Teoria Preliminar: Ecuaciones Diferenciales deOrden Superior
Problema de valores
en la Frontera (PVF)
Esta sujeto a las condiciones
de frontera.
Puede tener una, ninguna
o varias soluciones.
Problema de
Valor Inicial (PVI)
Teorema 3.1 Existe una
unica solucion a un
problema de valor inicial.
Ecuaciones Homogéneas
(Igualadas a cero)
Teorema 3.2 Principio de Superposición: si
un conjunto de funciones es solucion del
sistema homogéneo, entonces su
combinación lineal también lo es.
Dependencia e Independencia lineal: Un
conjunto de funciones es dependiente si
existen constantes no todas cero tal que
su combinación lineal sea igual a cero,
de lo contrario son independientes.
Operadores Diferenciales
En cálculo la diferenciación
se denota con "D".
Y definimos con "L" un operador
diferencial de n-ésimo orden. En este
caso L es un operador lineal.
Wronskiano: Es el determinante de
una matriz de n funciones donde
cada fila es la derivada de la fila
anterior hasta n -1 derivadas.
Teorema 3.3 Criterio para soluciones
linealmente independientes: El conjunto de
soluciones de una ecuacion homogenea es
linealmente independiente si y solo si el
Wronskiano es distinto de cero para toda "x"
en el intervalo.
Si conjunto de soluciones es linealmente
independiente entonces se dice que es un
conjunto fundamental de soluciones.
Teorema 3.4 Existe un conjunto
fundamental para la ecuación diferencial
lineal homogénea.
Teorema 3.5 Solución General de una ecuación
homogénea: Esta es la combinación lineal del
conjunto fundamental de soluciones.
Ecuaciones No Homogéneas
(Igualadas a una funcion g(x))
Solución Particular o Integral Particular:
Es toda función libre de parámetros
arbitrarios que satisfaga la ecuación no
homogénea.
Teorema 3.6 Solución General de Ecuaciones No homogéneas.
Es la solución general de la ED homogénea asociada más una
solucion particular de la ED no homogénea.
Función Complementaria: Es la solución
general de la ED homogénea asociada.
Entonces la solucion general de una ED no homogénea
es = función complementaria + cualquier solucion
partiicular.
Teorema 3.7 Principio de Superposición. Si
un conjunto de funciones son soluciones
particulares de la ED no homogénea
entonces su combinación lineal también es
una solución particular de la misma.