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Raíces de una ecuación

raíces de una ecuación

Se define a la raíz de una ecuación a  los valores (números, funciones, conjuntos, etc.) que cumplen la condición indicada como una igualdad , osea, una ecuación.

Si podemos determinar las raíces de una ecuación también podemos determinar máximos y mínimos, valores propios de matrices, resolver sistemas de ecuaciones lineales y diferenciales, etc…

La solución general de una ecuación de orden n con coeficientes constantes se forma a partir de un sistema fundamental de soluciones. Para encontrarlo, hemos de considerar las soluciones de la ecuación característica asociada: λn+ a1λn-1 + …….+ an = 0,  lo cual nos lleva a distinguir varios casos:
  • Si λ ∈ R es una raíz real simple de la ecuación característica, entonces se le asocia una solución de la ecuación en diferencias finitas lineal reducida de orden n a coeficientes constantes de la forma λt
  • Si λ ∈ R es una raíz de multiplicidad m ∈ N de la ecuación característica, entonces se le asocian m soluciones de la ecuación en diferencias finitas lineal reducida de orden n a coeficientes constantes de la forma: λt, t λt, …, tm-1λt.
  • Si λ = a ± bi=IλI e±iθ C son raíces complejas simple de la ecuación característica, entonces se le asocian dos soluciones de la ecuación en diferencias finitas lineal reducida de orden n a coeficientes constantes de la forma: IλItcos (t θ) ,  IλItsen (t θ) [provienen de: IλIte±iθt],  con:  IλI= (a2+ b2)1/2 y    θ = arc tg (b/a).

  • Si  λ =  a  ± bi ∈ C son raíces complejas de multiplicidad  m de la ecuación característica, entonces se le asocian 2m soluciones de la ecuación en diferencias finitas lineal reducida de orden n a coeficientes constantes de la forma:                                                                                                   IλIt cos (tθ) , tIλItcos (tθ) , …, tm-1IλItcos (t θ) ,                                                                         IλIt sen (tθ) , tIλItsen (tθ) , …, tm-1IλItsen (t θ) ,                                                                 con: IλI= +(a2+ b2)1/2 y θ = arc tg (b/a).

    Se puede demostrar que las soluciones halladas forman un sistema fundamental de soluciones y, por lo tanto, la  solución general de la ecuación en diferencias finitas lineal reducida de orden n a coeficientes constantes, se obtendrá como combinación lineal de las n soluciones asociadas halladas teniendo en cuenta las raíces de su ecuación característica.

    Vía: wikipedia