4.2. Phương trình vi phân cấp Định nghĩa, khái niệm Định nghĩa 4.2: Phương trình vi phân cấp 2 là phương trình có dạng F(x,y,y,y ) = 0 (4.14)

Tài liệu tương tự
Diễn đàn MATHSCOPE PHƯƠNG TRÌNH HỆ PHƯƠNG TRÌNH Chủ biên: Nguyễn Anh Huy

Phân tích các bài toán giải tích trong kì thi Olympic toán sinh viên TS. Lê Phương Đại học Ngân hàng TP Hồ Chí Minh Ngày 25 tháng 12 năm 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐỒNG THÁP KHOA SƯ PHẠM TOÁN-TIN BÀI GIẢNG ÔN TẬP GIẢI TÍCH TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VỪA LÀM VỪA HỌC ĐỒNG THÁP

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TRỊNH HỒNG UYÊN MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VÔ TỶ LUẬN VĂN THẠC SỸ TOÁN HỌC Chuyên ngành: PHƯƠNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÊ THỊ THU HÀ PHƯƠNG TRÌNH TÍCH PHÂN VOLTERRA BẢN TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ TOÁN HỌC HÀ NỘI -

11_On tap Nang cao ve PT luong giac_BaiGiang

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG FPT BÀI KIỂM TRA NĂNG LỰC TƯ DUY THAM KHẢO Phần 1 Câu 1 Trung bình cộng của ba số là V. Nếu một trong ba số là Z, một số kh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGÔ THỊ THO PHƯƠNG PHÁP CHIẾU GIẢI BÀI TOÁN BẤT ĐẲNG THỨC BIẾN PHÂN GIẢ ĐƠN ĐIỆU MẠNH LUẬN VĂ

Một số vấn đề về đa thức Seminar dành cho HS-GV và các bạn trẻ yêu Toán TS. TRẦN NAM DŨNG Khoa Toán - Tin

Zapoctova_MAB3_1819.dvi

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA TOÁN Cao học phương pháp Toán Sơ Cấp K25 Thực hiện : Nguyễn Hạ Thi Giang BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH HÀM Người hướng dẫn: GS.TSK

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ HỒNG DUYÊN BẤT ĐẲNG THỨC TRONG LỚP H

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

al10sol.dvi

SỞ GD VÀ ĐT VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT ĐỒNG ĐẬU ĐỀ KHẢO SÁT THPTQG LẦN I MÔN: TOÁN Thời gian làm bài: 90 phút;không kể thời gian phát đề Đề gồm 50 câu trắc

Phó Đức Tài Giáo trình Đại số tuyến tính

Đề toán thi thử THPT chuyên Hùng Vương tỉnh Bình Dương năm 2018

11MAS252_draft_source.dvi

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC KÌ I – LỚP 9

ds1.dvi

ÍÒ Ú Ö Ø È Ö ¹ Ò ÖÓØ Å̽ ¹ ÖÓÙÔ» ¾¼¼ ¹¾¼½¼ ÓÖÖ Ð³ Ü Ñ Ò Ù 8 ÒÚ Ö ¾¼½¼ ËÙ Ø Ù ÖÓÙÔ ÓÙÖ Ô Ö º À Ð Ò Ì Ô Ö Âº ÖØ Áº à ÖÖÓ٠º ËÓ Ö Ø Åº ËØ ÒÓÒµ ÙÖ ÙÖ º Ä

(Microsoft Word - \320? CUONG \324N T?P HKII.docx)

SỞ GD & ĐT THANH HÓA Trường PTTH Chuyên LAM SƠN ****************************** SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học *

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BẮC NINH ĐỀ THI GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CASIO 2004 Thời gian 150 phút

Truy cập Website : hoc360.net Tải tài liệu học tập miễn phí Đáp án 1.D 2.C 3.A 4.C 5.B 6.A 7.C 8.A 9.B 10.A 11.A 12.D 13.D 14.C 15.C 16.B 17.A 18.A 19

Việc tìm cực trị tuyệt đối của hàm số có nhiều ứng dụng thực tế trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Trong kinh doanh là bài toán lợi nhuận cực đại và

Fomica_Mang công nghệ vào tri thức

Faculty of Applied Mathematics and Informatics

Đề chọn đội VMO 2016 Người tổng hợp: Nguyễn Trung Tuân Ngày 16 tháng 12 năm 2015 Tóm tắt nội dung Tài liệu chứa các đề chọn đội VMO 2016 của các tỉnh.

GV NGUYỄN KHẮC HƯỞNG ĐỀ SỐ 89 (Đề thi có 5 trang) ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2017 Môn thi: TOÁN Thời gian làm bài: 90 phút. Họ và tên thí sinh:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG PHẠM VĂN NAM PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN ĐỐI VỚI BÀI TOÁN DẦM LI

Æ ÄÁËÁË ÁÁ ÓÑÔÙØ Òµ Ë ÍÆ Ç Í ÌÊÁÅ ËÌÊ ¾¼¼ Æ ÄÁËÁË ÁÁ ÓÑÔÙØ Òµ ÈÖ Ø Áº Ê Ô Ó ÒØ Ö Ò Ò ÙÒ Ú Ö Ð ½º ÐÙÐ Ö µ sen xdxº µ 2π 0 sen xdxº µ Ð Ö ÒØÖ Ð ÙÖÚ y =

Câu 1: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của:

ĐẠO HÀM VÀ ĐẠO HÀM CẤP CAO

Đề thi thử THPT Quốc Gia 2019 môn Toán Trường THPT Chuyên Quang Trung - Bình Phước - Lần 2

Microsoft PowerPoint - BÀi t�p chương 2,3,4.pptx

ÍÒ Ú Ö Ì ÒÓÐ Ö Ð Ó È Ö Ò Ô ÖØ Ñ ÒØÓ Ñ Ó Å Ø Ñ Ø Ä Ø Ö Ú Ó Ö Ú ¹ ÈÖÓ º Öº À ÖÙÐ ÇÐ Ú Ö Ä Ø Ö Ú Ó Ö Ú ¹ PÖÓ º DÖº H ÖÙÐ ¹ UTFPR/DAMAT Ç Ê ÓÐÚ ÑÔÖ ØÙ Ó Ø

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI MÃ ĐỀ 023 ĐỀ THI KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG LỚP 12 NĂM HỌC Môn: Toán Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian phát đề)

Matematyka2_ZIP.dvi

GV NGUYỄN KHẮC HƯỞNG ĐỀ SỐ 120 (Đề thi có 5 trang) ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2017 Môn thi: TOÁN Thời gian làm bài: 90 phút. Họ và tên thí sinh:

21f09-ex2-solutions.dvi

Giải đề : Phạm Nguyên Bằng SĐT : P a g e

02_Tich vo huong cua hai vec to_P2_Baigiang

Mét sè ph ng ph p gi i ph ng tr nh v«tû NguyÔn V n Rin To n 3A LỜI NÓI ĐẦU: Phương trình là một mảng kiến thức quan trọng trong chương

Aula_07_metI.dvi

HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ CHỦ ĐỀ 1: HIỆN TƯỢNG SÓNG CƠ HỌC 2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN PHƯƠNG TRÌNH SÓNG Phương pháp giải 1) Phương trình s

VNMATH ĐỀ THI THỬ SỐ 1 (Đề thi có 5 trang) KỲ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA NĂM 2017 Môn thi: TOÁN Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian p

TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ THPT ( LÝ 11)

iii08.dvi

ĐÊ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN

Microsoft Word - Dap an de thi thi thu DH lan I Khoi D_THPT Chuyen NQD_2014.doc

Thư viện đề thi thử THPTQG 2018 Lê Văn Tuấn, Nguyễn Thế Duy Học trực tuyến tại THƯ VIỆN ĐỀ THI THỬ THPTQG 2018 MOON.VN Đề thi: THPT Lục Ng

144 Mai Xuân Thưởng – TT Bình Dương – Phù Mỹ – Bình Định

XÁC ĐỊNH CẬN DƯỚI TẢI TRỌNG GIỚI HẠN TRONG BÀI TOÁN TẤM VÀ VỎ MỎNG THEO ĐIỀU KIỆN DẺO ThS. Tăng Văn Lâm, KS. Ngô Xuân Hùng Khoa Xây dựng, Đại học Mỏ -

MAS001 SCHOOL OF MATHEMATICS AND STATISTICS Foundation Year Mathematics I Autumn Semester hour 30 minutes ØØ ÑÔØ ÐÐ ÕÙ Ø ÓÒ º Ì ÐÐÓ Ø ÓÒ Ó Ñ

1 I. TÊN ĐỀ TÀI: "MỘT SỐ BIỆN PHÁP TRONG CÔNG TÁC TỔ CHỨC, BỒI DƯỠNG VỀ GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY CHO HỌC SINH GIỎI LỚP 8; LỚP 9 ĐẠT HIỆU QUẢ."

exam0805sol.dvi

SỞ GD & ĐT BẮC NINH TRƯỜNG THPT YÊN PHONG SỐ 2 Mã đề thi: 132 ĐỀ THI KHẢO SÁT ĐẦU NĂM Năm học: Môn: TOÁN 12 Thời gian làm bài: 90 phút; (50

Microsoft Word - DE THI THU CHUYEN TIEN GIANG-L?N MA DE 121.doc

SỞ GD & ĐT NGHỆ AN

Microsoft Word - SỐ PHỨC.doc

GV NGUYỄN KHẮC HƯỞNG ĐỀ SỐ 99 (Đề thi có 5 trang) ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2017 Môn thi: TOÁN Thời gian làm bài: 90 phút. Họ và tên thí sinh:

Đề minh họa THPT Quốc Gia 2019 môn vật lý Sở Giáo dục và Đào tạo - Bình Dương

Like page: để cập nhật đáp án chi tiết! ĐÁP ÁN CHI TIẾT ĐỀ ÔN THI THPT QG MÔN VẬT LÝ Thời gian làm

GV NGUYỄN KHẮC HƯỞNG ĐỀ SỐ 146 (Đề thi có 7 trang) ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2017 Môn thi: TOÁN Thời gian làm bài: 90 phút. Họ và tên thí sinh:

HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ D. không thể nhỏ hơn dung kháng Z C. Câu 61: Ở hai đầu một điện trở R có đặt một hiệu điện thế xoay chiều không

HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ SỞ GD & ĐT PHÚ THỌ TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÙNG VƯƠNG ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG LỚP 12 LẦN 01 MÔN: TOÁN T

HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ Chủ đề 10. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CHUYỂN ĐỘNG CỦA ELECTRON TRONG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG Phương ph

Truy cập Website : hoc360.net Tải tài liệu học tập miễn phí Đề thi thử THPT QG THPT Chuyên Trần Phú - Hải Phòng - lần 2 Câu 1: Gọi λ1, λ2, λ3, λ4 tươn

DH2.dvi

Å Ì Å ÌÁÁÃ Æ Â ÇË ÆÍÅ ÊÁË Ì Å Æ Ì ÄÅ Ì À Ö Ó ØÙ Ø ØÚ ÚØ ¾¼¼ ½º ÅÖ Ñ ØÖ Ò Ä͹ ÓØ ÐÑ º ¾º Ê Ø Ù Ò Ñ Ò Ø ÐÑÐÐ Ý ØÐ ÖÝ Ñ x

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HOÀNG TRUNG HIẾU SỰ HỘI TỤ CỦA CÁC ĐỘ ĐO XÁC SUẤT VÀ ỨNG DỤNG Chuyên ngành: Lý thuyết xác suấ

Microsoft Word - Oxy.doc

GIÁO ÁN NGỮ VĂN LỚP 11 TIẾNG MẸ ĐẺ, NGUỒN GIẢI PHÓNG CÁC DÂN TỘC BỊ ÁP BỨC Nguyễn An Ninh A. Kết quả cần đạt Giúp HS hiểu: - Giá trị của bài chính luậ

Trung tâm LTĐH THD TÀI LIỆU LTĐH Năm 2018 Tổng ôn Vận dụng - Vận dụng cao THPTQG 2018 Người biên soạn: Lục Trí Tuyên Dành cho: Thành viên estudy.edu.v

Chương 21: Thuyết động học chất khí Mô hình phân tử của khí lý tưởng Mô hình khí lý tưởng Một số giả thiết đơn giản hóa tính chất của một hệ khí lý tư

ĐỀ SỐ 3 Đề thi gồm 06 trang BỘ ĐỀ THI THPT QUỐC GIA CHUẨN CẤU TRÚC BỘ GIÁO DỤC Môn: Toán học Thời gian làm bài: 50 phút, không kể thời gian phát đề Câ

Hm SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI ĐỀ CHÍNH THỨC Họ và tên thí sinh:. Số báo danh:.. KỲ KIỂM TRA KHẢO SÁT LỚP 12 NĂM 2019 Bài kiểm tra: KHOA HỌC TỰ NHIÊ

TUYỂN TẬP CÁC BÀI TẬP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Đại cương về dao động điều hòa Câu 1: Đối với dao động tuần hoàn, khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở về trạ

Microsoft Word - Dang lan chuong 7 11

CIV340_2013_2014.dvi

HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ THỬ SỨC TRƯỚC KÌ THI THPTQG Đề Chuẩn 06 Thời gian làm bài : 90 phút Câu 1: Tìm tất cả các giá trị thực của x để

Truy cập Website : hoc360.net Tải tài liệu học tập miễn phí Đề thi thử THPT Quảng Xương - Thanh Hóa - Lần 2 - Năm 2018 Câu 1: Khi kích thích cho con l

mas241_17-18exam.dvi

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH ĐỀ CHÍNH THỨC (Mã đề 102) ĐỀ THI HỌC KÌ I, NĂM HỌC Môn Toán Khối 12. Thời gian 90 phút (không kể thời gian phát

BỘ ĐỀ THAM KHẢO ÔN TẬP HỌC KI I MÔN TOÁN KHỐI 11

ÁÊÇ Á Ì ¾ ¾ ÊÊ Ì ÎÓ ÙÒ Ð Ø Ô Ø Ø ÖÖ ÙÖ ØÝÔÓ ÕÙ ÓÒØ Ð Ò ÚÓ ÒÓØ ÓÙÖ º Ô ØÖ ½ Ô ØÖ ½ ¹ È ½½ ¹ 2 Ñ Ò Ö 2 Ñ Ð Ò ÓÒ ÚÖ Ø Ð Ö

ĐỀ NGHỊ 1: Thời gian: 90 phút

Like fanpage của chúng tôi để cập nhật nhiều đề thi thử hơn qua Facebook : Website Đề Thi Thử T

Đề thi thử THPT Quốc Gia 2019 môn Toán Trường THPT Chuyên ĐH Vinh - Nghệ An - Lần 1

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Ths. Ngô Quốc Nhàn BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP A2 Hệ Đại Học Ngành: Thời lượng giảng dạy: 45 tiết. TP.HỒ CHÍ MINH

Truy cập Website : hoc360.net Tải tài liệu học tập miễn phí Đáp án 1 D 2 B 3 D 4 A 5 B 6 A 7 D 8 B 9 D 10 A 11 C 12 D 13 A 14 B 15 A 16 D 17 D 18 B 19

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

12. Chuong trinh TCCN 3 nam - QUAN TRI KINH DOANH.doc

/tmp/kde-sator/kdviLWHQwb.tmp

Bản ghi:

4.. Phương trình vi phân cấp 4..1. Định nghĩa, khái niệm Định nghĩa 4.: Phương trình vi phân cấp là phương trình có dạng F(x,y,y,y ) = 0 (4.14) hay dạng y = f(x,y,y ) (4.15) a) Điều kiện tồn tại nghiệm Định lý 4.1. Nếu hàm f(x,y,y ) liên tục trong miền nào đó chứa điểm (x 0,y 0,y 0 ) thì tồn tại 1 nghiệm y = y(x) của phương trình (4.14), nghiệm ấy và đạo hàm của nó lấy tại x = x 0 những giá trị cho trước y(x 0 ) = y 0, y (x 0 ) = y 0 (các điều kiện này gọi là các điều kiện đầu (hay điều kiện Cauchy), ký hiệu: y x = x0 = y 0, y x = x0= y 0, nếu thêm điều kiện f, f liên tục thì nghiệm ấy là duy nhất. y y b) Các khái niệm khác Nghiệm tổng quát của phương trình (4.14) là mọi hàm y = (x;c 1 ;C ) thỏa mãn phương trình trên với C 1, C là các hằng số tùy ý. Khi ta gán cho C 1 và C những giá trị cụ thể ta sẽ có nghiệm riêng (4.14). Nếu giải (4.14) hay (4.15) chỉ được (x;y;c 1 ;C ) = 0 thì phương trình này được gọi là tích phân tổng quát của (4.14) hay (4.15) và khi ta gán cho C 1 và C những giá trị cụ thể ta sẽ có tích phân riêng (4.14) hay tích phân riêng (4.15). Chú ý: Đối với phương trình vi phân có cấp cao hơn, các định nghĩa, định lý cũng được phát biểu tương tự. 4... Phương pháp giải a) Phương trình khuyết Xét phương trình vi phân dạng (4.15), ta có các dạng sau: i) Vế phải (4.15) không chứa y, y, tức có dạng sau y = f(x) (4.16) Cách giải: Lấy tích phân vế lần liên tục ta sẽ có nghiệm tổng quát của (4.15). Ví dụ 4.8. Giải phương trình y = cosx, thỏa y 0 = y 0 = 1. y = 1 sinx + C 1, với y (0)=1, ta có C 1 =1, vậy y = 1 sinx + 1. y = 1 cosx + x + C 4, với y(0)=1, ta có C =1/4, vậy nghiệm riêng của phương trình vi phân y = 1 4 cosx + x + 1 4. ii) Vế phải (4.14) không chứa y, tức có dạng sau y = f(x;y ) (4.17) Cách giải:

Đặt p = y (x) suy ra y = p thay vào (4.16) được phương trình p = f(x;p) là dạng phương trình đã biết giải. Giả sử giải ra được nghiệm tổng quát là p = y = (x;c 1 ), ta giải tiếp phương trình này được nghiệm tổng quát của phương trình vi phân đã cho. Ví dụ 4.9: Giải phương trình y" y x(x 1) = 0. x 1 Giải: y" y x(x 1) = 0. x 1 Đặt p = y (x) suy ra y = p, ta có phương trình p p x 1 = x(x 1). iii) Vế phải (4.15) không chứa x, tức có dạng sau y = f(y ;y ) (4.18) Cách giải: Đặt y = p(y) suy ra y = dp = dp. dy dx dy dx phương trình p dp dy dp = p, thay thế vào (4.18) được dy = f(y, p) có hàm chưa biết là p, biến độc lập là y và là phương trình vi phân đã biết giải. Giả sử giải được nghiệm tổng quát là p = (y;c 1 ) = y rồi giải tiếp phương trình này ta được tích phân tổng quát của (4.18). Ví dụ 4.10: Giải phương trình vi phân (y ) + yy = 0. Giải: Đặt y =p, suy ra y =p, phương trình trên trở thành p + yp dp dy = 0 p = 0 p (p + y dp ) = 0 [ dy p + y dp = 0 [ p = 0 pdy + ydp = 0 dy p = 0 p = 0 [ dy = dp [ lny = lnp [ p = 0 p = lnp y p b) Phương trình tuyến tính Dạng phương trình y + p(x)y + q(x)y = f(x) (4.17) hay dạng y + p(x)y + q(x)y = 0 (4.18) trong đó p(x), q(x) là các hàm của biến độc lập x. Phương trình (4.17) gọi là phương trình vi phân tuyến tính không thuần nhất, phương trình (4.18) gọi là phương trình vi phân tuyến tính thuần nhất tương ứng của (4.17). Khi p, q là các hằng số thì các phương trình vi phân (4.17), (4.18) gọi là các phương trình vi phân tuyến tính hệ số hằng hay hệ số không đổi. Một số định lý cơ bản Định lý 4.. Nếu y = y 1 (x), y = y (x) là nghiệm của (4.18) thì

y = C 1 y 1 (x) + C y (x) với C 1, C là các hằng số tùy ý, cũng là nghiệm của (4.18). Chú ý: Hai hàm y 1 (x), y (x) gọi là độc lập tuyến tính nếu tỷ số y 1(x) khác y (x) hằng số, trái lại ta có hàm phụ thuộc tuyến tính. Định lý 4.3. Nếu đã biết 1 nghiệm riêng y 1 (x) của (4.18), ta có thể tìm 1 nghiệm riêng y (x) của (4.18), độc lập tuyến tính với y 1 (x), bằng cách đặt y (x) = u(x).y 1 (x) Định lý 4.4. (Về nguyên lý chồng chất nghiệm): Cho phương trình vi phân không thuần nhất y + p(x)y + q(x)y = f 1 (x) + f (x) (*) Nếu y 1 (x) là 1 nghiệm riêng của phương trình vi phân y +p(x)y +q(x)y=f 1 (x), và nếu y (x) là 1 nghiệm riêng của phương trình vi phân y +p(x)y +q(x)y=f (x) thì y = y 1 (x) + y (x) là 1 nghiệm riêng của (*). Chú ý: Định lý 4.4 vẫn đúng khi vế phải của phương trình vi phân (*) là tổng của 1 số hữu hạn hàm. Định lý 4.5: NTQ của (4.17) = NTQ của (4.18) + 1 NR của (4.17). Phương pháp giải phương trình vi phân y + p(x)y + q(x)y = f(x) (4.17) (Phương pháp biến thiên hằng số Lagrange) Xét phương trình (4.18), giả sử đã biết nghiệm tổng quát của phương trình là y = C 1 y 1 (x) + C y (x). (*) Ta đi tìm nghiệm tổng quát của (4.17) ở dạng (*) với C 1, C là các hàm của x được xác định từ hệ phương trình C 1(x)y 1 (x) + C (x)y (x) = 0 { C 1(x)y 1 (x) + C (x)y ( ) (x) = f(x) Giải hệ (**), giả sử ta tìm được C 1 = 1 (x), C = (x) suy ra C 1 = 1 (x)dx + K 1 và C = (x)dx + K. Vậy nghiệm tổng quát của phương trình vi phân (4.17) là y = K 1 y 1 (x) + K y (x) + y 1 (x) 1 (x)dx + y (x) (x)dx trong đó K 1, K là hằng số tùy ý. Chú ý: Không làm mất tính tổng quát, ta có thể viết nghiệm tổng quát của phương trình vi phân (4.17) ở dạng: y = C 1 y 1 (x) + C y (x) + y 1 (x) 1 (x)dx + y (x) (x)dx trong đó C 1, C là hằng số tùy ý. Ví dụ 4.11: Giải phương trình vi phân y - y = e x. Giải: Giải phương trình y - y =0, đặt p=y ta có p =y vậy y y = 0 p p = 0 dp = p lnp = dx ec x p = C. e x. Vì p=y nên y =C.e x, suy ra nghiệm tổng quát của phương trình thuần nhất y=c 1 e x +C.

Tìm nghiệm riêng của phương trình không thuần nhất dạng Y=C 1 (x)e x +C (x), ta có { C 1(x)e x + C (x) = 0 C 1(x)e x = e x vậy C 1 (x)=e x, C (x)= 1 e x. Ta có nghiệm riêng của phương trình không thuần nhất là Y=e x 1 e x, nên nghiệm tổng quát của phương trình không thuần nhất là: y= y=c 1 e x +C + e x 1 e x. 4.34. Phương trình vi phân tuyến tính cấp hệ số hằng a) Phương trình thuần nhất Xét phương trình vi phân y + py + qy = 0 (4.19) trong đó p, q là hằng số. Từ phương trình (4.19) ta viết được phương trình k + pk + q = 0 (4.0) gọi là phương trình đặc trưng của phương trình (4.19). Giả sử phương trình đặc trưng (4.0) có nghiệm là k 1 và k. Khi đó, ta xét các trường hợp sau: Trường hợp 1: Nếu k 1, k R và k 1 k thì nghiệm tổng quát của (4.19) có dạng y = C 1 e k 1x + C e k x, trong đó C 1, C là hằng số tùy ý. Ví dụ 4.1: Giải phương trình y 3y +y =0. Phương trình đặc trưng k -3k+=0 có hai nghiệm k 1 =1; k =, nghiệm tổng quát của phương trình vi phân là y=c 1 e x +C e x. Trường hợp : Nếu k 1 = k = k R thì nghiệm tổng quát của (4.19) có dạng y = (C 1 + C x)e kx, trong đó C 1, C là hằng số tùy ý. Ví dụ 4.13: Giải phương trình y y +y =0. Phương trình đặc trưng k -4k+4=0 có hai nghiệm k 1 =k =, nghiệm tổng quát của phương trình vi phân là y=c 1 e x +xc e x. Trường hợp 3: Nếu k 1, = + i (tức k 1, k là nghiệm phức của phương trình (4.0)) thì nghiệm tổng quát của (4.19) có dạng y = e x (C 1 cos x + C sin x), trong đó C 1, C là hằng số tùy ý. Ví dụ 4.14: Giải phương trình y +y +10y =0. Phương trình đặc trưng k +k+10=0 có hai nghiệm k 1 =-1+3i, k =-1-3i, nghiệm tổng quát của phương trình vi phân là y=e -x (C 1 cos3x+c sin3x). Ví dụ 4.15: Giả sử một vật M được đặt trên lò xo đàn hồi. Chọn trục Oy thẳng đứng có chiều được chọn từ trên xuống dưới và gốc tọa độ O đặt ở trọng tâm của

vật. Gọi y là độ dời tính từ vị trí cân bằng, giả sử rằng lực kéo vật về vị trí cân bằng tỷ lệ với độ dời, nghĩa là bằng - y (k: hệ số đàn hồi của lò xo, y>0) còn lực cản có chiều ngược lại với chiều chuyển động và tỷ lệ với vận tốc của vật, nghĩa là bằng - v= Giải: dy dt ( >0). Hãy khảo sát qui luật chuyển động của vật. Theo định luật Newton, phương trình chuyển động của vật trên lò xo là M d y dt dy = y dt đây là phương trình vi phân dạng gì? Phương trình trên tương đương với phương trình vi phân y'' + y' + y = 0 (*) M M chính là phương trình tuyến tính thuần nhất hệ số hằng. Phương trình đặc trưng k + k+ = 0, M M 1 = 4 = ( 4 M ) M M M 1) Nếu 4 M 0, phương trình đặc trưng có hai nghiệm k 1, 4 M = 0 ; M M k1t kt nghiệm tổng quát của phương trình (*) là y = C1e + Ce. ) Nếu 4 M = 0, phương trình đặc trưng có nghiệm kép k = 0; nghiệm k1t kt k t tổng quát của phương trình (*) là y = C1e + tce = ( C1 + tc )e. 3) Nếu 4 M 0, phương trình đặc trưng có nghiệm phức k 1, = α ± iβ, với α = λ, β = (λ 4γM), nghiệm tổng quát của phương trình (*) là M M t t C1 C y = e ( C1cos t + Csin t ) = C1 + C e ( cos t + sin t ) C + C C + C t Ae (sin 0cos t cos 0 sin t ) M 1 1 t = + = Ae sin( t + 0 ). Nhận xét: 1) Không có dao động và y 0 khi t. ) Không có dao động và y 0 khi t, nhưng chậm hơn trường hợp (i) vì có thừa số C 1 +C t. 3) Trường hợp này có dao động, biên độ là Ae t vì <0 nên biên độ dần về 0 khi t nên đây là dao động tắt dần. Khi chúng ta nghiên cứu các nội dung lý thuyết mạch, các môn học kỹ thuật cơ sở có khái niệm đáp ứng, đáp ứng ở đây chính là nghiệm của phương trình vi phân. Với các điều kiện trong một mạch nào đó đưa ra, tìm đáp ứng tức là giải phương trình vi phân tìm nghiệm đáp ứng các điều kiện đó. Cái hay ở đây là nghiệm của phương trình vi phân sẽ chỉ ra dạng sóng mà đáp ứng được các yêu cầu bài toán. Quan sát bảng tổng hợp sau: ;

Trường hợp 1 Nghiệm PTĐT nghiệm thực, âm Nghiệm tổng quát y=c 1 e k1t + C e kt Dạng sóng Tính chất của y Tắt dần, không dao động phức liên hợp +i t y = e ( C1cos t + Csin t ) Dao động tắt dần 3 kép thực y=c 1 e kt + tc e kt Tắt dần tới hạn 4 ảo, liên hợp y = C cos t + C sin t 1 Dao động, biên độ không đổi b) Phương trình tuyến tính không thuần nhất hệ số hằng y + py + qy = f(x) (4.1) Qui trình giải phương trình (4.1) Bước 1: Tìm nghiệm tổng quát y của phương trình thuần nhất. Bước : Tìm nghiệm riêng Y của phương trình không thuần nhất. Bước 3: Kết luận, nghiệm tổng quát của phương trình không thuần nhất là y*=y+y. Tuy nhiên để giải một phương trình vi phân tuyến tính cấp hai hệ số hằng với vế phải là một hàm bất kỳ là điều không dễ dàng, nên ở đây chúng ta chỉ xét phương trình tuyến tính không thuần nhất với vế phải có các dạng sau: Dạng 1: f(x) = e x P n (x) - không là nghiệm của phương trình đặc trưng, ta tìm ghiệm riêng của (4.1) dạng Y=e x Q n (x), Q n (x) là đa thức bậc n. - là nghiệm đơn của phương trình đặc trưng, ta tìm nghiệm riêng của (4.0) dạng Y=xe x Q n (x). - là nghiệm kép của phương trình đặc trưng, ta tìm nghiệm riêng của (4.0) dạng Y=x e x Q n (x). Tính các đạo hàm cấp 1, cấp và thay vào phương trình (4.1), dùng phương pháp đồng nhất thức để tìm các hệ số của đa thức Q n (x). Ví dụ 4.16: Giải phương trình y +y +y =x. Giải:

Bước 1: Giải phương trình thuần nhất y +y +y =0. Phương trình đặc trưng k +k+1=0, có nghiệm kép k= -1, nghiệm tổng quát của phương trình thuần nhất y=c 1 e -x +xc e -x. Bước : Tìm nghiệm riêng của phương trình không thuần nhất y +y +y =x. Vì vế phải có dạng e x P n (x)= e 0x x, 0 không phải là nghiệm của phương trình đặc trưng nên nghiệm riêng có dạng Y= e 0 (Ax+B), Y =A, Y =0; thay vào phương trình không thuần nhất ta có 0+A+Ax+B=x, suy ra A=1, B=-. Vậy nghiệm riêng của phương trình không thuần nhất là Y=x-. Bước 3: Kết luận Nghiệm tổng quát của phương trình không thuần nhất là y*= C 1 e -x +xc e -x +x-. Dạng : Vế phải f(x) = e x [P n (x)cosõx +P m (x)sinõx] - ± iõ không là nghiệm của phương trình đặc trưng, nghiệm riêng của (4.1) có dạng dạng Y =e x [Q l (x)cosõx +R l (x)sinõx], với l = max(m,n). - ± iõ là nghiệm của phương trình đặc trưng, nghiệm riêng của (4.1) có Y =xe x [Q l (x)cosõx +R l (x)sinõx], với l = max(m,n). Ví dụ 4.17: Giải phương trình: y -3y +y=e 3x cosx. Bước 1: Giải phương trình thuần nhất y +y +y =0, có nghiệm tổng quát y=c 1 e x +C e x. Bước : Tìm nghiệm riêng của phương trình không thuần nhất y -3y +y=e 3x.cosx. Vì vế phải có dạng e x [P n (x)cosõx +P m (x)sinõx], với =3, =1 nên +i không phải là nghiệm của phương trình đặc trưng nên nghiệm riêng có dạng Y= e 3x (Acosx+Bsinx), Y =3e 3x (Acosx+Bsinx)+ e 3x (-Asinx+Bcosx)= e 3x ((3A+B)cosx+(B-A)sinx), Y =3 e 3x ((3A+B)cosx+(B-A)sinx)+ e 3x (-(3A+B)sinx+(B-A)cosx) =e 3x ((8A+4B)cosx+(B-6A)sinx)) Thay Y, Y, Y vào phương trình không thuần nhất, dùng phương pháp đồng nhất thức tìm các giá trị A, B. Bước 3: Kết luận Nghiệm tổng quát của phương trình không thuần nhất là... Bài tập: Người đọc giải quyết phần còn lại của ví dụ trên. Chú ý: Đối với phương trình vi phân tuyến tính thuần nhất có cấp cao hơn thì phương pháp giải cũng tương tự với phương pháp đã trình bày ở trên. TÓM TẮT NỘI DUNG

1. Phương trình vi phân cấp 1 - Phương trình biến phân ly Dạng phương trình f 1 (x)dx + f (y)dy = 0, tích phân tổng quát: f (y)dy = - f 1 (x)dx + C. - Phương trình đẳng cấp Dạng phương trình y = f(x,y). Cách giải: đặt y = ux dy dx du = u + x = φ(u), đưa về phương trình biến dx phân ly. - Phương trình tuyến tính Dạng phương trình y + p(x)y = q(x) Cách giải: + Tìm nghiệm của phương trình vi phân tuyến tính thuần nhất y = C.e - p(x)dx + Từ nghiệm trên, đặt C = C(x), lấy đạo hàm thay vào phương trình không thuần nhất tính được C = q(x)e p(x)dx dx + k. Nghiệm tổng quát của phương trình là: y = e - p(x)dx [ q(x)e p(x)dx dx + k], k là hằng số tùy ý. - Phương trình Bernoully Dạng phương trình y +p(x)y = q(x).y Đặt z = y 1- suy ra z = (1 - )y - y, do đó có phương trình z + (1 - )p(x)z = (1 - )q(x) là phương trình đã biết giải. - Phương trình vi phân toàn phần Dạng phương trình P(x,y)dx+Q(x,y)dy = 0, với điều kiện Q x = P y với mọi (x,y) D. x y Tích phân tổng quát P(x, y)dx + Q(x x 0, y)dy = C, 0 y 0 hay x P(x, y 0 )dx + Q(x, y)dy = C. x 0. Phương trình vi phân cấp - Phương trình vi phân tuyến tính cấp thuần nhất y + p(x)y + q(x)y = 0 (*) y y 0

+ Nếu biết y 1 (x) 0 là nghiệm của (*) thì có thể tìm nghiệm y (x) của nó độc lập tuyến tính với y 1 (x) dạng y (x) = y 1 (x) 1 e p(x)dx y 1 (x) Chú ý: Trong tích phân trên hằng số cộng của tích phân bất định luôn lấy bằng 0. - Phương trình vi phân tuyến tính cấp không thuần nhất y + p(x)y + q(x)y = f(x) (**) + Phương pháp biến thiên hằng số Lagrange: Tìm được nghiệm của phương trình thuần nhất y = C 1 y 1 (x) + C y (x) (1) Ta đi tìm nghiệm tổng quát của (**) ở dạng (1) với C 1, C là các hàm của x được xác định từ hệ phương trình { C 1 y 1 +C y = 0 C 1 y 1 +C y = f(x) Giải hệ trên, giả sử ta tìm được C 1 = 1 (x), C = (x) suy ra C 1 = 1 (x)dx + K 1 và C = (x)dx + K. Vậy nghiệm tổng quát của phương trình (**) là y = K 1 y 1 (x) + K y (x) + y 1 (x) 1 (x)dx + y (x) (x)dx trong đó K 1, K là hằng số tùy ý. Phương trình vi phân tuyến tính cấp hệ số hằng - Phương trình thuần nhất y + py + qy = 0, trong đó p, q là hằng số. + Phương pháp giải Giải phương trình đặc trưng k + pk + q = 0. Giả sử phương trình đặc trưng có nghiệm là k 1 và k. Khi đó, ta xét các trường hợp sau: Trường hợp 1: Nếu k 1, k R và k 1 k thì nghiệm tổng quát có dạng y = C 1 e k1x + C e kx, trong đó C 1, C là hằng số tùy ý. Trường hợp : Nếu k 1 = k = k R thì nghiệm tổng quát có dạng y = (C 1 + C x)e kx, trong đó C 1, C là hằng số tùy ý. Trường hợp 3: Nếu k 1, = + i (tức k 1, k là nghiệm phức) thì nghiệm tổng quát có dạng y = e x (C 1 cos x + C sin x), trong đó C 1, C là hằng số tùy ý. - Phương trình tuyến tính không thuần nhất hệ số hằng y + py + qy = f(x) Nghiệm tổng quát của phương trình không thuần nhất bằng tổng của nghiệm tổng quát của phương trình thuần nhất cộng với một nghiệm riêng của phương trình không thuần nhất.

Dạng: f(x) = e x P n (x) + không là nghiệm của phương trình đặc trưng, ta tìm nghiệm riêng của dạng Y=e x Q n (x), Q n (x) là đa thức cùng cấp với P n (x). + là nghiệm đơn của phương trình đặc trưng, ta tìm nghiệm riêng dạng Y=xe x Q n (x). + là nghiệm kép của phương trình đặc trưng, ta tìm nghiệm riêng dạng Y=x e x Q n (x). 1. Phương trình vi phân cấp 1 HƯỚNG DẪN ÔN TẬP Về kiến thức - Trình bày được khái niệm phương trình vi phân, cấp của phương trình vi phân, nghiệm phương trình vi phân. - Giải thích được ý nghĩa nghiệm phương trình vi phân trong các bài toán kỹ thuật. Về kỹ năng - Nhận biết được các phương trình vi phân cấp 1. - Giải được các phương trình: khuyết, biến phân ly, thuần nhất, tuyến tính, phương trình Bernoully.. Phương trình vi phân cấp Về kiến thức - Trình bày được khái niệm phương trình vi phân cấp. - Giải thích được ý nghĩa nghiệm phương trình vi phân trong các bài toán kỹ thuật. Về kỹ năng - Giải được các phương trình: khuyết, tuyến tính hệ số hằng vế phải dạng e x P(x), với deg(p(x)). 4.1. Giải các phương trình vi phân sau: a) y + sin(x + y) = sin(x - y) b) (1 + x)ydx + (1 - y)xdy = 0 c) (x - yx )y + y + xy = 0 4.. Giải các phương trình vi phân sau: BÀI TẬP

a) y + xy = xe -x b) y - y 1+x = (1 + x)3, điều kiện y(0) = 0 c) (1 + x )y - xy = (1 + x ) d) y - 4xy = x, điều kiện y(0) = 1 4.3. Giải các phương trình vi phân a) y + xy = x 3 y 3 b) y + y x = x y 4 4.4.Tìm 1 nghiệm riêng của các phương trình vi phân sau: a) y + y + y = 1 b) y + y - y = xe x c) y - y + y = e x 4.5. Tìm 1 nghiệm riêng của các phương trình vi phân sau: a) y + y = e x cosx b) y + y = xsinx 4.6. Giải các phương trình vi phân a) y - xe -x = 0 b) xy - y = x 4.7. Giải các phương trình vi phân a) 4y -0y + 5y = 0 b) y - 4y = 0 c) y + 5y + 6y = 0, thỏa điều kiện y(0) = 1, y (0) = 0 4.8. Giải các phương trình vi phân a) y + 9y = 6e 3x b) y - 3y = - 6x c) y - 7y + 6y = x d) y + y + y = 4e -x e) y - 4y + 3y = e 5x. 4.9. Các phương trình sau, phương trình nào là phương trình tuyến tính a) y +(x+y)y +3y=e x b) y +yy +y=3x+ c) (x+5)y +3xy -(4x+3)y=3x+cosx d) (x+y)y +3xy =sinx 4.10. Phương trình nào là phương trình tuyến tính cấp hệ số hằng a) y +xy -3y=9 b) 4y -8y=0 c) y +xy -y=1 d) y =xy 4.11. Giải các phương trình sau a) y +5y +4y=0 b) y -3y +y=0 c) y +y +9y=0 d) y +3y +y=0 4.1.Giải các phương trình không thuần nhất sau a) y +3y +y=e 3x (x+1) b) y +3y +y=e x (x +1) c) y +3y +y=e 3x (cosx+sinx) d) 4.y +4y +3y=e 3x (xcossx+xsinx). 4.13. Giải các phương trình không thuần nhất sau a) y -xy=(x+)y 3 b) y -x y=(3x-1)y 3

4.14. Giải các phương trình không thuần nhất sau a) y -5y +4y=e 3x b) y -5y +4y=e 4x cosx c) y +5y +4y=e -4x d) y +4y +3y=(x+1)e -x e) y +y +10y=cosx f) y +3y -4y=e 3x +1 g) y -y +y=xe x h) y -4y +3y=xe x +e -x i) y +4y +3y=xe x j) y -4y +3y=e -x 4.15. Giải các phương trình không thuần nhất sau a) y -xy=(3x-1)y 4 b) y -xy=(x-1)y 4 c) y +3xy=x d) y - y=xsinx 4.16. Cho mạch điện như hình vẽ, mạch đạt trạng thái thường trực ở t=0. Xác định i khi t>0. 0.F 4 6 6 3 50V + - K t=0 1H i Hình 4.1 Giải: Khi t=0, khóa K mở, ta có mạch không chứa luồng ngoài và đã tích trữ năng lượng ban đầu. Đáp ứng chính là đáp ứng tự nhiên. Mạch tương đương ở t>0 trở thành mạch (Hình 4.) và được vẽ lại ở (Hình 4.3), trong đó nhóm điện trở của mạch tương đương một điện trở duy nhất =10. 4 6 6 0.F 1H i Hình 4. 10 i 0.F 1H Hình 4.3 Phương trình mạch điện d i dt + 10di + 50i = 0 (1) dt

Phương trình đặc trưng và nghiệm k +10k+50=0 () có nghiệm k 1 =-5-5j, k =-5+5j (j ở đây là đơn vị ảo của số phức), ta có i(t)=e -5t (Acos5t+Bsin5t) (3) Xác định A và B Mạch tương đương tại t=0, được vẽ lại ở hình 4.4, 4 + v c(0-) - 6 3 i 1(0-) + - K t=0-6 i 1(0-) Hình 4.4 R tđ =3 +(6.30 )/(6 +30 )+ =10 i(0)=50v/r tđ =5(A). Từ kết quả (3) cho ta i(0+)=i(0-)=5, suy ra A=5, ta lại có v c (0-)=50-3i(0-)-6i(0-). 6Ù Trong đó i 1 (0 ) = i(0 ) = 5 1 = 5 A 6Ù+4Ù+6Ù 6 6 vc(0-)=50v-3.5a-6 (5/6A)=30V (4) Tại t=0 +, v c (0 +) = di dt (0+ ) + 10i(O + ) (5) di dt = 5e 5t (Acos5t + Bsin5t) + e 5t ( 5Asin5t + 5Bcos5t) di (0 +) = 5A + 5B (6) dt Từ (5) và (6) cho ta -5A+5B+10.5=30 (7) thay A=5 vào (7) ta được B=1. Tóm lại i(t)=e -5t (5cos5t+sin5t).