Ecuaciones De Bernoulli
Click here to load reader
Transcript of Ecuaciones De Bernoulli
Ecuaciones de bernoulli
Descripción: algunas veces al hacer un cambio de variable se logra transformar una
ecuación diferencial, en las ecuaciones diferenciales de bernoulli ocurre algo similar
pueden escribirse como lo representa la F1 o realizar manipulaciones algebraicas para
llegar a su forma establecida:
(F1)
Biografía:
(Basilea, 27 de diciembre de 1654 - 16 de agosto de 1705),
También conocido como Jacob, Jacques o James Bernoulli, fue un matemático y
científico suizo y hermano mayor de Johann Bernoulli (parte de la familia Bernoulli).Siendo
joven su padre Nikolaus Bernoulli, lo envió a la Universidad de Basilea para estudiar
filosofía y teología, con el ánimo de que se convirtiera en teólogo. Pero Jakob continuó, a
escondidas, las que eran sus auténticas aficiones la física y las matemáticas, según
confiesa en su diario.
A partir de los planteamientos de Leibniz desarrolló problemas de cálculo infinitesimal.
Fundó en Basilea un colegio experimental. Durante un viaje a Inglaterra en 1676, Jakob
Bernoulli conoció a Robert Boyle y Robert Hooke. Este contacto le inspiró una dedicación
vitalicia a la ciencia y la matemática. Fue nombrado Lector en la Universidad de Basilea
en 1682, y fue promocionado a Profesor de Matemáticas en 1687.
En 1690 se convirtió en la primera persona en desarrollar la técnica para resolver
ecuaciones diferenciales separables. Se familiarizó con el cálculo mediante su
correspondencia con Gottfried Leibniz, y colaboró con su hermano Johann en varias
aplicaciones, siendo notable la publicación de artículos en curvas trascendentales (1696)
e isoperimetría (1700, 1701).
Su obra maestra fue Ars Conjectandi (el Arte de la conjetura), un trabajo pionero en la
teoría de la probabilidad. La publicó su sobrino Nicholas en 1713, ocho años tras su
muerte. Los términos ensayo de Bernoulli y números de Bernoulli son resultado de su
trabajo. También existe un cráter en la Luna bautizado cráter Bernoulli en honor suyo y de
su hermano Johann.
Desarrollo
Consideremos ahora un tipo más especial de ecuaciones que se puede reducir a una
ecuación lineal mediante una transformación especial; esta es la ecuación de bernoulli
Ecuación de la forma:
(2)
Se puede observar que si n=0 o bien 1, entonces la ecuación de bernoulli (2) es en
realidad una ecuación lineal y, por lo tanto, se puede resolver fácilmente; sin embargo, en
el caso general en que n≠ 0, o bien 1, este caso sencillo debe manejarse de manera
diferente. Vamos a enunciar y demostrar el teorema 2.5, que nos dara un método de
resolución para el caso general
Teorema 2.5
Se supone que n≠ 0 o bien 1. Entonces la transformación v= reduce la ecuación de
bernoulli
Demostración: primero se multiplica la ecuación (2) por , con esto se puede expresar
en la forma equivalentes
(2.1)
Si se hace v= , entonces
Y la ecuación (2.1) se transforma en
O bien equivalentes a
Al introducir las sustituciones
P1(x)= (1-n) Px
Y
1(x) = (1-n) (x)
Y se puede escribir
Que es lineal en v
Ejemplo:
u=
Du= -3 dy
= =
Fuentes de referencias:
Introducción a las ecuaciones diferenciales (S.L. ROSS, Mc Graw Hill)
http://divulgamat.ehu.es/weborriak/historia/MateOspetsuak/JBernoulli.asp
http://es.wikipedia.org/wiki/Jakob_Bernoulli
http://www.mitecnologico.com/Main/EcuacionDeBernoulli