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Coeficientes indeterminados - método del anulador parte 3

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Método solución de ecuaciones de diferenciales lineales no homogéneas de orden superior con coeficientes constantes.

El método de variación de parámetros se hace muy útil para resolver ecuaciones diferenciales donde la función de salida no es una función polinómica, exponencial, suma de senos y cosenos o el producto o suma de estas (aunque es igualmente válido para el caso en que la función de salida sea una de las funciones antes citadas)

Este método permite resolver cualquier ecuación diferencial lineal no homogénea siempre y cuando las integrales que se generan puedan resolverse.
En este video se muestran las fórmulas propias del método, que involucra el concepto de wronskiano, para ecuación de segundo orden. Las fórmulas se hacen extensivas para ecuaciones de orden superior.

En este video veremos una técnica para resolver ecuaciones diferenciales lineales no homogéneas con coeficientes constantes conocida como variación de parámetros. Cuando teníamos una ecuación diferencial de la siguiente forma: y’’+p(x)y’+q(x)y= g(x), se presentaba un problema con los métodos anteriores ya que la función de salida g(x) tenía que ser un exponencial o una suma de senos y cosenos o una función polinómica o la multiplicación entre todos los casos anteriores, es decir los métodos anteriores restringían la función de salida, lo que no pasa con la técnica de variación de parámetros, ya que esta técnica no restringe la función de salida g(x) y nos da la solución general para este tipo de ecuaciones . 

En los videos anteriores veíamos que si teníamos una ecuación diferencial con la forma: y’’+p(x)y’+q(x)y= g(x), además con P(x) y q(x) constantes, podíamos hallar la solución homogénea de esta ecuación y que estaba expresada como YH=C1e^(m1x)+C2e^(m2x) donde las e eran dos pequeñas funciones que nombrábamos y1 y y2, la técnica de variación de parámetros parte de este hecho y nos dice que la forma que posee la solución particular de la ecuación es la siguiente: YP= U1(x)y1+U2(x)y2, entonces lo que tenemos que hacer es encontrar los valores de las funciones U1(x) y U2(x). 

Para encontrar las funciones U(x) utilizamos las siguientes ecuaciones dadas por la técnica: U1(x)=∫W1/w y U2(x) =∫W2/w, donde w es el Wronskiano de y1 y y2, es decir w(y1,y2) que es igual al determinante de una matriz formada por las funciones y1 y y2 y sus derivadas y1’ y y2’, W1 y W2 son los Wronskianos respectivos, con la diferencia de que en W1 se cambia la columna de la función y1 y de la derivada y1’ por un cero y la función g(x) respectivamente y en el W2 se cambia la columna de la función y2 y de la derivada y2’ por cero y g(x) respectivamente. Una vez hallados los Wronskianos podemos entonces determinar la solución particular de la ecuación diferencial.
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