ax senβx
Variación de parámetros.
Para la solución de estos tipos de ejercicios se sigue estos pasos:
1.- Se calcula forma estándar de la ecuación diferencial, para que el coeficiente de y’’ sea uno.
2.-...
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