Autor Tema: Ecuacion diferencial examen

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29 Agosto, 2022, 08:36 pm
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picuartos

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Hola, buenas alguien me podría dar alguna idea de como resolver esta ecuación, es que no se por donde cogerla. He pensado que igual se podría utilizando la transformada de Laplace

\( x''+tanh(2x'+x)=0 \)

30 Agosto, 2022, 12:35 pm
Respuesta #1

Fernando Revilla

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Hola, buenas alguien me podría dar alguna idea de como resolver esta ecuación, es que no se por donde cogerla. He pensado que igual se podría utilizando la transformada de Laplace \( x''+tanh(2x'+x)=0 \)

En tal examen ¿hay algún apartado o problema previo relacionado? ¿piden exactamente hallar la solución general?

30 Agosto, 2022, 04:39 pm
Respuesta #2

Fernando Revilla

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    Aprovechando que no aparece explícitamente la variable independiente \( t \) y llamando \( p=\displaystyle\frac{dx}{dt} \),

        \( x^{\prime\prime}=\displaystyle\frac{dp}{dt}=\displaystyle\frac{dp}{dx}\displaystyle\frac{dx}{dt}=p\displaystyle\frac{dp}{dx} \),

lo cual permite reducir el orden de la ecuación.

31 Agosto, 2022, 01:38 pm
Respuesta #3

picuartos

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si, el enunciado es el siguiente:
consideramos la ecuación diferencial
\( x''+tanh(2x'+x)=ae^t \)
 
Para \( a=0 \) prueba que toda la solución es global. Para \( a=0 \) halla los puntos de equilibrioi. Halla la derivada parcial de la solución general \( x=y(t,t_0,x_0,x'_o,a) \) con respecto a \( a \) en el punto \( (t,t_0,x_0,x'_0,a)=(t,0,0,0,0) \)


31 Agosto, 2022, 02:10 pm
Respuesta #4

picuartos

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Otra cosa, no sabrás alguna manera de resolver este tipo de ecuaciones con parametros, es que he buscado y mirado en mis apuntes pero no entiendo del todo bien la manera de resolverlas, por que tampoco hay ningun ejemplo resuelto paso por paso.
Por ejemplo y para que me entiendas:
Tengo el siguiente ejercicio resuelto:
\( x'=x^2+a \) con \( x(0)=1 \) tenemos que hallar las derivadas parciales de la solución general con respecto a \( t_0,x_0,a \) en (t,t_0=0,x_0=1,a=0)

El primer paso es hallar la solución con dichos valores iniciales:

\( x'=x^2, x(0)=1 \) entonces \( x(t)=\displaystyle\frac{1}{1-t} \)
\( A(t)=\displaystyle\frac{dy}{dx}(t,x(t), a=0) = [2x]_{x=\displaystyle\frac{1}{1-t}, a=0}=\displaystyle\frac{2}{1-t} \)
\( b(t)=\displaystyle\frac{df}{da}(t,x(t), a=0)=[1]_{x=\displaystyle\frac{1}{1-t}, a=0}=1 \)

Entonces nos queda que:

\( X'=\displaystyle\frac{2}{1-t}X+1 \) con \( X(0)=1 \)

Todo esto lo entiendo, pero luego integra y no entiendo porqué: (Hace lo siguiente)
\( \displaystyle\int_{}^{} \displaystyle\frac{2}{1-t}dt = -2ln|1-t| \) y entonces obtiene la solución

\( X(t) =\displaystyle\int_{0}^{t} \) \( e^{ln[(\displaystyle\frac{1-t}{1-z})^2]}1dz \) \( =\displaystyle\int_{0}^{t} \) \( \left( \displaystyle\frac{1-t}{1-z} \right)^{2}dz \)

y asi da el ejercicio por concluido, aunque supongo que habría que resolver la integral