Sr Examen

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Ecuación diferencial 3*y''+5*y'-2*y=0

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Para el problema de Cauchy:

y() =
y'() =
y''() =
y'''() =
y''''() =

Gráfico:

interior superior

Solución

Ha introducido [src]
              2                       
             d            d           
-2*y(x) + 3*---(y(x)) + 5*--(y(x)) = 0
              2           dx          
            dx                        
$$- 2 y{\left(x \right)} + 5 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + 3 \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
-2*y + 5*y' + 3*y'' = 0
Solución detallada
Dividamos las dos partes de la ecuación al factor de la derivada de y'':
$$3$$
Recibimos la ecuación:
$$- \frac{2 y{\left(x \right)}}{3} + \frac{5 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{3} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
y'' + p*y' + q*y = 0,

donde
$$p = \frac{5}{3}$$
$$q = - \frac{2}{3}$$
Se llama lineal homogénea
ecuación diferencial de 2 orden con factores constantes.
No hay mucha dificultad en la resolución de esta ecuación
Primero resolvamos la ecuación lineal homogénea correspondiente
y'' + p*y' + q*y = 0

Primero hallemos las raíces de la ecuación característica
$$q + \left(k^{2} + k p\right) = 0$$
En nuestro caso la ecuación característica va a tener la forma:
$$k^{2} + \frac{5 k}{3} - \frac{2}{3} = 0$$
Solución detallada de una ecuación simple
- es una ecuación cuadrática simple
Raíces de esta ecuación:
$$k_{1} = -2$$
$$k_{2} = \frac{1}{3}$$
Como la ecuación característica tiene dos raíces,
y las raíces no tienen una forma compleja, entonces
la solución de la ecuación diferencial correspondiente tiene la forma:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{k_{1} x} + C_{2} e^{k_{2} x}$$
Entonces la respuesta definitiva es:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{- 2 x} + C_{2} e^{\frac{x}{3}}$$
Respuesta [src]
                      x
                      -
           -2*x       3
y(x) = C1*e     + C2*e 
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{- 2 x} + C_{2} e^{\frac{x}{3}}$$
Clasificación
nth linear constant coeff homogeneous
2nd power series ordinary