Ejercicio 8 parte d)

Ejercicio 8 parte d)

de Federico Gonzalez Lage -
Número de respuestas: 4

Buenas noches,

Situándonos en la resolución de este ejercicio, ecuación diferencial lineal de segundo orden no homogénea, a la hora de aplicar el método de selección para determinar Yp(x), me encuentro con qué a la hora de descomponer r(x) según la fórmula de la hipótesis (la que hay que elegir, p, A(x), B(x) y q apropiadamente) esta se descompone de tal manera que: 

(p= 0, A(x) = r(x) , q = 0, B(x) = 0)

Uno por inercia diría bueno p + iq y p - iq no son raíces de la ecuación característica, porque en este caso de la ecuación no salen raíces complejas. (Raíces de la ecuación característica: 0 y 1). Entonces se procede a utilizar la primera forma de Yp(x) del método de selección, resultando en un polinomio genérico de 2do grado. Y así lo resolví, y llegué a la solución.

Pero más tarde me fijé en las notas de Eleonora, y se aclara que en caso de que q = 0 y p sea raíz simple de la ecuación característica, que lo es, estamos habilitados a utilizar la "segunda forma" de la solución Yp(x), siendo igual a la anterior pero, multiplicada por x, quedando un polinomio de 3er grado sin término independiente. 

E intenté resolverlo de esta forma y aparecen problemas a la hora de despejar los coeficientes de este polinomio, dado que r(x) es de segundo grado. Se obtienen más de un valor para cada coeficiente, dándome a entender que es un sistema incompatible.

Nada, es una duda..., algo quisquillosa se podría decir, pero aún así me gustaría saber por qué esto sucede, dentro de lo posible. Muchas gracias.  


En respuesta a Federico Gonzalez Lage

Re: Ejercicio 8 parte d)

de Alejandro Bellati -

Hola,

entiendo tu planteo. Lo que no entiendo es si nos referimos al mismo ejercicio. Como bien dijiste (p= 0, A(x) = r(x) , q = 0, B(x) = 0). por lo tanto p+iq = p-iq = 0. Ahora el polinomio característico del 8d) queda x^2+1 por lo que sus raíces son \pm i,  y no 0 y 1 como comentas. Como  p = 0 no es raíz del polinomio característico entonces la segunda forma no corre.

En respuesta a Alejandro Bellati

Re: Ejercicio 8 parte d)

de Federico Gonzalez Lage -

Muchas gracias a ambos, claramente me confundí. Fue demasiada dosis de ecuaciones diferenciales en un solo día. 

Lo que yo consideraba como p = 0 raíz simple de la ecuación característica no era cierto. 

La parte real de las raíces si es cero, pero no son raíces simples, así que p no lo es.

Gracias por su tiempo. 

En respuesta a Federico Gonzalez Lage

Re: Ejercicio 8 parte d)

de Veronica Rumbo -
Hola Federico. Por lo que veo en tu planteo, o hay un error en el cálculo de las raíces del polinomio característico, o estás entendiendo mal lo que dicen las notas. Creo que son ambas cosas.

En las notas se discuten tres casos, según los valores que tengan los p y q que usas para escribir r(x) y que en este ejercicio son efectivamente ambos 0:

  • Caso 1: p + iq no son raíces de la ecuación característica.
  • Caso 2: p + iq raíces simples de la ecuación característica.
  • Caso 3: p + iq raíz doble de la ecuación característica (de lo cual además se desprende que q = 0.

En este ejercicio estamos en el caso 1 ya que las raíces de la ecuación característica son i y - i, mientras que p = q = 0. Es decir, p + iq = 0 no es raíz. Nota también que el polinomio característico es \lambda^2 + 1 (creo tomaste \lambda^2 + \lambda por error)
Por lo tanto, la estrategia que tomaste al principio y te llevó a la solución, es la que había que tomar. En cambio la del caso 3 no corresponde en este caso, porque p + iq no es raíz de la ecuación característica (no basta con que q sea 0, además tiene que ser raíz). Y por eso la estrategia no te está conduciendo a la solución.

Espero haber aclarado un poco la cosa. Saludos

En respuesta a Veronica Rumbo

Re: Ejercicio 8 parte d)

de Federico Gonzalez Lage -

Muchas gracias a ambos, claramente me confundí. Fue demasiada dosis de ecuaciones diferenciales en un solo día. 

Lo que yo consideraba como p = 0 raíz simple de la ecuación característica no era cierto. 

La parte real de las raíces si es cero, pero no son raíces simples, así que p no lo es.

Gracias por su tiempo.