jueves, 17 de julio de 2014

IV. ECUACIONES DIFERENCIALES DE ORDEN SUPERIOR 2.- Ecuaciones lineales homogéneas con coeficientes constantes



Las ecuaciones tiene la forma 
 

La solución de estas ecuaciones se obtiene al usar la sustitución

Por lo tanto derivando la sustitución obtenemos
Sustituyendo en la forma general obtenemos que 
Donde y= es una solución de la ecuación y “r” son las raíces de la función y distintas

Cuando la raíz de la función es imaginaría y toma la forma la solución será:

Cuando las raíces de la función son iguales r1=r2 la solución del problema será

Resolver la ecuación con la condición s=4 t=0



Usando la sustitución y resolviendo para “r”

Sustituimos las condiciones iniciales en la solución

Encontrar la solución de la ecuación



Usando la sustitución encontramos


Resolviendo para “r” encontramos

Por lo tanto la solución general es:

 
 Ecuaciones diferenciales lineales no homogéneas.
Se les da el nombre, si la relación entre las derivadas sucesivas de sus coeficientes es de la forma:
ao(x) y(n) + a1(x)y(n-1) + ... + an-1(x)y + an(x)y = h(x)
Si ao(x) es diferente de cero, la ecuación se normaliza
y(n) + b1(x)y(n-1) + ... + bn-1(x)y + bn(x)y = h(x)/ao(x)
Si h(x) es distinto de cero , la ecuación es lineal no homogéneas.

 Solución general de las ecuaciones diferenciales lineales no homogéneas.

ao(x) y(n) + a1(x)y(n-1) + ... + an-1(x)y + an(x)y = h(x)
Si ao(x) es diferente de cero, la ecuación se normaliza
y(n) + b1(x)y(n-1) + ... + bn-1(x)y + bn(x)y = h(x)/ao(x)
Si h(x) es distinto de cero , la ecuación es lineal no homogénea
           

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