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Examen de ecuaciones diferenciales, Exámenes de Ecuaciones Diferenciales

Un examen argumentativo de matemáticas que consta de cuatro preguntas relacionadas con sistemas de ecuaciones, transformadas de Laplace y ecuaciones diferenciales. El examen requiere que el estudiante argumente sus respuestas y explique los procesos utilizados para resolver los problemas.

Tipo: Exámenes

2020/2021

A la venta desde 01/04/2023

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A00573251-Juan Sebastiá n Bernal Mider os
29 /11/2021
Segundo Exam en Argumentativo
Para todos los casos debes argumentar tu res pu esta, no debes presentar
operac iones sin una ju sti fic ación .
1.- Dado el sistema de ecuaciones
𝑑𝑥
𝑑𝑡
𝑑𝑦
𝑑𝑡
= 2𝑥 + 2𝑦
= 𝑥 + 3𝑦
(a)
¿Es posible resolverlo por el método de eigenvalores y eigenvectores? Marca con una “x”
Si X No (1 p)
(b)
¿Por qué? (2 p)
El sistema de ecuaciones si se puede escribir como X=MX , el cual es la base para resolver el
problema mediante eigenvalores y eigenvectores.
(c)
¿Explica lo que harías para resolver el sistema anterior? (𝑥(0) = 𝑦(0) = 1) (No resuelvas, solo
explica el proceso) (2 p)
Primero se hace la matriz A donde se encuentran los coeficientes que acompañan a las
variables en el sistema de ecuaciones diferenciales, seguido de esto se calculan los
eigenvectores para después reemplazar los eigenvalores en la operación de A-ΛI para obtener
las matrices sobre las cuales se calcularan los eigenvectores; una vez se obtienen los
eigenvectores se procede a escribir la solución para el sistema. Finalmente se calculan las
derivadas para X y Y, para poder reemplazar las condiciones iniciales y encontrar los valores de
C1y C2, una vez realizado esto ya se obtienen las ecuaciones finales de X y Y.
2.- Encuentra la transforma , indicar si utilizas un teorema. (7 p)
3.- Use la transformada de Laplace para resolver la ecuación integral, (8 p)
4.- Dada la ecuación diferencial
𝑡
𝑓(𝑡) +
𝑡𝑓(𝑡 𝑟)𝑑𝑟 = 𝑡
0
𝑦
+ 𝑦 = 𝑡𝑠𝑖𝑛 𝑡
, con
𝑦(0) = 0
a) Hallar la Transformada de Laplace de y(t). (4 p)
b) Indica si es posible encontrar la transformada de Laplace inversa, indica si es necesario el uso de
algún teorema. (Ojo no encontrar la transformada inversa) (3 p)
Si es posible encontrar la transformada inversa y puede que se requiera de algún teorema como
lo es el primer teorema o el segundo teorema de propiedades operacionales.
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¡Descarga Examen de ecuaciones diferenciales y más Exámenes en PDF de Ecuaciones Diferenciales solo en Docsity!

A00573251-Juan Sebastián Bernal Mideros

Segundo Examen Argumentativo

Para todos los casos debes argumentar tu respuesta, no debes presentar

operaciones sin una justificación.

1.- Dado el sistema de ecuaciones

(a) ¿Es posible resolverlo por el método de eigenvalores y eigenvectores? Marca con una “x”

Si X No (1 p)

(b) ¿Por qué? (2 p)

El sistema de ecuaciones si se puede escribir como X’=MX , el cual es la base para resolver el

problema mediante eigenvalores y eigenvectores.

(c) ¿Explica lo que harías para resolver el sistema anterior? (𝑥( 0 ) = 𝑦( 0 ) = 1 ) (No resuelvas, solo

explica el proceso) (2 p)

Primero se hace la matriz A donde se encuentran los coeficientes que acompañan a las

variables en el sistema de ecuaciones diferenciales, seguido de esto se calculan los

eigenvectores para después reemplazar los eigenvalores en la operación de A-ΛI para obtener

las matrices sobre las cuales se calcularan los eigenvectores; una vez se obtienen los

eigenvectores se procede a escribir la solución para el sistema. Finalmente se calculan las

derivadas para X y Y, para poder reemplazar las condiciones iniciales y encontrar los valores de

C1y C2, una vez realizado esto ya se obtienen las ecuaciones finales de X y Y.

2.- Encuentra la transforma , indicar si utilizas un teorema. (7 p)

3.- Use la transformada de Laplace para resolver la ecuación integral, (8 p)

4.- Dada la ecuación diferencial

𝑡

0

  • 𝑦 = 𝑡𝑠𝑖𝑛 𝑡 , con 𝑦

a) Hallar la Transformada de Laplace de y(t). (4 p)

b) Indica si es posible encontrar la transformada de Laplace inversa, indica si es necesario el uso de

algún teorema. (Ojo no encontrar la transformada inversa) (3 p)

Si es posible encontrar la transformada inversa y puede que se requiera de algún teorema como

lo es el primer teorema o el segundo teorema de propiedades operacionales.

c) ¿Es posible resolver la ED con otro método sin utilizar la TL? Argumenta mencionando el nombre

del método alternativo o las razones por las que solamente se puede resolver utilizando TL. (3 p)

Si es posible resolver la ED sin usar Transformada de La Place, se puede solucionar mediante

ecuación diferencial lineal con coeficientes indeterminados ya que de la ecuación se puede

obtener una solución a la parte homogénea y otra solución particular y realizando la

combinación lineal de estas se obtiene la solución a la ecuación diferencial.

Solución Punto 2