• Resuelve el siguiente problema por método de serie de Taylor
y´= e^-x^2, y(0)= 1
Hola nuevamente.
En este caso, no hace falta la serie de potencias,
basta con desarrollar la serie de e^(-x^2)
que es convergente en todo punto
e integrar término a término
e^x = 1 + x + (1/2) x^2 + (1/6) x^3 + (1/24) x^4 + ...
e^(-x^2) = 1 - x^2 + (1/2) x^4 - (1/6) x^6 + (1/24) x^8 - ...
y' = dy/dx = e^(-x^2)
dy = e^(-x^2) dx
y = ʃ e^(-x^2) dx
Observemos que NO hay integral elemental
para este integrando y sí lo hay para ʃ x e^(-x^2) dx
Podemos integrar término a término
por ser una serie absolutamente convergente.
y = ʃ (1 - x^2 + (1/2) x^4 - (1/6) x^6 + (1/24) x^8 - ...) dx
y = C + x - (1/3) x^3 + (1/5)(1/2) x^5 - (1/7) (1/6) x^7 + ...
y = C + x - (1/3) x^3 + (1/10) x^5 - (1/42) x^7 + ...
Como
y(0) = 1
y = 1 + x - (1/3) x^3 + (1/10) x^5 - (1/42) x^7 + ...
**************
término general
Tk = (-1)^k (1/(2k+1)) (1/k!) x^(2k + 1)
Saludos
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Hola nuevamente.
En este caso, no hace falta la serie de potencias,
basta con desarrollar la serie de e^(-x^2)
que es convergente en todo punto
e integrar término a término
e^x = 1 + x + (1/2) x^2 + (1/6) x^3 + (1/24) x^4 + ...
e^(-x^2) = 1 - x^2 + (1/2) x^4 - (1/6) x^6 + (1/24) x^8 - ...
y' = dy/dx = e^(-x^2)
dy = e^(-x^2) dx
y = ʃ e^(-x^2) dx
Observemos que NO hay integral elemental
para este integrando y sí lo hay para ʃ x e^(-x^2) dx
Podemos integrar término a término
por ser una serie absolutamente convergente.
y = ʃ e^(-x^2) dx
y = ʃ (1 - x^2 + (1/2) x^4 - (1/6) x^6 + (1/24) x^8 - ...) dx
y = C + x - (1/3) x^3 + (1/5)(1/2) x^5 - (1/7) (1/6) x^7 + ...
y = C + x - (1/3) x^3 + (1/10) x^5 - (1/42) x^7 + ...
Como
y(0) = 1
y = 1 + x - (1/3) x^3 + (1/10) x^5 - (1/42) x^7 + ...
**************
término general
Tk = (-1)^k (1/(2k+1)) (1/k!) x^(2k + 1)
Saludos