Calculo Numerico

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Ecuaciones diferenciales ordinarias de mayor orden y condiciones en el inicio Mediante sustituciones estas ecuaciones se transforman en sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias de primer orden con condiciones en el inicio y se aplican los métodos numéricos como en la sección anterior. Analizamos el caso de una ecuación diferencial ordinaria de segundo orden con condiciones en el inicio, en la que y’(x) y y’’(x) aparecen en forma explícita G(x, y, y’, y’’) = 0, y(x0) = y0, y’(x0) = y’0 Mediante la sustitución z = y’ Se tiene G(x, y, z, z’) = 0 Se puede escribir como un sistema de dos ecuaciones diferenciales de primer orden siguiendo la notación anterior: y’ = f(x, y, z) = z z’ = g(x, y, z) expresión que se obtiene despejando z’ de G Con las condiciones iniciales y(x0) = y0 z(x0) = y’0 = z0 Es un sistema de dos ecuaciones diferenciales de primer orden con condiciones en el inicio.

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Problema con matlab

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Ecuaciones diferenciales ordinarias de mayor orden y condiciones en el inicioMediante sustituciones estas ecuaciones se transforman en sistemas de ecuacionesdiferenciales ordinarias de primer orden con condiciones en el inicio y se aplican los métodosnuméricos como en la sección anterior.Analizamos el caso de una ecuación diferencial ordinaria de segundo orden con condiciones enel inicio, en la que y’(x) y y’’(x) aparecen en forma explícitaG(x, y, y’, y’’) = 0, y(x0) = y0, y’(x0) = y’0Mediante la sustituciónz = y’Se tieneG(x, y, z, z’) = 0Se puede escribir como un sistema de dos ecuaciones diferenciales de primer orden siguiendola notación anterior:y’ = f(x, y, z) = zz’ = g(x, y, z) expresión que se obtiene despejando z’ de GCon las condiciones inicialesy(x0) = y0

z(x0) = y’0 = z0

Es un sistema de dos ecuaciones diferenciales de primer orden con condiciones en el inicio.

Solución analítica y la solución numérica para el ejemplo anteriorSe observa una alta coincidencia entre ambas soluciones