Autor Tema: Hallar la solución general por Series

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24 Abril, 2023, 03:38 pm
Respuesta #10

carlosbayona

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he despejado los términos restantes, me puedes decir si están correctos? como queda la solución general de la ecuación diferencial? aun no logro resolver el ejercicio

25 Abril, 2023, 02:49 pm
Respuesta #11

carlosbayona

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Luis los otros puntos que he despejado están correctos? como culmina el ejercicio?

25 Abril, 2023, 10:24 pm
Respuesta #12

Luis Fuentes

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Hola

Luis los otros puntos que he despejado están correctos? como culmina el ejercicio?

Hasta el \( a_5 \) está bien. En el \( a_6 \) te has equivocado al despejar.

La verdad que es bastante pesado que no te lo manden calcular para un valor concreto de \( p \). La cuentas son feas así.

Una vez que lo tengas las dos soluciones (aproximadas) te quedan:

\( a_0\cdot y_1(x)=a_0+a_2x^2+a_4x^4+a_6x^6+\ldots \) (así hasta donde quieras calcular)

Sustituyes \( a_2,a_4,a_6 \) por los valores calculados y saca factor común a \( a_0 \).

Lo mismo con las impares.

Saludos.


25 Abril, 2023, 11:17 pm
Respuesta #13

carlosbayona

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Luis se que te he molestado mucho con esto pero he sacado nuevamente los cálculos y al despejar \( a_6 \) me sigue dando lo mismo, no entiendo por qué, me puedes ayudar a corregir el error? ¿como queda \( a_7 \)? de verdad tengo demasiada pena contigo porque has hecho lo posible para ayudarme pero jamas pensé que este ejercicio se me complicaría tanto. Me puedes decir cual es la solución General?

26 Abril, 2023, 05:39 am
Respuesta #14

carlosbayona

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Por otro lado, no logro ver la corrección que le hiciste al ejercicio

El coeficiente \( a_3 \) de

\( m=1 \)
Me  queda
\( 6a_3 + ( p+ \frac{1}{2})a_1=0 \)
En ese caso
\( a_3 =- \frac{1}{6}(p+\frac{1}{2})a_1   \)

26 Abril, 2023, 09:24 am
Respuesta #15

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

El coeficiente \( a_3 \) de

\( m=1 \)
Me  queda
\( 6a_3 + ( p+ \frac{1}{2})a_1=0 \)
En ese caso
\( a_3 =- \frac{1}{6}(p+\frac{1}{2})a_1   \)

Si está bien así; es que cambié el color y me olvidé de cambiar el \( 3 \) por el \( 6 \).

Luis se que te he molestado mucho con esto pero he sacado nuevamente los cálculos y al despejar \( a_6 \) me sigue dando lo mismo, no entiendo por qué, me puedes ayudar a corregir el error?

Tu has puesto:

\( a_4= \frac{1}{48}a_0+ \frac{1}{24} ( p+ \frac{1}{2})^2 a_0 \)

Para \( m=4 \)
\( 30a_6 + (p+ \frac{1}{2})a_4 - \frac{1}{4}a_2=0 \)

\( a_6=- \frac {7}{240}(p + \frac{1}{2} - \frac{1}{24}(p+ \frac{1}{2})^2a_0 \)

Pero sería:

\( a_6=\dfrac{1}{30}\left(\dfrac{1}{4}a_2-(p+\dfrac{1}{2})a_4)\right)=\dfrac{1}{30}\left(-\dfrac{a_0}{8}(p+\dfrac{1}{2})a_0-(p+\dfrac{1}{2})\cdot \left(\dfrac{a_0}{48}+\dfrac{a_0}{24}(p-\dfrac{1}{2})^2\right)\right)=\ldots=-a_0(p+\dfrac{1}{2})\cdot \left(\dfrac{7+2(p+\frac{1}{2})^2}{1440}\right) \)

En resumen si llamas \( k=p+\dfrac{1}{2} \) queda:

\( a_2=\dfrac{-a_0k}{2},\quad a_4=a_0\left(\dfrac{1}{48}+\dfrac{k^2}{24}\right),\quad a_6=\dfrac{-a_0k(7+2k^2)}{1440} \)

\( a_3=\dfrac{-a_1k}{6},\quad a_5=a_1\left(\dfrac{1}{80}+\dfrac{k^2}{120}\right),\quad a_7=\dfrac{-a_1k(13+2k^2)}{10080} \)

Fíjate que me paro en \( a_7 \) porque entiendo que el enunciado dice siete términos (aunque no se si será en total o en cada una).

Ahora la solución general aproximada (aproximada porque estamos cogiendo un número finito de términos y no la suma infinita) sería:

\( y(x)=a_0y_1(x)+a_1y_2(x) \)

donde:

\( y_1(x)=1-\dfrac{k}{2}x^2+\left(\dfrac{1}{48}+\dfrac{k^2}{24}\right)x^2-\dfrac{k(7+2k^2)}{1440}x^6 \)

\( y_2(x)=x-\dfrac{k}{6}x^3+\left(\dfrac{1}{80}+\dfrac{k^2}{120}\right)x^5-\dfrac{k(13+2k^2)}{10080}x^7 \).

Saludos.

26 Abril, 2023, 12:27 pm
Respuesta #16

carlosbayona

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\( y= a_0 1-\dfrac{k}{2}x^2+\left(\dfrac{1}{48}+\dfrac{k^2}{24}\right)x^2-\dfrac{k(7+2k^2)}{1440}x^6+a_1
x-\dfrac{k}{6}x^3+\left(\dfrac{1}{80}+\dfrac{k^2}{120}\right)x^5-\dfrac{k(13+2k^2)}{10080}x^7 \).
Así queda la solución Luis, o hay que simplificar?

26 Abril, 2023, 12:46 pm
Respuesta #17

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

\( y= a_0 1-\dfrac{k}{2}x^2+\left(\dfrac{1}{48}+\dfrac{k^2}{24}\right)x^2-\dfrac{k(7+2k^2)}{1440}x^6+a_1
x-\dfrac{k}{6}x^3+\left(\dfrac{1}{80}+\dfrac{k^2}{120}\right)x^5-\dfrac{k(13+2k^2)}{10080}x^7 \).
Así queda la solución Luis, o hay que simplificar?

Te faltan unos paréntesis o en todo caso meter \( a_0 \) y \( a_1 \) dentro del paréntesis multiplicando cada factor

\( y= a_0\left( 1-\dfrac{k}{2}x^2+\left(\dfrac{1}{48}+\dfrac{k^2}{24}\right)x^2-\dfrac{k(7+2k^2)}{1440}x^6\right)+a_1
\left(x-\dfrac{k}{6}x^3+\left(\dfrac{1}{80}+\dfrac{k^2}{120}\right)x^5-\dfrac{k(13+2k^2)}{10080}x^7\right) \).

En cuanto lo de simplificar más... es a gusto del consumidor. Se podrían quitar todos los paréntesis, pero en el fondo quedaría una expresión más enredada. Yo lo dejaría así. De todas formas debes de cultivar tu propio criterio para decidir la mejor forma de presentar un resultado (a no ser que el profesor os exija una forma muy concreta y en ese caso simplemente es hacerle caso).

Saludos.

26 Abril, 2023, 01:03 pm
Respuesta #18

carlosbayona

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Luis muchas gracias, tienes un libro de ecuaciones diferenciales? Me lo puedes pasar? Necesito estudiar mucho el tema, estoy tratando de entenderlo pero este ejercicio me complicó todo. Sé que con esfuerzo y dedicación lograré superar esta barrera pero para mí no es fácil.