Ecuaciones Diferenciales Ordinarias

Definition 0.1 (EDO).

Una ecuacion diferencial ordinaria (EDO) es una relacion de la forma

F(x,y(x),y(x),,y(n)(x))=0F(x,y(x),y^{\prime}(x),\ldots,y^{(n)}(x))=0

donde ff es una funcion prefijada de sus argumentos.

Notacion: y=y=dydxy^{\prime}=y^{\prime}=\frac{dy}{dx}, y′′=y′′=d2ydx2y^{\prime\prime}=y^{\prime\prime}=\frac{d^{2}y}{dx^{2}}, ,y(n)(x)=dnydxn\ldots,y^{(n)}(x)=\frac{d^{n}y}{dx^{n}}

Ejemplos:

  1. 1.

    y1=0y^{\prime}-1=0

  2. 2.

    y′′3y1=0y^{\prime\prime}-3y^{\prime}-1=0

  3. 3.

    (y)2+xyy=0(y^{\prime})^{2}+xy^{\prime}-y=0

  4. 4.

    y′′′y′′+yy=0y^{\prime\prime\prime}-y^{\prime\prime}+y^{\prime}-y=0

Ordinaria: y solo depende de una variable independiente (xx).

Definition 0.2 (Solucion).

Una solucion de una EDO es una funcion y(x)y(x) que satisface la relacion F(x,y(x),,y(n)(x))=0F(x,y(x),\ldots,y^{(n)}(x))=0.

Example 0.3.
  1. 1.

    y=x;y=x3y=x;y=x-3

  2. 2.

    y=A+Be3x13xy=A+Be^{3x}-\frac{1}{3}x

  3. 3.

    y=Cx+C2y=Cx+C^{2}

  4. 4.

    y=cosx,y=Bsinx2exy=\cos x,y=B\sin x-2e^{x}

Definition 0.4 (Orden).

El orden de una EDO es el orden de la derivada superior que figura en la ecuacion

Example 0.5.
  • orden = 1

  • orden = 2

  • orden = 1

  • orden = 4

Definition 0.6.

La solucion general de una ecuacion diferencial de orden nn es una familia de soluciones que dependen de nn constantes arbitrarias.

Example 0.7.

Para los ejemplos anteriores, tenemos como solucion general:

  • y=x+Cy=x+C

  • y=A+Be3x13xy=A+Be^{3x}-\frac{1}{3}x

  • y=Cx+C2y=Cx+C^{2}

  • y=Acosx+Bsinx+Cexy=A\cos x+B\sin x+Ce^{x}

con A,B,CA,B,C constantes arbitrarias.

Definition 0.8.

Una solucion particular de una EDO es una solucion que se puede obtener desde la solucion general, dando valores particulares a algunas de las constantes arbitrarias de las que depende esta ultima, o especificando relaciones entre ellas.

dsasda algunass dandoa

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algunassasd

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algunass

las edos