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Ecuaciones diferenciales de orden superior

Total questions: 11

Worksheet time: 1hrs 9mins

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1.

El wronskiano de las funciones

 exsin3x;  excos3x;  1e^{-x}\sin3x;\ \ e^{-x}\cos3x;\ \ 1  es:

a)

 W=30e2xW=-30e^{-2x}  

b)

 W=15e2xW=-15e^{-2x}  

c)

 W=10e2xW=10e^{-2x}  

d)

 W=20e2xW=20e^{-2x}  

2.

Selecciones las funciones que forma la solución de la ED siguiente:

 y´´+3y´4y=0y´´+3y´-4y=0  (recuerde:  y=c1y1+c2y2y=c_1y_1+c_2y_2  )

a)

 e4xe^{-4x}  

b)

 exe^x  

c)

 cos2x\cos2x  

d)

 sin2x\sin2x  

3.

Hallar la solución particular de la ecuación:

 y´´14y=3x2ex2y´´-\frac{1}{4}y=3x^2e^{\frac{x}{2}} 

a)

 y=ex2(x33x2+6x6)y=e^{\frac{x}{2}}\left(x^3-3x^2+6x-6\right)  

b)

 y=ex(x3x2+x6)y=e^x\left(x^3-x^2+x-6\right)  

c)

 y=x3cos(x2)3x2sin(x2)+x6y=x^3\cos\left(\frac{x}{2}\right)-3x^2\sin\left(\frac{x}{2}\right)+x-6  

d)

 y=ex2(6cosx6sinx)y=e^{\frac{x}{2}}\left(6\cos x-6\sin x\right)  

4.

La solución general de la ecuación tipo Cauchy Euler :

x2y+xy4y=x3x^2y''+xy'-4y=x^3 , es:

a)

c1x2+c2x2+15x3c_1x^{-2}+c_2x^2+\frac{1}{5}x^3

b)

c1x2+c2x3+15x3c_1x^2+c_2x^3+\frac{1}{5}x^{-3}

c)

c1x2+c2x4+5x3c_1x^2+c_2x^4+5x^3

d)

c1x+c2x2+15x3c_1x+c_2x^{-2}+\frac{1}{5}x^3

5.

Acerca de la ecuación diferencial

 3y´´6y´=ex3y´´-6y´=e^x  
se puede afirmar que: 

a)

Su ecuación auxiliar es  m22m+2=0m^2-2m+2=0  

b)

Una solución particular es  y=ex3y=\frac{-e^x}{3}  

c)

Al usar la variación de parámetros su Wronskiano es  W(y1, y2)=±2e2xW\left(y_1,\ y_2\right)=\pm2e^{2x}  

d)

Una solución particular es  yp=xe2xy_p=-xe^{2x}  

6.

Una solución de la ecuación diferencial

 x2y´´7xy´+16y=0 x^2y´´-7xy´+16y=0\   es  y1=x4, y_1=x^4,\   entonces una segunda solución de ésta ecuación es: 



(a)  

7.

La solución particular de la ecuación diferencial y´´+y=Secx y´´+y=Secx\   es 

a)

 yp=Secx +Cos xy_p=Secx\ +Cos\ x  

b)

 yp=xSin xCosxln(Cosx)y_p=xSin\ x-Cosx\ln\left(Cosx\right)  

c)

 yp=xSin x+Cosxln(Cosx)y_p=xSin\ x+Cosx\ln\left(Cosx\right)  

d)

 yp=xSin x+ln(Cosx)y_p=xSin\ x+\ln\left(Cosx\right)  

8.

La ecuación  d2xdt2+k4x=0\frac{\text{d}^2x}{\text{d}t^2}+\frac{k}{4}x=0  con k una constante positiva representa un movimiento armónico simple y las  raíces de su ecuación auxiliar son:

a)

Reales porque es homogénea con coeficientes constantes

b)

de la forma  m=±k4im=\pm\sqrt{\frac{k}{4}}i  

c)

de la forma  m=±ekxm=\pm e^{kx}  

d)

De la forma  y=Cos x +Sen xy=Cos\ x\ +Sen\ x  

9.

Los modelos para resolver sistemas de resorte masa movimiento libre amortiguado y movimiento libre no amortiguado son:

a)

d2xdt2+2λdxdt+w2x=0\frac{\text{d}^2x}{\text{d}t^2}+2\lambda\frac{\text{d}x}{\text{d}t}+w^2x=0

b)

Ld2qdt2+Rdqdt+1Cq=E(t)L\frac{\text{d}^2q}{\text{d}t^2}+R\frac{\text{d}q}{\text{d}t}+\frac{1}{C}q=E\left(t\right)

c)

d2xdt2+2λdxdt+w2x=F(t)\frac{\text{d}^2x}{\text{d}t^2}+2\lambda\frac{\text{d}x}{\text{d}t}+w^2x=F\left(t\right)

d)

d2xdt2+w2x=0\frac{\text{d}^2x}{\text{d}t^2}+w^2x=0

10.

La carga en un capacitor de un circuito LRC en serie en t=0.01 s cuando L=0.05 h, R = 2  Ω\Omega  ,  C=0.01f, E(t)=0V, q(0)=5C e i(0)=0A es:



(a)  

11.

Un resorte de 4 pies de largo mide 8 pies después de que se le sujeta un cuerpo que pesa 8 lb. El medio a través del cual se mueve el cuerpo ofrece una resistencia numéricamente igual a 2\sqrt{2} veces la velocidad instantánea. La ecuación del movimiento si el cuerpo se suelta desde la posición de equilibrio con una velocidad de 5 pies dirigida hacia abajo es:

a)

y(t)=5te22ty\left(t\right)=5te^{-2\sqrt{2}t}

b)

y(t)=5te22ty\left(t\right)=-5te^{2\sqrt{2}t}

c)

y(t)=5t22ty\left(t\right)=-5t^{-2\sqrt{2}t}

d)

y(t)=5t2e22ty\left(t\right)=5t^2e^{-2\sqrt{2}t}