Orden de una Ecuación Diferencial

Matemáticas profe Alex
27 Aug 201908:27

Summary

TLDREn este video educativo, el presentador brinda una introducción a las ecuaciones diferenciales, explicando el concepto de orden de una ecuación diferencial. Seguidamente, se presentan ejemplos para identificar el orden de las ecuaciones diferenciales, enfocándose en la derivada de mayor orden que aparece en cada una. A lo largo del video, se ofrecen ejercicios prácticos para que los estudiantes puedan aplicar y practicar la identificación del orden de las ecuaciones diferenciales, con el fin de comprender mejor este concepto clave en el estudio de las matemáticas.

Takeaways

  • 📘 Las ecuaciones diferenciales son aquellas que incluyen derivadas.
  • 🔢 El orden de una ecuación diferencial se determina por el orden de la derivada más alta que aparece en la ecuación.
  • 📐 Las ecuaciones de primer grado tienen el exponente máximo de la variable independiente como 1.
  • 📈 Las ecuaciones de segundo grado tienen el exponente máximo de la variable independiente como 2.
  • 📊 Las ecuaciones de tercer grado tienen el exponente máximo de la variable independiente como 3.
  • 📌 Es importante diferenciar entre la elevación a un número (como al cubo) y la derivada de tercer orden.
  • 📝 La notación de las derivadas varía y es fundamental entender cómo se representa en cada caso.
  • 🔎 Se deben identificar todas las derivadas escritas en una ecuación para determinar su orden.
  • 📚 Se recomienda practicar con diferentes tipos de ecuaciones para familiarizarse con la identificación del orden de las ecuaciones diferenciales.
  • 🎓 El vídeo ofrece ejercicios para que el espectador practique la identificación del orden de ecuaciones diferenciales.

Q & A

  • ¿Qué es un orden de una ecuación diferencial?

    -El orden de una ecuación diferencial se refiere al orden de la derivada más alta que aparece en la ecuación.

  • ¿Cómo se determina si una ecuación es de primer grado?

    -Una ecuación es de primer grado si el exponente máximo de la variable independiente es uno.

  • ¿Qué características tienen las ecuaciones de segundo grado?

    -Las ecuaciones de segundo grado son aquellas en las que el exponente máximo de la variable independiente es dos.

  • ¿Cuál es la diferencia entre ecuaciones ordinarias y ecuaciones diferenciales?

    -Las ecuaciones ordinarias no incluyen derivadas, mientras que las ecuaciones diferenciales involucran derivadas de variables.

  • ¿Por qué es importante identificar el orden de una ecuación diferencial?

    -Es importante identificar el orden de una ecuación diferencial porque afecta la complejidad de la solución y el método de resolución que se utiliza.

  • ¿Cómo se identifican las derivadas en una ecuación diferencial?

    -Las derivadas en una ecuación diferencial se identifican por la notación que indica su orden, como la primera derivada, segunda derivada, etc.

  • ¿Qué significa que una ecuación tenga una 'derivada al cubo'?

    -Una 'derivada al cubo' no es una derivada de tercer orden, sino que se refiere a la función elevada al cubo, no implica una derivada adicional.

  • ¿Cuál es la diferencia entre una ecuación de primer orden y una de segundo orden en términos de resolución?

    -Las ecuaciones de primer orden generalmente se resuelven de manera diferente a las de segundo orden, ya que la técnica y la complejidad varían con el orden de la derivada involucrada.

  • ¿Por qué es importante la notación correcta al escribir derivadas en ecuaciones diferenciales?

    -La notación correcta es crucial para evitar confusiones y para asegurar que se identifiquen adecuadamente los órdenes de las derivadas en las ecuaciones diferenciales.

  • ¿Cómo se determina el orden de una ecuación diferencial que contiene múltiples derivadas?

    -Se identifican todas las derivadas en la ecuación y se determina el orden de la derivada con el mayor exponente; ese es el orden de la ecuación diferencial.

  • ¿Qué consejo se da para practicar la identificación del orden de las ecuaciones diferenciales?

    -Se recomienda pausar el vídeo y practicar identificando el orden de las ecuaciones diferenciales presentadas, para luego comparar con las respuestas proporcionadas.

Outlines

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📘 Introducción a las Ecuaciones Diferenciales

El primer párrafo introduce el tema del curso, enfocado en ecuaciones diferenciales. Se explica que, a diferencia de las ecuaciones ordinarias, las diferenciales involucran derivadas. Se menciona que las ecuaciones de primer grado son aquellas donde el exponente máximo de la variable independiente es uno. Se da ejemplo de ecuaciones de primer, segundo y tercer grado, y se hace una distinción clara entre ecuaciones ordinarias y diferenciales. Luego, se define el orden de una ecuación diferencial como el orden de la derivada más alta que aparece en la ecuación. Se invita al espectador a seguir el curso para comprender mejor estos conceptos y se ofrecen ejemplos para que el espectador practique la identificación del orden de las ecuaciones diferenciales.

05:01

🔍 Identificación del Orden de las Ecuaciones Diferenciales

Este párrafo continúa explicando cómo identificar el orden de las ecuaciones diferenciales. Se enfatiza la importancia de reconocer la derivada más alta en la ecuación para determinar su orden. Se presentan ejemplos específicos, como una ecuación con una segunda derivada, una ecuación de primer orden y otra con una tercera derivada. Además, se aclaran malentendidos comunes, como la diferencia entre una función elevada a un número y una derivada de ese orden. Se ofrecen más ejemplos para que el espectador practique, y se sugiere pausar el vídeo para realizar los ejercicios. Finalmente, se invita a los espectadores a suscribirse y participar activamente en el curso para profundizar en el tema.

Mindmap

Keywords

💡Ecuaciones

Las ecuaciones son expresiones matemáticas que relacionan dos o más cantidades mediante un signo de igualdad. En el video, se mencionan ecuaciones de primer, segundo y tercer grado, que son fundamentales para entender las ecuaciones diferenciales. Por ejemplo, se habla de ecuaciones de primer grado como aquellas en las que el exponente máximo de la variable independiente es uno.

💡Ecuaciones diferenciales

Las ecuaciones diferenciales son una clase de ecuaciones que involucran derivadas. En el video, se enfatiza que el orden de una ecuación diferencial se determina por el orden de la derivada más alta que aparece en ella. Este concepto es central para entender cómo se diferencian las ecuaciones ordinarias de las diferenciales.

💡Orden de una ecuación diferencial

El orden de una ecuación diferencial es el grado más alto de las derivadas que aparecen en ella. El video explica que para identificar el orden, se debe buscar la derivada de mayor orden, como la segunda o tercera derivada, y es crucial para resolver y analizar la ecuación.

💡Derivada

Una derivada es una medida de la tasa a la que una cantidad cambia con respecto a otra, y es un concepto fundamental del cálculo diferencial. En el video, se discute cómo identificar las derivadas de primer, segundo y tercer orden en las ecuaciones diferenciales, que son esenciales para determinar el orden de la ecuación.

💡Grado de una ecuación

El grado de una ecuación se refiere al exponente máximo de la variable independiente en una ecuación algebraica. Aunque en el video se centra en ecuaciones diferenciales, se menciona brevemente el grado para diferenciar entre ecuaciones algebraicas y diferenciales, donde en las últimas el grado se determina por las derivadas.

💡Variable dependiente

La variable dependiente es la que se relaciona con otras variables en una ecuación, generalmente denotada por una letra como 'y' o 'x'. En el video, se menciona que en ecuaciones diferenciales, la variable dependiente puede ser 'y' o 'x', y se relaciona con la variable independiente a través de derivadas.

💡Variable independiente

La variable independiente es la que se considera fija o dada en una ecuación, y a menudo se denota por 't' o 'x'. En el contexto del video, la variable independiente es la que se utiliza para calcular las derivadas en las ecuaciones diferenciales.

💡Ecuaciones de primer grado

Las ecuaciones de primer grado son aquellas en las que el exponente máximo de la variable independiente es uno. En el video, se usan como ejemplos para introducir el concepto de orden en ecuaciones diferenciales, donde se busca la máxima derivada en lugar del exponente.

💡Ecuaciones de segundo grado

Las ecuaciones de segundo grado son aquellas en las que el exponente máximo de la variable independiente es dos. Aunque no son el foco principal del video, se mencionan para contrastar con las ecuaciones diferenciales, donde el orden se determina por las derivadas y no por los exponentes.

💡Ejercicios prácticos

El video incluye ejercicios prácticos para que los espectadores apliquen el conocimiento sobre el orden de las ecuaciones diferenciales. Estos ejercicios son esenciales para consolidar la comprensión del tema y se presentan como una forma de práctica para el público del video.

Highlights

Bienvenida al curso de ecuaciones diferenciales.

Explicación del orden de una ecuación diferencial.

Conexión de conceptos previos con nuevos aprendizajes.

Definición de ecuaciones de primer, segundo y tercer grado.

Ejemplos de ecuaciones de primer grado con el exponente máximo de la variable igual a uno.

Ejemplos de ecuaciones de segundo grado con el exponente máximo de la variable igual a dos.

Ejemplos de ecuaciones de tercer grado con el exponente máximo de la variable igual a tres.

Introducción a las ecuaciones diferenciales y su orden.

Importancia de identificar la derivada de mayor orden en una ecuación diferencial.

Ejemplo de una ecuación diferencial de segundo orden con una segunda derivada.

Ejemplo de una ecuación diferencial de primer orden con una única primera derivada.

Ejemplo de una ecuación diferencial de tercer orden con una tercera derivada.

Importancia de la notación y la identificación de derivadas en ecuaciones diferenciales.

Practicar la identificación del orden de ecuaciones diferenciales con ejemplos.

Ejercicio práctico para identificar el orden de seis ecuaciones diferenciales.

Invitación a suscribirse y profundizar en el curso completo.

Despedida y motivación para que los estudiantes tengan éxito en sus evaluaciones.

Transcripts

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qué tal amigos espero que estén muy bien

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bienvenidos al curso de ecuaciones

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diferenciales y ahora hablaremos del

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orden de una ecuación diferencial

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y bueno para que comprendamos un poco

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mejor no voy a empezar a hablarles de

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ecuaciones diferenciales sino

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simplemente de ecuaciones la idea es que

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conectemos conceptos que ya tenemos con

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los que vamos a adquirir no estas son

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ecuaciones no son diferenciales porque

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en ningún lado aparece la derivada está

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simplemente son ecuaciones acordémonos

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que en las ecuaciones normalitas

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generalmente hay ecuaciones de primer

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grado de segundo grado de tercer grado y

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sucesivamente así cuáles serán las

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ecuaciones de primer grado

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bueno aquí está despejada alai en todas

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las ecuaciones las ecuaciones de primer

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grado son en las que el exponente máximo

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de la letra x xi de la variable de

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independiente es el número uno como por

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ejemplo aquí miren que el exponente

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máximo de la x es el 1 acordémonos que

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cuando la x está sola es 1 aquí lo mismo

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ecuación de primer grado esta es una

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ecuación de primer grado esta es una

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ecuación de primer grado ya cuando el

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exponente máximo no es el 1 como por

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ejemplo en este grado en este caso es el

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número 2 esta ya es una ecuación de

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segundo grado y debemos diferente

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muy bien estas ecuaciones porque las

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ecuaciones de primer grado se resuelven

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diferentes a las de segundo grado

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diferente a las de tercer grado y así

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sucesivamente en este caso esta ecuación

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como el exponente más grande que tiene

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la equis del 3

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esta es una ecuación de tercer grado

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ahora sí vamos a hablar de las

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ecuaciones diferenciales y cuál es el

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orden de una ecuación diferencial el

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orden se le llama o más bien se llama

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orden de una ecuación diferencial al

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orden de la mayor derivada que aparece

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en la ecuación miren la diferencia pero

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también hay similitudes no en este caso

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lo que vamos a mirar no son los

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exponentes de las letras ni de la

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variable dependiente ni de la variable

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independiente sino lo que vamos a mirar

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es la mayor el orden de la mayor

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derivada que aparece en la ecuación

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bueno obviamente vamos a ver muchos

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ejemplos que ustedes pueden tomar este

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vídeo todo como una práctica yo les voy

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a ir escribiendo diferentes ecuaciones

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diferenciales y ustedes van a tratar de

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identificar el orden lo vamos a haber

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escrito las ecuaciones de las con las

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diferentes formas que ustedes lo van a

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haber escrito también en sus clases y

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vamos a empezar pues con las tres más

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sencillas las más fácil

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de identificar no en este caso vamos a

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empezar por la primera vuelvo a decirle

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si quieren pausa en el vídeo y después

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observan si les quedó bien el orden que

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ustedes creen que es cada una de estas

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ecuaciones en la primera ecuación aquí

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tenemos la anotación de una derivada

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dice segunda derivada aquí esto no es

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ninguna derivada aquí tampoco entonces

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la única derivada que aparece es la

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derivada la segunda derivada o sea que

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esta ecuación es de segundo orden porque

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porque la mayor derivada es de segundo

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orden ahora acá en esta otra ecuación

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aparece una vez la derivada aquí no está

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la derivada la única vez que aparece la

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derivada es de primer orden entonces

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esta es una ecuación diferencial de

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primer orden ahora aquí vemos otro tipo

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de notación no por eso el vídeo anterior

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en el que recalque cómo escribir las

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diferentes formas en las que se escribe

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la derivada en este vídeo ya vimos que

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esto quiere decir la tercera derivada

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entonces aquí está escrita una de

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y aquí también está escrita una derivada

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esta es la segunda derivada aquí no hay

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más las derivadas que están escritas son

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estas dos aquí es tercera derivada aquí

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es segunda derivada o sea cuál es el

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orden de esta ecuación la mayor derivada

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que aparece en la ecuación o sea tres

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porque es la tercera derivada y vamos a

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practicar ahora con estas otras cinco

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ecuaciones vuelvo a decirles que pena

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ser tanto iterativo si ustedes quieren

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pausar el vídeo

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miren cuál es el orden de estas

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ecuaciones y revisan para saber si

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obtienen bien las respuestas entonces en

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la primera siempre lo que debemos

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identificar es cuáles son las derivadas

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no no nos confundamos pues la idea de

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este vídeo es ese no aquí tenemos una

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derivada esta es la segunda derivada

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aquí tenemos escrita otra derivada es la

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primera derivada aquí no hay derivada

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cuidado con esto aquí dice que al cubo

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no esto no es la tercera derivada

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acordémonos que para que sea la tercera

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derivada sería así no entre un

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paréntesis como lo vimos en el vídeo

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anterior no aquí simplemente es

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al cubo si no es tercera derivada como

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porque sería así no entonces solamente

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tenemos dos veces escrita la derivada

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entonces entre esas dos pues escogemos

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cuál fue la mayor la segunda derivada

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entonces esta es una ecuación

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diferencial de segundo orden acá tenemos

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la tercera derivada esto no es derivada

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aquí tampoco hay derivada entonces el

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orden de esta ecuación es 3 de orden 3

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seguimos con la siguiente ecuación aquí

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tenemos una derivada que es de segundo

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orden otra derivada y no hay más segunda

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derivada primera derivada la mayor es la

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segunda derivada o sea que esta es una

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ecuación diferencial de segundo orden ya

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que hay que tener un poquito más de

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cuidado no bueno en todas hay que tener

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cuidado aquí tenemos una derivada que es

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la segunda derivada

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aquí tenemos otra derivada cuidado con

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esto

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esto es esto ya lo hablé también en el

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vídeo anterior y vuelvo a hacerles caer

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en cuenta por qué era tan importante ese

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vídeo no entonces aquí esta es la

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primera derivada elevada al cubo que no

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es lo mismo que esto no esto sí es la

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segunda derivada pero aquí es la primera

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derivada

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aquí no hay derivada aquí tampoco

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entonces cuál es la derivada mayor

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digámoslo así segunda y primera entonces

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esta es una ecuación de de segundo orden

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y vamos con la tercera aquí tenemos una

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derivada en este caso ya la variable

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dependiente es la x en esta era la y la

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ley requiere la t la x entonces segunda

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derivada primera derivada aquí ya no hay

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más miren que observamos son las

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derivadas aquí dice que al cuadrado y al

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cubo pero eso no son derivadas entonces

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aquí la mayor derivada es

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2 entonces esta es una ecuación

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diferencial de segundo orden con esto

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termino mi explicación como siempre por

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último les voy a dejar un ejercicio para

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que ustedes practiquen ya saben que

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pueden pausar el vídeo aquí les escribí

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6 ecuaciones diferenciales primera

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segunda tercera cuarta quinta y sexta la

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idea pues es que hagan lo del vídeo que

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ustedes identifiquen cuál es el orden de

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esas seis ecuaciones y la respuesta va a

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aparecer en 3 2 1 entonces pues lo único

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que hay que hacer es identificar cuáles

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son las derivadas aquí en la primera

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tenemos una derivada tercera derivada y

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no hay más entonces pues esta es una de

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tercero tener una ecuación de tercer

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orden aquí tenemos la derivada primera

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derivada

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aquí no hay derivadas y aquí está la

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tercera derivada entonces es de tercer

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orden aquí tenemos solamente una

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derivada y no hay más en toda la

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ecuación esta derivada es de primer

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orden primera derivada entonces la

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ecuación es de primer orden en esta

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ecuación tenemos la segunda derivada de

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la primera derivada y no hay más

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entonces las mayores

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la derivada aquí solamente tenemos una

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derivada no hay más que esta es la

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primera derivada y aquí pues como para

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que sigamos practicando esto es segunda

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derivada cuando está entre un paréntesis

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es cuarta derivada y ésta no es derivada

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no cuidado con eso porque bueno a pesar

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de que de pronto pudieron haber escrito

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cuatro pilas con no se vayan a confundir

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pensando que esto es tercera derivada no

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esto ya no es derivada sino simplemente

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la función y elevada al cubo

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bueno amigos espero que les haya gustado

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la clase si les gusto los invito a que

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vean el curso completo para que

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profundicen un poco más sobre este tema

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o algunos vídeos recomendados y si están

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aquí por alguna tarea o evaluación

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espero que les vaya muy bien los invito

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a que se suscriban comenten compartan y

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le den like al vídeo y no siendo más bye

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bye

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[Música]

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