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Procedura Maple per cambiamento di variabile in una espressione differenziale

Abbiamo costruito un'apposita procedura che permette di effettuare il cambiamento di variabile in una espressione differenziale.

La sintassi per chiamare la procedura è la seguente:

changev(weq,x,y,t,u,n)

dove weq è il nome assegnato all'espressione differenziale, x e y sono le lettere che sono state usate in weq per chiamare rispettivamente la variabile indipendente e dipendente, t è il nome della nuova variable indipendente e u indica la funzione (la procedura funziona anche per una generica funzione). Infine n indica l'ordine della equazione differenziale. La procedura è basata su un procedimento iterativo. Indichiamo con

da cui segue subito in base alla derivazione di funzioni composte:

e quindi

Passando alle derivate seconde:

da cui

È facile arrivati a questo punto comprendere che esiste la formula di ricorrenza:

e pertanto basterà sostituire nell'equazione di partenza a posto di x, a a posto delle derivate le espressioni delle per ottenere l'equazione nella nuova variabile indipendente. Diamo di seguito i comandi Maple necessari per costruire la procedura avvisando che la medesima contiene dapprima due sottoprocedure che servono unicamente a riconoscere se in u si è messo una lettera per indicare una generica funzione oppure una precisa funzione.

Ecco un esempio:

   
> eq:=x*y(x)*diff(y(x),x$2) +y(x) -diff(y(x),x)*x^2;

   
> changev(eq,x,y,t,exp(t),2);

   
> expand("*exp(t));



0000-Admin(0000)
Mon Nov 20 11:10:28 MET 1995