1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Bai tap PTVP pptx

47 178 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 47
Dung lượng 438,91 KB

Nội dung

thu^o.c tuy^en tnh.. Tnh di.nh thu.c Wronski cu'a chung... d^o.c l^a.p tuy^en tnh.Tnh di.nh thu.c Wronski cu'a chung.

Trang 1

2) Gia'i phu.o.ng trnh: √y.y” = y0

HD gia’i: D- a.t y0 = p ⇒ y” = pdp

dy (ham theo y) Phu.o.ng trnh tro.' thanh: √ypdp

Ngoai ra y = c: hang cu~ng la nghi^e.m

3) Gia'i phu.o.ng trnh: a(xy0+ 2y) = xyy0

HD gia’i: a(xy0+ 2y) = xyy0 ⇒ x(a − y)y 0 = −2ay

N^eu y 6= 0, ta co phu.o.ng trnh tu.o.ng du.o.ng vo.i a − y

2a

x dx ⇔ x

2a y a e−y = C

Ngoai ra y = 0 cu~ng la nghi^e.m

4) Gia'i phu.o.ng trnh: y” = y0ey

HD gia’i: D- a.t y0 = p ⇒ y” = pdp

dy thay vao phu.o.ng trnh: pdp

Ngoai ra y = C : hang la m^o.t nghi^e.m

5) Gia'i phu.o.ng trnh: xy0 = y(1 + ln y − ln x) vo.i y(1) = e

Trang 2

HD gia’i: D- u.a phu.o.ng trnh v^e: y0 = y

6) Gia'i phu.o.ng trnh: y”(1 + y) = y02+ y0

HD gia’i: D- a.t y0 = z(y) ⇒ z0 = zdz

dy thay vao phu.o.ng trnh: dz

Ngoai ra y = C la nghi^e.m

Tom la.i nghi^e.m t^o'ng quat: y = C, y = C − x; 1

C1 ln |C1y + C1− 1| = x + C2

7) Gia'i phu.o.ng trnh: y0 = y 2 − 2

x 2

HD gia’i: Bi^en d^o'i (3) v^e da.ng: x2y0 = (xy)2− 2 (∗)

D- a.t z = xy ⇒ z0 = y + xy0 thay vao (∗) suy ra:

8) Gia'i phu.o.ng trnh: yy” + y02 = 1

HD gia’i: D- a.t y0 = z(y) ⇒ y” = z.dz

Nghi^e.m t^o'ng quat: y 2 + C1 = (x + C2) 2

9) Gia'i phu.o.ng trnh: 2x(1 + x)y0 − (3x + 4)y + 2x√1 + x = 0

Trang 3

Bi^en thi^en hang s^o: C0 = − 1

y0(0) = 0

HD gia’i: D- a.t z = y0 → y” = z.dz

dy phu.o.ng trnh tro.' thanh z.dz

e 2y − 1 = x + ε d¯ˆo’i biˆe´n t =

e 2y − 1 arctg √

e 2y − 1 = x + ε y(0) = 0 ⇒ ε = 0. V^a.y nghi^e.m ri^eng thoa' di^eu ki^e.n d^e bai: y = 1

2ln(tg

2 x + 1).

11) Tm nghi^e.m ri^eng cu'a phu.o.ng trnh: xy0+ 2y = xyy0

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(−1) = 1

HD gia’i: Vi^et phu.o.ng trnh la.i: x(1 − y)y0 = −2y; do y(−1) = 1 n^en y 6≡ 0 D- u.a v^ephu.o.ng trnh tach bi^en: 1 − y

dx x

tch ph^an t^o'ng quat: x 2 ye−y = C Thay di^eu ki^e.n vao ta du.o c C = 1

e V^a.y tch ph^anri^eng c^an tm la: x 2 ye 1−y = 1

12) Bang cach da.t y = ux, ha~y gia'i phu.o.ng trnh: xdy − ydx − px 2 − y 2 dx = 0 (x > 0)

HD gia’i: D- a.t y = ux; du = udx + xdu thay vao phu.o.ng trnh va gia'n u.o.c x: xdu −

13) Tm nghi^e.m ri^eng cu'a phu.o.ng trnh: xy0 = px 2 − y 2 + y

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(1) = 0

Trang 4

⇐⇒ arcsin u = ln Cx

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(1) = 0 khi C = 1 V^a.y nghi^e.m y = ±x

14) Tm nghi^e.m ri^eng cu'a phu.o.ng trnh: y0sin x = y ln y

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(π

⇐⇒ ln y = C tanx

2 ⇐⇒ y = eC tan

x 2

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(π

2) = e khi C = 1 V^a.y y = etan

x

2

15) Tm nghi^e.m ri^eng cu'a phu.o.ng trnh: (x + y + 1)dx + (2x + 2y − 1)dy = 0

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(0) = 1

HD gia’i: D- a.t x + y = z =⇒ dy = dz − dx

phu.o.ng trnh thanh: (2 − z)dx + (2z − 1)dz = 0; gia'i ra x − 2z − 3 ln |z − 2| = C V^a.y

x + 2y + 3 ln |x + y − 2| = C

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(0) = 1 khi C = 2

16) Bang cach da.t y = 1

z r^oi da.t z = ux,ha~y gia'iphu.o.ng trnh: (x 2 y 2 − 1)dy + 2xy 3 dx = 0

HD gia’i: D- a.t y = 1

z du.o c: (z 2 − x 2 )dz + 2zxdx = 0; r^oi da.t z = ux, du.o c

(u 2 − 1)(udx + xdu) + 2udx = 0

Trang 5

18) Tm nghi^e.m t^o'ng quat cu'a cac phu.o.ng trnh sau: y0− y = y 2

HD gia’i: D- ^ay la phu.o.ng trnh tach bi^en va co nghi^e.m t^o'ng quat la

20) Tm nghi^e.m cu'a cac phu.o.ng trnh sau: y0− y = y 3

HD gia’i: D- ^ay la phu.o.ng trnh tach bi^en va co nghi^e.m t^o'ng quat la

Trang 6

Xem phu.o.ng trnh b^a.c hai d^oi vo.i y0: 4 = (x 4 + y4)2 ⇒ y 0

24) Gia'i phu.o.ng trnh: y2+ x2y0 = xyy0

HD gia’i: Vi^et phu.o.ng trnh la.i y0 =

y 2

x 2

y

x − 1 d^ay la phu.o.ng trnh thu^an nh^at, gia'i

ra du.o c nghi^e.m t^o'ng quat: y2 = Cxeyx

25) Tm nghi^e.m ri^eng cu'a phu.o.ng trnh: (x + y − 2)dx + (x − y + 4)dy = 0

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(1) = 0

HD gia’i: D- a.t

(

y = v + 3. thay vao phu.o.ng trnh du.o c:

(u + v)du + (u − v)dv = 0, d^ay la phu.o.ng trnh thu^an nh^at co tch ph^an t^o'ng quat la:

u 2 + 2uv − v 2 = C

V^a.y tch ph^an t^o'ng quat cu'a phu.o.ng trnh ban d^au la: x 2 + 2xy − y 2 − 4x + 8y = C

26) Gia'i phu.o.ng trnh (x + y − 2)dx + (x − y + 4)dy = 0

27) Tm tch ph^an t^o'ng quat cu'a phu.o.ng trnh sau: b) y0 = 2xy

x 2 − y 2

HD gia’i: D- ^ay la phu.o.ng trnh da'ng c^ap, ta da.t z = y

z Khi do phu.o.ng trnh tr^entro.' thanh xz0 = z(1 + z

V^a.y nghi^e.m cu'a phu.o.ng trnh da~ cho la x 2 + y 2 = C1y, C1 6= 0.

28) Tm nghi^e.m t^o'ng quat cu'a cac phu.o.ng trnh sau: y0 = 2x + y − 1

Trang 7

Gia'i phu.o.ng trnh nay ta du.o c nghi^e.m 10u + 7 ln |5u + 9| = 25x + C.

V^a.y nghi^e.m cu'a phu.o.ng trnh da~ cho la 10y + 7 ln |10x + 5y = 9| − 5x = C.

29) Tm tch ph^an t^o'ng quat cu'a cac phu.o.ng trnh sau:

V^a.y nghi^e.m cu'a phu.o.ng trnh da~ cho la y 2 − x 2 − 2xy − 8y + 4x = C1.

30) a) Tm mi^en ma trong do nghi^e.m cu'a bai toan Cauchy cu'a phu.o.ng trnh

sau d^ay t^on ta.i va duy nh^at y0 = √

x − y.

b) Tm tch ph^an t^o'ng quat cu'a cac phu.o.ng trnh sau: (x 2 − y 2 )dy − 2xydx = 0.

HD gia’i:

a) Bai toan Cauchy co duy nh^at nghi^e.m trong mi^en

D = {(x, y) ∈ R 2 |x − y ≥ δ} vo.i δ > 0 tuy y

b) D- u.a phu.o.ng trnh v^e da.ng dy

V^a.y nghi^e.m cu'a phu.o.ng trnh da~ cho la x 2 + y 2 = C1y, C1 6= 0.

31) a) Chu.ng minh rang h^e cac vecto.{e 2x , xe2x, x2} la h^e d^o.c l^a.p tuy^en tnh

b) Tm tch ph^an t^o'ng quat cu'a phu.o.ng trnh sau: (x − y)dy − (x + y)dx = 0;

HD gia’i:

a) Dung di.nh ngh~a ki^e'm tra h^e d^o.c l^a.p tuy^en tnh

b) D- u.a phu.o.ng trnh v^e da.ng y0 = x + y

x − y D- ^ay la phu.o.ng trnh da'ng c^ap, ta da.t

32) a) Chu.ng minh rang h^e cac vecto.{cos 2 2x, sin22x, 2} la h^e phu thu^o.c tuy^en tnh

Tnh di.nh thu.c Wronski cu'a chung

b) Tm tch ph^an t^o'ng quat cu'a phu.o.ng trnh sau: (x − 2y + 1)dy − (x + y)dx = 0.

Trang 8

HD gia’i:

a) H^e nay phu thu^o.c tuy^en tnh v 2 cos 2 2x + 2 sin22x − 2 = 0

b) Phu.o.ng trnh nay co th^e' du.a v^e da.ng da'ng c^ap, ta du.o c

33) Gia'i phu.o.ng trnh: y 2 + x 2 y0 = xyy0

HD gia’i: Phu.o.ng trnh thu^an nh^at: da.t y = zx → y0 = z0x + z

Phu.o.ng trnh tro.' thanh z − 1

34) Gia'i phu.o.ng trnh y 2 + x 2 y0 = xyy0

HD gia’i: Vi^et phu.o.ng trnh la.i y0 =

y 2

x 2

y

x − 1 d^ay la phu.o.ng trnh thu^an nh^at, gia'i

ra du.o c nghi^e.m t^o'ng quat: y 2 = Cxeyx

35) Gia'i phu.o.ng trnh: y” cos y + (y0) 2 sin y = y0

HD gia’i: y = C : hang la m^o.t nghi^e.m

y 6= C (hang) D- a.t y0 = p ⇒ y” = pdp

dy (ham theo y)thay vao (2): dp

dycos y + p sin y = 1: phu.o.ng trnh tuy^en tnh

Phu.o.ng trnh thu^an nh^at co nghi^e.m t^o'ng quat: p = C cos y.

bi^en thi^en hang s^o du.o c C = tgy + C1

tu do p = dy

dx = sin y + C1cos y ⇔

dy sin y + C1cos y = dx

tch ph^an di d^en: 1

pC 2

1 + 1ln

C1

= x + C2

36) Gia'i phu.o.ng trnh: y0+ 1

2x − y 2 = 0

HD gia’i: Coi x = x(y) la ham cu'a y ta co: y0 = 1

x 0 thay vao phu.o.ng trnh:

Trang 9

2x − y 2 = 0 ⇔ x0+ 2x = y 2 : phu.o.ng trnh tuy^en tnh

Nghi^e.m t^o'ng quat cu'a phu.o.ng trnh thu^an nh^at: x = Ce−2y

Bi^en thi^en hang s^o: C0(y) = y 2 e 2y ⇒ C(y) = 1

37) Gia'i phu.o.ng trnh: xy” = y0+ x 2

HD gia’i: D- a.t y0 = p, (1) tro.' thanh: xp0 − p = x 2 tuy^en tnh

Nghi^e.m t^o'ng quat cu'a phu.o.ng trnh thu^an nh^at: p = Cx

Bi^en thi^en hang s^o → C(x) = x + C1

38) Gia'i phu.o.ng trnh: y02+ yy” = yy0

HD gia’i: D- a.t p = y0(p 6= 0), phu.o.ng trnh tu.o.ng du.o.ng vo.i: p 2 + ypdp

y, bi^en thi^en hang s^o

Chu y: V^e trai (yy0)0 = yy0 ⇔ yy 0 = C1e x ⇔ ydy = C1e x dx ⇔ y 2 = 2C1e x + C2

39) Gia'i phu.o.ng trnh: ye y = y0(y 3 + 2xe y ) vo.i y(0) = −1

40) Gia'i phu.o.ng trnh: xy” = y0+ x

HD gia’i: D- a.t y0 = p; phu.o.ng trnh tro.' thanh: p0 − 1

xp = 1

Nghi^e.m t^o'ng quat: p = Cx bi^en thi^en hang s^o: C = ln |x| + C1

Trang 10

⇒ p = dy

dx = (ln |x| + C1)x ⇒ y =

Z (ln |x| + C1)xdx + C2

HD gia’i: Nghi^e.n t^o'ng quat cu'a phu.o.ng trnh thu^an nh^at y = Ce−x22

bi^en thi^en hang s^o: C(x) = (x 2 − 2)e − x2

2 + ε

V^a.y nghi^e.m t^o'ng quat: y = εe−x22 + x 2 − 2.

42) Gia'i phu.o.ng trnh: (x 2 − y)dx + xdy = 0

HD gia’i: Phu.o.ng trnh vi^et la.i: xy0− y = −x 2, phu.o.ng trnh thu^an nh^at: xy0− y = 0

co nghi^e.m t^o'ng quat: y = Cx bi^en thi^en hang s^o suy ra C = −x + ε

V^a.y nghi^e.m t^o'ng quat : y = −x 2 + εx

44) Gia'i phu.o.ng trnh: (x + 1)(y0+ y 2 ) = −y

HD gia’i: Xet y 6= 0, bi^en d^o'i phu.o.ng trnh v^e da.ng y0+ 1

ngoai ra y = 0 cu~ng la nghi^e.m

V^a.y nghi^e.m t^o'ng quat: y = 1

(x + 1)(ln |x + 1| + ε) va y = 0 nghi^e.m k di

45) Gia'i phu.o.ng trnh: 2xy0+ y = 1

1 − x

HD gia’i: D- u.a phu.o.ng trnh v^e da.ng y0 + 1

2xy =

1 2x(1 − x) phu.o.ng trnh tuy^entnh c^ap 1

Trang 11

Nghi^e.m t^o'ng quat: y = √C

x, bi^en thi^en hang s^o:

C0(x) =

√ x 2x(1 − x) ⇒ C = 1

Nghi^e.m t^o'ng quat: y = (C − cos x)x

47) Gia'i phu.o.ng trnh: y0cos 2 x + y = tgx thoa' y(0) = 0

HD gia’i: Phu.o.ng trnh tuy^en tnh → NTQ y = Ce−tgx; y = tgx − 1 (m^o.t nghi^e.mri^eng)

⇒ NTQ: y = Ce−tgx+ tgx − 1

y(0) = 0 ⇒ C = 1 V^a.y nghi^e.m ri^eng c^an tm: y = tgx − 1 + e−tgx.

48) Gia'i phu.o.ng trnh: y0√

1 − x 2 + y = arcsin x thoa' y(0) = 0

HD gia’i: Nghi^e.m t^o'ng quat cu'a phu.o.ng trnh tuy^en tnh thu^an nh^at: y = Ce−arcsinx

D^e~ th^ay nghi^e.m ri^eng: y = arcsinx − 1

⇒ NTQ: y = Ce−arcsinx+ arcsinx − 1

y(0) = 0 ⇒ C = 1 ⇒ nghi^e.m ri^eng c^an tm: y = e−arcsinx+ arcsinx − 1

49) Tm nghi^e.m ri^eng cu'a phu.o.ng trnh: y0 = 1

2x − y 2thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(1) = 0

HD gia’i: Xem x la ^a'n ham, thay y0 = 1

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(1) = 0 khi C = 3

4.V^a.y nghi^e.m tho'a ma~n di^eu ki^e.n d^au: x = 3

Trang 12

50) Gia'i phu.o.ng trnh sau d^ay, bi^et rang sau khi da.t y = z

x 2, ta nh^a.n du.o cm^o.t phu.o.ng trnh vi ph^an c^ap hai co m^o.t nghi^e.m ri^eng y∗ = 1

x

2 , NTQ cu'a phu.o.ng trnh thu^an nh^at:

z = C1cos x + C2sin x V^a.y NTQ cu'a phu.o.ng trnh ban d^au la:

51) Tm nghi^e.m ri^eng cu'a phu.o.ng trnh: ye y = y0(y 3 + 2xe y )

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(0) = −1

HD gia’i: Xem x la ^a'n ham, thay y0 = 1

x 0, phu.o.ng trnh thanh x0 − 2

yx = y

2 e−y.NTQ cu'a phu.o.ng trnh tuy^en tnh thu^an nh^at tu.o.ng u.ng la x = C

y; bi^en thi^en hangs^o du.o c C(y) = −e−y+ C Nhu v^a.y NTQ la x = C

ye y Thay di^eu ki^e.n d^au xac di.nhdu.o c C = 1

e Tu do KL

52) Tm nghi^e.m cu'a phu.o.ng trnh y0− y = cos x − sin x

tho'a di^eu ki^e.n y bi cha.n khi x → ∞

HD gia’i: Gia'i phu.o.ng trnh tuy^en tnh ra y = Ce x + sin x

tho'a di^eu ki^e.n y bi cha.n khi x → ∞ khi C = 0

53) Tm nghi^e.m ri^eng cu'a phu.o.ng trnh: y0+ sin y + x cos y + x = 0

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(0) = π

, phu.o.ng trnh thanh phu.o.ng trnh tuy^en tnh

z0 + z = −x Gia'i ra: z = 1 − x + Ce−x

thoa' ma~n di^eu ki^e.n d^au y(0) = π

2 khi C = 0 V^a.y nghi^e.m ri^eng y = 2 arctan(1 − x)

Trang 13

54) Tm nghi^e.m t^o'ng quat cu'a cac phu.o.ng trnh sau: y0− x tan y = x

cos y

HD gia’i: D- a.t z = sin y, khi do phu.o.ng trnh da~ cho tro.' thanh z0− xz = x. D- ^ay laphu.o.ng trnh tuy^en tnh c^ap 1 va co nghi^e.m t^o'ng quat la z = Cex22 − 1

V^a.y nghi^e.m cu'a phu.o.ng trnh da~ cho la sin y = z = Cex22 − 1

55) Tm nghi^e.m t^o'ng quat cu'a cac phu.o.ng trnh sau: y0− xy = x

HD gia’i: D- ^ay la phu.o.ng trnh Bernoulli va co nghi^e.m t^o'ng quat la

Trang 14

60) Tm nghi^e.m cu'a cac phu.o.ng trnh sau: y0− y = x√y.

D- ^ay la phu.o.ng trnh vi ph^an tuy^en tnh c^ap 1

Nghi^e.m t^o'ng quat la y = (C + x

HD gia’i: D- ^ay la phu.o.ng trnh Bernoulli va co nghi^e.m la

y = 1

2ln x + Cx

2

63) a) Tm mi^en ma trong do nghi^e.m cu'a bai toan Cauchy cu'a phu.o.ng trnh sau

d^ay t^on ta.i va duy nh^at y0 = y + 3x.

b) Tm nghi^e.m cu'a bai toan Cauchy sau d^ay

D- ^ay la phu.o.ng trnh vi ph^an tuy^en tnh c^ap 1

Nghi^e.m t^o'ng quat la:

y = (C + x) cos x.

Trang 15

65) Tm nghi^e.m cu'a phu.o.ng trnh sau: y0+ y

66) Gia'i phu.o.ng trnh: (x + 1)y” + x(y0) 2 = y0

HD gia’i: D- a.t y0 = p, phu.o.ng trnh tro.' thanh phu.o.ng trnh Bernouili (vo.i x 6= −1)

NTQ cu'a phu.o.ng trnh thu^an nh^at: z = Cx

bi^en thi^en hang s^o C: C(x) = ε − 1

Trang 16

HD gia’i: D- a.t y0 = p(y); y00 = p.p0y thay vao phu.o.ng trnh

= x + C2.

do y(0) = −1

2 ⇒ C 2 = 0.

V^a.y nghi^e.m ri^eng c^an tm thoa' : ln

... trnh: (x + sin y)dx + (x cos y + sin y)dy = 0

HD gia’i: PTVPTP co tch ph^an t^o''ng quat: x + 2(x sin y − cos y) = C

Trang

Ngày đăng: 08/08/2014, 05:22

Xem thêm

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w