¿Cómo puede encontrar la solución exacta a una ecuación diferencial ordinaria en MATLAB?

Hay algunos ejemplos en la documentación de Matlab, pero las ideas básicas siguen lo que haría con lápiz y papel; la computadora es una herramienta que puede automatizar algunas tareas aburridas y podría, como sucede, tener algunas herramientas adicionales en un cuadro negro que intentará aplicar mientras intenta resolver un problema que tal vez no haya aprendido o no piense intentar .

Ejemplo rápido y sencillo de una técnica que utiliza cualquiera de los últimos dos o tres lanzamientos de Matlab con la caja de herramientas de Symbolic Math:

syms kf (x) real% define k como un simbólico real
% variable, f como un “desconocido” simbólico
% function y define implícitamente x como
% un real simbólico también
sol = dsolve (diff (f) – k * f); % resuelve el ODE D (f) – k * f = 0,
% donde D es la diferenciación
% operador. solución sol se le asigna el
% de valor de la expresión simbólica
% C1 * exp (k * x)

La función dsolve puede manejar expresiones simbólicas o cadenas que pueden interpretarse como ecuaciones diferenciales. Además, puede resolver sistemas de ecuaciones diferenciales. Puede ingresar restricciones / condiciones iniciales, y hará todo lo posible para proporcionar una solución.

Pero, por supuesto, al igual que con todas esas herramientas, esta no es una bala mágica, y no necesariamente resolverá todas las EDO o sistemas de EDO para los que incluso se puede encontrar una solución. Pero puede usarlo para complementar su propio intelecto y conocimiento y para atajar algunas tareas si tiene cuidado.