Autor Tema: Ecuaciones diferenciales de 2do orden

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

26 Noviembre, 2024, 12:24 am
Leído 2923 veces

Facundoml

  • $$\Large \color{#6a84c0}\pi$$
  • Mensajes: 1
  • País: ar
  • Karma: +0/-0
Hola a todos, estoy trabajando en la resolución de ecuaciones diferenciales de segundo orden, específicamente aquellas con coeficientes constantes. Me encontré con la siguiente ecuación:

\(  y'' - 3y' + 2y = 0  \)

Entiendo que la solución general debe incluir dos soluciones linealmente independientes, pero me cuesta interpretar cómo se relaciona el discriminante del polinomio característico con las soluciones.

¿Podrían explicarme cómo abordar este tipo de ecuaciones y cómo determinar los diferentes casos según el discriminante?

Agradezco de antemano cualquier ayuda o guía que puedan ofrecer.

Saludos

26 Noviembre, 2024, 01:32 am
Respuesta #1

Guli-Guli

  • «―»
  • $$\Large \color{#5e8d56}\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 260
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
¿Podrían explicarme cómo abordar este tipo de ecuaciones y cómo determinar los diferentes casos según el discriminante?

Igual te interesa este blog: Ecuaciones Diferenciales I: Ecuaciones diferenciales homogéneas con coeficientes constantes

26 Noviembre, 2024, 09:19 am
Respuesta #2

ani_pascual

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 4,060
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
  • שמע ישראל יהוה אלהינו יהוה אחד
    • Kepler_Ck
Hola:
Bienvenido al foro.  :)
...
¿Podrían explicarme cómo abordar este tipo de ecuaciones y cómo determinar los diferentes casos según el discriminante?

Agradezco de antemano cualquier ayuda o guía que puedan ofrecer.

Un resumen puede ser el siguiente:
Si la EDO lineal homogénea de segundo orden con coeficientes constantes es \( y''+by'+cy=0 \) la ecuación característica es \( \lambda^2+b\lambda+c=0 \). Su discriminante es
\( \Delta=b^2-4c \).
Hay dos casos:
a) \( \Delta\neq 0 \)
Existen dos raíces simples reales o complejas,\(  r_1=\dfrac{-b+\sqrt{b^2-4c}}{2},r_2=\dfrac{-b-\sqrt{b^2-4c}}{2} \) y la solución general de la EDO viene dada por \( y=C_1e^{r_1x}+C_2e^{r_2x} \)
Si las raíces son complejas, \( r_1=\alpha+\beta i, r_2=\alpha -\beta i \) se puede expresar la solución general como \( y=C_1e^{\alpha x}\sin ( \beta x)+C_2e^{\alpha x}\cos (\beta x) \)
b) \( \Delta= 0 \)
Existe una raíz real doble,\(  r=\dfrac{-b}{2}, \) y la solución general de la EDO viene dada por \( y=C_1e^{rx}+C_2xe^{rx} \)
En el caso que propones...
\( y''-3y'+2y=0 \) la ecuación característica \( \lambda^2-3\lambda+2=0 \) tiene  dos raíces reales simples, \( r_1=2,r_1=1 \) luego la solución general de la EDO es \( \boxed{y=C_1e^{2x}+C_2e^x} \)
Añadida corrección. Gracias Guli-Guli
Saludos


26 Noviembre, 2024, 04:32 pm
Respuesta #3

Guli-Guli

  • «―»
  • $$\Large \color{#5e8d56}\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 260
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
a) \( \Delta\neq 0 \)
Existen dos raíces reales simples,\( r_1=\dfrac{-b+\sqrt{b^2-4c}}{2},r_2=\dfrac{-b-\sqrt{b^2-4c}}{2} \) y la solución general de la EDO viene dada por \( y=C_1e^{r_1x}+C_2e^{r_2x} \)

También puede ser dos raíces complejas no reales conjugadas dependiendo si \( \Delta < 0 \) o \( \Delta > 0 \).

26 Noviembre, 2024, 06:15 pm
Respuesta #4

ani_pascual

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 4,060
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
  • שמע ישראל יהוה אלהינו יהוה אחד
    • Kepler_Ck
Hola:

También puede ser dos raíces complejas no reales conjugadas dependiendo si \( \Delta < 0 \) o \( \Delta > 0 \).
¡¡¡Cierto!!! Gracias por el aviso del "despiste".  :banghead: Ya lo he corregido. ;D
Saludos