Equació diferencial ordinària (EDO)

Una EDO és una equació en què les incògnites són una o diverses funcions que depenen d'una variable independent. A més, per avaluar l'equació en un punt només ens cal conèixer el valor de les funcions incògnites i les seves derivades en aquest punt. Un altre tipus d'equacions no es diran ordinàries.

Exemple

Un exemple seria l'equació: y=y on y=y(x), és una funció d'una variable i per avaluar l'equació només ens cal conèixer y i y en un punt.

L'ordre d'una EDO és l'ordre de la derivada d'ordre més alt que apareix en l'equació. Per exemple, en el cas anterior, l'ordre de l'EDO és 1.

Existeix un resultat que ens diu que podem escriure qualsevol EDO com un sistema d'EDO's d'ordre 1.

Així doncs sempre que ens referim a una EDO, l'escriurem com y=f(x,y) entenent que y és potser un vector. Per exemple,

Exemple

Si tenim l'EDO: 2yx2+5x3=3y2+58x llavors la podem reescriure com: 2yx2=3y2+58x5x3y=3y2x+5x1652x5 de manera que f(x,y)=3y2x+5x1652x5

Definim un problema de valors inicials (PVI) com el sistema: {y=f(x,y)y(x0)=y0 és a dir, busquem una funció que compleixi l'equació diferencial i, a més, passi per y0 a x0.

També ens preguntem si sempre hi haurà solució. Doncs bé, hi ha un resultat que ens garanteix l'existència i unicitat de solució d'un PVI si la f que defineix el PVI és prou bona, només cal que sigui derivable.