ECUACIONES DIFERENCIALES DE PRIMER ORDEN
Enviado por camiloposada • 25 de Septiembre de 2019 • Informe • 2.598 Palabras (11 Páginas) • 133 Visitas
UNIDAD UNO
ECUACIONES DIFERENCIALES DE PRIMER ORDEN.
Presentado a:
OMAR LEONARDO LEYTON
Tutor
Entregado por:
VIRLEY SÁNCHEZ CÓRDOBA. Cód: 83228896
KATHERINNE GONZÁLE M. Cód: x
ANDRÉS DURAN VALENZUELA. Cód: x
PAOLA ANDREA GONGORA MONSALVE. Cód: 1110537328
Grupo: 36
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
CURSO DE ECUACIONES DIFERENCIALES
FECHA
NEIVA.
JUNIO 2019
INTRODUCCIÓN
Las ecuaciones diferenciales tuvieron un origen de carácter puramente matemático, pues nacieron con el cálculo infinitesimal. El destino inmediato de esta herramienta fue, sin embargo, la explicación de fenómenos físicos fue la estructura de la mecánica clásica y continúa siendo la base de la Física en general (Tema 8: Ecuaciones diferenciales de primer orden), de esta manera podemos ver que las ecuaciones diferenciales permitirán realizar cálculos para situaciones mas aplicadas las cuales se podrán en práctica con con el desempeño de nuestra vida profesional.
Igualmente, las ecuaciones diferenciales se dividen según su tipo estas son:
Con contenido de derivadas:
-Ordinarias: contiene derivadas
-Parciales: contienen derivadas de una o más variables
Según su grado:
Primer orden: [pic 2]
Segundo Orden: [pic 3]
Orden n: [pic 4]
Para este caso se trabajarán ecuaciones diferenciales de primer orden las cuales son dadas de la forma dando una solución general de la forma , pero su solución dependerá del método que se utilice entre estos contratemos variables separadas donde se separan los términos en x y y , el otro método son las ecuaciones diferenciantes homogéneas son aquellas donde todos los términos son del mismo grado, las ecuaciones diferenciales exactas deben cumplir con .[pic 5][pic 6][pic 7]
Para este caso se trabajarán este tipo de ecuaciones diferenciales de primer orden según lo solicitado en cada paso.
OBJETIVOS
General
- Resolver problemas planteados sobre aplicación de las ecuaciones diferenciales de primer orden construyendo conocimiento autónomo y referente a la posible solución de problemas de ingeniería y de la vida cotidiana.
Especifico
- Adquirir competencias necesarias para entender y aplicar los conceptos de las EDO
- Comprender los conceptos de ecuaciones homogéneas y realizar los ejercicios.
- Comprender los conceptos de ecuaciones separables y realizar los ejercicios propuestos
- Comprender los conceptos de ecuaciones exactas y realizar los ejercicios propuestos
PASO 2
ELECCIÓN DE EJERCICIOS A DESARROLLAR PARTE INDIVIDUAL
Tabla de elección de ejercicios:
Nombre del estudiante | Rol a desarrollar | Grupo de ejercicios a desarrollar paso 1. |
Katherinne González M | Evaluador | El estudiante desarrolla los ejercicios a en todos los tres tipos propuestos. |
Andrés Duran | Alertas | El estudiante desarrolla los ejercicios b en todos los tres tipos propuestos. |
Paola Andrea Góngora Monsalve | Entregas | El estudiante desarrolla los ejercicios c en todos los tres tipos propuestos. |
El estudiante desarrolla los ejercicios d en todos los tres tipos propuestos. | ||
Virley Sánchez Córdoba | Ejemplo: El estudiante desarrolla los ejercicios a en todos los tres tipos propuestos. |
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD COLABORATIVA
PASO 3
EJERCICIOS INDIVIDUALES
A continuación, se definen los 3 Tipos de ejercicios para presentar en el Paso 3.
Recuerde consultar en el entorno de conocimiento el siguiente recurso:
García, A. (2014). Ecuaciones diferenciales. Larousse - Grupo Editorial Patria. (pp. 32-45).
EJERCICIOS 1. VARIABLES SEPARABLES
Dar solución a las siguientes ecuaciones diferenciales de primer orden empleando el método de variables separables (Cada estudiante debe desarrollar el ejercicio seleccionada en la tabla del paso, debe indicando la razón o argumento de cada paso en el procedimiento efectuado)
ESTUDIANTE QUE REALIZÓ: Katherinne González M | |
[pic 8] | |
PROPOSICIÓN ENUNCIADO O EXPRESIÓN MATEMÁTICA | RAZÓN O EXPLICACIÓN |
[pic 9] | Factorizamos el lado izquierdo del igual utilizando factor común: |
[pic 10] [pic 11] [pic 12] | Factorizamos el lado derecho del igual utilizando factor común por agrupación de términos: |
[pic 13] | Despejamos cada uno de los diferenciales con sus respectivas variables: |
[pic 14] | Integramos ambos lados del igual: |
[pic 15] [pic 16] [pic 17] | Integramos el lado izquierdo por sustitución: |
[pic 18] | Sustituimos: |
[pic 19] | Utilizamos la integral inmediata :[pic 20] |
[pic 21] | Sustituimos por las variables iniciales: |
[pic 22] | Integramos el lado derecho por sustitución: |
[pic 23] [pic 24] | Simplificamos la integral, dividimos la fracción algebraica: |
[pic 25] [pic 26] [pic 27] | Entonces la integral queda: |
[pic 28] | Sustituimos: |
[pic 29] | Utilizamos las siguientes integrales inmediatas , y :[pic 30][pic 31][pic 32] |
[pic 33] | Sustituimos por las variables iniciales: |
[pic 34] | Ahora igualamos las soluciones de las integrales: |
[pic 35] | Entonces la solución implícita de la ED es: |
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