Las leyes que gobiernan los fenómenos de la naturaleza se expresan habitualmente en forma de ecuaciones diferenciales. Las ecuaciones del movimiento de los cuerpos (la segunda ley de Newton) es una ecuación diferencial de segundo orden, como lo es la ecuación que describe los sistemas oscilantes, la propagación de las ondas, la transmisión del calor, la difusión, el movimiento de partículas subatómicas, etc.
Pocas ecuaciones diferenciales tienen una solución analítica sencilla, la mayor parte de las veces es necesario realizar aproximaciones, estudiar el comportamiento del sistema bajo ciertas condiciones. Así, en un sistema tan simple como un péndulo, la amplitud de la oscilación ha de ser pequeña y el rozamiento ha de ser despreciable, para obtener una solución sencilla que describa aproximadamente su movimiento periódico.
ECUACIÓN DIFERENCIAL ORDINARIA DE PRIMER ORDEN
Sea la ecuación diferencial ordinaria de orden n, que típicamente es de la forma:
En que es una función de n+2 variables definida en una región
Ahora, considérese el caso en que n = 1. Luego, se tiene la ecuación diferencial de primer orden, del tipo:
Que se puede expresar explícitamente como sigue:
Luego, el problema de hallar en un intervalo una función diferenciable , tal que , se cumpla:
Introducción
Las leyes que gobiernan los fenómenos de la naturaleza se expresan habitualmente en forma de ecuaciones diferenciales. Las ecuaciones del movimiento de los cuerpos (la segunda ley de Newton) es una ecuación diferencial de segundo orden, como lo es la ecuación que describe los sistemas oscilantes, la propagación de las ondas, la transmisión del calor, la difusión, el movimiento de partículas subatómicas, etc.
Pocas ecuaciones diferenciales tienen una solución analítica sencilla, la mayor parte de las veces es necesario realizar aproximaciones, estudiar el comportamiento del sistema bajo ciertas condiciones. Así, en un sistema tan simple como un péndulo, la amplitud de la oscilación ha de ser pequeña y el rozamiento ha de ser despreciable, para obtener una solución sencilla que describa aproximadamente su movimiento periódico.
ECUACIÓN DIFERENCIAL ORDINARIA DE PRIMER ORDEN
Sea la ecuación diferencial ordinaria de orden n, que típicamente es de la forma:
En que
es una función de n+2 variables definida en una región
Ahora, considérese el caso en que n = 1. Luego, se tiene la ecuación diferencial de primer orden, del tipo:
Que se puede expresar explícitamente como sigue:
Luego, el problema de hallar en un intervalo
una función diferenciable
, tal que
, se cumpla:
1.-
2.-