ecuaciones diferenciales-ejercicips de aplicacion
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Documento que muestra algunos ejercicios de aplicación de ecuaciones diferenciales de primer ordenTRANSCRIPT
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN
SUPERIOR
Ingeniería Bioquímica
ECUACIONES DIFERENCIALES
Unidad I: Práctica colaborativa I
(Problemas de mezclas)
Presentan
Docente: José Del Carmen Arechiga Maravillas
Villa de Álvarez, Col., 25 de Septiembre de 2015
La razón de cambio
Hernández Virgen María Fernanda
Leyva Álvarez Luis Miguel
Rincón Ballesteros Rigoberto
Salgado Leal Arturo
El cambio se matematiza mediante el cálculo, que se considera como la rama de
las matemáticas que realiza las operaciones necesarias para prever un resultado de
una acción previamente concebida, o conocer las consecuencias que se pueden derivar
de unos datos previamente conocidos. La razón de cambio se define como un “cociente
incremental o de diferencias. El cociente es definido como el cambio o diferencia en el
eje Y dividido por el respectivo cambio en el eje X, recociendo que el cambio se
establece hallando la diferencia entre una magnitud final con una inicial.
Usando la notación moderna puede escribirse como: ∆(y) / ∆(x) = y2 −y1 / x2
−x1. Es importante resaltar que en muchas ocasiones la razón de cambio está dotada
de un significado contextual, pues plantea relaciones significantes entre las magnitudes
que intervienen.
Derivada
Además del significado geométrico de la derivada como pendiente de la recta
tangente a la gráfica de la función en un punto, también es posible interpretar la
derivada como la razón de cambio de una función respecto de una alteración en el valor
de la variable independiente. Así dada la función y=f (a), el cociente
∆(y) / h --(∆(a)) =
Representa la razón de cambio. En otras palabras ∆(y) / ∆(a) es la respuesta en
“y” correspondiente a un cambio unitario en “a”. Así por ejemplo E ( t ) representa el
espacio recorrido en función del tiempo “t”, en un determinado movimiento, entonces
∆E / ∆t es la velocidad media en el recorrido ∆E que ha sido durante ∆t unidades de
tiempo. Si calculamos el límite anteriormente mostrado, es decir la derivada,
obtenemos la razón de cambio instantánea o simplemente la razón de cambio de “y”
respecto a “a” cuando a=a0. El valor del límite proporciona información de la magnitud
como de la dirección del cambio que experimenta f (a).
Diferencial
La derivada de una función y en un punto x0 es lo que varía esa función por cada
unidad que varía x en los entornos más pequeños de x0 . Por ejemplo, que la derivada
de una función en un punto es 2, significa que puede esperarse que en los entornos
más pequeños de ese punto el incremento de y sea aproximadamente el doble que el
incremento de x: Δy ≈ 2Δx . Pero la última expresión es solo aproximada. Por eso se
prefiere escribir dy = 2dx . En esta expresión dx es otra forma de designar Δx ; pero, en
general, dy no es igual a Δy (Fig. 1). No obstante, si la gráfica de la función es
suficientemente suave, dy puede servir como estimación de lo que puede valer Δy.
La utilidad de hallar dy en vez de Δy es que dy se puede calcular más fácilmente
que Δy, pues, para hallar dy , ni siquiera hace falta conocer la función y, sino solo su
derivada en el punto que se considere. Es decir, cualquiera que sea la función y, si se
conoce su derivada y′ en un punto, dy se obtiene del simple producto.
dy = y′dx
Ecuación diferencial
Una ecuación diferencial es una ecuación que relaciona una función desconocida
(la variable dependiente), las variables de las que depende (variables independientes) y
sus derivadas respecto de estas variables independientes: En las ecuaciones
diferenciales pueden aparecer ciertos términos constantes, relacionados con el
problema, que reciben el nombre de parámetros.
BibliografíaAires, D. d. (01 de 06 de 2015). Departamento de química orgánica. Obtenido de
http://www.qo.fcen.uba.ar/: http://www.qo.fcen.uba.ar/quimor/wp-content/uploads/TeoricasAcidosNucleicos.pdf
Carril, A. Á. (5 de Julio de 2009). www.udlap.mx. Obtenido de www.udlap.mx: http://www.udlap.mx/WP/tsia/files/No3-Vol-1/TSIA-3%281%29-Porras-Loaiza-et-al-2009.pdf
Monleon, B. C. (s.f.). www.uji.es. Obtenido de www.uji.es: http://www.uji.es/bin/publ/edicions/s49.pdf