conceptos basicos de ecuaciones diferenciales
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QUE SON LAS ECUACIONES
DIFERENCIALES
Una ecuación diferencial (ED) es una ecuación que relaciona de manera no trivial a una función desconocida y una o más derivadas de esta función desconocida con respecto a una o más variables independientes. Si la función desconocida depende de una sola variable la ecuación diferencial se llama ordinaria , por el contrario, si depende de más de una variable, se llama parcial .
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QUE ES ORDEN
Se llama orden de la ecuación al exponente de la derivada de mayor orden. Se dice que una ecuación es lineal si tiene la forma , es decir:
Ni la función ni sus derivadas están elevadas a ninguna potencia distinta de uno o cero.
En cada coeficiente que aparece multiplicándolas sólo interviene la variable independiente.
Una combinación lineal de sus soluciones es también solución de la ecuación.
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Es la potencia de la derivada de mayor
orden que aparece en la ecuación, siempre
y cuando la ecuación este en forma
polinómica, de no ser así se considera que
no tiene grado.
AQUE SE LE LLAMA GRADO
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Una ecuación de segundo grado o
ecuación cuadrática es una ecuación
polinómica donde el mayor exponente
es igual a dos. Normalmente, la
expresión se refiere al caso en que sólo
aparece una incógnita y que se expresa
en la forma canónica:
CLASIFICACION DEL TIPO DE
GRADO Y ORDEN
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Se dice que una ecuación es de primer
grado cuando la variable (x) no está elevada
a ninguna potencia, es decir, su exponente
es 1.
Una ecuación de primer grado tiene la forma
canónica:
CLASIFICACION DEL TIPO DE
GRADO Y ORDEN
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es una ecuación diferencial
ordinaria lineal de primer orden.
es una ecuación diferencial
ordinaria lineal de segundo orden.
es una ecuación diferencial
ordinaria lineal de segundo orden.
CLASIFICACION DEL TIPO
DE GRADO Y ORDEN
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Si asignamos valores a algunas o todas
esas constantes obtenemos lo que se
conoce como una solución particular .
SOLUCION PARTICULAR
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SOLUCION GENERAL
Si la solución de una ecuación diferencial de
orden tiene constantes diferentes, diremos
que dicha solución es la solución general de
la ecuación diferencial
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INTERPRETACION GEOMETRICA
Para las ecuaciones diferenciales de primer
orden que involucran una expresión
algebraica tal que pueda eventualmente
permitir el despeje de la primera derivada de
la variable dependiente, contamos con una
interpretación geométrica muy útil: la
pendiente de la recta tangente a la curva
solución.
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TRAYECTORIAS ORTOGONALES
En ingeniería se presenta amenudeo el
problema geométrico de encontrar una
familia de curvas (trayectorias ortogonal es)
que intersequen ortogonal mente a cada
punto a una familia dada de curvas. Por
ejemplo es posible que se den las líneas de
fuerza y se pida obtener la ecuación de las
líneas equipotenciales.
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EXISTENCIA Y UNIDAD
Sea dada una ecuación diferencial donde la función está definida en un recinto D del plano XOY que contiene el punto Si la función satisface a las condiciones:
es una función continua de dos variables x e y, en el recinto D;
admite derivada parcial continua con respecto de x e y en el recinto D, entonces, existe una, y sólo una, solución de la ecuación dada que satisface a la condición .
La condición se llama condición inicial.
El problema de la búsqueda de la solución de la ecuación que satisface la condición inicial , lleva el nombre de Cauchy.
Geométricamente esto significa que se busca la curva integral que pasa por el punto dado del plano XOY
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CAMPO DIRECCIONAL
La terna (x, y, y´) determina la dirección de una
recta que pasa por el punto (x , y) el conjunto
de estos dos segmentos de esta recta es la
representación geométrica del campo
direccional.
Se puede resolver una ecuación diferencial
trazando el campo direccional, en donde, para
cada curva de la familia solución la tangente en
cada uno de sus puntos tiene la misma
dirección qué el campo en ese punto.
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http://www.cidse.itcr.ac.cr/cursos-linea/ecuacionesdiferenciales/edo-geo/edo-cap1-geo/node3.html
http://www.cidse.itcr.ac.cr/cursos-linea/ecuacionesdiferenciales/edo-geo/edo-cap1-geo/node5.html
http://yaqui.mxl.uabc.mx/~larredondo/Documentacion/SandovalCaceres.pdf
http://www.unizar.es/pde/fjgaspar/Aplicaciones.pdf
http://books.google.com.mx/books?id=fKAZmeIP0bAC&pg=PA36&lpg=PA36&dq=campo+direccional&source=bl&ots=IHEJ43cbb1&sig=6ZDC5EyFLPHG8G4TRoRY5ntWZa4&hl=es&ei=svt2S-TRG8qf8AbUz4z0CQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3&ved=0CA0Q6AEwAg#v=onepage&q=campo%20direccional&f=false
FUENTES DE REFERENCIA