Física Práctica

Clasificación de ecuaciones diferenciales

Por su naturaleza

Ecuaciones diferenciales ordinarias: Son ecuaciones diferenciales que involucran la derivada de una sola variable independiente. Se conocen por sus siglas como EDO. Los siguientes son algunos ejemplos de EDO:

Clasificación de ecuaciones diferenciales

Ecuaciones diferenciales parciales: Son ecuaciones diferenciales que involucran derivadas parciales de varias variables. Se conocen por sus siglas como EDP. Los siguientes son algunos ejemplos de EDP:

Clasificación de ecuaciones diferenciales

Por su orden

El orden de una ecuación diferencial corresponde al orden más alto de las derivadas que aparecen. La siguiente es una ecuación diferencial de primer orden:

Clasificación de ecuaciones diferenciales

La siguiente, en cambio, es una ecuación diferencial de segundo orden:

Clasificación de ecuaciones diferenciales

Por su linealidad

Ecuaciones diferenciales lineales: Una ecuación diferencial es lineal si la función desconocida (normalmente representada por la letra “y”) y sus derivadas aparecen en forma lineal. Esto significa que no tienen exponentes distintos de cero o uno, ni aparecen dentro de operaciones trigonométricas, logarítmicas, etc.

En general, estas ecuaciones tienen o se pueden llevar a la siguiente forma:

Clasificación de ecuaciones diferenciales

En la expresión anterior, f1, f2 y f3 son funciones que dependen únicamente de la variable “x”. Los siguientes son ejemplos de ecuaciones diferenciales lineales:

Clasificación de ecuaciones diferenciales

Como vemos, pueden aparecer exponentes, logaritmos, etc. en la ecuación, pero siempre y cuando no aparezcan en la variable dependiente o en sus derivadas.

Recordemos que una función de “x” podría ser igual a “1” por lo tanto no es necesario la presencia de una función de “x” en la expresión. Por ejemplo, la siguiente ecuación diferencial también es lineal:

Clasificación de ecuaciones diferenciales

Ecuaciones diferenciales no lineales: Las funciones y sus derivadas no son lineales. Aparecen exponentes, logaritmos, funciones trigonométricas, etc. en las variables dependientes o en sus derivadas. Los siguientes son ejemplos de ecuaciones diferenciales no lineales:

Clasificación de ecuaciones diferenciales


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