Subido por Flavio Casanova nava

Clase Ecuaciones Diferenciales 02-03-2022

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Unidad II - Ecuaciones Diferenciales de Orden Superior
2.2 Ecuaciones Diferenciales Homogéneas con Coeficientes Constantes
Soluciones:
Raíces = Soluciones
Raíces Reales Diferentes
Raíces Reales Repetidas
Raíces Complejas Conjugadas
𝒚′′ − 𝟏𝟎𝒚′ + 𝟐𝟒𝒚 = 𝟎
𝒅𝟐 𝒚
𝒅𝒚
−
𝟏𝟎
+ 𝟐𝟒𝒚 = 𝟎
𝟐
𝒅𝒙
𝒅𝒙
𝟒
𝟑
𝟐
𝒅
𝒅
𝒅
𝒅
𝟒
𝟑
𝟐
𝑫 = 𝟒,𝑫 = 𝟑,𝑫 = 𝟐,𝑫 =
𝒅𝒙
𝒅𝒙
𝒅𝒙
𝒅𝒙
𝑫𝟐 𝒚 − 𝟏𝟎𝑫𝒚 + 𝟐𝟒𝒚 = 𝟎
(𝑫𝟐 − 𝟏𝟎𝑫 + 𝟐𝟒)𝒚 = 𝟎
(𝑫𝟐 − 𝟏𝟎𝑫 + 𝟐𝟒)𝒚𝒄 = 𝟎
Reglas de Factorización, Fórmula General
(𝑫𝟐 − 𝟏𝟎𝑫 + 𝟐𝟒)𝒚 = 𝟎
(𝑫 − 𝟔)(𝑫 − 𝟒)𝒚 = 𝟎
Raíces Reales Diferentes
𝑫𝟏 = 𝟔, 𝑫𝟐 = 𝟒
𝒚 = 𝑪𝟏 𝒆𝑫𝟏 𝒙 + 𝑪𝟐 𝒆𝑫𝟐 𝒙
𝒚 = 𝑪𝟏 𝒆𝟒𝒙 + 𝑪𝟐 𝒆𝟔𝒙
𝒚 = 𝑪𝟏 𝒆𝟔𝒙 + 𝑪𝟐 𝒆𝟒𝒙
𝒚′′ + 𝟏𝟔𝒚′ + 𝟔𝟒𝒚 = 𝟎
𝒅𝟐 𝒚
𝒅𝒚
+ 𝟏𝟔
+ 𝟔𝟒𝒚 = 𝟎
𝒅𝒙𝟐
𝒅𝒙
𝒅𝟒
𝒅𝟑
𝒅𝟐
𝒅
𝟒
𝟑
𝟐
𝑫 = 𝟒,𝑫 = 𝟑,𝑫 = 𝟐,𝑫 =
𝒅𝒙
𝒅𝒙
𝒅𝒙
𝒅𝒙
𝑫𝟐 𝒚 + 𝟏𝟔𝑫𝒚 + 𝟔𝟒𝒚 = 𝟎
(𝑫𝟐 + 𝟏𝟔𝒚 + 𝟔𝟒)𝒚 = 𝟎
(𝑫 + 𝟖)(𝑫 + 𝟖)𝒚 = 𝟎
(𝑫 + 𝟖)𝟐 𝒚 = 𝟎
Raíces Reales Repetidas
𝑫𝟏 = −𝟖, 𝑫𝟐 = −𝟖
𝒚 = 𝑪𝟏 𝒆𝑫𝟏𝒙 + 𝑪𝟐 𝒙𝒆𝑫𝟐 𝒙
𝒚 = 𝑪𝟏 𝒆−𝟖𝒙 + 𝑪𝟐 𝒙𝒆−𝟖𝒙
𝒚′′ + 𝟐𝒚′ + 𝟑𝒚 = 𝟎
𝒅𝟐 𝒚
𝒅𝒚
+𝟐
+ 𝟑𝒚 = 𝟎
𝒅𝒙𝟐
𝒅𝒙
𝒅𝟒
𝒅𝟑
𝒅𝟐
𝒅
𝟒
𝟑
𝟐
𝑫 = 𝟒,𝑫 = 𝟑,𝑫 = 𝟐,𝑫 =
𝒅𝒙
𝒅𝒙
𝒅𝒙
𝒅𝒙
𝑫𝟐 𝒚 + 𝟐𝑫𝒚 + 𝟑𝒚 = 𝟎
(𝑫𝟐 + 𝟐𝑫 + 𝟑)𝒚 = 𝟎
𝒂 = 𝟏, 𝒃 = 𝟐, 𝒄 = 𝟑
−𝒃 ± √𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 −𝟐 ± √(𝟐)𝟐 − 𝟒(𝟏)(𝟑) −𝟐 ± √𝟒 − 𝟏𝟐 −𝟐 ± √−𝟖
𝒙=
=
=
=
=
𝟐𝒂
𝟐(𝟏)
𝟐
𝟐
−𝟐 ± √−𝟖 −𝟐 ± √(−𝟏)(𝟖) −𝟐 ± √−𝟏√𝟖 −𝟐 ± 𝒊√𝟖 −𝟐 ± 𝒊√𝟐𝟑
𝒙=
=
=
=
=
=
𝟐
𝟐
𝟐
𝟐
𝟐
−𝟐 ± 𝒊√𝟐𝟐 (𝟐) −𝟐 ± 𝒊√𝟐𝟐 √𝟐 −𝟐 ± 𝟐𝒊√𝟐
𝒙=
=
=
= −𝟏 ± 𝒊√𝟐
𝟐
𝟐
𝟐
Raíces Complejas Conjugadas
𝑫𝟏 = −𝟏 + 𝒊√𝟐, 𝑫𝟐 = −𝟏 − 𝒊√𝟐,
𝒂 = −𝟏, 𝒃 = √𝟐
𝒚 = 𝑪𝟏 𝒆𝒂𝒙 𝒄𝒐𝒔 𝒃𝒙 + 𝑪𝟐 𝒆𝒂𝒙 𝒔𝒆𝒏 𝒃𝒙
𝒚 = 𝑪𝟏 𝒆−𝒙 𝒄𝒐𝒔 √𝟐𝒙 + 𝑪𝟐 𝒆−𝒙 𝒔𝒆𝒏 √𝟐𝒙
Actividad 02-03-2022 Horario 12:00-13:00:
𝒚′′ − 𝟑𝟎𝒚 + 𝟐𝟎𝟎𝒚 = 𝟎
𝒚′′ − 𝟔𝒚′ + 𝟗𝒚 = 𝟎
𝒚′′ + 𝒚′ + 𝒚 = 𝟎
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