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Ecuaciones Diferenciales Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales Grupo: Matr´ ıcula: Nombre: Tipo:1 1. Cu´ al de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funci´ on: F (s)= 6 36 + s 2 A 6 sen(6 t) B cos(36 t) C sen(6 t) D sen(36 t) E 6 cos(6 t) F cos(6 t) 2. Una fragmento de la pata de la silla de la tumba Tutankham´ on conten´ ıa el 67 por ciento del carbono 14 radiactivo que contiene un fragmento del mismo tipo de madera en un ´ arbol vivo. Estime la edad de la tumba en a˜ nos, sabiendo que la vida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 a˜ nos. Respuesta: 3. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que L(t 3 2 )= 3 4 π s 5 2 para obtener la transformada de: f (t)= t 5 2 A F (s)= 15 8 π s 7 2 B F (s)= 15 2 π s 5 2 C F (s)= 15 2 π s 7 2 D F (s)= 15 8 π s 5 2 4. Indique cu´ al de las opciones siguientes es la ecuaci´ on subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 7 y y 0 (0) = 4 con ecuaci´ on: 9 y + y 00 =9 t A Y (s)= 9+4 s 2 +7 s 3 9+s 2 B Y (s)= 21+4 s 2 +7 s 3 s 2 (9+s 2 ) C Y (s)= 9-4 s 2 +7 s 3 s 2 (9+s 2 ) D Y (s)= 9+4 s 2 +7 s 3 s 2 (9+s 2 ) 5. Seleccionar la opci´ on que contiene una soluci´ on a la ecuaci´ on diferencial: - xy + (6 + x) y 0 =0 A y = e x (6+x) 6 B y = e x 6+x C y = e x (6 + x) 6 D y = e x (6 + x)

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:1

1. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =6

36 + s2

A 6 sen(6 t)

B cos(36 t)

C sen(6 t)

D sen(36 t)

E 6 cos(6 t)

F cos(6 t)

2. Una fragmento de la pata de la silla de la tumba Tutankhamon contenıa el 67 por ciento del carbono 14 radiactivo quecontiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la edad de la tumba en anos, sabiendo que lavida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

3. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que

L(t32 ) =

34

√π

s52

para obtener la transformada de:f(t) = t

52

A F (s) = 158

√π

s72

B F (s) = 152

√π

s52

C F (s) = 152

√π

s72

D F (s) = 158

√π

s52

4. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 7 y y′(0) = 4con ecuacion:

9 y + y′′ = 9 t

A Y (s) = 9+4 s2+7 s3

9+s2

B Y (s) = 21+4 s2+7 s3

s2 (9+s2)

C Y (s) = 9−4 s2+7 s3

s2 (9+s2)

D Y (s) = 9+4 s2+7 s3

s2 (9+s2)

5. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + (6 + x) y′ = 0

A y = ex

(6+x)6

B y = ex

6+x

C y = ex (6 + x)6

D y = ex (6 + x)

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6. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para convertir un producto en una suma)

f(t) = sen(4 t) sen(8 t)

A F (s) = s(

116+s2 −

1144+s2

)B F (s) = 1

2 s(

116+s2 −

1144+s2

)C F (s) = s

(1

16+s2 + 164+s2

)D F (s) = s2

(16+s2) (64+s2)

7. Determine el valor de a para que µ = xa sea un factor integrante para:(−4− 2x+

7 yx

)dx+ dy = 0

Respuesta:

8. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = e−5 t + e3 t

A F (s) = −2+2 s(−5+s) (3+s)

B F (s) = −2−2 s(−5−s) (−3+s)

C F (s) = 8(−5−s) (−3+s)

D F (s) = 8(−5+s) (3+s)

9. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−5 + s) X(s) + 4Y (s) =5s

X(s) + (−8 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

10. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 4 y ED:

6 y + y′ = f(t)

donde

f(t) =

0 t ≤ 06 + 2 t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) =4+ 2

s2+ 6

s

6+s

B Y (s) = 46+s

C Y (s) = 4+ 1s−

1s e−s

6+s

D Y (s) =2 (−1+es−4 s+3 es s+2 es s2)

s2 (6+s) e−s

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 1 3

11. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 2, y = 0, siguiente:

ey2y y′ = −1 + x

A y2 = ln(C(−2x+ x2

))

B y2 = ln(1− 2x+ x2)

C y2 = ln(C− 2x+ x2)

D y2 = ln(−2x+ x2)

12. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−y + x y′ = x3 cos(4x)

A y = Cx+ 116 x cos(4x) + 1

4 x2 sen(4x)

B y = C− 116 x cos(4x) + 1

4 x2 sen(4x)

C y = Cx− 116 x cos(4x) + 1

4 x2 sen(4x)

D y = C + 116 x cos(4x) + 1

4 x2 sen(4x)

13. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 24 + c x+ 6 y + x y

A 4

B 3

C 5

D 2

E 8

14. La siguiente ED es una del tipo de Bernoulli, la cual es una ecuacion que no siendo lineal se puede transformar en unalineal.

8 yx3

+ y′ = 2 y9

En este caso la sustitucion adecuada es u = y−8. Indique como queda la ED transformada. Reporta en orden los valores deA, B y C para que

u′ +AxB u = C

sea la ED obtenida.

Respuesta:

15. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son no lineales:

1. −3 y y′ + y′′ = 4 sen(6x)2. −6 y + 3x y′ + y′′ = sen(x)3. 6 y + (y′)2 + y′′ = 34. 3x y + y′ + x y′′ = 35. 3 y2 − y′ + x2 y′′ = 06. 6x y + 4 y′ + y′′ = 0

Respuesta:

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16. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(8 t) +

116

sen(8 t)

A F (s) = s−64+s2

B F (s) = s2

(64+s2)2

C F (s) = s2

−64+s2

D F (s) = s2

(−64+s2)2

17. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

3 t si 0 ≤ t < 40 si 4 ≤ t

A 3s2 −

3 (1+4 s)s2 e−4 s

B − 3s2 + 3 (1+4 s)

s2 e−4 s

C 3s2 −

1+4 ss2 e−4 s

D 3s2 −

3s2 e−4 s

18. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =s

85 + 4 s+ s2

A f(t) = cos(9 t)− 29 sen(9 t)

B f(t) = cos(9 t)− 2 sen(9 t)

C f(t) = (cos(9 t)− 29 sen(9 t)) e−2 t

D f(t) = (cos(9 t)− 2 sen(9 t)) e−2 t

19. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(9 t) e−9 t

A F (s) = −9+s162−18 s+s2

B F (s) = 9162+18 s+s2

C F (s) = 9+s162+18 s+s2

D F (s) = 9162−18 s+s2

20. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguiente funcionsiendo H(s) un polinomio de grado 1 en s tal que H(b) 6= 0 y g(t) un polinomio tambien de grado 1.

F (s) =H(s)

4 + 4 s+ s2

A f(t) = g(t) e−4 t

B f(t) = g(t) e4 t

C f(t) = g(t) e−2 t

D f(t) = g(t) e2 t

21. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 3x+ 7 y

x′ + y′ = 7x+ 3 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 5 y y(0) = 4

A X(s) = 5 (−2+s)−20−3 s+s2 , Y (s) = 2 (15−2 s)

−20−3 s+s2

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B X(s) = 5 (6+s)20+3 s−s2 , Y (s) = 2 (5−2 s)

−20−3 s+s2

C X(s) = 5 (6+s)−20−3 s+s2 , Y (s) = 2 (−5+2 s)

−20−3 s+s2

D X(s) = 5 (−2+s)20+3 s−s2 , Y (s) = 2 (−15+2 s)

−20−3 s+s2

22. En un circuito serie RC con C = 1200H, R = 200Ω, y

E(t) =

3 para 0 ≤ t < 5−3 para 5 ≤ t < 100 para 10 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 15 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

23. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

16 y + 10 y′ + y′′ = U2(t) + U4(t)

A Y (s) = e−4 s+e−2 s

s (2+s) (8+s)

B Y (s) = e−2 s + 1s (2+s) (8+s) e

−4 s

C Y (s) = e2 s+e4 s

s (2+s) (8+s)

D Y (s) = e2 s + 1s (2+s) (8+s) e

4 s

24. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:(3x2 + 14x y + 4 y2

)dx+

(7x2 + 8x y + f y2

)dy = 0

A 3 + 21 yx + 12 y2

x2 + f y3

x3 = C− x

B 3x3 + 21 y

x4 + 12 y2

x5 + f y3

x5 = C

C (3 + 21 yx + 12 y2

x2 + f y3

x3 )3

= C + x

D 3x3 + 21x2 y + 12x y2 + f y3 = C

25. Cual de las siguientes opciones contiene una expresion F (x, y) para sea de variables separables :

y′ = F (x, y)

A ln(f(x) g(y))

B (f(x) + g(y))12

C ef(x) − eg(y)

D ln((f(x))g(y))

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:2

1. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = (3 + 4 t) e−4 t

A F (s) = 16+3 s(−4−s)2

B F (s) = 4+3 ss2 (4+s)

C F (s) = −8+3 s(−4+s)2

D F (s) = 16−3 s(−4+s)2

2. Un cultivo tiene inicialmente una cantidad N0 de bacterias. Para t = 1 hr el numero de bacterias estimado es 32N0. Si la

rapidez de multiplicacion de las bacterias es proporcional al numero de bacterias presente, determine el tiempo en horas(expresado en decimales) para que el numero de bacterias se duplique.

A 1.70951

B 0.854756

C 1.33333

D 2.

3. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 3 + 2x+ 10 y

y′ = 5 t+ 10x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 5 y y(0) = 3

A X(s) = 50−6 s+43 s2−5 s3

s2 (−96−4 s+s2) , Y (s) = 10−35 s+56 s2−3 s3

s2 (96+4 s−s2)

B X(s) = 50−6 s−37 s2+5 s3

s2 (−96−4 s+s2) , Y (s) = 10−35 s−56 s2+3 s3

s2 (96+4 s−s2)

C X(s) = 50−6 s−17 s2−5 s3

s2 (−96−4 s+s2) , Y (s) = 10−35 s+44 s2+3 s3

s2 (96+4 s−s2)

D X(s) = 50−6 s+23 s2+5 s3

s2 (−96−4 s+s2) , Y (s) = 10−35 s−44 s2−3 s3

s2 (96+4 s−s2)

4. La ecuacion diferencial: (2 yx

+ y2

)dx+ (2 + x y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x pero no en y.

B .. no tiene FI ni en x ni en y.

C .. tiene un FI en y pero no en x.

D .. tiene un FI en x y otro en y

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 2 2

5. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(5 t) +

110

sen(5 t)

A F (s) = s2

(25+s2)2

B F (s) = s2

−25+s2

C F (s) = s−25+s2

D F (s) = s2

(−25+s2)2

6. Cual de las siguientes opciones contiene una expresion F (x, y) para sea de variables separables :

y′ = F (x, y)

A ln(f(x) g(y))

B ef(x) g(y)

C cos(f(x))− cos(g(y))

D ( f(x)g(y) )

12

7. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

−21 y − 4 y′ + y′′ = t5 e7 t

A Y (s) = 120(−7+s)7 (3+s)

B Y (s) = 5(−7+s)7 (3+s)

C Y (s) = 120(−3+s) (7+s)7

D Y (s) = 120(−7+s)6 (3+s)

8. Determine el valor de y(1) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 1 a la ecuacion diferencial:

y′ = 8

√x

y

Respuesta:

9. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 6 y y′(0) = 0 con ecuacion:

49 y + y′′ = 6 sen(7 t)

Respuesta:

10. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =y

x+ 9 tan(

y

x)

A ln(sec( yx )) = C + 9 ln(x)

B − ln(sen( yx )) = C + 9 ln(x)

C ln(sen( yx )) = C + 9 ln(x)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 2 3

D ln(tan( yx )) = C + 9 ln(x)

E ln(sen(y)) = Cx+ x ln(x)

11. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =9 + 7 s

−16− 6 s+ s2

A f(t) = 132 e−8 t − 1

2 e−2 t

B f(t) = 132 e−8 t + 1

2 e−2 t

C f(t) = 12 e

2 t + 132 e8 t

D f(t) = 12 e−2 t + 13

2 e8 t

12. Utilizando la sustitucion y = u√x resuelva la EDO:

y′ = 5x6 +y

2x

A y = 1013 x

7 + C√x

B y = C + 57 x

7

C y = C + 1013 x

6

D y = C + 1013 x

7

E y = 113 x

7 + C√x

13. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =5 + 4 s9 + s2

A 4 cos(3 t) + 53 sen(3 t)

B 53 cos(3 t) + 4 sen(3 t)

C cos(3 t) + sen(3 t)

D 5 cos(3 t) + 4 sen(3 t)

E 4 cos(3 t)− 53 sen(3 t)

F 4 cos(3 t) + 5 sen(3 t)

14. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−12 y + x y′ = x14 e2 x

A y = Cx12 − 14 x

12 e2 x + 12 x

13 e2 x

B y = C− 14 x

12 e2 x + 12 x

13 e2 x

C y = Cx12 + 1

2 x11 e2 x + 1

4 x12 e2 x

D y = Cx12 + 14 x

12 e2 x + 12 x

13 e2 x

15. Determine el valor de y(e) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(1) = 1, a la ecuacion diferencial:

y′ =2x y

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 2 4

16. Indique cuales de las siguientes EDs son lineales:

1. dydx =

√1 + 8 ( d

2ydx2 )

2

2. d2rdt2 = − k

r2

3. 2 y + y y′ = 9 + 4x2

4. −9 y + 3x y′ − 7x2 y′′ + x3 y(4) = 0

5. (− ex x+ y − x y) dx+ x2 dy = 0

6. 5 y + d2ydx2 = sen(y)

7. 4 y − 9x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

8. y − 7 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

Respuesta:

17. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 5x+ 7 y

y′ = 7x+ 5 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 2 y y(0) = −5

A X(s) = 45−2 s−24−10 s+s2 , Y (s) = 39−5 s

24+10 s−s2

B X(s) = 25+2 s−24−10 s+s2 , Y (s) = 11−5 s

24+10 s−s2

C X(s) = −45+2 s−24−10 s+s2 , Y (s) = 39−5 s

−24−10 s+s2

D X(s) = 25+2 s24+10 s−s2 , Y (s) = 11−5 s

−24−10 s+s2

18. Indique cuales de las siguientes EDs son lineales de primer orden:

1. 3x y + x3 dydx = 5 y

2. (−3 ex x+ y − 2x y) dx+ x2 dy = 0

3. 2x y + dydx = 5

y

4. 5 y2 + dydx = 3 sen(4x)

5. dydx + 5

y =√

4 + 6x2

6. 7 y + x dydx − 3 ( dydx )

4= 0

7. 3 y + y y′ = 3 + 5x2

8. 8 y + (1− x) y′ = cos(x)

Respuesta:

19. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 44 t si 4 ≤ t < 90 si 9 ≤ t

A −(e−9 s + e−4 s + 9 s e−9 s + 4 s e−4 s

)4s

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 2 5

B −(e−9 s − e−4 s + 9 s e−9 s − 4 s e−4 s

)4s2

C(e−9 s − e−4 s + 9 s e−9 s − 4 s e−4 s

)4s2

D −(e−9 s + e−4 s + 9 s e−9 s + 4 s e−4 s

)4s2

20. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = e−5 t + 3 e5 t

A F (s) = −10+4 s(−5+s) (5+s)

B F (s) = −10−4 s(−5−s) (−5+s)

C F (s) = 20+2 s(−5−s) (−5+s)

D F (s) = 20−2 s(−5+s) (5+s)

21. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =3

(5 + s)3

A f(t) = 32 t

2 e5 t

B f(t) = 3 t2 e5 t

C f(t) = 32 t

2 e−5 t

D f(t) = 3 t2 e−5 t

22. Use la transformada de Laplace para resolver la ecuacion diferencial

16 y + y′′ = f(t)

con condiciones iniciales y(0) = 4 y y′(0) = 0 y donde

f(t) =

0 si 0 ≤ t < π

1 si π ≤ t < 2π0 si 2π ≤ t

A y(t) = 4 cos(4 t) + 116 (1− cos(8 t)) Uπ(t)− 1

16 (1− cos(8 t)) U2π(t)

B y(t) = 4 cos(4 t) + 116 (1 + cos(4 t)) Uπ(t)− 1

16 (1 + cos(4 t)) U2π(t)

C y(t) = sen(4 t) + 116 (1− cos(4 t)) Uπ(t)− 1

16 (1− cos(4 t)) U2π(t)

D y(t) = 4 cos(4 t) + 116 (1− cos(4 t)) Uπ(t)− 1

16 (1− cos(4 t)) U2π(t)

E y(t) = 4 cos(4 t) + 18 (1− cos(4 t)) Uπ(t)− 1

8 (1− cos(4 t)) U2π(t)

23. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para convertir un producto en una suma)

f(t) = sen(3 t) sen(8 t)

A F (s) = s(

19+s2 + 1

64+s2

)B F (s) = s

(1

25+s2 −1

121+s2

)C F (s) = s2

(9+s2) (64+s2)

D F (s) = 12 s(

125+s2 −

1121+s2

)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 2 6

24. En un circuito serie RL con L = 1100 H, R = 600 Ω, y E = 40V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 175 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

25. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que

L(t52 ) =

158

√π

s72

para obtener la transformada de:f(t) = t

72

A F (s) = 10516

√π

s92

B F (s) = 1054

√π

s72

C F (s) = 10516

√π

s72

D F (s) = 1054

√π

s92

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:3

1. Cual de las siguientes opciones contiene una condicion para n para que sea de variables separables :

y′ = 7x (−4xn + y)

A n = 0

B n = −7

C n = −1

D n = 4

2. Un trozo de madera de una viga de una casa construida en Babilonia durante el reinado de Hamurabi contenıa el 54 porciento del carbono 14 radiactivo que contiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la antiguedadde la construccion, sabiendo que la vida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

3. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 2x+ 10 y

y′ = 10x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 5 y y(0) = −1

A X(s) = 5 s−96−4 s+s2 , Y (s) = 48+s

−96−4 s+s2

B X(s) = 5 s96+4 s−s2 , Y (s) = 48+s

96+4 s−s2

C X(s) = 5 (−4+s)−96−4 s+s2 , Y (s) = −52+s

96+4 s−s2

D X(s) = 5 (4−s)−96−4 s+s2 , Y (s) = 52−s

96+4 s−s2

4. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 5x+ 8 y

x′ + y′ = 8x+ 5 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 4 y y(0) = −3

A X(s) = −27+8 s39+10 s−2 s2 , Y (s) = −51+6 s

−39−10 s+2 s2

B X(s) = 51+8 s−39−10 s+2 s2 , Y (s) = −27+6 s

−39−10 s+2 s2

C X(s) = −27+8 s−39−10 s+2 s2 , Y (s) = 51−6 s

−39−10 s+2 s2

D X(s) = 51+8 s39+10 s−2 s2 , Y (s) = 27−6 s

−39−10 s+2 s2

5. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =9x− 2 y

x

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 3 2

6. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:f(t) = t8 e8 t

A F (s) = 40320(−8+s)9

B F (s) = 40320(−8+s)8

C F (s) = 40320(8+s)8

D F (s) = 40320(8+s)9

7. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = cos(3 t)− 32t sen(3 t)

A F (s) = s3

(−9+s2)2

B F (s) = s3

(9+s2)2

C F (s) = s2

(−9+s2)2

D F (s) = s2

(9+s2)2

8. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =x− yx+ 2 y

A x2(1− 2 y − 2 y2

)= C

B − 12 + y

x = C− x

C −1 + 2 yx + 2 y2

x2 = Cx2

D −1 + 2 yx + 2 y2

x2 = Cx

E − 12 x+ y = C

F −1 + 2 yx + 2 y2

x2 = C + x

9. La ecuacion diferencial:

(−1 + x y) dx+(x2 +

x

y

)dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x pero no en y.

B .. no tiene FI ni en x ni en y.

C .. tiene un FI en x y otro en y.

D .. tiene un FI en y pero no en x.

10. Use la transformada de Laplace para resolver la siguiente ED con condiciones iniciales y(0) = 8 y y′(0) = 0 :

25 y + y′′ = sen(3 t)U2π(t)

A y(t) = 8 sen(5 t) + 116 cos(3 t)U2π(t) + 3

80 cos(5 t)U2π(t)

B y(t) = 8 cos(5 t)− 116 sen(3 t)U2π(t) + 3

80 sen(5 t)U2π(t)

C y(t) = 8 cos(5 t) + 116 sen(3 t)U2π(t) + 3

80 sen(5 t)U2π(t)

D y(t) = 8 cos(5 t) + 116 sen(3 t)U2π(t)− 3

80 sen(5 t)U2π(t)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 3 3

11. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(12x+ ey y14

)y′ = y

A x = Cy12 + ey y11 + ey y12

B x = C y12 − ey y12 + ey y13

C x = C y12 + ey y12 + ey y13

D x = C− ey y12 + ey y13

12. Indicar la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =x2 y + 6 y3

x3

A y2 = x2 (C− 12 ln(x))

B x2

y2 = C + 6 ln(x)

C −x2

y2 = C + 6 ln(x)

D − 1y2 = C− 6 ln(x)

E x2

y2 = C− 12 ln(x)

13. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. 2 y + y′′ = 3 tan(3x)2. 4− x− 5x y + y′′ = sen(y)3. −6 y y′ + y′′ = −6 sen(3x)4. 3x y + y′ + x y′′ = 25. −5 y + (y′)2 + y′′ = 16. −3 y + 5x y′ + y′′ = sen(x)

Respuesta:

14. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

5 t si 0 ≤ t < 40 si 4 ≤ t

A 5s2 −

5s2 e−4 s

B − 5s2 + 5 (1+4 s)

s2 e−4 s

C 5s2 −

1+4 ss2 e−4 s

D 5s2 −

5 (1+4 s)s2 e−4 s

15. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguiente funcionsiendo H(s) un polinomio de grado 1 en s tal que H(b) 6= 0 y g(t) un polinomio tambien de grado 1.

F (s) =H(s)

9 + 6 s+ s2

A f(t) = g(t) e3 t

B f(t) = g(t) e6 t

C f(t) = g(t) e−3 t

D f(t) = g(t) e−6 t

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 3 4

16. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 25 t si 2 ≤ t < 70 si 7 ≤ t

A −(e−7 s − e−2 s + 7 s e−7 s − 2 s e−2 s

)5s2

B −(e−7 s + e−2 s + 7 s e−7 s + 2 s e−2 s

)5s2

C −(e−7 s + e−2 s + 7 s e−7 s + 2 s e−2 s

)5s

D(e−7 s − e−2 s + 7 s e−7 s − 2 s e−2 s

)5s2

17. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 5con ecuacion:

35 y − 12 y′ + y′′ = 5 e7 t

A Y (s) = 30+5 s35−12 s+s2

B Y (s) = −30+5 s(−7+s) (35−12 s+s2)

C Y (s) = −30+5 s(−7+s) (35+12 s+s2)

D Y (s) = 30+5 s(−7+s) (35−12 s+s2)

18. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 13 t si 0 < t ≤ 3

0 si t > 3

Respuesta:

19. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(8 t) +

116

sen(8 t)

A F (s) = s2

(64+s2)2

B F (s) = s2

(−64+s2)2

C F (s) = s−64+s2

D F (s) = s2

−64+s2

20. En un circuito serie RL con L = 3100 H, R = 300 Ω, y E = 40V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 225 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

21. Determine los valores de A, B, C y D para que la funcion

y = A+B eC x2+Dx

sea la solucion particular que cumple y(0) = 5 a la ecuacion diferencial:

y′ = 20− 4x− 5 y + x y

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 3 5

22. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguente funcion siendoH(s) un polinomio de grado 1.

F (s) =H(s)

−3− 2 s+ s2

A f(t) = Ae−3 t +B e−t

B f(t) = B e−t +Ae3 t

C f(t) = B et +Ae3 t

D f(t) = Ae−3 t +B et

23. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 2 y y′(0) = 2con ecuacion:

49 y + y′′ = 49 t

A Y (s) = 49+2 s2+2 s3

49+s2

B Y (s) = 49+2 s2+2 s3

s2 (49+s2)

C Y (s) = 49−2 s2+2 s3

s2 (49+s2)

D Y (s) = 14+2 s2+2 s3

s2 (49+s2)

24. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para eliminar el cuadrado)

f(t) = 2 sen2(2 t)

A F (s) = 1s + s

4+s2

B F (s) = 2(

1s −

s4+s2

)C F (s) = 2

(1s −

s16+s2

)D F (s) = 1

s −s

16+s2

E F (s) = 14 ( 1

s −s

16+s2 )

25. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 2x (−2 + y)

A y = 2 + e2 x

B y = 2 + ex2

C y = 2 + x2

D (y′)2 = 2 + x

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:4

1. Determine los valores de A, B, C y D para que la funcion

y = A+B eC x2+Dx

sea la solucion particular que cumple y(0) = 3 a la ecuacion diferencial:

y′ = 4− 2x− 2 y + x y

Respuesta:

2. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(9 t) e−8 t

A F (s) = 9145+16 s+s2

B F (s) = 9145−16 s+s2

C F (s) = 8+s145+16 s+s2

D F (s) = −8+s145−16 s+s2

3. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:(2x2 + 6x y + 4 y2

)dx+

(3x2 + 8x y + f y2

)dy = 0

A (2 + 9 yx + 12 y2

x2 + f y3

x3 )3

= C + x

B 2 + 9 yx + 12 y2

x2 + f y3

x3 = C− x

C 2x3 + 9x2 y + 12x y2 + f y3 = C

D 2x3 + 9 y

x4 + 12 y2

x5 + f y3

x5 = C

4. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−11 y + x y′ = x13 e3 x

A y = Cx11 + 1

3 x10 e3 x + 1

9 x11 e3 x

B y = C− 19 x

11 e3 x + 13 x

12 e3 x

C y = Cx11 + 19 x

11 e3 x + 13 x

12 e3 x

D y = Cx11 − 19 x

11 e3 x + 13 x

12 e3 x

5. Determine el valor y(1) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 0, a la ecuacion diferencial:

− 6√x y + y′ = 0

Respuesta:

6. Cual de las siguientes opciones contiene una expresion F (x, y) para sea de variables separables :

y′ = F (x, y)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 4 2

A ln(f(x))− ln(g(y))

B f(x)− g(x)

C ( f(x)g(y) )

12

D ef(x)g(y)

7. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son no lineales:

1. −3x y − sen(x) y′ + y′′ = −ex

2. −4 (y′)2 + y y′′ = 03. 4 y − 6 y′ + y′′ = −3 + x

4. 5x y + y′ + x y′′ = 55. 4− x+ 6x y + y′′ = 5 sen(y)6. 3

√y + 3 y′ + y′′ = 0

Respuesta:

8. En un circuito serie RC con C = 1150H, R = 300Ω, y

E(t) =

2 para 0 ≤ t < 5−2 para 5 ≤ t < 100 para 10 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 15 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

9. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =3

16 + s2

A 34 cos(16 t)

B 34 sen(4 t)

C 34 sen(16 t)

D 3 cos(4 t)

E 3 sen(4 t)

F 34 cos(4 t)

10. La ecuacion diferencial: (yx

+ y2)dx+ (−3 + x y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x y otro en y.

B .. no tiene FI ni en x ni en y.

C .. tiene un FI en y pero no en x.

D .. tiene un FI en x pero no en y.

11. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t2 cos(2 t)

A F (s) = 6 s+s3

(4+s2)3

B F (s) = −12 s+s3

(4+s2)3

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 4 3

C F (s) = −6 s+s3

(4+s2)3

D F (s) = 12 s+s3

(4+s2)3

12. La siguiente ecuacion diferencial es una ecuacion de Bernoulli la cual no es lineal pero se puede convertir en una ecuacionlineal mediante una sustitucion adecuada. Utiliza la sustitucion u = y−3 en la ED de Bernoulli

8 yx

+ y′ = 6 y4

Resuelvela e indica los valores de A, B y D para que

yA = B x+ C xD

sea la solucon soloucion general.

Respuesta:

13. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 4con ecuacion:

35 y + 12 y′ + y′′ = U4(t)

A y(t) = −2 e−7 t + 2 e−5 t + 135 U4(t)− 1

10 e(−20+5 t) U4(t) + 1

14 e(−28+7 t) U4(t)

B y(t) = 2 e−7 t − 2 e−5 t + 135 U4(t) + 1

14 e(28−7 t) U4(t)− 1

10 e(20−5 t) U4(t)

C y(t) = −2 e−7 t + 2 e−5 t + 135 U4(t) + 1

14 e(28−7 t) U4(t)− 1

10 e(20−5 t) U4(t)

D y(t) = −2 e−7 t + 2 e−5 t − 135 U4(t) + 1

14 e(28−7 t) U4(t) + 1

10 e(20−5 t) U4(t)

14. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−8− 8 s−4 s+ s3

A f(t) = 2 + 3 e−2 t − e2 t

B f(t) = 2− 3 e−2 t + e2 t

C f(t) = 2− e−2 t + 3 e2 t

D f(t) = 2 + e−2 t − 3 e2 t

15. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 4x+ 6 y

y′ = 6x+ 4 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = −1

A X(s) = (2 + s)−1, Y (s) = −(2 + s)−1

B X(s) = (10− s)−1, Y (s) = (10− s)−1

C X(s) = (−10 + s)−1, Y (s) = (−10 + s)−1

D X(s) = −(2 + s)−1, Y (s) = (2 + s)−1

16. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 2con ecuacion:

6 y − 5 y′ + y′′ = 2 e3 t

A Y (s) = −4+2 s(−3+s) (6+5 s+s2)

B Y (s) = 4+2 s6−5 s+s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 4 4

C Y (s) = −4+2 s(−3+s) (6−5 s+s2)

D Y (s) = 4+2 s(−3+s) (6−5 s+s2)

17. Indique cuales de las siguientes EDs son lineales:

1. −9 y + 3x y′ − 3x2 y′′ + x3 y(4) = 0

2. 9 y + y y′ = 4 + 6x2

3. dydx =

√1 + 4 ( d

2ydx2 )

2

4. 4 y − 9x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

5. d2rdt2 = − k

r2

6. (− ex x+ y − x y) dx+ x2 dy = 0

7. 5 y + d2ydx2 = sen(y)

8. y − 9 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

Respuesta:

18. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 6 y ED:

4 y + y′ = f(t)

donde

f(t) =

0 t ≤ 04 + 2 t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) =6+ 2

s2− 2

s2e−s+ 4

s−6s e−s

4+s

B Y (s) = 6+ 1s−

1s e−s

4+s

C Y (s) =6+ 2

s2+ 4

s

4+s

D Y (s) = 64+s

19. La cantidad de bacterias de un cultivo crece, en un instante cualquiera, con una rapidez proporcional al numero de ellas endicho instante. Si despues de 5 horas se observa que se tienen 100 bacterias, y que al cabo de 8 horas hay 1200. ¿Cual es elnumero inicial aproximado de bacterias?

A 3.17976

B 0.39747

C 1.58988

D 0.79494

20. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =18t2 sen(4 t)

A F (s) = −16+3 s2

(4+s2)3

B F (s) = −16+3 s2

(16+s2)3

C F (s) = 16+3 s2

(16+s2)3

D F (s) = −16+s2

(16+s2)3

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 4 5

21. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

5 t si 0 ≤ t < 30 si 3 ≤ t

A 5s2 −

5 (1+3 s)s2 e−3 s

B − 5s2 + 5 (1+3 s)

s2 e−3 s

C 5s2 −

5s2 e−3 s

D 5s2 −

1+3 ss2 e−3 s

22. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 4x+ 10 y

x′ + y′ = 10x+ 4 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = −1

A X(s) = 10+s−42−4 s+s2 , Y (s) = −4+s

−42−4 s+s2

B X(s) = −4+s−42−4 s+s2 , Y (s) = 10−s

−42−4 s+s2

C X(s) = 10+s42+4 s−s2 , Y (s) = 4−s

−42−4 s+s2

D X(s) = −4+s42+4 s−s2 , Y (s) = −10+s

−42−4 s+s2

23. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =5 + 8 s

−40 + 3 s+ s2

A f(t) = − 5913 e−8 t + 45

13 e−5 t

B f(t) = 4513 e

5 t + 5913 e

8 t

C f(t) = 5913 e−8 t + 45

13 e5 t

D f(t) = 5913 e−8 t + 45

13 e−5 t

24. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =2 + 5 s25 + s2

A 5 cos(5 t)− 25 sen(5 t)

B 5 cos(5 t) + 25 sen(5 t)

C 25 cos(5 t) + 5 sen(5 t)

D 5 cos(5 t) + 2 sen(5 t)

E 2 cos(5 t) + 5 sen(5 t)

F cos(5 t) + sen(5 t)

25. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = 2 et + e2 t

A F (s) = 5+3 s(1+s) (2+s)

B F (s) = 5−3 s(2−s) (−1+s)

C F (s) = −3+s(2−s) (−1+s)

D F (s) = −3−s(1+s) (2+s)

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:5

1. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguente funcion siendoH(s) un polinomio de grado 1.

F (s) =H(s)

−12− s+ s2

A f(t) = B e3 t +Ae4 t

B f(t) = Ae−4 t +B e3 t

C f(t) = B e−3 t +Ae4 t

D f(t) = Ae−4 t +B e−3 t

2. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 2 y y′(0) = 3con ecuacion:

49 y + y′′ = 49 t

A Y (s) = 49−3 s2+2 s3

s2 (49+s2)

B Y (s) = 14+3 s2+2 s3

s2 (49+s2)

C Y (s) = 49+3 s2+2 s3

s2 (49+s2)

D Y (s) = 49+3 s2+2 s3

49+s2

3. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =2− 5 s16 + s2

A 2 cos(4 t)− 5 sen(4 t)

B −5 cos(4 t)− 12 sen(4 t)

C 12 cos(4 t)− 5 sen(4 t)

D −5 cos(4 t) + 12 sen(4 t)

E −5 cos(4 t) + 2 sen(4 t)

F cos(4 t) + sen(4 t)

4. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. −4 y + y′′ = −5 tan(5x)2. −6x y − 4 y′ + y′′ = 03. −5 y + (y′)2 + y′′ = 44.√y − 5 y′ + y′′ = 0

5. −2x y + y′ + x y′′ = 26. −4 y2 − 4 y′ + x2 y′′ = 0

Respuesta:

5. La ecuacion diferencial:3 y dx+ (35 + 21x+ 8 y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x y otro en y.

B .. tiene un FI en y pero no en x.

C .. tiene un FI en x pero no en y.

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 5 2

D .. no tiene FI ni en x ni en y.

6. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= x9 + 4

xa

y2

A 18

B 0

C −18

D 9

E −9

7. Determine el valor de y(e) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(1) = 1, a la ecuacion diferencial:

y′ =4x y

Respuesta:

8. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para convertir un producto en una suma)

f(t) = sen(4 t) sen(8 t)

A F (s) = s(

116+s2 + 1

64+s2

)B F (s) = 1

2 s(

116+s2 −

1144+s2

)C F (s) = s2

(16+s2) (64+s2)

D F (s) = s(

116+s2 −

1144+s2

)9. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0

con ecuacion:−16 y + 6 y′ + y′′ = t6 e2 t

A Y (s) = 6(−2+s)8 (8+s)

B Y (s) = 720(−2+s)8 (8+s)

C Y (s) = 720(−8+s) (2+s)8

D Y (s) = 720(−2+s)7 (8+s)

10. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguiente funcionsiendo H(s) un polinomio de grado 1 en s tal que H(b) 6= 0 y g(t) un polinomio tambien de grado 1.

F (s) =H(s)

1− 2 s+ s2

A f(t) = et g(t)

B f(t) = g(t) e−t

C f(t) = g(t) e2 t

D f(t) = g(t) e−2 t

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 5 3

11. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =y

x+ 4 tan(

y

x)

A ln(sen(y)) = Cx+ x ln(x)

B ln(sen( yx )) = C + 4 ln(x)

C − ln(sen( yx )) = C + 4 ln(x)

D ln(sec( yx )) = C + 4 ln(x)

E ln(tan( yx )) = C + 4 ln(x)

12. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

16 y + 10 y′ + y′′ = U4(t) + U8(t)

A Y (s) = e4 s+e8 s

s (2+s) (8+s)

B Y (s) = e4 s + 1s (2+s) (8+s) e

8 s

C Y (s) = e−4 s + 1s (2+s) (8+s) e

−8 s

D Y (s) = e−8 s+e−4 s

s (2+s) (8+s)

13. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que

L(√t) =

12

√π

s32

para obtener la transformada de:f(t) = t

32

A F (s) = 3√π

s52

B F (s) = 34

√π

s32

C F (s) = 34

√π

s52

D F (s) = 3√π

s32

14. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = cos(3 t)− 32t sen(3 t)

A F (s) = s2

(9+s2)2

B F (s) = s2

(−9+s2)2

C F (s) = s3

(−9+s2)2

D F (s) = s3

(9+s2)2

15. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(x+ e7 y y3

)y′ = y

A x = C y + 149 e

7 y y + 17 e

7 y y2

B x = 17 e

7 y + Cy + 1

49 e7 y y

C x = C− 149 e

7 y y + 17 e

7 y y2

D x = C y − 149 e

7 y y + 17 e

7 y y2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 5 4

16. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =3

9 + s2

A 3 cos(3 t)

B 3 sen(3 t)

C sen(3 t)

D cos(3 t)

E sen(9 t)

F cos(9 t)

17. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 3x2 (2 + y)

A y = −2 + e3 x

B y = −2 + ex3

C (y′)2 = −2 + x

D y = −2 + x3

18. En un circuito serie RL con L = 350 H, R = 500 Ω, y E = 30V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 6125 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

19. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 3 + 5x+ 9 y

y′ = t+ 9x+ 5 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = 3

A X(s) = 9−15 s−19 s2−s3s2 (−56−10 s+s2) , Y (s) = 5−28 s−6 s2+3 s3

s2 (56+10 s−s2)

B X(s) = 9−15 s+35 s2−s3s2 (−56−10 s+s2) , Y (s) = 5−28 s+24 s2−3 s3

s2 (56+10 s−s2)

C X(s) = 9−15 s+25 s2+s3

s2 (−56−10 s+s2) , Y (s) = 5−28 s+6 s2−3 s3

s2 (56+10 s−s2)

D X(s) = 9−15 s−29 s2+s3

s2 (−56−10 s+s2) , Y (s) = 5−28 s−24 s2+3 s3

s2 (56+10 s−s2)

20. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 15 t si 0 < t ≤ 5

0 si t > 5

Respuesta:

21. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 2, y = ln(16), siguiente:

−y + x ln(x) y′ = 0

A y = − ln(2) + ln(16) + ln(x)

B y = C ln(x)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 5 5

C y = ln(8) ln(x)

D y = 4 ln(x)

22. La cantidad de bacterias de un cultivo crece, en un instante cualquiera, con una rapidez proporcional al numero de ellas endicho instante. Si despues de 6 horas se observa que se tienen 300 bacterias, y que al cabo de 8 horas hay 1200. ¿Cual es elnumero inicial aproximado de bacterias?

A 2.34375

B 4.6875

C 9.375

D 1.17188

23. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = (−1 + 4 t) e−t

A F (s) = 3+s(−1+s)2

B F (s) = 3−s(−1−s)2

C F (s) = 4−ss2 (1+s)

D F (s) = 5−s(−1+s)2

24. La siguiente ED es una del tipo de Bernoulli, la cual es una ecuacion que no siendo lineal se puede transformar en unalineal.

8 yx8

+ y′ = 4 y9

En este caso la sustitucion adecuada es u = y−8. Indique como queda la ED transformada. Reporta en orden los valores deA, B y C para que

u′ +AxB u = C

sea la ED obtenida.

Respuesta:

25. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 4 t+ 3x+ 7 y

y′ = −2 + 7x+ 3 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 4 y y(0) = −2

A X(s) =2 (6+5 s+s2+2 s3)s2 (40+6 s−s2) , Y (s) =

2 (14+3 s−12 s2−s3)s2 (−40−6 s+s2)

B X(s) =2 (−6−5 s+s2+2 s3)s2 (−40−6 s+s2) , Y (s) =

2 (14+3 s+10 s2+s3)s2 (−40−6 s+s2)

C X(s) =2 (−6−5 s+13 s2−2 s3)

s2 (−40−6 s+s2) , Y (s) =2 (14+3 s−18 s2+s3)s2 (−40−6 s+s2)

D X(s) =2 (−6−5 s−13 s2+2 s3)

s2 (−40−6 s+s2) , Y (s) =2 (14+3 s+16 s2−s3)s2 (−40−6 s+s2)

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:6

1. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =1

42− 13 s+ s2

A f(t) = −1 e6 t + e7 t

B f(t) = e−7 t + e−6 t

C f(t) = e6 t + e7 t

D f(t) = e−7 t − e−6 t

2. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =6− 6 s16 + s2

A cos(4 t) + sen(4 t)

B −6 cos(4 t) + 6 sen(4 t)

C 32 cos(4 t)− 6 sen(4 t)

D −6 cos(4 t) + 32 sen(4 t)

E −6 cos(4 t)− 32 sen(4 t)

F 6 cos(4 t)− 6 sen(4 t)

3. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = cos(7 t)− 72t sen(7 t)

A F (s) = s2

(49+s2)2

B F (s) = s3

(−49+s2)2

C F (s) = s3

(49+s2)2

D F (s) = s2

(−49+s2)2

4. Cual de las siguientes opciones contiene una expresion F (x, y) para sea de variables separables :

y′ = F (x, y)

A ( f(x)g(y) )

12

B ln(f(x))− ln(g(y))

C ef(x) − eg(y)

D cos(f(x))− cos(g(y))

5. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 6, y = 0, siguiente:

ey2y y′ = −3 + x

A y2 = ln(C− 6x+ x2)

B y2 = ln(−6x+ x2)

C y2 = ln(C(−6x+ x2

))

D y2 = ln(1− 6x+ x2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 6 2

6. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =6

36 + s2

A 6 sen(6 t)

B cos(6 t)

C sen(6 t)

D 6 cos(6 t)

E cos(36 t)

F sen(36 t)

7. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 6 y ED:

7 y + y′ = f(t)

donde

f(t) =

0 t ≤ 07 + 3 t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) =6+ 3

s2+ 7

s

7+s

B Y (s) = 6+ 1s−

1s e−s

7+s

C Y (s) =6+ 3

s2− 3

s2e−s+ 7

s−10s e−s

7+s

D Y (s) = 67+s

8. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(8x+

y10

e7 y

)y′ = y

A x = C y8 + 149

y8

e7 y − 17y9

e7 y

B x = C− 149

y8

e7 y − 17y9

e7 y

C x = C y8 − 149

y8

e7 y − 17y9

e7 y

D x = Cy8 − 1

7y7

e7 y + 149

y8

e7 y

9. Utilizando la sustitucion y = ux2 resuelva la EDO:

y′ = 4x3 + 2y

x

A y = 4x2 + Cx4

B y = C + 4x2

C y = C + 4x3

D y = Cx2 + 2x4

E y = Cx2 + 4x4

10. En 1960 un artıculo de New York Times anuncio que Arqueologos afirman que la civilizacion Sumeria ocupo el valle delTigris hace 5800 anos . Asumiendo que los arqueologos usaron la tecnica del C-14. Determine el porcentaje del carbonocatorce encontrado en las muestras (con respecto al inicial). Use como dato que la vida media de C-14 es de 5600 anos.

A 0.776786

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 6 3

B 0.487774

C 0.365831

D 0.517857

11. Determine el valor de y(e) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(1) = 1, a la ecuacion diferencial:

y′ =2x y

Respuesta:

12. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 8con ecuacion:

40 y − 13 y′ + y′′ = 8 e5 t

A Y (s) = −32+8 s(−5+s) (40+13 s+s2)

B Y (s) = 32+8 s(−5+s) (40−13 s+s2)

C Y (s) = −32+8 s(−5+s) (40−13 s+s2)

D Y (s) = 32+8 s40−13 s+s2

13. Determine el valor de a para que µ = ya sea factor integrante de la ED:

dx+(−6 +

8xy− 3 y

)dy = 0

Respuesta:

14. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 3 t+ 5x+ 8 y

y′ = −5 + 8x+ 5 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 3 y y(0) = −5

A X(s) = −15−37 s+25 s2+3 s3

s2 (−39−10 s+s2) , Y (s) = 24+25 s−6 s2+5 s3

s2 (−39−10 s+s2)

B X(s) = −15−37 s−55 s2+3 s3

s2 (−39−10 s+s2) , Y (s) = 24+25 s+44 s2−5 s3

s2 (−39−10 s+s2)

C X(s) = 15+37 s+25 s2+3 s3

s2 (39+10 s−s2) , Y (s) = 24+25 s−4 s2−5 s3

s2 (−39−10 s+s2)

D X(s) = −15−37 s+55 s2−3 s3

s2 (−39−10 s+s2) , Y (s) = 24+25 s−54 s2+5 s3

s2 (−39−10 s+s2)

15. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para convertir un producto en una suma)

f(t) = sen(4 t) sen(7 t)

A F (s) = s(

19+s2 −

1121+s2

)B F (s) = 1

2 s(

19+s2 −

1121+s2

)C F (s) = s2

(16+s2) (49+s2)

D F (s) = s(

116+s2 + 1

49+s2

)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 6 4

16. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−32 s

(49 + s2) (81 + s2)

A f(t) = sen(7 t) + sen(9 t)

B f(t) = − cos(7 t) + cos(9 t)

C f(t) = cos(7 t) + cos(9 t)

D f(t) = −sen(7 t) + sen(9 t)

17. En un circuito serie RC con C = 1200H, R = 600Ω, y

E(t) =

3 para 0 ≤ t < 3−3 para 3 ≤ t < 60 para 6 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 9 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

18. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 2x (3 + y)

A y = −3 + x2

B y = −3 + ex2

C (y′)2 = −3 + x

D y = −3 + e2 x

19. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = −3 + 3x+ 8 y

y′ = 5 t+ 8x+ 3 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 5 y y(0) = −3

A X(s) = 40+9 s−42 s2+5 s3

s2 (−55−6 s+s2) , Y (s) = 15+19 s−49 s2+3 s3

s2 (55+6 s−s2)

B X(s) = 40+9 s−12 s2−5 s3

s2 (−55−6 s+s2) , Y (s) = 15+19 s+31 s2+3 s3

s2 (55+6 s−s2)

C X(s) = 40+9 s+36 s2−5 s3

s2 (−55−6 s+s2) , Y (s) = 15+19 s+49 s2−3 s3

s2 (55+6 s−s2)

D X(s) = 40+9 s+6 s2+5 s3

s2 (−55−6 s+s2) , Y (s) = 15+19 s−31 s2−3 s3

s2 (55+6 s−s2)

20. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =4

4 + s2

A 2 sen(2 t)

B 2 sen(4 t)

C 2 cos(2 t)

D 4 sen(2 t)

E 4 cos(2 t)

F 2 cos(4 t)

21. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia: use las definiciones delas funciones de las funciones hiperbolicas mediante exponenciales)

f(t) = − sen(2 t) senh(6 t)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 6 5

A F (s) = 12(6−s) (−2+s) (2+s) (6+s)

B F (s) = −12(4+s2) (36+s2)

C F (s) = −24 s(40−12 s+s2) (40+12 s+s2)

D F (s) = 12(6−s) (6+s) (4+s2)

22. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. −5√y + 4 y′ + y′′ = 0

2. 6− x+ 6x y + y′′ = −6 sen(y)3. −3 y − y′ + y′′ = −6 + x

4. −5 y + 5x y′ + y′′ = sen(x)5. 4x y + y′ + x y′′ = 26. −5 y2 − y′ + x2 y′′ = 0

Respuesta:

23. Indique cual opcion contiene la transformada inversa de Laplace de :

F (s) =s

128 + 16 s+ s2e−π s

A f(t) = e(8π−8 t) (cos(8 t)− 8 sen(8 t)) Uπ(t)

B f(t) = e(8π−8 t) (cos(8 t)− sen(8 t)) Uπ(t)

C f(t) = cos(8 t)Uπ(t) e−8 t

D f(t) = e(8π−8 t) cos(8 t)Uπ(t)

24. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:(3x2

eyx

+ 3 y2

)dx− 3x y dy = 0

A eyx (−x+ y) = Cx+ x ln(x)

B eyx (−x+ y) = C + x ln(x)

C (x− y) exy = C y + y ln(x)

D eyx (−x+ y) = Cx+ x ln(x)

25. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =114t2 sen(7 t)

A F (s) = 49+3 s2

(49+s2)3

B F (s) = −49+3 s2

(7+s2)3

C F (s) = −49+3 s2

(49+s2)3

D F (s) = −49+s2

(49+s2)3

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

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Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:7

1. La cantidad de bacterias de un cultivo crece, en un instante cualquiera, con una rapidez proporcional al numero de ellas endicho instante. Si despues de 5 horas se observa que se tienen 100 bacterias, y que al cabo de 8 horas hay 1000. ¿Cual es elnumero inicial aproximado de bacterias?

A 0.538609

B 4.30887

C 1.07722

D 2.15443

2. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + 5 y2 + x2 y′ = 0

A y = xln(C+x5)

B y = − xC+ln(x5)

C y = xln(C x5)

D y = − xln(C+x5)

3. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = cos(3 t)− 32t sen(3 t)

A F (s) = s3

(9+s2)2

B F (s) = s3

(−9+s2)2

C F (s) = s2

(9+s2)2

D F (s) = s2

(−9+s2)2

4. Indique cual opcion contiene la transformada inversa de Laplace de :

F (s) =s

100 + 16 s+ s2e−π s

A f(t) = e(8π−8 t) (cos(6 t)− 8 sen(6 t)) Uπ(t)

B f(t) = e(8π−8 t) cos(6 t)Uπ(t)

C f(t) = e(8π−8 t)(cos(6 t)− 4

3 sen(6 t))Uπ(t)

D f(t) = cos(6 t)Uπ(t) e−8 t

5. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = − 1128

t cos(8 t) +1

1024sen(8 t)

A F (s) = s(−64+s2)2

B F (s) = s(64+s2)2

C F (s) = 1(64+s2)2

D F (s) = 1(−64+s2)2

6. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 20 + c x+ 5 y + x y

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 7 2

A 4

B 2

C 3

D 8

E 5

7. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para eliminar el cuadrado)

f(t) = 8 sen2(4 t)

A F (s) = 8(

1s −

s64+s2

)B F (s) = 1

16 ( 1s −

s64+s2 )

C F (s) = 4(

1s + s

16+s2

)D F (s) = 4

(1s −

s64+s2

)E F (s) = 8

(1s −

s16+s2

)8. En un circuito serie RL con L = 1

50 H, R = 100 Ω, y E = 20V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corrientetiene el valor 7

50 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

9. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =2

16 + s2

A 2 cos(4 t)

B 12 cos(4 t)

C 12 cos(16 t)

D 2 sen(4 t)

E 12 sen(4 t)

F 12 sen(16 t)

10. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. 3 y2 + 5 y′ + x2 y′′ = 02. −2 y + 5x y′ + y′′ = sen(x)3. 2 y + y′′ = −6 tan(3x)4. y y′ + y′′ = sen(3x)5. (y′)2 + y y′′ = 06. 6x y + y′ + x y′′ = 3

Respuesta:

11. La ecuacion diferencial:

(3 + x y) dx+(x2 +

x

y

)dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. no tiene FI ni en x ni en y.

B .. tiene un FI en x y otro en y.

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 7 3

C .. tiene un FI en y pero no en x.

D .. tiene un FI en x pero no en y.

12. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para convertir un producto en una suma)

f(t) = sen(4 t) sen(7 t)

A F (s) = s2

(16+s2) (49+s2)

B F (s) = s(

19+s2 −

1121+s2

)C F (s) = s

(1

16+s2 + 149+s2

)D F (s) = 1

2 s(

19+s2 −

1121+s2

)13. Determine el valor de y(1) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 1 a la ecuacion diferencial:

y′ = 7

√x

y

Respuesta:

14. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(8x+ e4 y y10

)y′ = y

A x = C y8 − 116 e

4 y y8 + 14 e

4 y y9

B x = C y8 + 116 e

4 y y8 + 14 e

4 y y9

C x = Cy8 + 1

4 e4 y y7 + 1

16 e4 y y8

D x = C− 116 e

4 y y8 + 14 e

4 y y9

15. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia: use las definiciones delas funciones de las funciones hiperbolicas mediante exponenciales)

f(t) = − sen(5 t) senh(2 t)

A F (s) = 10(2−s) (2+s) (25+s2)

B F (s) = 10(2−s) (−5+s) (2+s) (5+s)

C F (s) = −10(4+s2) (25+s2)

D F (s) = −20 s(29−4 s+s2) (29+4 s+s2)

16. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= x3 + 8

xa

y4

A 3

B 0

C 6

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 7 4

D −6

E −3

17. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =1

8 + s3

A f(t) = 112 e

t(e−3 t +

√3 cos(

√3 t)− sen(

√3 t))

B f(t) = 112 (e−3 t + cos(

√3 t) +

√3 sen(

√3 t)) e−t

C f(t) = 12 t

2 e−2 t

D f(t) = 112 e

t(e−3 t − cos(

√3 t) +

√3 sen(

√3 t))

18. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguente funcion siendoH(s) un polinomio de grado 1.

F (s) =H(s)

4 + 5 s+ s2

A f(t) = B e−t +Ae4 t

B f(t) = Ae−4 t +B et

C f(t) = B et +Ae4 t

D f(t) = Ae−4 t +B e−t

19. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 4 y y′(0) = 0 con ecuacion:

4 y + y′′ = 4 sen(2 t)

Respuesta:

20. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 4con ecuacion:

28 y − 11 y′ + y′′ = 4 e7 t

A Y (s) = 24+4 s28−11 s+s2

B Y (s) = −24+4 s(−7+s) (28+11 s+s2)

C Y (s) = 24+4 s(−7+s) (28−11 s+s2)

D Y (s) = −24+4 s(−7+s) (28−11 s+s2)

21. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =2− 5 s36 + s2

A −5 cos(6 t)− 13 sen(6 t)

B −5 cos(6 t) + 13 sen(6 t)

C −5 cos(6 t) + 2 sen(6 t)

D cos(6 t) + sen(6 t)

E 2 cos(6 t)− 5 sen(6 t)

F 13 cos(6 t)− 5 sen(6 t)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 7 5

22. Indique cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son de orden 2:

1. 2 y − 8x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

2. 7 y + (y′)2 = 4 + 6x2

3. y − 3 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

4. dydx =

√1 + 9 ( d

2ydx2 )

2

5. 7 y3 + d2ydx2 = sen(y)

6. d2rdt2 = − 7+4 t

r2

7. −5 y + 8x y′ − 7x2 y′′ + x3 y(4) = 0

8. (−5 ex x+ y − x y) dx+ 8x2 dy = 0

Respuesta:

23. Indicar la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =2x+ y

x

A y = C− 2x2

B u = C + 2 ln(x)

C y = C + 2 ln(x)

D y = Cx+ 2x ln(x)

E y = 2x ln(x)

F u = C− 2x2

G y = C + 2x ln(x)

H y =(C− 2

x2

)x

24. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 2x+ 8 y

y′ = 8x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = −2

A X(s) = 18−s−60−4 s+s2 , Y (s) = 2 (−6+s)

−60−4 s+s2

B X(s) = 14+s60+4 s−s2 , Y (s) = 4+2 s

60+4 s−s2

C X(s) = −18+s−60−4 s+s2 , Y (s) = 2 (−6+s)

60+4 s−s2

D X(s) = 14+s−60−4 s+s2 , Y (s) = 2 (2+s)

−60−4 s+s2

25. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−9 + s) X(s)− 3Y (s) =9s

X(s) + (−5 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

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Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:8

1. La siguiente ED es una del tipo de Bernoulli, la cual es una ecuacion que no siendo lineal se puede transformar en unalineal.

7 yx4

+ y′ = 3 y8

En este caso la sustitucion adecuada es u = y−7. Indique como queda la ED transformada. Reporta en orden los valores deA, B y C para que

u′ +AxB u = C

sea la ED obtenida.

Respuesta:

2. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 2 y y′(0) = 0 con ecuacion:

4 y + y′′ = 2 cos(2 t)

Respuesta:

3. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−15 s

(49 + s2) (64 + s2)

A f(t) = sen(7 t) + sen(8 t)

B f(t) = −sen(7 t) + sen(8 t)

C f(t) = − cos(7 t) + cos(8 t)

D f(t) = cos(7 t) + cos(8 t)

4. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + (5 + x) y′ = 0

A y = ex (5 + x)

B y = ex

(5+x)5

C y = ex (5 + x)5

D y = ex

5+x

5. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 12 t si 0 < t ≤ 2

0 si t > 2

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 8 2

6. La ecuacion diferencial:2 y dx+ (18 + 12x+ 7 y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x y otro en y.

B .. tiene un FI en x pero no en y.

C .. no tiene FI ni en x ni en y.

D .. tiene un FI en y pero no en x.

7. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 2, y = 0, siguiente:

ey2y y′ = −1 + x

A y2 = ln(−2x+ x2)

B y2 = ln(1− 2x+ x2)

C y2 = ln(C− 2x+ x2)

D y2 = ln(C(−2x+ x2

))

8. Determine el valor de y(1) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 1 a la ecuacion diferencial:

y′ = 4

√x

y

Respuesta:

9. Indique cuales de las siguientes EDs no son lineales de primer orden:

1. 3 y + x dydx − 5 ( dydx )

4= 0

2. (−4 ex x+ y − 6x y) dx+ x2 dy = 0

3. 5 y + (2− x) y′ = cos(x)

4. 2 y2 + dydx = 6 sen(4x)

5. 6x y + dydx = 6

y

6. 2 y + y y′ = 6 + 4x2

7. dydx + 3

y =√

6 + 6x2

8. 2x y + x3 dydx = 4 y

Respuesta:

10. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para convertir un producto en una suma)

f(t) = sen(4 t) sen(8 t)

A F (s) = 12 s(

116+s2 −

1144+s2

)B F (s) = s

(1

16+s2 + 164+s2

)C F (s) = s2

(16+s2) (64+s2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 8 3

D F (s) = s(

116+s2 −

1144+s2

)11. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 5 y ED:

8 y + y′ = f(t)

donde

f(t) =

0 t ≤ 08 + 3 t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) = 58+s

B Y (s) = 5+ 1s−

1s e−s

8+s

C Y (s) =5+ 3

s2− 3

s2e−s+ 8

s−11s e−s

8+s

D Y (s) =5+ 3

s2+ 8

s

8+s

12. Indique cual opcion contiene la transformada inversa de Laplace de :

F (s) =s

68 + 16 s+ s2e−π s

A f(t) = e(8π−8 t) (cos(2 t)− 4 sen(2 t)) Uπ(t)

B f(t) = cos(2 t)Uπ(t) e−8 t

C f(t) = e(8π−8 t) cos(2 t)Uπ(t)

D f(t) = e(8π−8 t) (cos(2 t)− 8 sen(2 t)) Uπ(t)

13. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = −2 + 3x+ 10 y

y′ = 4 t+ 10x+ 3 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 4 y y(0) = −2

A X(s) =2 (20+3 s−17 s2+2 s3)s2 (−91−6 s+s2) , Y (s) =

2 (−6−8 s+23 s2−s3)s2 (−91−6 s+s2)

B X(s) =2 (20+3 s−5 s2−2 s3)s2 (−91−6 s+s2) , Y (s) =

2 (6+8 s+17 s2+s3)s2 (91+6 s−s2)

C X(s) =2 (20+3 s+15 s2−2 s3)s2 (−91−6 s+s2) , Y (s) =

2 (−6−8 s−23 s2+s3)s2 (−91−6 s+s2)

D X(s) =2 (20+3 s+3 s2+2 s3)s2 (−91−6 s+s2) , Y (s) =

2 (−6−8 s+17 s2+s3)s2 (−91−6 s+s2)

14. En un circuito serie RL con L = 1100 H, R = 500 Ω, y E = 60V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 9125 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

15. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =2

(6 + s)3

A f(t) = t2 e−6 t

B f(t) = 2 t2 e−6 t

C f(t) = 2 t2 e6 t

D f(t) = t2 e6 t

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 8 4

16. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que

L(t52 ) =

158

√π

s72

para obtener la transformada de:f(t) = t

72

A F (s) = 1054

√π

s92

B F (s) = 1054

√π

s72

C F (s) = 10516

√π

s72

D F (s) = 10516

√π

s92

17. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(x+ e8 y y3

)y′ = y

A x = C− 164 e

8 y y + 18 e

8 y y2

B x = C y + 164 e

8 y y + 18 e

8 y y2

C x = C y − 164 e

8 y y + 18 e

8 y y2

D x = 18 e

8 y + Cy + 1

64 e8 y y

18. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =x− yx+ 3 y

A −1 + 2 yx + 3 y2

x2 = Cx

B −1 + 2 yx + 3 y2

x2 = C + x

C x2(1− 2 y − 3 y2

)= C

D − 23 x+ y = C

E −1 + 2 yx + 3 y2

x2 = Cx2

F − 23 + y

x = C− x

19. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =2

36 + s2

A 13 sen(6 t)

B 2 sen(6 t)

C 13 cos(6 t)

D 2 cos(6 t)

E 13 cos(36 t)

F 13 sen(36 t)

20. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = e−4 t + 2 e5 t

A F (s) = −3−3 s(−4−s) (−5+s)

B F (s) = 13−s(−4+s) (5+s)

C F (s) = −3+3 s(−4+s) (5+s)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 8 5

D F (s) = 13+s(−4−s) (−5+s)

21. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:f(t) = t4 e5 t

A F (s) = 24(−5+s)4

B F (s) = 24(5+s)5

C F (s) = 24(−5+s)5

D F (s) = 24(5+s)4

22. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =cos(8 t)− cos(9 t)

t

A F (s) = ln( 8+s9+s )

B F (s) = s64+s2 + s

81+s2

C F (s) = 12 ln( 81+s2

64+s2 )

D F (s) = s64+s2 −

s81+s2

23. Una fragmento de la pata de la silla de la tumba Tutankhamon contenıa el 66 por ciento del carbono 14 radiactivo quecontiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la edad de la tumba en anos, sabiendo que lavida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

24. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 2x+ 8 y

x′ + y′ = 8x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = −3

A X(s) = 18+s30+2 s−s2 , Y (s) = 3 (4−s)

−30−2 s+s2

B X(s) = 18+s−30−2 s+s2 , Y (s) = 3 (−4+s)

−30−2 s+s2

C X(s) = −12+s−30−2 s+s2 , Y (s) = 3 (6−s)

−30−2 s+s2

D X(s) = −12+s30+2 s−s2 , Y (s) = 3 (−6+s)

−30−2 s+s2

25. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= xa + 7 ln(y6 x)

A 1

B −6

C 7

D 42

E 0

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:9

1. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 4con ecuacion:

20 y − 9 y′ + y′′ = 4 e5 t

A Y (s) = −16+4 s(−5+s) (20+9 s+s2)

B Y (s) = 16+4 s20−9 s+s2

C Y (s) = −16+4 s(−5+s) (20−9 s+s2)

D Y (s) = 16+4 s(−5+s) (20−9 s+s2)

2. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =10

16 + s2

A 52 sen(4 t)

B 52 cos(4 t)

C 52 cos(16 t)

D 52 sen(16 t)

E 10 cos(4 t)

F 10 sen(4 t)

3. La ecuacion diferencial:

(5 + x y) dx+(x2 +

x

y

)dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x y otro en y.

B .. tiene un FI en x pero no en y.

C .. tiene un FI en y pero no en x.

D .. no tiene FI ni en x ni en y.

4. Indique cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son de orden 2:

1. (−9 ex x+ y − x y) dx+ 4x2 dy = 0

2. −4 y + 9x y′ − 3x2 y′′ + x3 y(4) = 0

3. 3 y3 + d2ydx2 = sen(y)

4. d2rdt2 = − 7+8 t

r2

5. dydx =

√1 + 3 ( d

2ydx2 )

2

6. 6 y + (y′)2 = 2 + 7x2

7. 5 y − 7x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

8. y − 4 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 9 2

5. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 5 y y′(0) = 0 con ecuacion:

9 y + y′′ = 5 cos(3 t)

Respuesta:

6. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = −1 + e−5 t − 5 t

A F (s) = 25(−5+s) s2

B F (s) = 5(−5+s) s3

C F (s) = −25−10 ss2 (5+s)

D F (s) = 5s3 (5+s)

7. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =2

36 + s2

A 2 cos(6 t)

B 13 sen(36 t)

C 13 sen(6 t)

D 13 cos(36 t)

E 13 cos(6 t)

F 2 sen(6 t)

8. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = 2 e−5 t + e4 t

A F (s) = 3−3 s(4−s) (5+s)

B F (s) = −13+s(4−s) (5+s)

C F (s) = 3+3 s(−5+s) (4+s)

D F (s) = −13−s(−5+s) (4+s)

9. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =s

85 + 4 s+ s2

A f(t) = cos(9 t)− 2 sen(9 t)

B f(t) = (cos(9 t)− 29 sen(9 t)) e−2 t

C f(t) = cos(9 t)− 29 sen(9 t)

D f(t) = (cos(9 t)− 2 sen(9 t)) e−2 t

10. Determine el valor y(1) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 0, a la ecuacion diferencial:

− 3√x y + y′ = 0

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 9 3

11. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =sen(2 t)

t

A F (s) = Atan( 12 s)

B F (s) = Atan( 2s )

C F (s) = Atan(s)

D F (s) = 12 Atan(s)

12. La siguiente ED es una del tipo de Bernoulli, la cual es una ecuacion que no siendo lineal se puede transformar en unalineal.

5 yx4

+ y′ = 4 y7

En este caso la sustitucion adecuada es u = y−6. Indique como queda la ED transformada. Reporta en orden los valores deA, B y C para que

u′ +AxB u = C

sea la ED obtenida.

Respuesta:

13. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 2con ecuacion:

18 y + 9 y′ + y′′ = U2(t)

A y(t) = − 23 e−6 t + 2

3 e−3 t − 1

18 U2(t) + 118 e

(12−6 t) U2(t) + 19 e

(6−3 t) U2(t)

B y(t) = − 23 e−6 t + 2

3 e−3 t + 1

18 U2(t)− 19 e

(−6+3 t) U2(t) + 118 e

(−12+6 t) U2(t)

C y(t) = 23 e−6 t − 2

3 e−3 t + 1

18 U2(t) + 118 e

(12−6 t) U2(t)− 19 e

(6−3 t) U2(t)

D y(t) = − 23 e−6 t + 2

3 e−3 t + 1

18 U2(t) + 118 e

(12−6 t) U2(t)− 19 e

(6−3 t) U2(t)

14. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 12 + c x+ 3 y + x y

A 3

B 4

C 5

D 2

E 8

15. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 4x+ 6 y

x′ + y′ = 6x+ 4 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = −1

A X(s) = −4+s−10−4 s+s2 , Y (s) = 6−s

−10−4 s+s2

B X(s) = 6+s−10−4 s+s2 , Y (s) = −4+s

−10−4 s+s2

C X(s) = 6+s10+4 s−s2 , Y (s) = 4−s

−10−4 s+s2

D X(s) = −4+s10+4 s−s2 , Y (s) = −6+s

−10−4 s+s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 9 4

16. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(16x+ e2 y y18

)y′ = y

A x = C y16 − 14 e

2 y y16 + 12 e

2 y y17

B x = C− 14 e

2 y y16 + 12 e

2 y y17

C x = Cy16 + 1

2 e2 y y15 + 1

4 e2 y y16

D x = C y16 + 14 e

2 y y16 + 12 e

2 y y17

17. En un circuito serie RL con L = 350 H, R = 200 Ω, y E = 30V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 350 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

18. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia: use las definiciones delas funciones de las funciones hiperbolicas mediante exponenciales)

f(t) = sen(4 t) senh(t)

A F (s) = 4(1+s2) (16+s2)

B F (s) = −4(1−s) (1+s) (16+s2)

C F (s) = −4(1−s) (−4+s) (1+s) (4+s)

D F (s) = 8 s(17−2 s+s2) (17+2 s+s2)

19. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =− cos(3 t) + cos(4 t)

t

A F (s) = s9+s2 + s

16+s2

B F (s) = − s9+s2 + s

16+s2

C F (s) = ln( 4+s3+s )

D F (s) = 12 ln( 9+s2

16+s2 )

20. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =17 s

(64 + s2) (81 + s2)

A f(t) = cos(8 t) + cos(9 t)

B f(t) = cos(8 t)− cos(9 t)

C f(t) = sen(8 t)− sen(9 t)

D f(t) = sen(8 t) + sen(9 t)

21. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. −5x y + y′ + x y′′ = 52. −3 y2 + 3 y′ + x2 y′′ = 03. −6x y − 2 sen(x) y′ + y′′ = 6 ex

4. 6 y y′ + y′′ = −3 sen(4x)5. −6 y + 3x y′ + y′′ = sen(x)6. −1− x− 3x y + y′′ = 2 sen(y)

Respuesta:

22. En 1960 un artıculo de New York Times anuncio que Arqueologos afirman que la civilizacion Sumeria ocupo el valle delTigris hace 5850 anos . Asumiendo que los arqueologos usaron la tecnica del C-14. Determine el porcentaje del carbonocatorce encontrado en las muestras (con respecto al inicial). Use como dato que la vida media de C-14 es de 5600 anos.

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 9 5

A 0.484765

B 0.363574

C 0.783482

D 0.522321

23. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + y2 + x2 y′ = 0

A y = xln(C x)

B y = xln(C+x)

C y = − xln(C+x)

D y = − xC+ln(x)

24. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−10 + s) X(s)− 4Y (s) =10s

X(s) + (−5 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

25. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 2, y = ln(8), siguiente:

−y + x ln(x) y′ = 0

A y = ln(4) ln(x)

B y = 3 ln(x)

C y = C ln(x)

D y = − ln(2) + ln(8) + ln(x)

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:10

1. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 4con ecuacion:

8 y − 6 y′ + y′′ = 4 e2 t

A Y (s) = 4+4 s(−2+s) (8−6 s+s2)

B Y (s) = −4+4 s(−2+s) (8−6 s+s2)

C Y (s) = −4+4 s(−2+s) (8+6 s+s2)

D Y (s) = 4+4 s8−6 s+s2

2. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son no lineales:

1. 5x y + y′ + x y′′ = 42. −6 y + y′′ = −6 tan(2x)3. 5 (y′)2 + y y′′ = 04. 2 y y′ + y′′ = 6 sen(6x)5. 2 y − 3 y′ + y′′ = −4 + x

6. 2− x− x y + y′′ = −3 sen(y)

Respuesta:

3. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 3 t+ 5x+ 9 y

y′ = 2 + 9x+ 5 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 3 y y(0) = 2

A X(s) =3 (−5+7 s+11 s2−s3)s2 (−56−10 s+s2) , Y (s) = 27−10 s−35 s2+2 s3

s2 (−56−10 s+s2)

B X(s) =3 (−5+7 s−s2−s3)s2 (−56−10 s+s2) , Y (s) = 27−10 s−15 s2−2 s3

s2 (−56−10 s+s2)

C X(s) =3 (−5+7 s+s2+s3)s2 (−56−10 s+s2) , Y (s) = 27−10 s+19 s2+2 s3

s2 (−56−10 s+s2)

D X(s) =3 (−5+7 s−11 s2+s3)s2 (−56−10 s+s2) , Y (s) = 27−10 s+39 s2−2 s3

s2 (−56−10 s+s2)

4. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 3con ecuacion:

24 y + 11 y′ + y′′ = U3(t)

A y(t) = 35 e−8 t − 3

5 e−3 t + 1

24 U3(t) + 140 e

(24−8 t) U3(t)− 115 e

(9−3 t) U3(t)

B y(t) = − 35 e−8 t + 3

5 e−3 t + 1

24 U3(t) + 140 e

(24−8 t) U3(t)− 115 e

(9−3 t) U3(t)

C y(t) = − 35 e−8 t + 3

5 e−3 t + 1

24 U3(t)− 115 e

(−9+3 t) U3(t) + 140 e

(−24+8 t) U3(t)

D y(t) = − 35 e−8 t + 3

5 e−3 t − 1

24 U3(t) + 140 e

(24−8 t) U3(t) + 115 e

(9−3 t) U3(t)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 10 2

5. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguiente funcionsiendo H(s) un polinomio de grado 1 en s tal que H(b) 6= 0 y g(t) un polinomio tambien de grado 1.

F (s) =H(s)

4− 4 s+ s2

A f(t) = g(t) e−4 t

B f(t) = g(t) e4 t

C f(t) = g(t) e2 t

D f(t) = g(t) e−2 t

6. La ecuacion diferencial:(−8− x− 8 y) dx+ 4x dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en y pero no en x.

B .. tiene un FI en x y otro en y.

C .. no tiene FI ni en x ni en y.

D .. tiene un FI en x pero no en y.

7. En un circuito serie RL con L = 3100 H, R = 600 Ω, y E = 20V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 275 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

8. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−12 y + x y′ = x14 cos(x)

A y = C + x12 cos(x) + x13 sen(x)

B y = C− x12 cos(x) + x13 sen(x)

C y = Cx12 − x12 cos(x) + x13 sen(x)

D y = Cx12 + x12 cos(x) + x13 sen(x)

9. Determine los valores de A, B, C y D para que la funcion

y = A+B eC x2+Dx

sea la solucion particular que cumple y(0) = 7 a la ecuacion diferencial:

y′ = 12− 6x− 2 y + x y

Respuesta:

10. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =18t2 sen(4 t)

A F (s) = −16+s2

(16+s2)3

B F (s) = −16+3 s2

(16+s2)3

C F (s) = 16+3 s2

(16+s2)3

D F (s) = −16+3 s2

(4+s2)3

11. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 24 + c x+ 8 y + x y

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 10 3

A 32

B 3

C 4

D 6

E 2

12. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + 4 y2 + x2 y′ = 0

A y = xln(C+x4)

B y = xln(C x4)

C y = − xC+ln(x4)

D y = − xln(C+x4)

13. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

6 t si 0 ≤ t < 10 si 1 ≤ t

A 6s2 −

6 (1+s)s2 e−s

B 6s2 −

1+ss2 e−s

C 6s2 −

6s2 e−s

D − 6s2 + 6 (1+s)

s2 e−s

14. Determine el valor y(3) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 3, a la ecuacion diferencial:

y + (3 + x) y′ = 0

Respuesta:

15. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =9x− 2 y

x

Respuesta:

16. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(4 t) +

18

sen(4 t)

A F (s) = s2

(−16+s2)2

B F (s) = s2

(16+s2)2

C F (s) = s2

−16+s2

D F (s) = s−16+s2

17. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =10

25 + s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 10 4

A 2 sen(5 t)

B 2 cos(25 t)

C 10 sen(5 t)

D 2 sen(25 t)

E 10 cos(5 t)

F 2 cos(5 t)

18. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(7 t) e−7 t

A F (s) = 798+14 s+s2

B F (s) = −7+s98−14 s+s2

C F (s) = 7+s98+14 s+s2

D F (s) = 798−14 s+s2

19. En 1960 un artıculo de New York Times anuncio que Arqueologos afirman que la civilizacion Sumeria ocupo el valle delTigris hace 5350 anos . Asumiendo que los arqueologos usaron la tecnica del C-14. Determine el porcentaje del carbonocatorce encontrado en las muestras (con respecto al inicial). Use como dato que la vida media de C-14 es de 5600 anos.

A 0.477679

B 0.515714

C 0.386785

D 0.716518

20. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 2x+ 7 y

y′ = 7x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 2 y y(0) = 5

A X(s) = 31+2 s−45−4 s+s2 , Y (s) = 4+5 s

−45−4 s+s2

B X(s) = −39+2 s−45−4 s+s2 , Y (s) = 24−5 s

−45−4 s+s2

C X(s) = 39−2 s−45−4 s+s2 , Y (s) = 24−5 s

45+4 s−s2

D X(s) = 31+2 s45+4 s−s2 , Y (s) = 4+5 s

45+4 s−s2

21. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 45 t si 4 ≤ t < 60 si 6 ≤ t

A −(e−6 s + e−4 s + 6 s e−6 s + 4 s e−4 s

)5s2

B −(e−6 s + e−4 s + 6 s e−6 s + 4 s e−4 s

)5s

C −(e−6 s − e−4 s + 6 s e−6 s − 4 s e−4 s

)5s2

D(e−6 s − e−4 s + 6 s e−6 s − 4 s e−4 s

)5s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 10 5

22. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 3 y y′(0) = 0 con ecuacion:

16 y + y′′ = 3 cos(4 t)

Respuesta:

23. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = 5 e−2 t + e4 t

A F (s) = 18+6 s(−2+s) (4+s)

B F (s) = −22+4 s(4−s) (2+s)

C F (s) = 18−6 s(4−s) (2+s)

D F (s) = −22−4 s(−2+s) (4+s)

24. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =1

512 + s3

A f(t) = 12 t

2 e−8 t

B f(t) = 1192 (e−12 t − cos(4

√3 t) +

√3 sen(4

√3 t)) e4 t

C f(t) = 1192 (e−12 t + cos(4

√3 t) +

√3 sen(4

√3 t)) e−4 t

D f(t) = 1192 (e−12 t +

√3 cos(4

√3 t)− sen(4

√3 t)) e4 t

25. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 3x2 (2 + y)

A y = −2 + e3 x

B y = −2 + x3

C y = −2 + ex3

D (y′)2 = −2 + x

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:11

1. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 3x2 (−4 + y)

A y = 4 + ex3

B y = 4 + x3

C y = 4 + e3 x

D (y′)2 = 4 + x

2. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = e−4 t + 3 e−3 t

A F (s) = −15−4 s(−4−s) (3+s)

B F (s) = −15+4 s(−4+s) (−3+s)

C F (s) = 9+2 s(−4−s) (3+s)

D F (s) = 9−2 s(−4+s) (−3+s)

3. Determine el valor y(8) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 8, a la ecuacion diferencial:

y + (8 + x) y′ = 0

Respuesta:

4. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−3 y + x y′ = x5 cos(9x)

A y = Cx3 − 181 x

3 cos(9x) + 19 x

4 sen(9x)

B y = C− 181 x

3 cos(9x) + 19 x

4 sen(9x)

C y = Cx3 + 181 x

3 cos(9x) + 19 x

4 sen(9x)

D y = C + 181 x

3 cos(9x) + 19 x

4 sen(9x)

5. Use la transformada de Laplace para resolver la siguiente ED con condiciones iniciales y(0) = 7 y y′(0) = 0 :

64 y + y′′ = sen(5 t)U2π(t)

A y(t) = 7 cos(8 t)− 139 sen(5 t)U2π(t) + 5

312 sen(8 t)U2π(t)

B y(t) = 7 sen(8 t) + 139 cos(5 t)U2π(t) + 5

312 cos(8 t)U2π(t)

C y(t) = 7 cos(8 t) + 139 sen(5 t)U2π(t)− 5

312 sen(8 t)U2π(t)

D y(t) = 7 cos(8 t) + 139 sen(5 t)U2π(t) + 5

312 sen(8 t)U2π(t)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 11 2

6. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =cos(4 t)− cos(9 t)

t

A F (s) = ln( 4+s9+s )

B F (s) = 12 ln( 81+s2

16+s2 )

C F (s) = s16+s2 −

s81+s2

D F (s) = s16+s2 + s

81+s2

7. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 3 y y′(0) = 0 con ecuacion:

16 y + y′′ = 3 sen(4 t)

Respuesta:

8. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = −e4 y + e(8 x+4 y)

A y = C + 18 e

8 x

B e−4 y = C− 2 e8 x + 14 x

C e−4 y = C− 12 e

8 x + 4x

D y = C + 8 e8 x

E e4 y = −4 + C + 12 e

8 x

F e4 y = C + 12 e

8 x − 4x

9. Un trozo de madera de una viga de una casa construida en Babilonia durante el reinado de Hamurabi contenıa el 57 porciento del carbono 14 radiactivo que contiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la antiguedadde la construccion, sabiendo que la vida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 14 t si 0 < t ≤ 4

0 si t > 4

Respuesta:

11. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−8 + s) X(s) + 3Y (s) =8s

X(s) + (−10 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 11 3

12. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son no lineales:

1. −5√y + 3 y′ + y′′ = 0

2. −5x y + sen(x) y′ + y′′ = 6 ex

3. 3 y2 + 6 y′ + x2 y′′ = 04. 1− x+ 4x y + y′′ = 6 sen(y)5. 2x y + 6 y′ + y′′ = 06. −3x y + y′ + x y′′ = 2

Respuesta:

13. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =7 + 2 s

−35 + 2 s+ s2

A f(t) = 712 e−7 t + 17

12 e−5 t

B f(t) = 712 e−7 t + 17

12 e5 t

C f(t) = − 712 e−7 t + 17

12 e−5 t

D f(t) = 1712 e

5 t + 712 e

7 t

14. La ecuacion diferencial:

(3 + x y) dx+(x2 +

x

y

)dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x pero no en y.

B .. tiene un FI en y pero no en x.

C .. no tiene FI ni en x ni en y.

D .. tiene un FI en x y otro en y.

15. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

6 si 0 ≤ t < 10 si 1 ≤ t

A 6− 6 e−s

B − 6s + 6

s e−s

C −6 + 6 e−s

D 6 s− 6 s e−s

E 6s −

6s e−s

16. En un circuito serie RC con C = 1120H, R = 300Ω, y

E(t) =

2 para 0 ≤ t < 4−2 para 4 ≤ t < 80 para 8 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 12 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

17. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

4 t si 0 ≤ t < 40 si 4 ≤ t

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 11 4

A − 4s2 + 4 (1+4 s)

s2 e−4 s

B 4s2 −

4s2 e−4 s

C 4s2 −

4 (1+4 s)s2 e−4 s

D 4s2 −

1+4 ss2 e−4 s

18. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

−16 y + 6 y′ + y′′ = t3 e2 t

A Y (s) = 6(−8+s) (2+s)5

B Y (s) = 6(−2+s)4 (8+s)

C Y (s) = 3(−2+s)5 (8+s)

D Y (s) = 6(−2+s)5 (8+s)

19. Cual de las siguientes opciones contiene una expresion F (x, y) para sea de variables separables :

y′ = F (x, y)

A f(x)− g(x)

B ln(f(x))− ln(g(y))

C ef(x)g(y)

D f(x)g(y)

20. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 5x+ 6 y

y′ = 6x+ 5 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 4 y y(0) = −1

A X(s) = 2 (−7+2 s)−11−10 s+s2 , Y (s) = 19+s

−11−10 s+s2

B X(s) = 2 (−13+2 s)−11−10 s+s2 , Y (s) = −29+s

11+10 s−s2

C X(s) = 2 (13−2 s)−11−10 s+s2 , Y (s) = 29−s

11+10 s−s2

D X(s) = 2 (7−2 s)−11−10 s+s2 , Y (s) = 19+s

11+10 s−s2

21. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(2 t) e−2 t

A F (s) = 28−4 s+s2

B F (s) = −2+s8−4 s+s2

C F (s) = 2+s8+4 s+s2

D F (s) = 28+4 s+s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 11 5

22. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =y

x+ 9 y

A − ln( 110 − u) = C + ln(x)

B − 1y + 9 ln(y) = C− 9 ln(x)

C − 1u + 9 ln(u) = C− 9 ln(x)

D − ln( 110 −

yx ) = C + ln(x)

E − xy + 9 ln(y) = C

F y = C + ln(9 + x)

23. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−60 s

(4 + s2) (64 + s2)

A f(t) = cos(2 t) + cos(8 t)

B f(t) = −sen(2 t) + sen(8 t)

C f(t) = sen(2 t) + sen(8 t)

D f(t) = − cos(2 t) + cos(8 t)

24. La siguiente ecuacion diferencial es una ecuacion de Bernoulli la cual no es lineal pero se puede convertir en una ecuacionlineal mediante una sustitucion adecuada. Utiliza la sustitucion u = y−8 en la ED de Bernoulli

5 yx

+ y′ = 9 y9

Resuelvela e indica los valores de A, B y D para que

yA = B x+ C xD

sea la solucon soloucion general.

Respuesta:

25. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = − 150t cos(5 t) +

1250

sen(5 t)

A F (s) = 1(−25+s2)2

B F (s) = 1(25+s2)2

C F (s) = s(−25+s2)2

D F (s) = s(25+s2)2

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:12

1. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = cos(2 t)− t sen(2 t)

A F (s) = s2

(−4+s2)2

B F (s) = s2

(4+s2)2

C F (s) = s3

(4+s2)2

D F (s) = s3

(−4+s2)2

2. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 56 + c x+ 7 y + x y

A 9

B 16

C 7

D 8

E 4

3. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

−28 y − 3 y′ + y′′ = t5 e7 t

A Y (s) = 120(−7+s)7 (4+s)

B Y (s) = 5(−7+s)7 (4+s)

C Y (s) = 120(−7+s)6 (4+s)

D Y (s) = 120(−4+s) (7+s)7

4. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(8 t) e−4 t

A F (s) = 880+8 s+s2

B F (s) = −4+s80−8 s+s2

C F (s) = 4+s80+8 s+s2

D F (s) = 880−8 s+s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 12 2

5. Indique cuales de las siguientes EDs no son lineales de primer orden:

1. 5 y2 + dydx = 3 sen(6x)

2. (−4 ex x+ y − 6x y) dx+ x2 dy = 0

3. 3x y + x3 dydx = 2 y

4. 2x y + dydx = 5

y

5. 2 y + (2− x) y′ = cos(x)

6. 4 y + y y′ = 4 + 3x2

7. dydx + 4

y =√

4 + 2x2

8. 5 y + x dydx − 5 ( dydx )

4= 0

Respuesta:

6. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 13 t si 0 < t ≤ 3

0 si t > 3

Respuesta:

7. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−33 s

(16 + s2) (49 + s2)

A f(t) = sen(4 t) + sen(7 t)

B f(t) = −sen(4 t) + sen(7 t)

C f(t) = cos(4 t) + cos(7 t)

D f(t) = − cos(4 t) + cos(7 t)

8. La siguiente ED es una del tipo de Bernoulli, la cual es una ecuacion que no siendo lineal se puede transformar en unalineal.

8 yx6

+ y′ = 5 y6

En este caso la sustitucion adecuada es u = y−5. Indique como queda la ED transformada. Reporta en orden los valores deA, B y C para que

u′ +AxB u = C

sea la ED obtenida.

Respuesta:

9. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + y2 + x2 y′ = 0

A y = − xC+ln(x)

B y = xln(C+x)

C y = − xln(C+x)

D y = xln(C x)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 12 3

10. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−4 + s) X(s) + 2Y (s) =4s

X(s) + (−5 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

11. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 6 y y′(0) = 0 con ecuacion:

9 y + y′′ = 6 sen(3 t)

Respuesta:

12. Determine el valor de y(e) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(1) = 1, a la ecuacion diferencial:

y′ =2x y

Respuesta:

13. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para convertir un producto en una suma)

f(t) = sen(3 t) sen(5 t)

A F (s) = s(

19+s2 + 1

25+s2

)B F (s) = 1

2 s(

14+s2 −

164+s2

)C F (s) = s

(1

4+s2 −1

64+s2

)D F (s) = s2

(9+s2) (25+s2)

14. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = −5 e−5 t + e−4 t

A F (s) = −25+6 s(−5+s) (−4+s)

B F (s) = 15−4 s(−5+s) (−4+s)

C F (s) = −25−6 s(−4−s) (5+s)

D F (s) = 15+4 s(−4−s) (5+s)

15. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + (6 + x) y′ = 0

A y = ex (6 + x)6

B y = ex (6 + x)

C y = ex

(6+x)6

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 12 4

D y = ex

6+x

16. La ecuacion diferencial:

(4 + x y) dx+(x2 +

x

y

)dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x y otro en y.

B .. tiene un FI en x pero no en y.

C .. tiene un FI en y pero no en x.

D .. no tiene FI ni en x ni en y.

17. Un trozo de madera de una viga de una casa construida en Babilonia durante el reinado de Hamurabi contenıa el 66 porciento del carbono 14 radiactivo que contiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la antiguedadde la construccion, sabiendo que la vida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

18. Use la transformada de Laplace para resolver la ecuacion diferencial

64 y + y′′ = f(t)

con condiciones iniciales y(0) = 6 y y′(0) = 0 y donde

f(t) =

0 si 0 ≤ t < π

1 si π ≤ t < 2π0 si 2π ≤ t

A y(t) = 6 cos(8 t) + 132 (1− cos(8 t)) Uπ(t)− 1

32 (1− cos(8 t)) U2π(t)

B y(t) = 34 sen(8 t) + 1

64 (1− cos(8 t)) Uπ(t)− 164 (1− cos(8 t)) U2π(t)

C y(t) = 6 cos(8 t) + 164 (1 + cos(8 t)) Uπ(t)− 1

64 (1 + cos(8 t)) U2π(t)

D y(t) = 6 cos(8 t) + 164 (1− cos(8 t)) Uπ(t)− 1

64 (1− cos(8 t)) U2π(t)

E y(t) = 6 cos(8 t) + 164 (1− cos(16 t)) Uπ(t)− 1

64 (1− cos(16 t)) U2π(t)

19. Determine el valor y(4) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 4, a la ecuacion diferencial:

y + (4 + x) y′ = 0

Respuesta:

20. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 3 + 5x+ 6 y

y′ = 4 t+ 6x+ 5 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 4 y y(0) = 3

A X(s) = 24−39 s+4 s2

(−11+s) s2 , Y (s) = −20+42 s−3 s2

(−11+s) s2

B X(s) = 24−15 s+s2+4 s3

s2 (−11−10 s+s2) , Y (s) = 20−22 s−9 s2−3 s3

s2 (11+10 s−s2)

C X(s) = 24−15 s+5 s2−4 s3

s2 (−11−10 s+s2) , Y (s) = 20−22 s+9 s2+3 s3

s2 (11+10 s−s2)

D X(s) = 24−15 s+41 s2−4 s3

s2 (−11−10 s+s2) , Y (s) = 20−22 s+39 s2−3 s3

s2 (11+10 s−s2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 12 5

21. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =14t2 sen(2 t)

A F (s) = −4+3 s2

(2+s2)3

B F (s) = −4+s2

(4+s2)3

C F (s) = −4+3 s2

(4+s2)3

D F (s) = 4+3 s2

(4+s2)3

22. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−1 + 7 s−s+ s3

A f(t) = 1− 4 e−t + 3 et

B f(t) = 1− 3 e−t + 4 et

C f(t) = 1 + 3 e−t − 4 et

D f(t) = 1 + 4 e−t − 3 et

23. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = 3 + e3 t − 4 t

A F (s) = −12(−3+s) s3

B F (s) = −12+5 s+4 s2

s2 (3+s)

C F (s) = −12s3 (3+s)

D F (s) = 12−13 s+4 s2

(−3+s) s2

24. En un circuito serie RC con C = 1500H, R = 500Ω, y

E(t) =

4 para 0 ≤ t < 4−4 para 4 ≤ t < 80 para 8 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 12 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

25. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(3x+

y5

e5 y

)y′ = y

A x = C y3 − 125

y3

e5 y − 15y4

e5 y

B x = C y3 + 125

y3

e5 y − 15y4

e5 y

C x = Cy3 − 1

5y2

e5 y + 125

y3

e5 y

D x = C− 125

y3

e5 y − 15y4

e5 y

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:13

1. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−6 + s) X(s)− 3Y (s) =6s

X(s) + (−2 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

2. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−7 s

(9 + s2) (16 + s2)

A f(t) = −sen(3 t) + sen(4 t)

B f(t) = cos(3 t) + cos(4 t)

C f(t) = sen(3 t) + sen(4 t)

D f(t) = − cos(3 t) + cos(4 t)

3. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

4 si 0 ≤ t < 50 si 5 ≤ t

A 4s −

4s e−5 s

B − 4s + 4

s e−5 s

C 4− 4 e−5 s

D 4 s− 4 s e−5 s

E −4 + 4 e−5 s

4. Una fragmento de la pata de la silla de la tumba Tutankhamon contenıa el 62 por ciento del carbono 14 radiactivo quecontiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la edad de la tumba en anos, sabiendo que lavida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

5. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = −1 + e4 t + t

A F (s) = 4−3 ss2 (4+s)

B F (s) = − 1s3 (4+s)

C F (s) = −4+5 s(−4+s) s2

D F (s) = − 1(−4+s) s3

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 13 2

6. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−1

42− 13 s+ s2

A f(t) = e6 t + e7 t

B f(t) = e−7 t + e−6 t

C f(t) = e6 t − e7 t

D f(t) = −1 e−7 t + e−6 t

7. Use la transformada de Laplace para resolver la ecuacion diferencial

36 y + y′′ = f(t)

con condiciones iniciales y(0) = 2 y y′(0) = 0 y donde

f(t) =

0 si 0 ≤ t < π

1 si π ≤ t < 2π0 si 2π ≤ t

A y(t) = 2 cos(6 t) + 136 (1− cos(6 t)) Uπ(t)− 1

36 (1− cos(6 t)) U2π(t)

B y(t) = 13 sen(6 t) + 1

36 (1− cos(6 t)) Uπ(t)− 136 (1− cos(6 t)) U2π(t)

C y(t) = 2 cos(6 t) + 136 (1 + cos(6 t)) Uπ(t)− 1

36 (1 + cos(6 t)) U2π(t)

D y(t) = 2 cos(6 t) + 136 (1− cos(12 t)) Uπ(t)− 1

36 (1− cos(12 t)) U2π(t)

E y(t) = 2 cos(6 t) + 118 (1− cos(6 t)) Uπ(t)− 1

18 (1− cos(6 t)) U2π(t)

8. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =cos(8 t)− cos(9 t)

t

A F (s) = s64+s2 + s

81+s2

B F (s) = 12 ln( 81+s2

64+s2 )

C F (s) = s64+s2 −

s81+s2

D F (s) = ln( 8+s9+s )

9. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 6, y = 0, siguiente:

ey2y y′ = −3 + x

A y2 = ln(−6x+ x2)

B y2 = ln(C(−6x+ x2

))

C y2 = ln(C− 6x+ x2)

D y2 = ln(1− 6x+ x2)

10. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 55 t si 5 ≤ t < 90 si 9 ≤ t

A −(e−9 s − e−5 s + 9 s e−9 s − 5 s e−5 s

)5s2

B −(e−9 s + e−5 s + 9 s e−9 s + 5 s e−5 s

)5s

C(e−9 s − e−5 s + 9 s e−9 s − 5 s e−5 s

)5s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 13 3

D −(e−9 s + e−5 s + 9 s e−9 s + 5 s e−5 s

)5s2

11. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =x− yx+ 6 y

A − 56 x+ y = C

B x2(1− 2 y − 6 y2

)= C

C −1 + 2 yx + 6 y2

x2 = C + x

D −1 + 2 yx + 6 y2

x2 = Cx2

E −1 + 2 yx + 6 y2

x2 = Cx

F − 56 + y

x = C− x

12. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:f(t) = t4 e6 t

A F (s) = 24(−6+s)5

B F (s) = 24(6+s)5

C F (s) = 24(6+s)4

D F (s) = 24(−6+s)4

13. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que

L(√t) =

12

√π

s32

para obtener la transformada de:f(t) = t

32

A F (s) = 34

√π

s32

B F (s) = 34

√π

s52

C F (s) = 3√π

s52

D F (s) = 3√π

s32

14. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

3(1− x2

)y + y′ = −1 + x2

A y = − 13 e

(6 x−2 x3) + C e(−3 x+x3)

B y = −e(6 x−2 x3) + C e(−3 x+x3)

C y = − 13 + C e(−3 x+x3)

D y = C e3 (−x+ 13 x

3)

15. Determine el valor y(8) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 8, a la ecuacion diferencial:

y + (8 + x) y′ = 0

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 13 4

16. En un circuito serie RL con L = 3100 H, R = 100 Ω, y E = 60V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 925 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

17. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = t+ 3x+ 8 y

y′ = 4 + 8x+ 3 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = 4

A X(s) = −3+33 s+29 s2+s3

s2 (−55−6 s+s2) , Y (s) = 4 (−1+s)2 (2+s)s2 (−55−6 s+s2)

B X(s) = −3+33 s−35 s2+s3

s2 (−55−6 s+s2) , Y (s) =4 (2−3 s+6 s2−s3)s2 (−55−6 s+s2)

C X(s) = −3+33 s−29 s2−s3s2 (−55−6 s+s2) , Y (s) =

4 (2−3 s+2 s2−s3)s2 (−55−6 s+s2)

D X(s) = −3+33 s+35 s2−s3s2 (−55−6 s+s2) , Y (s) =

4 (2−3 s−4 s2+s3)s2 (−55−6 s+s2)

18. La siguiente ecuacion diferencial es una ecuacion de Bernoulli la cual no es lineal pero se puede convertir en una ecuacionlineal mediante una sustitucion adecuada. Utiliza la sustitucion u = y−4 en la ED de Bernoulli

8 yx

+ y′ = 7 y5

Resuelvela e indica los valores de A, B y D para que

yA = B x+ C xD

sea la solucon soloucion general.

Respuesta:

19. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 30 + c x+ 6 y + x y

A 52

B 6

C 10

D 4

E 5

20. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 4 y ED:

4 y + y′ = f(t)

donde

f(t) =

0 t ≤ 04 + 2 t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) =4+ 2

s2− 2

s2e−s+ 4

s−6s e−s

4+s

B Y (s) = 44+s

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 13 5

C Y (s) = 4+ 1s−

1s e−s

4+s

D Y (s) =4+ 2

s2+ 4

s

4+s

21. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 8con ecuacion:

48 y − 14 y′ + y′′ = 8 e6 t

A Y (s) = 40+8 s(−6+s) (48−14 s+s2)

B Y (s) = 40+8 s48−14 s+s2

C Y (s) = −40+8 s(−6+s) (48+14 s+s2)

D Y (s) = −40+8 s(−6+s) (48−14 s+s2)

22. Indique cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son de orden 2:

1. y − 8 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

2. dydx =

√1 + 3 ( d

2ydx2 )

2

3. 4 y − 5x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

4. 8 y + (y′)2 = 6 + 3x2

5. 7 y2 + d2ydx2 = sen(y)

6. −2 y + 5x y′ − 6x2 y′′ + x3 y(4) = 0

7. d2rdt2 = − 3+2 t

r2

8. (−9 ex x+ y − x y) dx+ 8x3 dy = 0

Respuesta:

23. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

4 t si 0 ≤ t < 40 si 4 ≤ t

A 4s2 −

4 (1+4 s)s2 e−4 s

B 4s2 −

1+4 ss2 e−4 s

C 4s2 −

4s2 e−4 s

D − 4s2 + 4 (1+4 s)

s2 e−4 s

24. La ecuacion diferencial: (− y

x+ y2

)dx+ (−1 + x y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x pero no en y.

B .. tiene un FI en y pero no en x.

C .. no tiene FI ni en x ni en y.

D .. tiene un FI en x y otro en y

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 13 6

25. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. −3 y y′ + y′′ = −2 sen(3x)2. y − 2 y′ + y′′ = −1 + x

3. −2 y2 − y′ + x2 y′′ = 04. 5 (y′)2 + y y′′ = 05. 3 y + y′′ = −2 tan(4x)6. −3x y + y′ + x y′′ = 3

Respuesta:

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:14

1. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =4

(7 + s)3

A f(t) = 4 t2 e7 t

B f(t) = 4 t2 e−7 t

C f(t) = 2 t2 e7 t

D f(t) = 2 t2 e−7 t

2. Indique cuales de las siguientes EDs son lineales:

1. y − 6 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

2. 8 y + y y′ = 8 + 3x2

3. d2rdt2 = − k

r2

4. (− ex x+ y − x y) dx+ x2 dy = 0

5. 4 y + d2ydx2 = sen(y)

6. 8 y − 6x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

7. −3 y + 4x y′ − 3x2 y′′ + x3 y(4) = 0

8. dydx =

√1 + 7 ( d

2ydx2 )

2

Respuesta:

3. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

6 y + 5 y′ + y′′ = U3(t) + U6(t)

A Y (s) = e3 s+e6 s

s (2+s) (3+s)

B Y (s) = e3 s + 1s (2+s) (3+s) e

6 s

C Y (s) = e−6 s+e−3 s

s (2+s) (3+s)

D Y (s) = e−3 s + 1s (2+s) (3+s) e

−6 s

4. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(16x+ ey y18

)y′ = y

A x = C y16 − ey y16 + ey y17

B x = C y16 + ey y16 + ey y17

C x = C− ey y16 + ey y17

D x = Cy16 + ey y15 + ey y16

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 14 2

5. Un cultivo tiene inicialmente una cantidad N0 de bacterias. Para t = 2 hrs el numero de bacterias estimado es 113 N0. Si

la rapidez de multiplicacion de las bacterias es proporcional al numero de bacterias presente, determine el tiempo en horas(expresado en decimales) para que el numero de bacterias se cuatriplique.

A 2.13394

B 2.18182

C 1.06697

D 2.25

6. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =y

x+ 9 tan(

y

x)

A ln(sec( yx )) = C + 9 ln(x)

B ln(sen( yx )) = C + 9 ln(x)

C ln(sen(y)) = Cx+ x ln(x)

D − ln(sen( yx )) = C + 9 ln(x)

E ln(tan( yx )) = C + 9 ln(x)

7. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−2 + s) X(s) + 2Y (s) =2s

X(s) + (−3 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

8. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= x5 + 4

xa

y5

A −5

B 0

C −10

D 5

E 10

9. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 13 t si 0 < t ≤ 3

0 si t > 3

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 14 3

10. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(3 t) e−4 t

A F (s) = 325+8 s+s2

B F (s) = −4+s25−8 s+s2

C F (s) = 4+s25+8 s+s2

D F (s) = 325−8 s+s2

11. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =− cos(3 t) + cos(6 t)

t

A F (s) = 12 ln( 9+s2

36+s2 )

B F (s) = ln( 6+s3+s )

C F (s) = − s9+s2 + s

36+s2

D F (s) = s9+s2 + s

36+s2

12. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =1

216 + s3

A f(t) = 1108 (e−9 t + cos(3

√3 t) +

√3 sen(3

√3 t)) e−3 t

B f(t) = 1108 (e−9 t − cos(3

√3 t) +

√3 sen(3

√3 t)) e3 t

C f(t) = 12 t

2 e−6 t

D f(t) = 1108 (e−9 t +

√3 cos(3

√3 t)− sen(3

√3 t)) e3 t

13. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para eliminar el cuadrado)

f(t) = 7 sen2(2 t)

A F (s) = 7(

1s −

s16+s2

)B F (s) = 7

(1s −

s4+s2

)C F (s) = 1

14 ( 1s −

s16+s2 )

D F (s) = 72 ( 1

s −s

16+s2 )

E F (s) = 72 ( 1

s + s4+s2 )

14. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 2, y = 0, siguiente:

ey2y y′ = −1 + x

A y2 = ln(C(−2x+ x2

))

B y2 = ln(1− 2x+ x2)

C y2 = ln(C− 2x+ x2)

D y2 = ln(−2x+ x2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 14 4

15. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 7con ecuacion:

28 y − 11 y′ + y′′ = 7 e4 t

A Y (s) = −21+7 s(−4+s) (28−11 s+s2)

B Y (s) = −21+7 s(−4+s) (28+11 s+s2)

C Y (s) = 21+7 s(−4+s) (28−11 s+s2)

D Y (s) = 21+7 s28−11 s+s2

16. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =9

9 + s2

A 9 sen(3 t)

B 9 cos(3 t)

C 3 sen(9 t)

D 3 cos(3 t)

E 3 cos(9 t)

F 3 sen(3 t)

17. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 5 + 4x+ 7 y

y′ = t+ 7x+ 4 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = 5

A X(s) = 7−20 s−26 s2−s3s2 (−33−8 s+s2) , Y (s) = 4−36 s−13 s2+5 s3

s2 (33+8 s−s2)

B X(s) = 7−20 s+44 s2−s3s2 (−33−8 s+s2) , Y (s) = 4−36 s+27 s2−5 s3

s2 (33+8 s−s2)

C X(s) = 7−20 s−34 s2+s3

s2 (−33−8 s+s2) , Y (s) = 4−36 s−27 s2+5 s3

s2 (33+8 s−s2)

D X(s) = 7−20 s+36 s2+s3

s2 (−33−8 s+s2) , Y (s) = 4−36 s+13 s2−5 s3

s2 (33+8 s−s2)

18. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(4 t) +

18

sen(4 t)

A F (s) = s2

(−16+s2)2

B F (s) = s2

(16+s2)2

C F (s) = s−16+s2

D F (s) = s2

−16+s2

19. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =3x− 2 y

x

Respuesta:

20. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son no lineales:

1. y + 2x y′ + y′′ = sen(x)2. − y y′ + y′′ = 5 sen(3x)3. −x y + 2 sen(x) y′ + y′′ = −5 ex

4. −6√y + 3 y′ + y′′ = 0

5. −y2 − y′ + x2 y′′ = 06. 6x y + y′ + x y′′ = 4

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 14 5

21. En un circuito serie RC con C = 1400H, R = 400Ω, y

E(t) =

4 para 0 ≤ t < 5−4 para 5 ≤ t < 100 para 10 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 15 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

22. Determine el valor de a para que µ = ya sea factor integrante de la ED:

dx+(−7 +

4xy− 2 y

)dy = 0

Respuesta:

23. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =5− 4 s9 + s2

A −4 cos(3 t) + 5 sen(3 t)

B 53 cos(3 t)− 4 sen(3 t)

C −4 cos(3 t) + 53 sen(3 t)

D −4 cos(3 t)− 53 sen(3 t)

E cos(3 t) + sen(3 t)

F 5 cos(3 t)− 4 sen(3 t)

24. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 3 y y′(0) = 0 con ecuacion:

16 y + y′′ = 3 cos(4 t)

Respuesta:

25. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= x6 + 4

xa

y4

A 0

B 12

C 6

D −6

E −12

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:15

1. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(5 t) +

110

sen(5 t)

A F (s) = s2

(−25+s2)2

B F (s) = s2

−25+s2

C F (s) = s−25+s2

D F (s) = s2

(25+s2)2

2. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 2, y = 0, siguiente:

ey2y y′ = −1 + x

A y2 = ln(1− 2x+ x2)

B y2 = ln(−2x+ x2)

C y2 = ln(C− 2x+ x2)

D y2 = ln(C(−2x+ x2

))

3. Indique cuales de las siguientes EDs son lineales:

1. 9 y + y y′ = 2 + 8x2

2. 9 y − 7x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

3. dydx =

√1 + 2 ( d

2ydx2 )

2

4. −6 y + 8x y′ − 4x2 y′′ + x3 y(4) = 0

5. (− ex x+ y − x y) dx+ x2 dy = 0

6. 9 y + d2ydx2 = sen(y)

7. y − 5 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

8. d2rdt2 = − k

r2

Respuesta:

4. Cual de las siguientes opciones contiene una condicion para n para que sea de variables separables :

y′ = 6x (2xn + y)

A n = −1

B n = −2

C n = 0

D n = −6

5. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =1

27 + s3

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 15 2

A f(t) = 12 t

2 e−3 t

B f(t) = 127 (e−

92 t − cos( 3

2

√3 t) +

√3 sen( 3

2

√3 t)) e

32 t

C f(t) = 127 (e−

92 t + cos( 3

2

√3 t) +

√3 sen( 3

2

√3 t)) e−

32 t

D f(t) = 127 (e−

92 t +

√3 cos( 3

2

√3 t)− sen( 3

2

√3 t)) e

32 t

6. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:(8x2

eyx

+ 4 y2

)dx− 4x y dy = 0

A eyx (−x+ y) = C + x ln(x2)

B eyx (−x+ y) = Cx+ x ln(x2)

C (x− y) exy = C y + y ln(x2)

D eyx (−x+ y) = Cx+ x ln2(x)

7. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = (4 + 8 t) e2 t

A F (s) = 16+4 s(2+s)2

B F (s) = −4 s(2+s)2

C F (s) = 8+4 s(−2+s) s2

D F (s) = 4 s(2−s)2

8. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =4

21− 10 s+ s2

A f(t) = e−7 t − e−3 t

B f(t) = −1 e3 t + e7 t

C f(t) = e−7 t + e−3 t

D f(t) = e3 t + e7 t

9. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 5 y y′(0) = 2con ecuacion:

36 y + y′′ = 36 t

A Y (s) = 36−2 s2+5 s3

s2 (36+s2)

B Y (s) = 30+2 s2+5 s3

s2 (36+s2)

C Y (s) = 36+2 s2+5 s3

36+s2

D Y (s) = 36+2 s2+5 s3

s2 (36+s2)

10. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son no lineales:

1. −3 y y′ + y′′ = sen(4x)2. 4x y + y′ + y′′ = 03. −4 (y′)2 + y y′′ = 04. 5 y − 3 y′ + y′′ = −4 + x

5. −1− x+ 5x y + y′′ = 4 sen(y)6. −5x y + y′ + x y′′ = 3

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 15 3

11. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 2x+ 9 y

x′ + y′ = 9x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 5 y y(0) = 1

A X(s) = 2 (12+5 s)77+4 s−2 s2 , Y (s) = −46+2 s

−77−4 s+2 s2

B X(s) = 2 (23+5 s)77+4 s−2 s2 , Y (s) = 2 (12+s)

77+4 s−2 s2

C X(s) = 2 (23+5 s)−77−4 s+2 s2 , Y (s) = 24+2 s

−77−4 s+2 s2

D X(s) = 2 (12+5 s)−77−4 s+2 s2 , Y (s) = 46−2 s

−77−4 s+2 s2

12. Indique cual opcion contiene la transformada inversa de Laplace de :

F (s) =s

61 + 12 s+ s2e−π s

A f(t) = − e(6π−6 t) cos(5 t)Uπ(t)

B f(t) = − e(6π−6 t) (cos(5 t)− 6 sen(5 t)) Uπ(t)

C f(t) = − e(6π−6 t)(cos(5 t)− 6

5 sen(5 t))Uπ(t)

D f(t) = − cos(5 t)Uπ(t) e−6 t

13. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−9 y + x y′ = x11 e6 x

A y = Cx9 + 136 x

9 e6 x + 16 x

10 e6 x

B y = Cx9 + 1

6 x8 e6 x + 1

36 x9 e6 x

C y = Cx9 − 136 x

9 e6 x + 16 x

10 e6 x

D y = C− 136 x

9 e6 x + 16 x

10 e6 x

14. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =7x− 2 y

x

Respuesta:

15. La ecuacion diferencial:2 y dx+ (−3− 2x) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. no tiene FI ni en x ni en y.

B .. tiene un FI en x y otro en y.

C .. tiene un FI en x pero no en y.

D .. tiene un FI en y pero no en x.

16. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−10 + s) X(s)− 5Y (s) =10s

X(s) + (−4 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 15 4

17. Una fragmento de la pata de la silla de la tumba Tutankhamon contenıa el 64 por ciento del carbono 14 radiactivo quecontiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la edad de la tumba en anos, sabiendo que lavida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

18. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =8

25 + s2

A 85 cos(25 t)

B 8 cos(5 t)

C 85 sen(25 t)

D 85 sen(5 t)

E 85 cos(5 t)

F 8 sen(5 t)

19. En un circuito serie RC con C = 1100H, R = 200Ω, y

E(t) =

2 para 0 ≤ t < 4−2 para 4 ≤ t < 80 para 8 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 12 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

20. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para eliminar el cuadrado)

f(t) = 4 sen2(8 t)

A F (s) = 2(

1s −

s256+s2

)B F (s) = 2

(1s + s

64+s2

)C F (s) = 4

(1s −

s256+s2

)D F (s) = 1

8 ( 1s −

s256+s2 )

E F (s) = 4(

1s −

s64+s2

)21. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que

L(t52 ) =

158

√π

s72

para obtener la transformada de:f(t) = t

72

A F (s) = 10516

√π

s92

B F (s) = 1054

√π

s92

C F (s) = 10516

√π

s72

D F (s) = 1054

√π

s72

22. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

−8 y − 2 y′ + y′′ = t6 e4 t

A Y (s) = 720(−4+s)8 (2+s)

B Y (s) = 720(−4+s)7 (2+s)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 15 5

C Y (s) = 6(−4+s)8 (2+s)

D Y (s) = 720(−2+s) (4+s)8

23. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= x9 + 4

xa

y8

A 9

B 0

C 18

D −9

E −18

24. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

6 t si 0 ≤ t < 30 si 3 ≤ t

A − 6s2 + 6 (1+3 s)

s2 e−3 s

B 6s2 −

1+3 ss2 e−3 s

C 6s2 −

6s2 e−3 s

D 6s2 −

6 (1+3 s)s2 e−3 s

25. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 34 t si 3 ≤ t < 60 si 6 ≤ t

A −(e−6 s − e−3 s + 6 s e−6 s − 3 s e−3 s

)4s2

B(e−6 s − e−3 s + 6 s e−6 s − 3 s e−3 s

)4s2

C −(e−6 s + e−3 s + 6 s e−6 s + 3 s e−3 s

)4s2

D −(e−6 s + e−3 s + 6 s e−6 s + 3 s e−3 s

)4s

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:16

1. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguiente funcionsiendo H(s) un polinomio de grado 1 en s tal que H(b) 6= 0 y g(t) un polinomio tambien de grado 1.

F (s) =H(s)

4 + 4 s+ s2

A f(t) = g(t) e−4 t

B f(t) = g(t) e−2 t

C f(t) = g(t) e2 t

D f(t) = g(t) e4 t

2. La cantidad de bacterias de un cultivo crece, en un instante cualquiera, con una rapidez proporcional al numero de ellas endicho instante. Si despues de 3 horas se observa que se tienen 100 bacterias, y que al cabo de 6 horas hay 1200. ¿Cual es elnumero inicial aproximado de bacterias?

A 4.16667

B 8.33333

C 16.6667

D 2.08333

3. La ecuacion diferencial: (yx

+ y2)dx+ (−3 + x y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x pero no en y.

B .. tiene un FI en y pero no en x.

C .. tiene un FI en x y otro en y.

D .. no tiene FI ni en x ni en y.

4. La siguiente ED es una del tipo de Bernoulli, la cual es una ecuacion que no siendo lineal se puede transformar en unalineal.

2 yx5

+ y′ = 2 y4

En este caso la sustitucion adecuada es u = y−3. Indique como queda la ED transformada. Reporta en orden los valores deA, B y C para que

u′ +AxB u = C

sea la ED obtenida.

Respuesta:

5. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia: use las definiciones delas funciones de las funciones hiperbolicas mediante exponenciales)

f(t) = sen(2 t) senh(6 t)

A F (s) = −12(6−s) (−2+s) (2+s) (6+s)

B F (s) = −12(6−s) (6+s) (4+s2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 16 2

C F (s) = 12(4+s2) (36+s2)

D F (s) = 24 s(40−12 s+s2) (40+12 s+s2)

6. En un circuito serie RC con C = 1100H, R = 300Ω, y

E(t) =

3 para 0 ≤ t < 4−3 para 4 ≤ t < 80 para 8 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 12 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

7. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 4x+ 8 y

x′ + y′ = 8x+ 4 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 4 y y(0) = 2

A X(s) = 4 (5+s)−24−4 s+s2 , Y (s) = 2 (−2+s)

−24−4 s+s2

B X(s) = 4 (−1+s)24+4 s−s2 , Y (s) = 2 (−10+s)

−24−4 s+s2

C X(s) = 4 (−1+s)−24−4 s+s2 , Y (s) = 2 (10−s)

−24−4 s+s2

D X(s) = 4 (5+s)24+4 s−s2 , Y (s) = 2 (2−s)

−24−4 s+s2

8. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = 5 e−2 t + e3 t

A F (s) = −17+4 s(3−s) (2+s)

B F (s) = 13+6 s(−2+s) (3+s)

C F (s) = 13−6 s(3−s) (2+s)

D F (s) = −17−4 s(−2+s) (3+s)

9. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 3 t+ 2x+ 8 y

y′ = 5 + 8x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 3 y y(0) = 5

A X(s) = −6+43 s−34 s2−3 s3

s2 (−60−4 s+s2) , Y (s) = 24−10 s−9 s2−5 s3

s2 (−60−4 s+s2)

B X(s) = −6+43 s+34 s2+3 s3

s2 (−60−4 s+s2) , Y (s) = 24−10 s+19 s2+5 s3

s2 (−60−4 s+s2)

C X(s) = −6+43 s+46 s2−3 s3

s2 (−60−4 s+s2) , Y (s) = 24−10 s−29 s2+5 s3

s2 (−60−4 s+s2)

D X(s) = −6+43 s−46 s2+3 s3

s2 (−60−4 s+s2) , Y (s) = 24−10 s+39 s2−5 s3

s2 (−60−4 s+s2)

10. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 35 + c x+ 7 y + x y

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 16 3

A 52

B 6

C 10

D 5

E 4

11. Determine el valor de y(1) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 1 a la ecuacion diferencial:

y′ = 4

√x

y

Respuesta:

12. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =6

16 + s2

A 32 sen(16 t)

B 32 sen(4 t)

C 32 cos(4 t)

D 6 sen(4 t)

E 6 cos(4 t)

F 32 cos(16 t)

13. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:(5x2

eyx

+ 2 y2

)dx− 2x y dy = 0

A eyx (−x+ y) = C + x ln(x

52 )

B eyx (−x+ y) = Cx+ x ln

52 (x)

C eyx (−x+ y) = Cx+ x ln(x

52 )

D (x− y) exy = C y + y ln(x

52 )

14. Determine los valores de A, B, C y D para que la funcion

y = A+B eC x2+Dx

sea la solucion particular que cumple y(0) = 6 a la ecuacion diferencial:

y′ = 30− 5x− 6 y + x y

Respuesta:

15. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. y + y′′ = −2 tan(x)2. 3x y + y′ + x y′′ = 53. 3x y − y′ + y′′ = 04. −6

√y + 4 y′ + y′′ = 0

5. −2 y y′ + y′′ = −3 sen(5x)6. 2 y + (y′)2 + y′′ = 4

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 16 4

16. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = 3 + e3 t + 3 t

A F (s) = 9(−3+s) s3

B F (s) = 9+12 s+4 s2

s2 (3+s)

C F (s) = −9−6 s+4 s2

(−3+s) s2

D F (s) = 9s3 (3+s)

17. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =2

48− 14 s+ s2

A f(t) = e6 t + e8 t

B f(t) = −1 e6 t + e8 t

C f(t) = e−8 t + e−6 t

D f(t) = e−8 t − e−6 t

18. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =5− 2 s16 + s2

A 54 cos(4 t)− 2 sen(4 t)

B −2 cos(4 t) + 54 sen(4 t)

C −2 cos(4 t) + 5 sen(4 t)

D 5 cos(4 t)− 2 sen(4 t)

E −2 cos(4 t)− 54 sen(4 t)

F cos(4 t) + sen(4 t)

19. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =110t2 sen(5 t)

A F (s) = −25+3 s2

(5+s2)3

B F (s) = −25+3 s2

(25+s2)3

C F (s) = −25+s2

(25+s2)3

D F (s) = 25+3 s2

(25+s2)3

20. Indique cual opcion contiene la transformada inversa de Laplace de :

F (s) =s

45 + 12 s+ s2e−π s

A f(t) = − cos(3 t)Uπ(t) e−6 t

B f(t) = − e(6π−6 t) cos(3 t)Uπ(t)

C f(t) = − e(6π−6 t) (cos(3 t)− 6 sen(3 t)) Uπ(t)

D f(t) = − e(6π−6 t) (cos(3 t)− 2 sen(3 t)) Uπ(t)

21. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = − 198t cos(7 t) +

1686

sen(7 t)

A F (s) = s(49+s2)2

B F (s) = s(−49+s2)2

C F (s) = 1(−49+s2)2

D F (s) = 1(49+s2)2

22. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−6 y + x y′ = x8 cos(6x)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 16 5

A y = Cx6 − 136 x

6 cos(6x) + 16 x

7 sen(6x)

B y = C− 136 x

6 cos(6x) + 16 x

7 sen(6x)

C y = Cx6 + 136 x

6 cos(6x) + 16 x

7 sen(6x)

D y = C + 136 x

6 cos(6x) + 16 x

7 sen(6x)

23. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 4 y y′(0) = 3con ecuacion:

9 y + y′′ = 9 t

A Y (s) = 9−3 s2+4 s3

s2 (9+s2)

B Y (s) = 9+3 s2+4 s3

9+s2

C Y (s) = 9+3 s2+4 s3

s2 (9+s2)

D Y (s) = 12+3 s2+4 s3

s2 (9+s2)

24. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 4x3 (−3 + y)

A y = 3 + ex4

B y = 3 + e4 x

C y = 3 + x4

D (y′)2 = 3 + x

25. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

−6 y − y′ + y′′ = t6 e3 t

A Y (s) = 720(−3+s)7 (2+s)

B Y (s) = 720(−3+s)8 (2+s)

C Y (s) = 6(−3+s)8 (2+s)

D Y (s) = 720(−2+s) (3+s)8

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:17

1. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(3 t) +

16

sen(3 t)

A F (s) = s2

−9+s2

B F (s) = s2

(−9+s2)2

C F (s) = s2

(9+s2)2

D F (s) = s−9+s2

2. Indique cuales de las siguientes EDs no son lineales de primer orden:

1. (−3 ex x+ y − 4x y) dx+ x2 dy = 0

2. dydx + 2

y =√

6 + 4x2

3. 2x y + x3 dydx = 6 y

4. 4 y + (5− x) y′ = cos(x)

5. 4 y2 + dydx = 6 sen(2x)

6. 5 y + x dydx − 5 ( dydx )

4= 0

7. 2x y + dydx = 5

y

8. 2 y + y y′ = 3 + 3x2

Respuesta:

3. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia: use las definiciones delas funciones de las funciones hiperbolicas mediante exponenciales)

f(t) = − sen(3 t) senh(t)

A F (s) = −3(1+s2) (9+s2)

B F (s) = 3(1−s) (−3+s) (1+s) (3+s)

C F (s) = 3(1−s) (1+s) (9+s2)

D F (s) = −6 s(10−2 s+s2) (10+2 s+s2)

4. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(9x+

y11

e2 y

)y′ = y

A x = Cy9 − 1

2y8

e2 y + 14y9

e2 y

B x = C y9 + 14y9

e2 y − 12y10

e2 y

C x = C− 14y9

e2 y − 12y10

e2 y

D x = C y9 − 14y9

e2 y − 12y10

e2 y

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 17 2

5. En un circuito serie RC con C = 1200H, R = 500Ω, y

E(t) =

4 para 0 ≤ t < 4−4 para 4 ≤ t < 80 para 8 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 12 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

6. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =2

25 + s2

A 25 cos(25 t)

B 2 cos(5 t)

C 25 cos(5 t)

D 2 sen(5 t)

E 25 sen(25 t)

F 25 sen(5 t)

7. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 30 + c x+ 6 y + x y

A 5

B 52

C 10

D 4

E 6

8. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 2x (−4 + y)

A y = 4 + x2

B y = 4 + ex2

C y = 4 + e2 x

D (y′)2 = 4 + x

9. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−5 s

(4 + s2) (9 + s2)

A f(t) = −sen(2 t) + sen(3 t)

B f(t) = sen(2 t) + sen(3 t)

C f(t) = − cos(2 t) + cos(3 t)

D f(t) = cos(2 t) + cos(3 t)

10. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =9

25 + s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 17 3

A 95 cos(25 t)

B 95 sen(25 t)

C 95 sen(5 t)

D 9 cos(5 t)

E 95 cos(5 t)

F 9 sen(5 t)

11. Una fragmento de la pata de la silla de la tumba Tutankhamon contenıa el 72 por ciento del carbono 14 radiactivo quecontiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la edad de la tumba en anos, sabiendo que lavida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

12. La ecuacion diferencial: (6 yx

+ y2

)dx+ (6 + x y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x y otro en y

B .. tiene un FI en x pero no en y.

C .. tiene un FI en y pero no en x.

D .. no tiene FI ni en x ni en y.

13. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para convertir un producto en una suma)

f(t) = sen(3 t) sen(6 t)

A F (s) = s2

(9+s2) (36+s2)

B F (s) = 12 s(

19+s2 −

181+s2

)C F (s) = s

(1

9+s2 −1

81+s2

)D F (s) = s

(1

9+s2 + 136+s2

)14. Determine el valor y(9) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 9, a la ecuacion diferencial:

y + (9 + x) y′ = 0

Respuesta:

15. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =cos(2 t)− cos(9 t)

t

A F (s) = 12 ln( 81+s2

4+s2 )

B F (s) = ln( 2+s9+s )

C F (s) = s4+s2 + s

81+s2

D F (s) = s4+s2 −

s81+s2

16. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 3x+ 9 y

y′ = 9x+ 3 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = −5

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 17 4

A X(s) = 42+s−72−6 s+s2 , Y (s) = 6−5 s

72+6 s−s2

B X(s) = 48−s−72−6 s+s2 , Y (s) = 24−5 s

72+6 s−s2

C X(s) = 42+s72+6 s−s2 , Y (s) = 6−5 s

−72−6 s+s2

D X(s) = −48+s−72−6 s+s2 , Y (s) = 24−5 s

−72−6 s+s2

17. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 4x+ 9 y

x′ + y′ = 9x+ 4 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 4 y y(0) = −5

A X(s) = −45+8 s−65−8 s+2 s2 , Y (s) = 85−10 s

−65−8 s+2 s2

B X(s) = 85+8 s−65−8 s+2 s2 , Y (s) = −45+10 s

−65−8 s+2 s2

C X(s) = −45+8 s65+8 s−2 s2 , Y (s) = −85+10 s

−65−8 s+2 s2

D X(s) = 85+8 s65+8 s−2 s2 , Y (s) = 45−10 s

−65−8 s+2 s2

18. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 3 y y′(0) = 0 con ecuacion:

16 y + y′′ = 3 cos(4 t)

Respuesta:

19. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 16 t si 0 < t ≤ 6

0 si t > 6

Respuesta:

20. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =8x− 2 y

x

Respuesta:

21. Use la transformada de Laplace para resolver la siguiente ED con condiciones iniciales y(0) = 3 y y′(0) = 0 :

64 y + y′′ = sen(5 t)U2π(t)

A y(t) = 3 cos(8 t) + 139 sen(5 t)U2π(t) + 5

312 sen(8 t)U2π(t)

B y(t) = 3 sen(8 t) + 139 cos(5 t)U2π(t) + 5

312 cos(8 t)U2π(t)

C y(t) = 3 cos(8 t) + 139 sen(5 t)U2π(t)− 5

312 sen(8 t)U2π(t)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 17 5

D y(t) = 3 cos(8 t)− 139 sen(5 t)U2π(t) + 5

312 sen(8 t)U2π(t)

22. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =s

29 + 4 s+ s2

A f(t) = cos(5 t)− 25 sen(5 t)

B f(t) = (cos(5 t)− 2 sen(5 t)) e−2 t

C f(t) = cos(5 t)− 2 sen(5 t)

D f(t) = (cos(5 t)− 25 sen(5 t)) e−2 t

23. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 5 y y′(0) = 0 con ecuacion:

64 y + y′′ = 5 sen(8 t)

Respuesta:

24. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =y

x+ 5 tan(

y

x)

A ln(sec( yx )) = C + 5 ln(x)

B ln(sen( yx )) = C + 5 ln(x)

C ln(tan( yx )) = C + 5 ln(x)

D ln(sen(y)) = Cx+ x ln(x)

E − ln(sen( yx )) = C + 5 ln(x)

25. Determine los valores de A, B, C y D para que la funcion

y = A+B eC x2+Dx

sea la solucion particular que cumple y(0) = 7 a la ecuacion diferencial:

y′ = 36− 6x− 6 y + x y

Respuesta:

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:18

1. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para eliminar el cuadrado)

f(t) = 3 sen2(6 t)

A F (s) = 32 ( 1

s + s36+s2 )

B F (s) = 16 ( 1

s −s

144+s2 )

C F (s) = 32 ( 1

s −s

144+s2 )

D F (s) = 3(

1s −

s144+s2

)E F (s) = 3

(1s −

s36+s2

)2. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =y

x+ 3 y

A − 1y + 3 ln(y) = C− 3 ln(x)

B − ln( 14 − u) = C + ln(x)

C − ln( 14 −

yx ) = C + ln(x)

D − xy + 3 ln(y) = C

E − 1u + 3 ln(u) = C− 3 ln(x)

F y = C + ln(3 + x)

3. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

4 si 0 ≤ t < 10 si 1 ≤ t

A 4 s− 4 s e−s

B − 4s + 4

s e−s

C 4− 4 e−s

D 4s −

4s e−s

E −4 + 4 e−s

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 18 2

4. Indique cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son de orden 2:

1. 2 y − 3x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

2. −9 y + 6x y′ − 3x2 y′′ + x3 y(4) = 0

3. 2 y2 + d2ydx2 = sen(y)

4. dydx =

√1 + 2 ( d

2ydx2 )

2

5. (−9 ex x+ y − x y) dx+ 8x2 dy = 0

6. d2rdt2 = − 3+7 t

r2

7. 2 y + (y′)2 = 5 + 4x2

8. y − 6 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

Respuesta:

5. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = cos(3 t)− 32t sen(3 t)

A F (s) = s3

(−9+s2)2

B F (s) = s2

(9+s2)2

C F (s) = s3

(9+s2)2

D F (s) = s2

(−9+s2)2

6. En un circuito serie RC con C = 3400H, R = 200Ω, y

E(t) =

4 para 0 ≤ t < 6−4 para 6 ≤ t < 120 para 12 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 18 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

7. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son no lineales:

1. −(y′)2 + y y′′ = 02. −6x y + y′ + x y′′ = 13. 3 y2 + 2 y′ + x2 y′′ = 04. −2 y + 3x y′ + y′′ = sen(x)5. −4− x+ 2x y + y′′ = −4 sen(y)6. −5x y + 4 sen(x) y′ + y′′ = −6 ex

Respuesta:

8. Un trozo de madera de una viga de una casa construida en Babilonia durante el reinado de Hamurabi contenıa el 66 porciento del carbono 14 radiactivo que contiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la antiguedadde la construccion, sabiendo que la vida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

9. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =3x− 2 y

x

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 18 3

10. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−4 + s) X(s) + 2Y (s) =4s

X(s) + (−5 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

11. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

−24 y − 5 y′ + y′′ = t5 e8 t

A Y (s) = 120(−8+s)6 (3+s)

B Y (s) = 120(−8+s)7 (3+s)

C Y (s) = 5(−8+s)7 (3+s)

D Y (s) = 120(−3+s) (8+s)7

12. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = (5 + 2 t) e4 t

A F (s) = −18−5 s(4+s)2

B F (s) = 22+5 s(4+s)2

C F (s) = 2+5 s(−4+s) s2

D F (s) = −18+5 s(4−s)2

13. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

3(1− x2

)y + y′ = −1 + x2

A y = − 13 + C e(−3 x+x3)

B y = − 13 e

(6 x−2 x3) + C e(−3 x+x3)

C y = −e(6 x−2 x3) + C e(−3 x+x3)

D y = C e3 (−x+ 13 x

3)

14. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =7− 2 s9 + s2

A −2 cos(3 t)− 73 sen(3 t)

B cos(3 t) + sen(3 t)

C −2 cos(3 t) + 73 sen(3 t)

D −2 cos(3 t) + 7 sen(3 t)

E 7 cos(3 t)− 2 sen(3 t)

F 73 cos(3 t)− 2 sen(3 t)

15. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 2 y ED:

4 y + y′ = f(t)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 18 4

donde

f(t) =

0 t ≤ 04 + 2 t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) = 24+s

B Y (s) = 2+ 1s−

1s e−s

4+s

C Y (s) = 2 (1+s)2

s2 (4+s)

D Y (s) =2 (−1+es−3 s+2 es s+es s2)

s2 (4+s) e−s

16. Indique cual opcion contiene la transformada inversa de Laplace de :

F (s) =s

65 + 2 s+ s2e−π s

A f(t) = e(π−t) cos(8 t)Uπ(t)

B f(t) = cos(8 t)Uπ(t) e−t

C f(t) = e(π−t)(cos(8 t)− 1

8 sen(8 t))Uπ(t)

D f(t) = e(π−t) (cos(8 t)− sen(8 t)) Uπ(t)

17. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =4 + 8 s

−18 + 7 s+ s2

A f(t) = − 6811 e−9 t + 20

11 e−2 t

B f(t) = 6811 e−9 t + 20

11 e−2 t

C f(t) = 2011 e

2 t + 6811 e

9 t

D f(t) = 6811 e−9 t + 20

11 e2 t

18. La ecuacion diferencial:(−6− x− 6 y) dx+ 3x dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en y pero no en x.

B .. tiene un FI en x y otro en y.

C .. tiene un FI en x pero no en y.

D .. no tiene FI ni en x ni en y.

19. Determine el valor y(1) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 0, a la ecuacion diferencial:

− 5√x y + y′ = 0

Respuesta:

20. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= x9 + 8

xa

y7

A −18

B 9

C 18

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 18 5

D −9

E 0

21. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 14 t si 0 < t ≤ 4

0 si t > 4

Respuesta:

22. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =s

85 + 4 s+ s2

A f(t) = (cos(9 t)− 29 sen(9 t)) e−2 t

B f(t) = cos(9 t)− 2 sen(9 t)

C f(t) = (cos(9 t)− 2 sen(9 t)) e−2 t

D f(t) = cos(9 t)− 29 sen(9 t)

23. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = −e9 y + e(8 x+9 y)

A e9 y = C + 98 e

8 x − 9x

B y = C + 18 e

8 x

C e−9 y = C− 98 e

8 x + 9x

D e9 y = −9 + C + 98 e

8 x

E y = C + 8 e8 x

F e−9 y = C− 89 e

8 x + 19 x

24. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 3x+ 7 y

x′ + y′ = 7x+ 3 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = 4

A X(s) = 22+s−20−3 s+s2 , Y (s) = 2 (−9+2 s)

−20−3 s+s2

B X(s) = −18+s−20−3 s+s2 , Y (s) = 2 (11−2 s)

−20−3 s+s2

C X(s) = −18+s20+3 s−s2 , Y (s) = 2 (−11+2 s)

−20−3 s+s2

D X(s) = 22+s20+3 s−s2 , Y (s) = 2 (9−2 s)

−20−3 s+s2

25. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =sen(2 t)

t

A F (s) = Atan(s)

B F (s) = Atan( 12 s)

C F (s) = 12 Atan(s)

D F (s) = Atan( 2s )

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:19

1. Use la transformada de Laplace para resolver la siguiente ED con condiciones iniciales y(0) = 3 y y′(0) = 0 :

64 y + y′′ = sen(4 t)U2π(t)

A y(t) = 3 cos(8 t) + 148 sen(4 t)U2π(t)− 1

96 sen(8 t)U2π(t)

B y(t) = 3 sen(8 t) + 148 cos(4 t)U2π(t) + 1

96 cos(8 t)U2π(t)

C y(t) = 3 cos(8 t) + 148 sen(4 t)U2π(t) + 1

96 sen(8 t)U2π(t)

D y(t) = 3 cos(8 t)− 148 sen(4 t)U2π(t) + 1

96 sen(8 t)U2π(t)

2. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 5 y ED:

6 y + y′ = f(t)

donde

f(t) =

0 t ≤ 06 + t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) = 56+s

B Y (s) = 5+s−2−s−2 e−s+ 6s−

7s e−s

6+s

C Y (s) = 5+ 1s−

1s e−s

6+s

D Y (s) = 5+s−2+ 6s

6+s

3. En un circuito serie RC con C = 1200H, R = 500Ω, y

E(t) =

2 para 0 ≤ t < 3−2 para 3 ≤ t < 60 para 6 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 9 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

4. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =sen(3 t)

t

A F (s) = Atan( 13 s)

B F (s) = 13 Atan(s)

C F (s) = Atan(s)

D F (s) = Atan( 3s )

5. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =y

x+ 8 y

A − 1u + 8 ln(u) = C− 8 ln(x)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 19 2

B − ln( 19 − u) = C + ln(x)

C y = C + ln(8 + x)

D − ln( 19 −

yx ) = C + ln(x)

E − xy + 8 ln(y) = C

F − 1y + 8 ln(y) = C− 8 ln(x)

6. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =6 + 4 s

−27 + 6 s+ s2

A f(t) = 52 e−9 t + 3

2 e3 t

B f(t) = 32 e

3 t + 52 e

9 t

C f(t) = 52 e−9 t + 3

2 e−3 t

D f(t) = − 52 e−9 t + 3

2 e−3 t

7. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. −5 y2 + 4 y′ + x2 y′′ = 02. −y + y′′ = 3 tan(6x)3. x y + y′ + x y′′ = 24. −6 y + 3x y′ + y′′ = sen(x)5. −5

√y + 2 y′ + y′′ = 0

6. −(y′)2 + y y′′ = 0

Respuesta:

8. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para eliminar el cuadrado)

f(t) = 2 sen2(5 t)

A F (s) = 14 ( 1

s −s

100+s2 )

B F (s) = 2(

1s −

s25+s2

)C F (s) = 1

s −s

100+s2

D F (s) = 2(

1s −

s100+s2

)E F (s) = 1

s + s25+s2

9. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 36 + c x+ 4 y + x y

A 10

B 18

C 92

D 9

E 8

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 19 3

10. La ecuacion diferencial:(20 + 5x+ 24 y) dx+ 6x dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x y otro en y.

B .. no tiene FI ni en x ni en y.

C .. tiene un FI en x pero no en y.

D .. tiene un FI en y pero no en x.

11. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 6 y y′(0) = 4con ecuacion:

16 y + y′′ = 16 t

A Y (s) = 24+4 s2+6 s3

s2 (16+s2)

B Y (s) = 16−4 s2+6 s3

s2 (16+s2)

C Y (s) = 16+4 s2+6 s3

s2 (16+s2)

D Y (s) = 16+4 s2+6 s3

16+s2

12. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = −e9 y + e(6 x+9 y)

A e9 y = C + 32 e

6 x − 9x

B e−9 y = C− 32 e

6 x + 9x

C y = C + 16 e

6 x

D y = C + 6 e6 x

E e9 y = −9 + C + 32 e

6 x

F e−9 y = C− 23 e

6 x + 19 x

13. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = (−1 + 3 t) e5 t

A F (s) = 3−s(−5+s) s2

B F (s) = 8−s(5−s)2

C F (s) = 8+s(5+s)2

D F (s) = −2−s(5+s)2

14. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 4x3 (−1 + y)

A y = 1 + ex4

B (y′)2 = 1 + x

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 19 4

C y = 1 + e4 x

D y = 1 + x4

15. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−2 y + x y′ = x4 e−7 x

A y = Cx2 − 149 x

2 e−7 x − 17 x

3 e−7 x

B y = C− 149 x

2 e−7 x − 17 x

3 e−7 x

C y = Cx2 − 1

7 x e−7 x + 1

49 x2 e−7 x

D y = Cx2 + 149 x

2 e−7 x − 17 x

3 e−7 x

16. Un trozo de madera de una viga de una casa construida en Babilonia durante el reinado de Hamurabi contenıa el 64 porciento del carbono 14 radiactivo que contiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la antiguedadde la construccion, sabiendo que la vida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

17. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x)la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =5x+ y

x

Respuesta:

18. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguiente funcionsiendo H(s) un polinomio de grado 1 en s tal que H(b) 6= 0 y g(t) un polinomio tambien de grado 1.

F (s) =H(s)

1 + 2 s+ s2

A f(t) = g(t) e−2 t

B f(t) = et g(t)

C f(t) = g(t) e2 t

D f(t) = g(t) e−t

19. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 56 + c x+ 8 y + x y

A 8

B 6

C 7

D 14

E 72

20. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para convertir un producto en una suma)

f(t) = sen(5 t) sen(6 t)

A F (s) = s2

(25+s2) (36+s2)

B F (s) = s(

11+s2 −

1121+s2

)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 19 5

C F (s) = 12 s(

11+s2 −

1121+s2

)D F (s) = s

(1

25+s2 + 136+s2

)21. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−8 + s) X(s)− 2Y (s) =8s

X(s) + (−5 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

22. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =10

36 + s2

A 53 sen(6 t)

B 10 cos(6 t)

C 53 cos(6 t)

D 10 sen(6 t)

E 53 sen(36 t)

F 53 cos(36 t)

23. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 2 t+ 2x+ 7 y

y′ = 3 + 7x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 2 y y(0) = 3

A X(s) = −4+23 s+17 s2+2 s3

s2 (−45−4 s+s2) , Y (s) = 14−6 s+11 s2+3 s3

s2 (−45−4 s+s2)

B X(s) = −4+23 s−17 s2−2 s3

s2 (−45−4 s+s2) , Y (s) = 14−6 s−5 s2−3 s3

s2 (−45−4 s+s2)

C X(s) = −4+23 s−25 s2+2 s3

s2 (−45−4 s+s2) , Y (s) = 14−6 s+23 s2−3 s3

s2 (−45−4 s+s2)

D X(s) = −4+23 s+25 s2−2 s3

s2 (−45−4 s+s2) , Y (s) = 14−6 s−17 s2+3 s3

s2 (−45−4 s+s2)

24. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = 2 + et + 5 t

A F (s) = 5+7 s+3 s2

s2 (1+s)

B F (s) = 10(−1+s) s3

C F (s) = 10s3 (1+s)

D F (s) = −5+3 s+3 s2

(−1+s) s2

25. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =116t2 sen(8 t)

A F (s) = −64+3 s2

(64+s2)3

B F (s) = −64+s2

(64+s2)3

C F (s) = 64+3 s2

(64+s2)3

D F (s) = −64+3 s2

(8+s2)3

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:20

1. Indique cuales de las siguientes EDs no son lineales de primer orden:

1. 8 y + (6− x) y′ = cos(x)

2. 6x y + dydx = 4

y

3. (−6 ex x+ y − 2x y) dx+ x2 dy = 0

4. 4 y + y y′ = 1 + 4x2

5. 5x y + x3 dydx = 5 y

6. 3 y2 + dydx = 5 sen(5x)

7. dydx + 2

y =√

2 + 3x2

8. 5 y + x dydx − 3 ( dydx )

4= 0

Respuesta:

2. En un circuito serie RC con C = 1100H, R = 100Ω, y

E(t) =

2 para 0 ≤ t < 2−2 para 2 ≤ t < 40 para 4 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 6 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

3. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 2, y = ln(4), siguiente:

−y + x ln(x) y′ = 0

A y = 2 ln(x)

B y = C ln(x)

C y = − ln(2) + ln(4) + ln(x)

D y = ln(2) ln(x)

4. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + (2 + x) y′ = 0

A y = ex

2+x

B y = ex (2 + x)

C y = ex

(2+x)2

D y = ex (2 + x)2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 20 2

5. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(4 t) +

18

sen(4 t)

A F (s) = s2

−16+s2

B F (s) = s2

(−16+s2)2

C F (s) = s2

(16+s2)2

D F (s) = s−16+s2

6. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:f(t) = t6 e2 t

A F (s) = 720(−2+s)6

B F (s) = 720(2+s)7

C F (s) = 720(−2+s)7

D F (s) = 720(2+s)6

7. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =12 s

(4 + s2) (16 + s2)

A f(t) = cos(2 t)− cos(4 t)

B f(t) = sen(2 t) + sen(4 t)

C f(t) = sen(2 t)− sen(4 t)

D f(t) = cos(2 t) + cos(4 t)

8. La siguiente ED es una del tipo de Bernoulli, la cual es una ecuacion que no siendo lineal se puede transformar en unalineal.

2 yx8

+ y′ = 9 y9

En este caso la sustitucion adecuada es u = y−8. Indique como queda la ED transformada. Reporta en orden los valores deA, B y C para que

u′ +AxB u = C

sea la ED obtenida.

Respuesta:

9. Use la transformada de Laplace para resolver la siguiente ED con condiciones iniciales y(0) = 6 y y′(0) = 0 :

25 y + y′′ = sen(7 t)U2π(t)

A y(t) = 6 cos(5 t) + 7120 sen(5 t)U2π(t)− 1

24 sen(7 t)U2π(t)

B y(t) = 6 cos(5 t)− 7120 sen(5 t)U2π(t)− 1

24 sen(7 t)U2π(t)

C y(t) = 6 cos(5 t)− 7120 sen(5 t)U2π(t) + 1

24 sen(7 t)U2π(t)

D y(t) = 6 sen(5 t)− 7120 cos(5 t)U2π(t)− 1

24 cos(7 t)U2π(t)

10. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 3 y y′(0) = 0 con ecuacion:

16 y + y′′ = 3 sen(4 t)

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 20 3

11. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 5 + 2x+ 7 y

y′ = 4 t+ 7x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 4 y y(0) = 5

A X(s) =2 (14−5 s+24 s2−2 s3)s2 (−45−4 s+s2) , Y (s) = 8−39 s+38 s2−5 s3

s2 (45+4 s−s2)

B X(s) =2 (14−5 s−11 s2−2 s3)s2 (−45−4 s+s2) , Y (s) = 8−39 s+18 s2+5 s3

s2 (45+4 s−s2)

C X(s) =2 (14−5 s+16 s2+2 s3)s2 (−45−4 s+s2) , Y (s) = 8−39 s−18 s2−5 s3

s2 (45+4 s−s2)

D X(s) =2 (14−5 s−19 s2+2 s3)s2 (−45−4 s+s2) , Y (s) = 8−39 s−38 s2+5 s3

s2 (45+4 s−s2)

12. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 13 t si 0 < t ≤ 3

0 si t > 3

Respuesta:

13. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =10

36 + s2

A 10 cos(6 t)

B 53 cos(6 t)

C 53 sen(6 t)

D 10 sen(6 t)

E 53 sen(36 t)

F 53 cos(36 t)

14. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−15 y + x y′ = x17 e−7 x

A y = Cx15 + 149 x

15 e−7 x − 17 x

16 e−7 x

B y = Cx15 − 1

7 x14 e−7 x + 1

49 x15 e−7 x

C y = Cx15 − 149 x

15 e−7 x − 17 x

16 e−7 x

D y = C− 149 x

15 e−7 x − 17 x

16 e−7 x

15. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:(8x2 + 16x y + 9 y2

)dx+

(8x2 + 18x y + f y2

)dy = 0

A 8x3 + 24x2 y + 27x y2 + f y3 = C

B 8 + 24 yx + 27 y2

x2 + f y3

x3 = C− x

C (8 + 24 yx + 27 y2

x2 + f y3

x3 )3

= C + x

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 20 4

D 8x3 + 24 y

x4 + 27 y2

x5 + f y3

x5 = C

16. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = e−3 t + e4 t

A F (s) = 7(−3−s) (−4+s)

B F (s) = 1+2 s(−3+s) (4+s)

C F (s) = 7(−3+s) (4+s)

D F (s) = 1−2 s(−3−s) (−4+s)

17. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguente funcion siendoH(s) un polinomio de grado 1.

F (s) =H(s)

−4− 3 s+ s2

A f(t) = Ae−4 t +B e−t

B f(t) = B e−t +Ae4 t

C f(t) = B et +Ae4 t

D f(t) = Ae−4 t +B et

18. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 5 y y′(0) = 3con ecuacion:

16 y + y′′ = 16 t

A Y (s) = 16−3 s2+5 s3

s2 (16+s2)

B Y (s) = 20+3 s2+5 s3

s2 (16+s2)

C Y (s) = 16+3 s2+5 s3

s2 (16+s2)

D Y (s) = 16+3 s2+5 s3

16+s2

19. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t2 cos(7 t)

A F (s) = −147 s+s3

(49+s2)3

B F (s) = 147 s+s3

(49+s2)3

C F (s) = 21 s+s3

(49+s2)3

D F (s) = −21 s+s3

(49+s2)3

20. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 45 t si 4 ≤ t < 80 si 8 ≤ t

A −(e−8 s − e−4 s + 8 s e−8 s − 4 s e−4 s

)5s2

B −(e−8 s + e−4 s + 8 s e−8 s + 4 s e−4 s

)5s

C(e−8 s − e−4 s + 8 s e−8 s − 4 s e−4 s

)5s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 20 5

D −(e−8 s + e−4 s + 8 s e−8 s + 4 s e−4 s

)5s2

21. La cantidad de bacterias de un cultivo crece, en un instante cualquiera, con una rapidez proporcional al numero de ellas endicho instante. Si despues de 3 horas se observa que se tienen 100 bacterias, y que al cabo de 6 horas hay 1000. ¿Cual es elnumero inicial aproximado de bacterias?

A 20.

B 5.

C 10.

D 2.5

22. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =5x− 2 y

x

Respuesta:

23. Cual de las siguientes opciones contiene una condicion para n para que sea de variables separables :

y′ = 6x (4xn + y)

A n = −1

B n = −6

C n = −4

D n = 0

24. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 3x+ 9 y

y′ = 9x+ 3 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = 3

A X(s) = 24+s−72−6 s+s2 , Y (s) = 3 s

−72−6 s+s2

B X(s) = 30−s−72−6 s+s2 , Y (s) = 3 (−6+s)

−72−6 s+s2

C X(s) = 24+s72+6 s−s2 , Y (s) = 3 s

72+6 s−s2

D X(s) = −30+s−72−6 s+s2 , Y (s) = 3 (−6+s)

72+6 s−s2

25. La ecuacion diferencial:2 y dx+ (−2− 2x) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x y otro en y.

B .. no tiene FI ni en x ni en y.

C .. tiene un FI en x pero no en y.

D .. tiene un FI en y pero no en x.

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:21

1. Indique cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son de orden 2:

1. −9 y + 3x y′ − 9x2 y′′ + x3 y(4) = 0

2. 5 y + (y′)2 = 7 + 3x2

3. d2rdt2 = − 4+8 t

r2

4. y − 5 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

5. 2 y − 4x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

6. dydx =

√1 + 4 ( d

2ydx2 )

2

7. 8 y3 + d2ydx2 = sen(y)

8. (−8 ex x+ y − x y) dx+ 5x3 dy = 0

Respuesta:

2. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 2, y = ln(16), siguiente:

−y + x ln(x) y′ = 0

A y = C ln(x)

B y = − ln(2) + ln(16) + ln(x)

C y = 4 ln(x)

D y = ln(8) ln(x)

3. Cual de las siguientes opciones contiene una expresion F (x, y) para sea de variables separables :

y′ = F (x, y)

A cos(f(x))− cos(g(y))

B ln((f(x))g(y))

C ln(f(x))− ln(g(y))

D ef(x) g(y)

4. La ecuacion diferencial: (yx

+ y2)dx+ (−3 + x y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. no tiene FI ni en x ni en y.

B .. tiene un FI en x y otro en y.

C .. tiene un FI en x pero no en y.

D .. tiene un FI en y pero no en x.

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 21 2

5. La cantidad de bacterias de un cultivo crece, en un instante cualquiera, con una rapidez proporcional al numero de ellas endicho instante. Si despues de 2 horas se observa que se tienen 100 bacterias, y que al cabo de 3 horas hay 800. ¿Cual es elnumero inicial aproximado de bacterias?

A 1.5625

B 0.390625

C 0.78125

D 3.125

6. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 52 t si 5 ≤ t < 70 si 7 ≤ t

A −(e−7 s − e−5 s + 7 s e−7 s − 5 s e−5 s

)2s2

B −(e−7 s + e−5 s + 7 s e−7 s + 5 s e−5 s

)2s

C(e−7 s − e−5 s + 7 s e−7 s − 5 s e−5 s

)2s2

D −(e−7 s + e−5 s + 7 s e−7 s + 5 s e−5 s

)2s2

7. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:f(t) = t3 e5 t

A F (s) = 6(−5+s)4

B F (s) = 6(5+s)4

C F (s) = 6(5+s)3

D F (s) = 6(−5+s)3

8. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−2 y + x y′ = x4 cos(3x)

A y = Cx2 − 19 x

2 cos(3x) + 13 x

3 sen(3x)

B y = Cx2 + 19 x

2 cos(3x) + 13 x

3 sen(3x)

C y = C + 19 x

2 cos(3x) + 13 x

3 sen(3x)

D y = C− 19 x

2 cos(3x) + 13 x

3 sen(3x)

9. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =x− yx+ 3 y

A −1 + 2 yx + 3 y2

x2 = C + x

B −1 + 2 yx + 3 y2

x2 = Cx2

C − 23 + y

x = C− x

D x2(1− 2 y − 3 y2

)= C

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 21 3

E − 23 x+ y = C

F −1 + 2 yx + 3 y2

x2 = Cx

10. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =10

16 + s2

A 52 cos(16 t)

B 52 sen(4 t)

C 10 cos(4 t)

D 52 sen(16 t)

E 10 sen(4 t)

F 52 cos(4 t)

11. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 5 y y′(0) = 0 con ecuacion:

49 y + y′′ = 5 cos(7 t)

Respuesta:

12. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−3 + s) X(s) + 3Y (s) =3s

X(s) + (−5 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

13. Use la transformada de Laplace para resolver la siguiente ED con condiciones iniciales y(0) = 7 y y′(0) = 0 :

49 y + y′′ = sen(4 t)U2π(t)

A y(t) = 7 cos(7 t)− 133 sen(4 t)U2π(t) + 4

231 sen(7 t)U2π(t)

B y(t) = 7 cos(7 t) + 133 sen(4 t)U2π(t) + 4

231 sen(7 t)U2π(t)

C y(t) = 7 sen(7 t) + 133 cos(4 t)U2π(t) + 4

231 cos(7 t)U2π(t)

D y(t) = 7 cos(7 t) + 133 sen(4 t)U2π(t)− 4

231 sen(7 t)U2π(t)

14. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son no lineales:

1. 5 y2 + 3 y′ + x2 y′′ = 02. −2x y + y′ + x y′′ = 53. −1− x+ x y + y′′ = 2 sen(y)4. −5 y + y′′ = 4 tan(4x)5. −x y + 2 y′ + y′′ = 06. 4

√y + 2 y′ + y′′ = 0

Respuesta:

15. Determine el valor y(7) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 7, a la ecuacion diferencial:

y + (7 + x) y′ = 0

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 21 4

16. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =7

(4 + s)3

A f(t) = 7 t2 e4 t

B f(t) = 72 t

2 e−4 t

C f(t) = 7 t2 e−4 t

D f(t) = 72 t

2 e4 t

17. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 16 t si 0 < t ≤ 6

0 si t > 6

Respuesta:

18. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(7 t) +

114

sen(7 t)

A F (s) = s2

(49+s2)2

B F (s) = s−49+s2

C F (s) = s2

−49+s2

D F (s) = s2

(−49+s2)2

19. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 7 y ED:

6 y + y′ = f(t)

donde

f(t) =

0 t ≤ 06 + 2 t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) = 76+s

B Y (s) =7+ 2

s2+ 6

s

6+s

C Y (s) =7+ 2

s2− 2

s2e−s+ 6

s−8s e−s

6+s

D Y (s) = 7+ 1s−

1s e−s

6+s

20. En un circuito serie RL con L = 1100 H, R = 100 Ω, y E = 10V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 120 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

21. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = −3 + x+ 9 y

y′ = 3 t+ 9x+ y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 3 y y(0) = −3

A X(s) =3 (9+s+7 s2+s3)s2 (−80−2 s+s2) , Y (s) =

3 (−1−8 s+8 s2+s3)s2 (−80−2 s+s2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 21 5

B X(s) =3 (9+s−11 s2+s3)s2 (−80−2 s+s2) , Y (s) =

3 (−1−8 s+10 s2−s3)s2 (−80−2 s+s2)

C X(s) =3 (9+s+9 s2−s3)s2 (−80−2 s+s2) , Y (s) =

3 (−1−8 s−10 s2+s3)s2 (−80−2 s+s2)

D X(s) =3 (9+s−9 s2−s3)s2 (−80−2 s+s2) , Y (s) =

3 (1+8 s+8 s2+s3)s2 (80+2 s−s2)

22. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =4 + 7 s

−14− 5 s+ s2

A f(t) = 539 e−7 t + 10

9 e−2 t

B f(t) = 109 e2 t + 53

9 e7 t

C f(t) = 109 e−2 t + 53

9 e7 t

D f(t) = 539 e−7 t − 10

9 e−2 t

23. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = − 150t cos(5 t) +

1250

sen(5 t)

A F (s) = 1(25+s2)2

B F (s) = s(25+s2)2

C F (s) = 1(−25+s2)2

D F (s) = s(−25+s2)2

24. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para eliminar el cuadrado)

f(t) = 7 sen2(2 t)

A F (s) = 72 ( 1

s + s4+s2 )

B F (s) = 7(

1s −

s16+s2

)C F (s) = 7

(1s −

s4+s2

)D F (s) = 1

14 ( 1s −

s16+s2 )

E F (s) = 72 ( 1

s −s

16+s2 )

25. Indicar la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =x y + 4 y2

x2

A − 1u = C + 4 ln(x)

B xy = C + 4 ln(x)

C −xy = C + ln(x4)

D −xy = C + ln(4x)

E yx = C− 4 ln(x)

F − 1y = C + 4 ln(x)

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:22

1. Un trozo de madera de una viga de una casa construida en Babilonia durante el reinado de Hamurabi contenıa el 64 porciento del carbono 14 radiactivo que contiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la antiguedadde la construccion, sabiendo que la vida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

2. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =7

(5 + s)3

A f(t) = 72 t

2 e5 t

B f(t) = 7 t2 e−5 t

C f(t) = 7 t2 e5 t

D f(t) = 72 t

2 e−5 t

3. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= x6 + 8

xa

y3

A 0

B −12

C 12

D 6

E −6

4. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 2 y y′(0) = 0 con ecuacion:

25 y + y′′ = 2 cos(5 t)

Respuesta:

5. En un circuito serie RC con C = 31000H, R = 500Ω, y

E(t) =

2 para 0 ≤ t < 6−2 para 6 ≤ t < 120 para 12 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 18 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

6. La ecuacion diferencial:

(3 + x y) dx+(x2 +

x

y

)dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 22 2

A .. no tiene FI ni en x ni en y.

B .. tiene un FI en x pero no en y.

C .. tiene un FI en y pero no en x.

D .. tiene un FI en x y otro en y.

7. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =5

9 + s2

A 5 cos(3 t)

B 5 sen(3 t)

C 53 sen(3 t)

D 53 cos(9 t)

E 53 cos(3 t)

F 53 sen(9 t)

8. Indique cuales de las siguientes EDs son lineales:

1. 7 y + y y′ = 8 + 8x2

2. 8 y + d2ydx2 = sen(y)

3. 6 y − 4x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

4. dydx =

√1 + 5 ( d

2ydx2 )

2

5. −8 y + 3x y′ − 2x2 y′′ + x3 y(4) = 0

6. (− ex x+ y − x y) dx+ x2 dy = 0

7. d2rdt2 = − k

r2

8. y − 3 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

Respuesta:

9. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 6con ecuacion:

24 y − 10 y′ + y′′ = 6 e4 t

A Y (s) = 18+6 s(−4+s) (24−10 s+s2)

B Y (s) = −18+6 s(−4+s) (24−10 s+s2)

C Y (s) = 18+6 s24−10 s+s2

D Y (s) = −18+6 s(−4+s) (24+10 s+s2)

10. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 3 t+ 5x+ 7 y

y′ = −3 + 7x+ 5 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 3 y y(0) = −3

A X(s) =3 (5+6 s+2 s2+s3)s2 (24+10 s−s2) , Y (s) =

3 (7+5 s−3 s2−s3)s2 (−24−10 s+s2)

B X(s) =3 (−5−6 s+12 s2−s3)s2 (−24−10 s+s2) , Y (s) =

3 (7+5 s−13 s2+s3)s2 (−24−10 s+s2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 22 3

C X(s) =3 (−5−6 s+2 s2+s3)s2 (−24−10 s+s2) , Y (s) =

3 (7+5 s+s2+s3)s2 (−24−10 s+s2)

D X(s) =3 (−5−6 s−12 s2+s3)s2 (−24−10 s+s2) , Y (s) =

3 (7+5 s+11 s2−s3)s2 (−24−10 s+s2)

11. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =8x− 2 y

x

Respuesta:

12. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 3, y = ln(81), siguiente:

−y + x ln(x) y′ = 0

A y = 4 ln(x)

B y = ln(27) ln(x)

C y = C ln(x)

D y = − ln(3) + ln(81) + ln(x)

13. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:(6x2 + 18x y + 7 y2

)dx+

(9x2 + 14x y + f y2

)dy = 0

A 6 + 27 yx + 21 y2

x2 + f y3

x3 = C− x

B (6 + 27 yx + 21 y2

x2 + f y3

x3 )3

= C + x

C 6x3 + 27x2 y + 21x y2 + f y3 = C

D 6x3 + 27 y

x4 + 21 y2

x5 + f y3

x5 = C

14. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

4 t si 0 ≤ t < 20 si 2 ≤ t

A 4s2 −

4 (1+2 s)s2 e−2 s

B 4s2 −

4s2 e−2 s

C − 4s2 + 4 (1+2 s)

s2 e−2 s

D 4s2 −

1+2 ss2 e−2 s

15. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 22 t si 2 ≤ t < 70 si 7 ≤ t

A −(e−7 s + e−2 s + 7 s e−7 s + 2 s e−2 s

)2s2

B −(e−7 s + e−2 s + 7 s e−7 s + 2 s e−2 s

)2s

C −(e−7 s − e−2 s + 7 s e−7 s − 2 s e−2 s

)2s2

D(e−7 s − e−2 s + 7 s e−7 s − 2 s e−2 s

)2s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 22 4

16. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(2 t) e−6 t

A F (s) = 240−12 s+s2

B F (s) = 6+s40+12 s+s2

C F (s) = −6+s40−12 s+s2

D F (s) = 240+12 s+s2

17. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 4x+ 8 y

y′ = 8x+ 4 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = −2

A X(s) = 12+s−48−8 s+s2 , Y (s) = 2 s

−48−8 s+s2

B X(s) = 20−s−48−8 s+s2 , Y (s) = 16−2 s

48+8 s−s2

C X(s) = −20+s−48−8 s+s2 , Y (s) = −16+2 s

48+8 s−s2

D X(s) = 12+s48+8 s−s2 , Y (s) = 2 s

48+8 s−s2

18. Resuelva la ED:y′ = 30− 6x− 5 y + x y

Posteriormente determine la solucion particular que satisface y(5) = 7. Finalmente, entrege el valor correspondiente de y(6),es decir, la funcion evaluada en x = 6.

Respuesta:

19. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = cos(5 t)− 52t sen(5 t)

A F (s) = s3

(−25+s2)2

B F (s) = s2

(25+s2)2

C F (s) = s2

(−25+s2)2

D F (s) = s3

(25+s2)2

20. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 4con ecuacion:

24 y + 11 y′ + y′′ = U4(t)

A y(t) = − 45 e−8 t + 4

5 e−3 t + 1

24 U4(t)− 115 e

(−12+3 t) U4(t) + 140 e

(−32+8 t) U4(t)

B y(t) = 45 e−8 t − 4

5 e−3 t + 1

24 U4(t) + 140 e

(32−8 t) U4(t)− 115 e

(12−3 t) U4(t)

C y(t) = − 45 e−8 t + 4

5 e−3 t + 1

24 U4(t) + 140 e

(32−8 t) U4(t)− 115 e

(12−3 t) U4(t)

D y(t) = − 45 e−8 t + 4

5 e−3 t − 1

24 U4(t) + 140 e

(32−8 t) U4(t) + 115 e

(12−3 t) U4(t)

21. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−(1− x2

)y + y′ = −1 + x2

A y = C e(x−13 x

3)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 22 5

B y = C e(x−13 x

3) + e(−2 x+ 23 x

3)

C y = C e(x−13 x

3) − e(−2 x+ 23 x

3)

D y = 1 + C e(x−13 x

3)

22. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguiente funcionsiendo H(s) un polinomio de grado 1 en s tal que H(b) 6= 0 y g(t) un polinomio tambien de grado 1.

F (s) =H(s)

16− 8 s+ s2

A f(t) = g(t) e−4 t

B f(t) = g(t) e−8 t

C f(t) = g(t) e8 t

D f(t) = g(t) e4 t

23. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =sen(3 t)

t

A F (s) = Atan(s)

B F (s) = Atan( 3s )

C F (s) = 13 Atan(s)

D F (s) = Atan( 13 s)

24. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 12 t si 0 < t ≤ 2

0 si t > 2

Respuesta:

25. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. 6 y2 − 3 y′ + x2 y′′ = 02. −6

√y − 5 y′ + y′′ = 0

3. −2x y + 5 y′ + y′′ = 04. −3 y + 2 y′ + y′′ = −1 + x

5. −3 (y′)2 + y y′′ = 06. −6 y + 3x y′ + y′′ = sen(x)

Respuesta:

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:23

1. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(5 t) e−5 t

A F (s) = 550+10 s+s2

B F (s) = −5+s50−10 s+s2

C F (s) = 550−10 s+s2

D F (s) = 5+s50+10 s+s2

2. Determine el valor de y(e) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(1) = 1, a la ecuacion diferencial:

y′ =6x y

Respuesta:

3. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 3x2 (4 + y)

A y = −4 + x3

B y = −4 + e3 x

C y = −4 + ex3

D (y′)2 = −4 + x

4. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−64− 8 s−16 s+ s3

A f(t) = 4 + e−4 t + 3 e4 t

B f(t) = 4− 3 e−4 t − e4 t

C f(t) = 4 + 3 e−4 t + e4 t

D f(t) = 4− e−4 t − 3 e4 t

5. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = −1 + e4 t + 4 t

A F (s) = −16+8 s(−4+s) s2

B F (s) = −4s3 (4+s)

C F (s) = −4(−4+s) s3

D F (s) = 16s2 (4+s)

6. En un circuito serie RL con L = 125 H, R = 300 Ω, y E = 20V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 1150 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 23 2

7. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 5x+ 9 y

x′ + y′ = 9x+ 5 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 2 y y(0) = −2

A X(s) = 2 (9+s)28+5 s−s2 , Y (s) = 2 (5−s)

−28−5 s+s2

B X(s) = 2 (−5+s)28+5 s−s2 , Y (s) = 2 (−9+s)

−28−5 s+s2

C X(s) = 2 (9+s)−28−5 s+s2 , Y (s) = 2 (−5+s)

−28−5 s+s2

D X(s) = 2 (−5+s)−28−5 s+s2 , Y (s) = 2 (9−s)

−28−5 s+s2

8. En 1960 un artıculo de New York Times anuncio que Arqueologos afirman que la civilizacion Sumeria ocupo el valle delTigris hace 5850 anos . Asumiendo que los arqueologos usaron la tecnica del C-14. Determine el porcentaje del carbonocatorce encontrado en las muestras (con respecto al inicial). Use como dato que la vida media de C-14 es de 5600 anos.

A 0.484765

B 0.363574

C 0.522321

D 0.783482

9. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que

L(t32 ) =

34

√π

s52

para obtener la transformada de:f(t) = t

52

A F (s) = 158

√π

s52

B F (s) = 152

√π

s72

C F (s) = 158

√π

s72

D F (s) = 152

√π

s52

10. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =14t2 sen(2 t)

A F (s) = −4+3 s2

(4+s2)3

B F (s) = −4+3 s2

(2+s2)3

C F (s) = −4+s2

(4+s2)3

D F (s) = 4+3 s2

(4+s2)3

11. Aplique la sustitucion u = x+ 8 y2 a la ecuacion diferencial

16 y y′ =4x

x+ 8 y2

y escriba la ecuacion diferencial resultante en la forma

du

dx= A+B

x

u.

No la resuelva: solo indique en orden los valores de A y de B.

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 23 3

12. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para eliminar el cuadrado)

f(t) = 5 sen2(6 t)

A F (s) = 5(

1s −

s36+s2

)B F (s) = 5

2 ( 1s + s

36+s2 )

C F (s) = 52 ( 1

s −s

144+s2 )

D F (s) = 5(

1s −

s144+s2

)E F (s) = 1

10 ( 1s −

s144+s2 )

13. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 4 t+ x+ 9 y

y′ = 2 + 9x+ y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 4 y y(0) = 2

A X(s) =2 (−2+11 s−7 s2−2 s3)

s2 (−80−2 s+s2) , Y (s) =2 (18−s−16 s2−s3)s2 (−80−2 s+s2)

B X(s) =2 (−2+11 s+7 s2+2 s3)

s2 (−80−2 s+s2) , Y (s) =2 (18−s+18 s2+s3)s2 (−80−2 s+s2)

C X(s) =2 (−2+11 s+11 s2−2 s3)

s2 (−80−2 s+s2) , Y (s) =2 (18−s−18 s2+s3)s2 (−80−2 s+s2)

D X(s) =2 (−2+11 s−11 s2+2 s3)

s2 (−80−2 s+s2) , Y (s) =2 (18−s+20 s2−s3)s2 (−80−2 s+s2)

14. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−17 y + x y′ = x19 e−x

A y = C− x17 e−x − x18 e−x

B y = Cx17 + x17 e−x − x18 e−x

C y = Cx17 − x16 e−x + x17 e−x

D y = Cx17 − x17 e−x − x18 e−x

15. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguente funcion siendoH(s) un polinomio de grado 1.

F (s) =H(s)

−12− s+ s2

A f(t) = Ae−4 t +B e−3 t

B f(t) = B e3 t +Ae4 t

C f(t) = Ae−4 t +B e3 t

D f(t) = B e−3 t +Ae4 t

16. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

6 si 0 ≤ t < 50 si 5 ≤ t

A 6s −

6s e−5 s

B − 6s + 6

s e−5 s

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 23 4

C 6 s− 6 s e−5 s

D 6− 6 e−5 s

E −6 + 6 e−5 s

17. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

12 y + 8 y′ + y′′ = U3(t) + U6(t)

A Y (s) = e3 s + 1s (2+s) (6+s) e

6 s

B Y (s) = e−3 s + 1s (2+s) (6+s) e

−6 s

C Y (s) = e3 s+e6 s

s (2+s) (6+s)

D Y (s) = e−6 s+e−3 s

s (2+s) (6+s)

18. Cual de las siguientes opciones contiene una condicion para n para que sea de variables separables :

y′ = 2x (−4xn + y)

A n = −2

B n = 0

C n = 4

D n = −1

19. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 5con ecuacion:

15 y − 8 y′ + y′′ = 5 e3 t

A Y (s) = −10+5 s(−3+s) (15−8 s+s2)

B Y (s) = 10+5 s15−8 s+s2

C Y (s) = −10+5 s(−3+s) (15+8 s+s2)

D Y (s) = 10+5 s(−3+s) (15−8 s+s2)

20. Determine los valores de A, B, C y D para que la funcion

y = A+B eC x2+Dx

sea la solucion particular que cumple y(0) = 5 a la ecuacion diferencial:

y′ = 20− 4x− 5 y + x y

Respuesta:

21. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. 6 y + 2 y′ + y′′ = 2 + x

2. 4− x+ 6x y + y′′ = −6 sen(y)3. 4 y2 − y′ + x2 y′′ = 04. −3x y + 5 sen(x) y′ + y′′ = 3 ex

5. 5 y + 3x y′ + y′′ = sen(x)6. 3 y y′ + y′′ = 3 sen(5x)

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 23 5

22. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 3 y y′(0) = 4con ecuacion:

25 y + y′′ = 25 t

A Y (s) = 15+4 s2+3 s3

s2 (25+s2)

B Y (s) = 25+4 s2+3 s3

25+s2

C Y (s) = 25−4 s2+3 s3

s2 (25+s2)

D Y (s) = 25+4 s2+3 s3

s2 (25+s2)

23. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:(3x2

eyx

+ 5 y2

)dx− 5x y dy = 0

A eyx (−x+ y) = Cx+ x ln(x

35 )

B (x− y) exy = C y + y ln(x

35 )

C eyx (−x+ y) = C + x ln(x

35 )

D eyx (−x+ y) = Cx+ x ln

35 (x)

24. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = e−t + 5 e5 t

A F (s) = 10+4 s(−1−s) (−5+s)

B F (s) = −6 s(−1−s) (−5+s)

C F (s) = 10−4 s(−1+s) (5+s)

D F (s) = 6 s(−1+s) (5+s)

25. La ecuacion diferencial:(16 + 5x+ 20 y) dx+ 5x dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x pero no en y.

B .. tiene un FI en y pero no en x.

C .. tiene un FI en x y otro en y.

D .. no tiene FI ni en x ni en y.

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:24

1. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = −1 + e−4 t − 3 t

A F (s) = 3s3 (4+s)

B F (s) = −12−7 ss2 (4+s)

C F (s) = 3(−4+s) s3

D F (s) = 12+s(−4+s) s2

2. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + 3 y2 + x2 y′ = 0

A y = xln(C+x3)

B y = − xC+ln(x3)

C y = xln(C x3)

D y = − xln(C+x3)

3. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 2x (2 + y)

A y = −2 + x2

B y = −2 + ex2

C (y′)2 = −2 + x

D y = −2 + e2 x

4. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(8 t) +

116

sen(8 t)

A F (s) = s−64+s2

B F (s) = s2

(−64+s2)2

C F (s) = s2

(64+s2)2

D F (s) = s2

−64+s2

5. La cantidad de bacterias de un cultivo crece, en un instante cualquiera, con una rapidez proporcional al numero de ellas endicho instante. Si despues de 3 horas se observa que se tienen 100 bacterias, y que al cabo de 8 horas hay 1200. ¿Cual es elnumero inicial aproximado de bacterias?

A 11.258

B 5.629

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 24 2

C 45.032

D 22.516

6. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

3 si 0 ≤ t < 50 si 5 ≤ t

A − 3s + 3

s e−5 s

B 3s −

3s e−5 s

C 3− 3 e−5 s

D −3 + 3 e−5 s

E 3 s− 3 s e−5 s

7. En un circuito serie RL con L = 3100 H, R = 200 Ω, y E = 20V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 9100 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

8. Use la transformada de Laplace para resolver la ecuacion diferencial

4 y + y′′ = f(t)

con condiciones iniciales y(0) = 6 y y′(0) = 0 y donde

f(t) =

0 si 0 ≤ t < π

1 si π ≤ t < 2π0 si 2π ≤ t

A y(t) = 6 cos(2 t) + 14 (1− cos(4 t)) Uπ(t)− 1

4 (1− cos(4 t)) U2π(t)

B y(t) = 6 cos(2 t) + 14 (1 + cos(2 t)) Uπ(t)− 1

4 (1 + cos(2 t)) U2π(t)

C y(t) = 3 sen(2 t) + 14 (1− cos(2 t)) Uπ(t)− 1

4 (1− cos(2 t)) U2π(t)

D y(t) = 6 cos(2 t) + 14 (1− cos(2 t)) Uπ(t)− 1

4 (1− cos(2 t)) U2π(t)

E y(t) = 6 cos(2 t) + 12 (1− cos(2 t)) Uπ(t)− 1

2 (1− cos(2 t)) U2π(t)

9. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = −1 + 4x+ 7 y

y′ = t+ 7x+ 4 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = −1

A X(s) = 7+4 s+10 s2−s3s2 (−33−8 s+s2) , Y (s) = 4+6 s+11 s2−s3

s2 (33+8 s−s2)

B X(s) = 7+4 s−12 s2+s3

s2 (−33−8 s+s2) , Y (s) = 4+6 s−11 s2+s3

s2 (33+8 s−s2)

C X(s) = 7+4 s+2 s2+s3

s2 (−33−8 s+s2) , Y (s) = 4+6 s−3 s2−s3s2 (33+8 s−s2)

D X(s) = 7+4 s−4 s2−s3s2 (−33−8 s+s2) , Y (s) = 4+6 s+3 s2+s3

s2 (33+8 s−s2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 24 3

10. Determine el valor de a para que µ = ya sea factor integrante de la ED:

dx+(−5 +

4xy− 2 y

)dy = 0

Respuesta:

11. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = x+ 10 y

x′ + y′ = 10x+ y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = −5

A X(s) = 2 (−23+s)99+2 s−2 s2 , Y (s) = −64+10 s

−99−2 s+2 s2

B X(s) = 2 (32+s)−99−2 s+2 s2 , Y (s) = −46+10 s

−99−2 s+2 s2

C X(s) = 2 (32+s)99+2 s−2 s2 , Y (s) = 46−10 s

−99−2 s+2 s2

D X(s) = 2 (−23+s)−99−2 s+2 s2 , Y (s) = 64−10 s

−99−2 s+2 s2

12. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 36 + c x+ 4 y + x y

A 10

B 8

C 92

D 18

E 9

13. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. y + y′′ = 6 tan(3x)2. 5 y + (y′)2 + y′′ = −63. −4 y y′ + y′′ = 5 sen(5x)4. −4

√y + 6 y′ + y′′ = 0

5. −4 y + 4x y′ + y′′ = sen(x)6. −2x y + sen(x) y′ + y′′ = −ex

Respuesta:

14. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que

L(t32 ) =

34

√π

s52

para obtener la transformada de:f(t) = t

52

A F (s) = 158

√π

s52

B F (s) = 158

√π

s72

C F (s) = 152

√π

s72

D F (s) = 152

√π

s52

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 24 4

15. Resuelva la ED:y′ = 10− 5x− 2 y + x y

Posteriormente determine la solucion particular que satisface y(2) = 6. Finalmente, entrege el valor correspondiente de y(3),es decir, la funcion evaluada en x = 3.

Respuesta:

16. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:f(t) = t8 e5 t

A F (s) = 40320(5+s)9

B F (s) = 40320(5+s)8

C F (s) = 40320(−5+s)8

D F (s) = 40320(−5+s)9

17. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

−15 y + 2 y′ + y′′ = t4 e3 t

A Y (s) = 24(−5+s) (3+s)6

B Y (s) = 4(−3+s)6 (5+s)

C Y (s) = 24(−3+s)6 (5+s)

D Y (s) = 24(−3+s)5 (5+s)

18. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x)la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =8x+ y

x

Respuesta:

19. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(2x+ ey y4

)y′ = y

A x = C y2 + ey y2 + ey y3

B x = Cy2 + ey y + ey y2

C x = C− ey y2 + ey y3

D x = C y2 − ey y2 + ey y3

20. Determine el valor de y(1) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 1 a la ecuacion diferencial:

y′ = 7

√x

y

Respuesta:

21. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =s

8 + 4 s+ s2

A f(t) = cos(2 t)− 2 sen(2 t)

B f(t) = (cos(2 t)− 2 sen(2 t)) e−2 t

C f(t) = (cos(2 t)− sen(2 t)) e−2 t

D f(t) = cos(2 t)− sen(2 t)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 24 5

22. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 33 t si 3 ≤ t < 70 si 7 ≤ t

A −(e−7 s + e−3 s + 7 s e−7 s + 3 s e−3 s

)3s

B −(e−7 s − e−3 s + 7 s e−7 s − 3 s e−3 s

)3s2

C −(e−7 s + e−3 s + 7 s e−7 s + 3 s e−3 s

)3s2

D(e−7 s − e−3 s + 7 s e−7 s − 3 s e−3 s

)3s2

23. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 5 y y′(0) = 0 con ecuacion:

16 y + y′′ = 5 cos(4 t)

Respuesta:

24. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−64− 32 s−16 s+ s3

A f(t) = 4 + 2 e−4 t − 6 e4 t

B f(t) = 4− 2 e−4 t + 6 e4 t

C f(t) = 4− 6 e−4 t + 2 e4 t

D f(t) = 4 + 6 e−4 t − 2 e4 t

25. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

6 t si 0 ≤ t < 10 si 1 ≤ t

A − 6s2 + 6 (1+s)

s2 e−s

B 6s2 −

1+ss2 e−s

C 6s2 −

6 (1+s)s2 e−s

D 6s2 −

6s2 e−s

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:25

1. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= x7 + 3

xa

y7

A 0

B −14

C −7

D 14

E 7

2. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 6con ecuacion:

16 y + 10 y′ + y′′ = U6(t)

A y(t) = e−8 t − e−2 t + 116 U6(t) + 1

48 e(48−8 t) U6(t)− 1

12 e(12−2 t) U6(t)

B y(t) = −1 e−8 t + e−2 t + 116 U6(t) + 1

48 e(48−8 t) U6(t)− 1

12 e(12−2 t) U6(t)

C y(t) = −1 e−8 t + e−2 t − 116 U6(t)− 1

48 e(48−8 t) U6(t)− 1

12 e(12−2 t) U6(t)

D y(t) = −1 e−8 t + e−2 t + 116 U6(t)− 1

12 e(−12+2 t) U6(t) + 1

48 e(−48+8 t) U6(t)

3. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−17 y + x y′ = x19 cos(9x)

A y = C + 181 x

17 cos(9x) + 19 x

18 sen(9x)

B y = Cx17 + 181 x

17 cos(9x) + 19 x

18 sen(9x)

C y = Cx17 − 181 x

17 cos(9x) + 19 x

18 sen(9x)

D y = C− 181 x

17 cos(9x) + 19 x

18 sen(9x)

4. Determine el valor de a para que µ = xa sea un factor integrante para:(−5− 5x+

7 yx

)dx+ dy = 0

Respuesta:

5. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 2 y y′(0) = 5con ecuacion:

9 y + y′′ = 9 t

A Y (s) = 9+5 s2+2 s3

9+s2

B Y (s) = 9+5 s2+2 s3

s2 (9+s2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 25 2

C Y (s) = 6+5 s2+2 s3

s2 (9+s2)

D Y (s) = 9−5 s2+2 s3

s2 (9+s2)

6. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 25 t si 2 ≤ t < 70 si 7 ≤ t

A −(e−7 s − e−2 s + 7 s e−7 s − 2 s e−2 s

)5s2

B −(e−7 s + e−2 s + 7 s e−7 s + 2 s e−2 s

)5s2

C(e−7 s − e−2 s + 7 s e−7 s − 2 s e−2 s

)5s2

D −(e−7 s + e−2 s + 7 s e−7 s + 2 s e−2 s

)5s

7. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = −4 e2 t + e5 t

A F (s) = −18−3 s(2+s) (5+s)

B F (s) = −18+3 s(5−s) (−2+s)

C F (s) = 22+5 s(2+s) (5+s)

D F (s) = 22−5 s(5−s) (−2+s)

8. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:f(t) = t6 e2 t

A F (s) = 720(2+s)7

B F (s) = 720(−2+s)6

C F (s) = 720(2+s)6

D F (s) = 720(−2+s)7

9. La siguiente ED es una del tipo de Bernoulli, la cual es una ecuacion que no siendo lineal se puede transformar en unalineal.

2 yx4

+ y′ = 7 y9

En este caso la sustitucion adecuada es u = y−8. Indique como queda la ED transformada. Reporta en orden los valores deA, B y C para que

u′ +AxB u = C

sea la ED obtenida.

Respuesta:

10. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + (2 + x) y′ = 0

A y = ex

2+x

B y = ex (2 + x)2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 25 3

C y = ex

(2+x)2

D y = ex (2 + x)

11. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−2 + s) X(s) + 8Y (s) =2s

X(s) + (−9 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

12. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= x7 + 9

xa

y7

A 7

B −7

C −14

D 14

E 0

13. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =5

36 + s2

A 5 cos(6 t)

B 56 sen(6 t)

C 5 sen(6 t)

D 56 cos(6 t)

E 56 cos(36 t)

F 56 sen(36 t)

14. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. −y + 4x y′ + y′′ = sen(x)2. 5 y + y′′ = tan(3x)3. 2− x+ 4x y + y′′ = 5 sen(y)4. 6x y + 4 sen(x) y′ + y′′ = −5 ex

5. −3 (y′)2 + y y′′ = 06. − y y′ + y′′ = −6 sen(x)

Respuesta:

15. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = −18t cos(2 t) +

116

sen(2 t)

A F (s) = s(4+s2)2

B F (s) = 1(4+s2)2

C F (s) = s(−4+s2)2

D F (s) = 1(−4+s2)2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 25 4

16. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:(8x2 + 12x y + 3 y2

)dx+

(6x2 + 6x y + f y2

)dy = 0

A 8x3 + 18x2 y + 9x y2 + f y3 = C

B 8x3 + 18 y

x4 + 9 y2

x5 + f y3

x5 = C

C (8 + 18 yx + 9 y2

x2 + f y3

x3 )3

= C + x

D 8 + 18 yx + 9 y2

x2 + f y3

x3 = C− x

17. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =2

35− 12 s+ s2

A f(t) = −1 e5 t + e7 t

B f(t) = e5 t + e7 t

C f(t) = e−7 t − e−5 t

D f(t) = e−7 t + e−5 t

18. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

5 t si 0 ≤ t < 50 si 5 ≤ t

A 5s2 −

5s2 e−5 s

B − 5s2 + 5 (1+5 s)

s2 e−5 s

C 5s2 −

1+5 ss2 e−5 s

D 5s2 −

5 (1+5 s)s2 e−5 s

19. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 4 y y′(0) = 0 con ecuacion:

64 y + y′′ = 4 sen(8 t)

Respuesta:

20. En un circuito serie RL con L = 1100 H, R = 100 Ω, y E = 10V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 150 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

21. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 10, y = 0, siguiente:

ey2y y′ = −5 + x

A y2 = ln(1− 10x+ x2)

B y2 = ln(C− 10x+ x2)

C y2 = ln(C(−10x+ x2

))

D y2 = ln(−10x+ x2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 25 5

22. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 2x+ 6 y

x′ + y′ = 6x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 2 y y(0) = −3

A X(s) = 2 (8+s)16+2 s−s2 , Y (s) = 8−3 s

−16−2 s+s2

B X(s) = 2 (−4+s)16+2 s−s2 , Y (s) = −16+3 s

−16−2 s+s2

C X(s) = 2 (8+s)−16−2 s+s2 , Y (s) = −8+3 s

−16−2 s+s2

D X(s) = 2 (−4+s)−16−2 s+s2 , Y (s) = 16−3 s

−16−2 s+s2

23. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−64− 24 s−16 s+ s3

A f(t) = 4 + 5 e−4 t − e4 t

B f(t) = 4 + e−4 t − 5 e4 t

C f(t) = 4− 5 e−4 t + e4 t

D f(t) = 4− e−4 t + 5 e4 t

24. Un trozo de madera de una viga de una casa construida en Babilonia durante el reinado de Hamurabi contenıa el 62 porciento del carbono 14 radiactivo que contiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la antiguedadde la construccion, sabiendo que la vida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

25. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(2 t) +

14

sen(2 t)

A F (s) = s2

(−4+s2)2

B F (s) = s−4+s2

C F (s) = s2

(4+s2)2

D F (s) = s2

−4+s2

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:26

1. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + (2 + x) y′ = 0

A y = ex (2 + x)

B y = ex (2 + x)2

C y = ex

(2+x)2

D y = ex

2+x

2. Indique cuales de las siguientes EDs no son lineales de primer orden:

1. 5 y + y y′ = 2 + 4x2

2. 6 y + x dydx − 5 ( dydx )

4= 0

3. (−4 ex x+ y − 5x y) dx+ x2 dy = 0

4. 6x y + x3 dydx = 6 y

5. 6 y + (5− x) y′ = cos(x)

6. 3 y2 + dydx = 3 sen(4x)

7. 6x y + dydx = 5

y

8. dydx + 3

y =√

4 + 3x2

Respuesta:

3. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =s

40 + 4 s+ s2

A f(t) = (cos(6 t)− 2 sen(6 t)) e−2 t

B f(t) = (cos(6 t)− 13 sen(6 t)) e−2 t

C f(t) = cos(6 t)− 2 sen(6 t)

D f(t) = cos(6 t)− 13 sen(6 t)

4. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para eliminar el cuadrado)

f(t) = 4 sen2(7 t)

A F (s) = 18 ( 1

s −s

196+s2 )

B F (s) = 2(

1s −

s196+s2

)C F (s) = 4

(1s −

s49+s2

)D F (s) = 4

(1s −

s196+s2

)E F (s) = 2

(1s + s

49+s2

)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 26 2

5. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−8 + s) X(s)− 5Y (s) =8s

X(s) + (−2 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

6. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 3 t+ 5x+ 7 y

y′ = −1 + 7x+ 5 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 3 y y(0) = −1

A X(s) = −15−4 s−8 s2+3 s3

s2 (−24−10 s+s2) , Y (s) = 21+5 s+15 s2+s3

s2 (−24−10 s+s2)

B X(s) = −15−4 s+22 s2−3 s3

s2 (−24−10 s+s2) , Y (s) = 21+5 s−27 s2+s3

s2 (−24−10 s+s2)

C X(s) = −15−4 s+8 s2−3 s3

s2 (−24−10 s+s2) , Y (s) = −21−5 s+17 s2+s3

s2 (24+10 s−s2)

D X(s) = −15−4 s−22 s2+3 s3

s2 (−24−10 s+s2) , Y (s) = −21−5 s−25 s2+s3

s2 (24+10 s−s2)

7. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 14 t si 0 < t ≤ 4

0 si t > 4

Respuesta:

8. La ecuacion diferencial: (yx

+ y2)dx+ (6 + x y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en x pero no en y.

B .. no tiene FI ni en x ni en y.

C .. tiene un FI en y pero no en x.

D .. tiene un FI en x y otro en y.

9. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 4 y ED:

4 y + y′ = f(t)

donde

f(t) =

0 t ≤ 04 + 2 t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) = 4+ 1s−

1s e−s

4+s

B Y (s) =4+ 2

s2− 2

s2e−s+ 4

s−6s e−s

4+s

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 26 3

C Y (s) =4+ 2

s2+ 4

s

4+s

D Y (s) = 44+s

10. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =cos(2 t)− cos(9 t)

t

A F (s) = 12 ln( 81+s2

4+s2 )

B F (s) = s4+s2 −

s81+s2

C F (s) = s4+s2 + s

81+s2

D F (s) = ln( 2+s9+s )

11. Use la transformada de Laplace para resolver la siguiente ED con condiciones iniciales y(0) = 7 y y′(0) = 0 :

49 y + y′′ = sen(3 t)U2π(t)

A y(t) = 7 cos(7 t) + 140 sen(3 t)U2π(t) + 3

280 sen(7 t)U2π(t)

B y(t) = 7 cos(7 t)− 140 sen(3 t)U2π(t) + 3

280 sen(7 t)U2π(t)

C y(t) = 7 sen(7 t) + 140 cos(3 t)U2π(t) + 3

280 cos(7 t)U2π(t)

D y(t) = 7 cos(7 t) + 140 sen(3 t)U2π(t)− 3

280 sen(7 t)U2π(t)

12. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(7 t) e−9 t

A F (s) = 7130−18 s+s2

B F (s) = 9+s130+18 s+s2

C F (s) = 7130+18 s+s2

D F (s) = −9+s130−18 s+s2

13. Utilizando la sustitucion y = u√x resuelva la EDO:

y′ = 3x4 +y

2x

A y = C + 35 x

5

B y = 19 x

5 + C√x

C y = 23 x

5 + C√x

D y = C + 23 x

5

E y = C + 23 x

4

14. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =x− yx+ 4 y

A x2(1− 2 y − 4 y2

)= C

B −1 + 2 yx + 4 y2

x2 = C + x

C −1 + 2 yx + 4 y2

x2 = Cx

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 26 4

D − 34 x+ y = C

E −1 + 2 yx + 4 y2

x2 = Cx2

F − 34 + y

x = C− x

15. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 2 y y′(0) = 5con ecuacion:

49 y + y′′ = 49 t

A Y (s) = 49+5 s2+2 s3

49+s2

B Y (s) = 49−5 s2+2 s3

s2 (49+s2)

C Y (s) = 14+5 s2+2 s3

s2 (49+s2)

D Y (s) = 49+5 s2+2 s3

s2 (49+s2)

16. Cual de las siguientes opciones contiene una condicion para n para que sea de variables separables :

y′ = 4x (3xn + y)

A n = −3

B n = −4

C n = 0

D n = −1

17. En un circuito serie RC con C = 3100H, R = 100Ω, y

E(t) =

4 para 0 ≤ t < 2−4 para 2 ≤ t < 40 para 4 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 6 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

18. Un cultivo tiene inicialmente una cantidad N0 de bacterias. Para t = 5 hrs el numero de bacterias estimado es 43N0. Si la

rapidez de multiplicacion de las bacterias es proporcional al numero de bacterias presente, determine el tiempo en horas(expresado en decimales) para que el numero de bacterias se triplique.

A 11.25

B 19.0942

C 30.

D 9.5471

19. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =3

(6 + s)3

A f(t) = 3 t2 e−6 t

B f(t) = 3 t2 e6 t

C f(t) = 32 t

2 e6 t

D f(t) = 32 t

2 e−6 t

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 26 5

20. Determine el valor de y(e) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(1) = 1, a la ecuacion diferencial:

y′ =3x y

Respuesta:

21. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:(18x+ e9 y y20

)y′ = y

A x = C y18 − 181 e

9 y y18 + 19 e

9 y y19

B x = C− 181 e

9 y y18 + 19 e

9 y y19

C x = C y18 + 181 e

9 y y18 + 19 e

9 y y19

D x = Cy18 + 1

9 e9 y y17 + 1

81 e9 y y18

22. Determine el valor de y(1) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 1 a la ecuacion diferencial:

y′ = 4

√x

y

Respuesta:

23. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

2 t si 0 ≤ t < 50 si 5 ≤ t

A 2s2 −

2s2 e−5 s

B 2s2 −

2 (1+5 s)s2 e−5 s

C − 2s2 + 2 (1+5 s)

s2 e−5 s

D 2s2 −

1+5 ss2 e−5 s

24. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(6 t) +

112

sen(6 t)

A F (s) = s−36+s2

B F (s) = s2

(36+s2)2

C F (s) = s2

−36+s2

D F (s) = s2

(−36+s2)2

25. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = −3 + e3 t + t

A F (s) = −3s3 (3+s)

B F (s) = −3+10 s−2 s2

(−3+s) s2

C F (s) = −3(−3+s) s3

D F (s) = 3−8 s−2 s2

s2 (3+s)

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

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Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:27

1. En un circuito serie RL con L = 350 H, R = 500 Ω, y E = 40V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 7125 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

2. La ecuacion diferencial: (6 yx

+ y2

)dx+ (6 + x y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en y pero no en x.

B .. no tiene FI ni en x ni en y.

C .. tiene un FI en x y otro en y

D .. tiene un FI en x pero no en y.

3. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =1

8 + s3

A f(t) = 12 t

2 e−2 t

B f(t) = 112 e

t(e−3 t +

√3 cos(

√3 t)− sen(

√3 t))

C f(t) = 112 (e−3 t + cos(

√3 t) +

√3 sen(

√3 t)) e−t

D f(t) = 112 e

t(e−3 t − cos(

√3 t) +

√3 sen(

√3 t))

4. Un cultivo tiene inicialmente una cantidad N0 de bacterias. Para t = 3 hrs el numero de bacterias estimado es 52N0. Si la

rapidez de multiplicacion de las bacterias es proporcional al numero de bacterias presente, determine el tiempo en horas(expresado en decimales) para que el numero de bacterias se sextuplique.

A 10.

B 5.86635

C 2.93317

D 7.2

5. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

5 si 0 ≤ t < 20 si 2 ≤ t

A 5− 5 e−2 s

B − 5s + 5

s e−2 s

C −5 + 5 e−2 s

D 5s −

5s e−2 s

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 27 2

E 5 s− 5 s e−2 s

6. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−14 y + x y′ = x16 cos(3x)

A y = C− 19 x

14 cos(3x) + 13 x

15 sen(3x)

B y = C + 19 x

14 cos(3x) + 13 x

15 sen(3x)

C y = Cx14 + 19 x

14 cos(3x) + 13 x

15 sen(3x)

D y = Cx14 − 19 x

14 cos(3x) + 13 x

15 sen(3x)

7. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que

L(√t) =

12

√π

s32

para obtener la transformada de:f(t) = t

32

A F (s) = 34

√π

s32

B F (s) = 3√π

s52

C F (s) = 34

√π

s52

D F (s) = 3√π

s32

8. La siguiente ED es una del tipo de Bernoulli, la cual es una ecuacion que no siendo lineal se puede transformar en unalineal.

8 yx6

+ y′ = 4 y5

En este caso la sustitucion adecuada es u = y−4. Indique como queda la ED transformada. Reporta en orden los valores deA, B y C para que

u′ +AxB u = C

sea la ED obtenida.

Respuesta:

9. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−8 + s) X(s)− 2Y (s) =8s

X(s) + (−5 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

10. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 5 y y′(0) = 0 con ecuacion:

49 y + y′′ = 5 sen(7 t)

Respuesta:

11. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 4x+ 8 y

x′ + y′ = 8x+ 4 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 4 y y(0) = −4

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 27 3

A X(s) = 4 (8+s)24+4 s−s2 , Y (s) = 4 (4−s)

−24−4 s+s2

B X(s) = 4 (−4+s)24+4 s−s2 , Y (s) = 4 (−8+s)

−24−4 s+s2

C X(s) = 4 (−4+s)−24−4 s+s2 , Y (s) = 4 (8−s)

−24−4 s+s2

D X(s) = 4 (8+s)−24−4 s+s2 , Y (s) = 4 (−4+s)

−24−4 s+s2

12. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(6 t) e−2 t

A F (s) = 640−4 s+s2

B F (s) = 640+4 s+s2

C F (s) = −2+s40−4 s+s2

D F (s) = 2+s40+4 s+s2

13. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para a de forma que sea de variables separables:

dy

dx= x9 + 7

xa

y5

A 18

B 0

C −18

D 9

E −9

14. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =7 + 2 s9 + s2

A cos(3 t) + sen(3 t)

B 2 cos(3 t) + 73 sen(3 t)

C 2 cos(3 t)− 73 sen(3 t)

D 2 cos(3 t) + 7 sen(3 t)

E 7 cos(3 t) + 2 sen(3 t)

F 73 cos(3 t) + 2 sen(3 t)

15. Determine el valor de y(e) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(1) = 1, a la ecuacion diferencial:

y′ =2x y

Respuesta:

16. Determine los valores de A, B, C y D para que

F (s) =A

s+B

s2+C

s2eD s

sea la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

1− 12 t si 0 < t ≤ 2

0 si t > 2

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 27 4

17. Determine los valores de A, B, C y D para que la funcion

y = A+B eC x2+Dx

sea la solucion particular que cumple y(0) = 7 a la ecuacion diferencial:

y′ = 30− 6x− 5 y + x y

Respuesta:

18. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 4 y y′(0) = 0 con ecuacion:

9 y + y′′ = 4 cos(3 t)

Respuesta:

19. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =4

36 + s2

A 4 sen(6 t)

B 23 cos(6 t)

C 4 cos(6 t)

D 23 cos(36 t)

E 23 sen(6 t)

F 23 sen(36 t)

20. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t2 cos(8 t)

A F (s) = 192 s+s3

(64+s2)3

B F (s) = −24 s+s3

(64+s2)3

C F (s) = 24 s+s3

(64+s2)3

D F (s) = −192 s+s3

(64+s2)3

21. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguiente funcionsiendo H(s) un polinomio de grado 1 en s tal que H(b) 6= 0 y g(t) un polinomio tambien de grado 1.

F (s) =H(s)

1 + 2 s+ s2

A f(t) = et g(t)

B f(t) = g(t) e−2 t

C f(t) = g(t) e2 t

D f(t) = g(t) e−t

22. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + (6 + x) y′ = 0

A y = ex (6 + x)

B y = ex

6+x

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 27 5

C y = ex (6 + x)6

D y = ex

(6+x)6

23. Indique cual opcion contiene la transformada inversa de Laplace de :

F (s) =s

100 + 16 s+ s2e−π s

A f(t) = cos(6 t)Uπ(t) e−8 t

B f(t) = e(8π−8 t) cos(6 t)Uπ(t)

C f(t) = e(8π−8 t)(cos(6 t)− 4

3 sen(6 t))Uπ(t)

D f(t) = e(8π−8 t) (cos(6 t)− 8 sen(6 t)) Uπ(t)

24. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son lineales:

1. −5x y − y′ + y′′ = 02. −5 (y′)2 + y y′′ = 03. 2

√y + 2 y′ + y′′ = 0

4. −4− x− x y + y′′ = 6 sen(y)5. −y + 3x y′ + y′′ = sen(x)6. −4x y + y′ + x y′′ = 2

Respuesta:

25. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =y

x+ 8 tan(

y

x)

A ln(sec( yx )) = C + 8 ln(x)

B ln(sen( yx )) = C + 8 ln(x)

C ln(tan( yx )) = C + 8 ln(x)

D − ln(sen( yx )) = C + 8 ln(x)

E ln(sen(y)) = Cx+ x ln(x)

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

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Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:28

1. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =cos(4 t)− cos(9 t)

t

A F (s) = 12 ln( 81+s2

16+s2 )

B F (s) = ln( 4+s9+s )

C F (s) = s16+s2 + s

81+s2

D F (s) = s16+s2 −

s81+s2

2. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−4 y + x y′ = x6 e−4 x

A y = Cx4 + 116 x

4 e−4 x − 14 x

5 e−4 x

B y = Cx4 − 116 x

4 e−4 x − 14 x

5 e−4 x

C y = C− 116 x

4 e−4 x − 14 x

5 e−4 x

D y = Cx4 − 1

4 x3 e−4 x + 1

16 x4 e−4 x

3. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ − y′ = 4x+ 9 y

x′ + y′ = 9x+ 4 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 1 y y(0) = 4

A X(s) = 57+2 s65+8 s−2 s2 , Y (s) = 47−8 s

−65−8 s+2 s2

B X(s) = −47+2 s−65−8 s+2 s2 , Y (s) = 57−8 s

−65−8 s+2 s2

C X(s) = −47+2 s65+8 s−2 s2 , Y (s) = −57+8 s

−65−8 s+2 s2

D X(s) = 57+2 s−65−8 s+2 s2 , Y (s) = −47+8 s

−65−8 s+2 s2

4. Cual de las siguientes opciones contiene una expresion F (x, y) para sea de variables separables :

y′ = F (x, y)

A cos(f(x))− cos(g(y))

B ef(x)g(y)

C ln( f(x)g(y) )

D ln((f(x))g(y))

5. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =1

729 + s3

A f(t) = 1243 (e−

272 t − cos( 9

2

√3 t) +

√3 sen( 9

2

√3 t)) e

92 t

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 28 2

B f(t) = 1243 (e−

272 t + cos( 9

2

√3 t) +

√3 sen( 9

2

√3 t)) e−

92 t

C f(t) = 1243 (e−

272 t +

√3 cos( 9

2

√3 t)− sen( 9

2

√3 t)) e

92 t

D f(t) = 12 t

2 e−9 t

6. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 2, y = 0, siguiente:

ey2y y′ = −1 + x

A y2 = ln(C− 2x+ x2)

B y2 = ln(−2x+ x2)

C y2 = ln(1− 2x+ x2)

D y2 = ln(C(−2x+ x2

))

7. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + 2 y2 + x2 y′ = 0

A y = xln(C+x2)

B y = − xC+ln(x2)

C y = xln(C x2)

D y = − xln(C+x2)

8. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

6 si 0 ≤ t < 50 si 5 ≤ t

A 6s −

6s e−5 s

B 6 s− 6 s e−5 s

C 6− 6 e−5 s

D − 6s + 6

s e−5 s

E −6 + 6 e−5 s

9. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =6 + 5 s16 + s2

A cos(4 t) + sen(4 t)

B 5 cos(4 t) + 32 sen(4 t)

C 6 cos(4 t) + 5 sen(4 t)

D 32 cos(4 t) + 5 sen(4 t)

E 5 cos(4 t) + 6 sen(4 t)

F 5 cos(4 t)− 32 sen(4 t)

10. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 6con ecuacion:

24 y − 10 y′ + y′′ = 6 e4 t

A Y (s) = 18+6 s24−10 s+s2

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 28 3

B Y (s) = −18+6 s(−4+s) (24+10 s+s2)

C Y (s) = −18+6 s(−4+s) (24−10 s+s2)

D Y (s) = 18+6 s(−4+s) (24−10 s+s2)

11. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 25 t si 2 ≤ t < 70 si 7 ≤ t

A −(e−7 s + e−2 s + 7 s e−7 s + 2 s e−2 s

)5s2

B(e−7 s − e−2 s + 7 s e−7 s − 2 s e−2 s

)5s2

C −(e−7 s + e−2 s + 7 s e−7 s + 2 s e−2 s

)5s

D −(e−7 s − e−2 s + 7 s e−7 s − 2 s e−2 s

)5s2

12. En un circuito serie RC con C = 3500H, R = 500Ω, y

E(t) =

2 para 0 ≤ t < 4−2 para 4 ≤ t < 80 para 8 ≤ t

donde E(t) esta en voltios. Encuentre la carga en coulumbs en el condensador en el tiempo t = 12 segundos. Tome q(0) = 0.0C

Respuesta:

13. La siguiente ED es una del tipo de Bernoulli, la cual es una ecuacion que no siendo lineal se puede transformar en unalineal.

5 yx7

+ y′ = 6 y4

En este caso la sustitucion adecuada es u = y−3. Indique como queda la ED transformada. Reporta en orden los valores deA, B y C para que

u′ +AxB u = C

sea la ED obtenida.

Respuesta:

14. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion: (Sugerencia:Use identidades trigo-nometricas para convertir un producto en una suma)

f(t) = sen(7 t) sen(8 t)

A F (s) = 12 s(

11+s2 −

1225+s2

)B F (s) = s2

(49+s2) (64+s2)

C F (s) = s(

11+s2 −

1225+s2

)D F (s) = s

(1

49+s2 + 164+s2

)15. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son no lineales:

1. −2 y + (y′)2 + y′′ = −52. −3x y − 3 sen(x) y′ + y′′ = −6 ex

3. −6 y2 − 4 y′ + x2 y′′ = 04. 4 y + 4x y′ + y′′ = sen(x)5. 5 y + y′′ = − tan(2x)6. 2

√y + 3 y′ + y′′ = 0

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 28 4

Respuesta:

16. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 3 y ED:

5 y + y′ = f(t)

donde

f(t) =

0 t ≤ 05 + t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) = 3+s−2+ 5s

5+s

B Y (s) = 3+ 1s−

1s e−s

5+s

C Y (s) = 3+s−2−s−2 e−s+ 5s−

6s e−s

5+s

D Y (s) = 35+s

17. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 5 t+ 2x+ 10 y

y′ = 4 + 10x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 5 y y(0) = 4

A X(s) =5 (−2+9 s+6 s2+s3)s2 (−96−4 s+s2) , Y (s) =

2 (25−4 s+23 s2+2 s3)s2 (−96−4 s+s2)

B X(s) =5 (−2+9 s−10 s2+s3)s2 (−96−4 s+s2) , Y (s) =

2 (25−4 s+31 s2−2 s3)s2 (−96−4 s+s2)

C X(s) =5 (−2+9 s−6 s2−s3)s2 (−96−4 s+s2) , Y (s) =

2 (25−4 s−19 s2−2 s3)s2 (−96−4 s+s2)

D X(s) =5 (−2+9 s+10 s2−s3)s2 (−96−4 s+s2) , Y (s) =

2 (25−4 s−27 s2+2 s3)s2 (−96−4 s+s2)

18. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =7

(7 + s)3

A f(t) = 72 t

2 e7 t

B f(t) = 7 t2 e7 t

C f(t) = 72 t

2 e−7 t

D f(t) = 7 t2 e−7 t

19. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =12t cos(7 t) +

114

sen(7 t)

A F (s) = s2

(−49+s2)2

B F (s) = s2

−49+s2

C F (s) = s2

(49+s2)2

D F (s) = s−49+s2

20. Use la transformada de Laplace para resolver la ecuacion diferencial

64 y + y′′ = f(t)

con condiciones iniciales y(0) = 3 y y′(0) = 0 y donde

f(t) =

0 si 0 ≤ t < π

1 si π ≤ t < 2π0 si 2π ≤ t

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 28 5

A y(t) = 3 cos(8 t) + 164 (1 + cos(8 t)) Uπ(t)− 1

64 (1 + cos(8 t)) U2π(t)

B y(t) = 3 cos(8 t) + 164 (1− cos(8 t)) Uπ(t)− 1

64 (1− cos(8 t)) U2π(t)

C y(t) = 3 cos(8 t) + 164 (1− cos(16 t)) Uπ(t)− 1

64 (1− cos(16 t)) U2π(t)

D y(t) = 38 sen(8 t) + 1

64 (1− cos(8 t)) Uπ(t)− 164 (1− cos(8 t)) U2π(t)

E y(t) = 3 cos(8 t) + 132 (1− cos(8 t)) Uπ(t)− 1

32 (1− cos(8 t)) U2π(t)

21. Cual de las siguientes opciones contiene un valor para c de forma que sea de variables separables:

dy

dx= 36 + c x+ 4 y + x y

A 10

B 18

C 8

D 92

E 9

22. Una fragmento de la pata de la silla de la tumba Tutankhamon contenıa el 72 por ciento del carbono 14 radiactivo quecontiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la edad de la tumba en anos, sabiendo que lavida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

23. Seleccionar la opcion que contiene un factor integrante de la E. D.

(−1 + x y) dx+(x2 +

x

y

)dy = 0

A 1x

B y2

C y

D x

E 1y

F x2

24. Seleccionar la opcion que contiene una solucion a la ecuacion diferencial:

y′ = 3x2 (3 + y)

A y = −3 + e3 x

B y = −3 + x3

C (y′)2 = −3 + x

D y = −3 + ex3

25. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:f(t) = t2 e3 t

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 28 6

A F (s) = 2(3+s)3

B F (s) = 2(−3+s)2

C F (s) = 2(−3+s)3

D F (s) = 2(3+s)2

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:29

1. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguiente funcionsiendo H(s) un polinomio de grado 1 en s tal que H(b) 6= 0 y g(t) un polinomio tambien de grado 1.

F (s) =H(s)

1 + 2 s+ s2

A f(t) = et g(t)

B f(t) = g(t) e−2 t

C f(t) = g(t) e2 t

D f(t) = g(t) e−t

2. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

−x y + 5 y2 + x2 y′ = 0

A y = xln(C x5)

B y = xln(C+x5)

C y = − xln(C+x5)

D y = − xC+ln(x5)

3. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =5− 4 s9 + s2

A −4 cos(3 t) + 53 sen(3 t)

B 5 cos(3 t)− 4 sen(3 t)

C −4 cos(3 t) + 5 sen(3 t)

D −4 cos(3 t)− 53 sen(3 t)

E cos(3 t) + sen(3 t)

F 53 cos(3 t)− 4 sen(3 t)

4. Determine el valor de y(e) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(1) = 1, a la ecuacion diferencial:

y′ =6x y

Respuesta:

5. Cual opcion es la solucion a la ED, con condiciones iniciales x = 10, y = 0, siguiente:

ey2y y′ = −5 + x

A y2 = ln(C− 10x+ x2)

B y2 = ln(−10x+ x2)

C y2 = ln(1− 10x+ x2)

D y2 = ln(C(−10x+ x2

))

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 29 2

6. Una fragmento de la pata de la silla de la tumba Tutankhamon contenıa el 67 por ciento del carbono 14 radiactivo quecontiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la edad de la tumba en anos, sabiendo que lavida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

7. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = 5 + x+ 6 y

y′ = 2 t+ 6x+ y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 2 y y(0) = 5

A X(s) = 12−5 s−23 s2−2 s3

s2 (−35−2 s+s2) , Y (s) = 2−32 s+7 s2+5 s3

s2 (35+2 s−s2)

B X(s) = 12−5 s−27 s2+2 s3

s2 (−35−2 s+s2) , Y (s) = 2−32 s−17 s2+5 s3

s2 (35+2 s−s2)

C X(s) = 12−5 s+37 s2−2 s3

s2 (−35−2 s+s2) , Y (s) = 2−32 s+17 s2−5 s3

s2 (35+2 s−s2)

D X(s) = 12−5 s+33 s2+2 s3

s2 (−35−2 s+s2) , Y (s) = 2−32 s−7 s2−5 s3

s2 (35+2 s−s2)

8. Indique cuales de las siguientes EDs son lineales:

1. 9 y − 2x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

2. 6 y + y y′ = 4 + 9x2

3. (− ex x+ y − x y) dx+ x2 dy = 0

4. y − 6 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

5. 2 y + d2ydx2 = sen(y)

6. dydx =

√1 + 7 ( d

2ydx2 )

2

7. −7 y + 5x y′ − 2x2 y′′ + x3 y(4) = 0

8. d2rdt2 = − k

r2

Respuesta:

9. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condicion inicial y(0) = 4 y ED:

6 y + y′ = f(t)

donde

f(t) =

0 t ≤ 06 + t t ≤ 10 1 < t

A Y (s) = 4+s−2+ 6s

6+s

B Y (s) = 4+ 1s−

1s e−s

6+s

C Y (s) = 46+s

D Y (s) = 4+s−2−s−2 e−s+ 6s−

7s e−s

6+s

10. Cual de las siguientes opciones contiene una condicion para n para que sea de variables separables :

y′ = 8x (2xn + y)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 29 3

A n = −1

B n = −2

C n = −8

D n = 0

11. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = e−5 t + e−4 t

A F (s) = 1(−5−s) (4+s)

B F (s) = 1(−5+s) (−4+s)

C F (s) = −9−2 s(−5−s) (4+s)

D F (s) = −9+2 s(−5+s) (−4+s)

12. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace Inversa de la funcion:

F (s) =7

36 + s2

A 76 cos(6 t)

B 76 sen(6 t)

C 7 sen(6 t)

D 76 cos(36 t)

E 76 sen(36 t)

F 7 cos(6 t)

13. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = cos(8 t) e−9 t

A F (s) = −9+s145−18 s+s2

B F (s) = 8145+18 s+s2

C F (s) = 9+s145+18 s+s2

D F (s) = 8145−18 s+s2

14. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−5 + s) X(s) + 6Y (s) =5s

X(s) + (−10 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

15. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−(1− x2

)y + y′ = −1 + x2

A y = C e(x−13 x

3) − e(−2 x+ 23 x

3)

B y = C e(x−13 x

3) + e(−2 x+ 23 x

3)

C y = C e(x−13 x

3)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 29 4

D y = 1 + C e(x−13 x

3)

16. Indique cuales de las siguientes EDs no son lineales de primer orden:

1. 2x y + dydx = 4

y

2. 5x y + x3 dydx = 4 y

3. 6 y + y y′ = 1 + 4x2

4. (−2 ex x+ y − 5x y) dx+ x2 dy = 0

5. 4 y2 + dydx = 6 sen(4x)

6. 6 y + (2− x) y′ = cos(x)

7. dydx + 4

y =√

3 + 5x2

8. 4 y + x dydx − ( dydx )

4= 0

Respuesta:

17. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =2

24− 10 s+ s2

A f(t) = −1 e4 t + e6 t

B f(t) = e4 t + e6 t

C f(t) = e−6 t − e−4 t

D f(t) = e−6 t + e−4 t

18. La ecuacion diferencial:

(3 + x y) dx+(x2 +

x

y

)dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. tiene un FI en y pero no en x.

B .. tiene un FI en x pero no en y.

C .. tiene un FI en x y otro en y.

D .. no tiene FI ni en x ni en y.

19. Use la transformada de Laplace para resolver la siguiente ED con condiciones iniciales y(0) = 5 y y′(0) = 0 :

25 y + y′′ = sen(7 t)U2π(t)

A y(t) = 5 sen(5 t)− 7120 cos(5 t)U2π(t)− 1

24 cos(7 t)U2π(t)

B y(t) = 5 cos(5 t) + 7120 sen(5 t)U2π(t)− 1

24 sen(7 t)U2π(t)

C y(t) = 5 cos(5 t)− 7120 sen(5 t)U2π(t)− 1

24 sen(7 t)U2π(t)

D y(t) = 5 cos(5 t)− 7120 sen(5 t)U2π(t) + 1

24 sen(7 t)U2π(t)

20. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 3 y y′(0) = 3con ecuacion:

25 y + y′′ = 25 t

A Y (s) = 25+3 s2+3 s3

25+s2

B Y (s) = 25+3 s2+3 s3

s2 (25+s2)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 29 5

C Y (s) = 15+3 s2+3 s3

s2 (25+s2)

D Y (s) = 25−3 s2+3 s3

s2 (25+s2)

21. En un circuito serie RL con L = 350 H, R = 200 Ω, y E = 40V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 425 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

22. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

3 si 0 ≤ t < 20 si 2 ≤ t

A −3 + 3 e−2 s

B 3− 3 e−2 s

C 3 s− 3 s e−2 s

D 3s −

3s e−2 s

E − 3s + 3

s e−2 s

23. Utilice el teorema de la derivada de la transformada y que

L(√t) =

12

√π

s32

para obtener la transformada de:f(t) = t

32

A F (s) = 34

√π

s52

B F (s) = 3√π

s52

C F (s) = 3√π

s32

D F (s) = 34

√π

s32

24. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) =110t2 sen(5 t)

A F (s) = 25+3 s2

(25+s2)3

B F (s) = −25+3 s2

(5+s2)3

C F (s) = −25+s2

(25+s2)3

D F (s) = −25+3 s2

(25+s2)3

25. Determine el valor y(x = 2) siendo y(x)la funcion solucion que satisface y(x = 1) = 0, a la ecuacion diferencial:

y′ =7x+ y

x

Respuesta:

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Ecuaciones DiferencialesLaboratorio de Ecuaciones Diferenciales

Taller CENEVAL de Ecuaciones Diferenciales

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:30

1. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 7 y y′(0) = 3con ecuacion:

64 y + y′′ = 64 t

A Y (s) = 64+3 s2+7 s3

s2 (64+s2)

B Y (s) = 64−3 s2+7 s3

s2 (64+s2)

C Y (s) = 64+3 s2+7 s3

64+s2

D Y (s) = 56+3 s2+7 s3

s2 (64+s2)

2. Indique cual de las siguientes opciones representa la transformada inversa de la funcion:

F (s) =−4

32− 12 s+ s2

A f(t) = e4 t + e8 t

B f(t) = −1 e−8 t + e−4 t

C f(t) = e−8 t + e−4 t

D f(t) = e4 t − e8 t

3. Determine cuales de las siguientes ecuaciones diferenciales son no lineales:

1. −x y + y′ + x y′′ = 32. −y2 − 3 y′ + x2 y′′ = 03. −4 (y′)2 + y y′′ = 04. 1− x− 4x y + y′′ = −sen(y)5. −x y + 6 sen(x) y′ + y′′ = −5 ex

6. 3x y + 3 y′ + y′′ = 0

Respuesta:

4. Determine el valor y(1) siendo y(x) la funcion solucion que satisface y(0) = 0, a la ecuacion diferencial:

− 7√x y + y′ = 0

Respuesta:

5. Indique cual de las siguientes opciones es la transformada de Laplace de

f(t) = − 1128

t cos(8 t) +1

1024sen(8 t)

A F (s) = 1(64+s2)2

B F (s) = s(64+s2)2

C F (s) = s(−64+s2)2

D F (s) = 1(−64+s2)2

6. Cual de las siguientes opciones contiene la solucion general a:

−y + x y′ = x3 cos(x)

A y = Cx+ x cos(x) + x2 sen(x)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 30 2

B y = C− x cos(x) + x2 sen(x)

C y = C + x cos(x) + x2 sen(x)

D y = Cx− x cos(x) + x2 sen(x)

7. Cual es la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = (−2 + 7 t) e2 t

A F (s) = 7−2 s(−2+s) s2

B F (s) = 11−2 s(2−s)2

C F (s) = 3−2 s(2+s)2

D F (s) = 11+2 s(2+s)2

8. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

0 si 0 ≤ t < 43 t si 4 ≤ t < 90 si 9 ≤ t

A(e−9 s − e−4 s + 9 s e−9 s − 4 s e−4 s

)3s2

B −(e−9 s + e−4 s + 9 s e−9 s + 4 s e−4 s

)3s

C −(e−9 s − e−4 s + 9 s e−9 s − 4 s e−4 s

)3s2

D −(e−9 s + e−4 s + 9 s e−9 s + 4 s e−4 s

)3s2

9. Determine A, B, C , D y E para que

Y (s) =As3 +B s2 + C s+D

(s2 + E)2

sea la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 8 y y′(0) = 0 con ecuacion:

16 y + y′′ = 8 cos(4 t)

Respuesta:

10. En un circuito serie RL con L = 150 H, R = 300 Ω, y E = 20V , encuentre el tiempo en segundos en el cual la corriente

tiene el valor 125 A. Tome i(0) = 0A.

Respuesta:

11. Seleccionar la opcion que contiene la transformada de Laplace de

f(t) =− cos(3 t) + cos(6 t)

t

A F (s) = 12 ln( 9+s2

36+s2 )

B F (s) = ln( 6+s3+s )

C F (s) = − s9+s2 + s

36+s2

D F (s) = s9+s2 + s

36+s2

12. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = e−3 t + 5 e−t

A F (s) = 14+4 s(−3−s) (1+s)

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 30 3

B F (s) = 14−4 s(−3+s) (−1+s)

C F (s) = −16+6 s(−3+s) (−1+s)

D F (s) = −16−6 s(−3−s) (1+s)

13. Indique cual de las siguientes opciones contiene la forma adecuada para la transformada inversa de la siguiente funcionsiendo H(s) un polinomio de grado 1 en s tal que H(b) 6= 0 y g(t) un polinomio tambien de grado 1.

F (s) =H(s)

4 + 4 s+ s2

A f(t) = g(t) e−2 t

B f(t) = g(t) e4 t

C f(t) = g(t) e−4 t

D f(t) = g(t) e2 t

14. Indique cual opcion contiene las ecuaciones subsidiarias que se obtienen cuando se pretende resolver el sistema de EDs:

x′ = −3 + 2x+ 9 y

y′ = 2 t+ 9x+ 2 y

sujeto a las condiciones iniciales:x(0) = 2 y y(0) = −3

A X(s) =2 (9+3 s+10 s2+s3)s2 (−77−4 s+s2) , Y (s) = 4+25 s−12 s2−3 s3

s2 (77+4 s−s2)

B X(s) =2 (9+3 s+14 s2−s3)s2 (−77−4 s+s2) , Y (s) = 4+25 s+24 s2−3 s3

s2 (77+4 s−s2)

C X(s) =2 (9+3 s−17 s2+s3)s2 (−77−4 s+s2) , Y (s) = 4+25 s−24 s2+3 s3

s2 (77+4 s−s2)

D X(s) =2 (9+3 s−13 s2−s3)s2 (−77−4 s+s2) , Y (s) = 4+25 s+12 s2+3 s3

s2 (77+4 s−s2)

15. Indique la opcion que contiene la solucion a la ecuacion diferencial:

y′ =y

x+ 3 tan(

y

x)

A ln(tan( yx )) = C + 3 ln(x)

B ln(sen( yx )) = C + 3 ln(x)

C ln(sen(y)) = Cx+ x ln(x)

D ln(sec( yx )) = C + 3 ln(x)

E − ln(sen( yx )) = C + 3 ln(x)

16. La ecuacion diferencial: (yx

+ y2)dx+ (6 + x y) dy = 0

no es exacta. De acuerdo a los casos I y II vistos en clase, la ED ..

A .. no tiene FI ni en x ni en y.

B .. tiene un FI en x pero no en y.

C .. tiene un FI en x y otro en y.

D .. tiene un FI en y pero no en x.

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 30 4

17. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) = 5 + e4 t − 2 t

A F (s) = −10s3 (4+s)

B F (s) = −8+18 s+6 s2

s2 (4+s)

C F (s) = 8−22 s+6 s2

(−4+s) s2

D F (s) = −10(−4+s) s3

18. Indique cual de las opciones siguientes es la ecuacion subsidiaria del problema con condiciones iniciales y(0) = 0 y y′(0) = 0con ecuacion:

24 y + 10 y′ + y′′ = U5(t) + U10(t)

A Y (s) = e−5 s + 1s (4+s) (6+s) e

−10 s

B Y (s) = e5 s+e10 s

s (4+s) (6+s)

C Y (s) = e5 s + 1s (4+s) (6+s) e

10 s

D Y (s) = e−10 s+e−5 s

s (4+s) (6+s)

19. Cual de las siguientes opciones contiene una condicion para n para que sea de variables separables :

y′ = 2x (−xn + y)

A n = 1

B n = 0

C n = −1

D n = −2

20. La siguiente ecuacion diferencial es una ecuacion de Bernoulli la cual no es lineal pero se puede convertir en una ecuacionlineal mediante una sustitucion adecuada. Utiliza la sustitucion u = y−2 en la ED de Bernoulli

4 yx

+ y′ = 8 y3

Resuelvela e indica los valores de A, B y D para que

yA = B x+ C xD

sea la solucon soloucion general.

Respuesta:

21. Determine los valores de A, B, C y D para que la funcion

y = A+B eC x2+Dx

sea la solucion particular que cumple y(0) = 7 a la ecuacion diferencial:

y′ = 30− 6x− 5 y + x y

Respuesta:

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Ecuaciones Diferenciales, Laboratorio de Ecuaciones Diferenciales, Tipo: 30 5

22. Un sistema de ecuaciones diferenciales resuelto mediante la transformada de Laplace ha conducido al siguiente sistema

(−10 + s) X(s)− 2Y (s) =10s

X(s) + (−7 + s) Y (s) = 0

Obtenga las ecuaciones subsidiarias y posteriormente aplique la transformada inversa para determinar x(1)

Respuesta:

23. Cual de las siguientes opciones representa la transformada de Laplace de la funcion:

f(t) =

5 t si 0 ≤ t < 40 si 4 ≤ t

A − 5s2 + 5 (1+4 s)

s2 e−4 s

B 5s2 −

5s2 e−4 s

C 5s2 −

1+4 ss2 e−4 s

D 5s2 −

5 (1+4 s)s2 e−4 s

24. Una fragmento de la pata de la silla de la tumba Tutankhamon contenıa el 68 por ciento del carbono 14 radiactivo quecontiene un fragmento del mismo tipo de madera en un arbol vivo. Estime la edad de la tumba en anos, sabiendo que lavida media del carbono 14 es de aproximadamente 5600 anos.

Respuesta:

25. Indique cuales de las siguientes EDs son lineales:

1. (− ex x+ y − x y) dx+ x2 dy = 0

2. −8 y + 7x y′ − 8x2 y′′ + x3 y(4) = 0

3. y − 9 ( dydx )4

+ x d3ydx3 = 0

4. 4 y − 4x y′ + (1− x) y′′ = cos(x)

5. 9 y + d2ydx2 = sen(y)

6. dydx =

√1 + 9 ( d

2ydx2 )

2

7. 6 y + y y′ = 9 + 7x2

8. d2rdt2 = − k

r2

Respuesta: