CURSO BÁSICO DE MATEMÁTICAS PARA ESTUDIANTES DE ECONÓMICAS Y EMPRESARIALES

Autoras: Gloria Jarne, Esperanza Minguillón, Trinidad Zabal

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE A TRAVÉS DEL DESCUBRIMIENTO DE ERRORES EN LA ASIGNATURA "MATEMÁTICAS II" DE LOS GRADOS DE CARÁCTER ECONÓMICO

Autoras: Gloria Jarne, Esperanza Minguillón, Trinidad Zabal

 

Cuestionario 8: Ecuaciones diferenciales lineales con coeficientes constantes

Encuentra el error cometido en cada uno de los siguientes desarrollos matemáticos y piensa cómo sería el desarrollo correcto y la teoría (definición, propiedad, ...) utilizada en la corrección del error. En este cuestionario hay que tener en cuenta que los errores no se encuentran en las operaciones realizadas.

1. La ecuación característica asociada a la ecuación diferencial 

y(4 + 2y''' – 3y''+ 5y= 0  es l4+ 2l3 – 3l2+ 5l = 0. 

· Desarrollo correcto

· Teoría

2. Dada la ecuación diferencial  y''+ 5y' + 6y= 0, su ecuación  característica asociada es

l2+ 5l + 6 = 0, cuyas soluciones son l = -2 y l = -3. 

Por tanto, la solución general de la ecuación diferencial es  y =  e-2x + e-3x.

· Desarrollo correcto

· Teoría

3.  Dada la ecuación diferencial  y'''+ 3y''- 9y'+ 5y= 0, su ecuación  característica asociada es  l3+ 3l2- 9l + 5 = 0, cuyas soluciones son l = 1 (doble) y l = -5. 

Por tanto, la solución general de la ecuación diferencial es  y =  C1 ex + C2 ex + C3 e-5x.

· Desarrollo correcto

· Teoría

4.  Dada la ecuación diferencial y''- 4y'+ 29y= 0, su ecuación  característica asociada es  l2- 4l + 29 = 0, cuyas soluciones son l = 2 + 5i  y  l = 2 - 5i

Por tanto, la solución general de la ecuación diferencial es  y =  C1 e2x + C2 e5x.

· Desarrollo correcto

· Teoría

5.  Calcular la solución general de la ecuación diferencial y''- 4y'+ 3y= 4x.

La ecuación característica de la ecuación homogénea asociada es l2- 4l + 3 = 0, cuyas soluciones son l = 1  y  l = 3, por tanto, la solución general de la ecuación homogénea es  yH  =  C1 ex + C2 e3x.

Como el término independiente es b(x) = 4x entonces una solución particular de la ecuación completa es  yp= 4x.

Por tanto, la solución general de la ecuación completa es  y(x) = C1 ex + C2 e3x+ 4x.

· Desarrollo correcto

· Teoría

6. Dada una ecuación diferencial lineal con coeficientes constantes, con término independiente  b(x) = -8x y cuya ecuación característica no tiene l = 0  como solución, la solución particular de la ecuación completa que se ensaya es yp= Ax.

· Desarrollo correcto

· Teoría

7. Dada una ecuación diferencial lineal con coeficientes constantes, con término independiente  b(x) = 8x2+1  y cuya ecuación característica tiene  l = 0  como solución doble, la solución particular de la ecuación completa que se ensaya es  yp= Ax2+Bx+C.

· Desarrollo correcto

· Teoría

8. Dada una ecuación diferencial lineal con coeficientes constantes, término independiente  b(x) = e-x  y cuya ecuación característica tiene por soluciones l = -1, -1, 0, la solución particular de la ecuación completa que se ensaya es  yp= A e-x x.

· Desarrollo correcto

· Teoría

9. Dada una ecuación diferencial lineal con coeficientes constantes, término independiente  b(x) = e3x y cuya ecuación característica tiene por soluciones l = 3, -2, la solución particular de la ecuación completa que se ensaya es  yp= A e3x.

· Desarrollo correcto

· Teoría

10. Dada una ecuación diferencial lineal con coeficientes constantes, con término independiente  b(x) = xe-4x  y cuya ecuación característica tiene por soluciones l = 3, 1, la solución particular de la ecuación completa que se ensaya es  yp= A x e-x.

· Desarrollo correcto

· Teoría

 

 

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