usar el teorema de taylor para hallar la solución en serie de 〖xy^''+2y〗^'=xy con y (1)=1 y en y '(1)=0.

Respuestas

Respuesta dada por: ea0989372
0

El método delas series de potencias o coeficientes indeterminados consiste

en suponer una solución en la forma y() ( ) ( ) x a x x S P n

n

n . 0

0

=∑ −

=

. Esta ecuación

se deriva tantas veces como sea necesario para obtener expresiones en serie de

todas las derivadas que aparecen en la ecuación diferencial y se reemplazan en la

ecuación diferencial dada para obtener los coeficientes . an La dificultad de este

método es la manipulación de las series que se puedan necesitar y la obtención de

los coeficientes de las series.

Pero los métodos son esencialmente los mismos. En efecto, los coeficientes que

aparecen en la serie de potencias, an y los coeficientes en el método de Taylor ,

( )( )

!

0

n

y x n

vienen relacionados por la formula

( )

( )

!

0

n

y x

a

n

n = . La solución por el

método de Taylor viene dada por

( )

( ) ∑ ( )() ∞

=

= −

0

0

0 . . ! ( )

n

n n

x x S T

n

y x

y x

En el libro de ecuaciones diferenciales [1] 1

utilizan ambos métodos para resolver

el siguiente problema de valor inicial:

Ejemplo 1. Resolver el problema de valor inicial

, (0) 1 ( ) 1.1 2

= = − e y dx

dy x

Solución.

Observar que la solución de (1.1) se puede escribir como ( ) 1 . 0

2

y x e dt

x

t

∫ − = +

Ya que no hay funciones elementales para calcular la integral anterior, por lo tanto

no se podría escribir la solución en forma cerrada y por consiguiente tendríamos

que conformarnos con alguna aproximación numérica.

Apliquemos inicialmente el método de Taylor. Para esto debemos calcular las

derivadas sucesivas y evaluándolas en x = 0 para obtener:

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