Tải bản đầy đủ (.docx) (8 trang)

đề cuong môn phuong trinhh vi phân

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (110.01 KB, 8 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>Bµi 1</b>: xy’ –y = (y-x)ln
<i>y x</i>


<i>x</i>


<b>Bµi lµm</b>:<b> </b> xy’- y = (y-x)ln
<i>y x</i>


<i>x</i>


 y’ -
<i>y</i>
<i>x</i> <sub> = (</sub>


<i>y</i>


<i>x</i> <sub>-1)ln(</sub>
<i>y</i>


<i>x</i> <sub>-1) (1)</sub>
®Ët


<i>y</i>


<i>x</i> <sub>= u </sub> <sub> y = ux </sub>
<i>dy</i>


<i>dx</i><sub> = u + </sub>
<i>xdu</i>



<i>dx</i> <sub> thay vào (1) ta đợc : u + </sub>
<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> - u = (u-1)ln(u-1)</sub>


<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub>= (u-1)ln(u-1) </sub> ( 1) ln( 1)
<i>du</i>


<i>u</i> <i>u</i> <sub> = </sub>
<i>dx</i>


<i>x</i>  ( 1) ln( 1)


<i>du</i> <i>dx</i>


<i>c</i>
<i>u</i> <i>u</i>  <i>x</i> 


<sub></sub>


ln( 1)


ln ln( 1) ln ln(u 1) cx


ln( 1)



<i>d</i> <i>u</i> <i>dx</i>


<i>c</i> <i>u</i> <i>x c</i>


<i>u</i> <i>x</i>




        




<sub></sub> ln <i>y x</i> <i>cx</i>


<i>x</i>




<b>Bµi 2:</b> y’ =


<i>y</i> <i>y x</i>
<i>tg</i>


<i>x</i> <i>x</i>





<b>Bµi lµm</b>: y’ =



<i>y</i> <i>y x</i>
<i>tg</i>


<i>x</i> <i>x</i>





 <sub>y’ = </sub> ( 1)


<i>y</i> <i>y</i>


<i>tg</i>


<i>x</i> <i>x</i> <sub> (1) ®Ët </sub>
<i>y</i>


<i>x</i> <sub>= u </sub> <sub> y = ux </sub>
<i>dy</i>


<i>dx</i><sub> = u + </sub>
<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> thay vào </sub>
(1) ta đợc: u +


<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> = u + tg ( u-1) </sub>


<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> = tg ( u-1)</sub>


cos(u 1) du sin( 1)


ln ln


( 1) ( 1) sin( 1) sin( 1)


ln sin( 1) ln sin( 1) sin


<i>du</i> <i>dx</i> <i>du</i> <i>dx</i> <i>d</i> <i>u</i>


<i>c</i> <i>x c</i> <i>x c</i>


<i>tg u</i> <i>x</i> <i>tg u</i> <i>x</i> <i>u</i> <i>u</i>


<i>y x</i>


<i>u</i> <i>x c</i> <i>u</i> <i>Cx</i> <i>Cx</i>


<i>x</i>


 


          


   





        




<b>Bµi 3:</b> xy’-y = xtg
<i>y</i>
<i>x</i>


<b>Bµi lµm</b>: xy’-y = xtg
<i>y</i>


<i>x</i>  <sub> </sub> '


<i>y</i> <i>y</i>


<i>y</i> <i>tg</i>


<i>x</i> <i>x</i>


 


(1) ®Ët
<i>y</i>


<i>x</i> <sub>=u</sub> <sub> y = ux </sub>
<i>dy</i>


<i>dx</i><sub> = u + </sub>


<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> thay vào (1)</sub>
ta đợc: u +


<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> - u = tgu</sub>


cos sin


ln ln ln sin ln


sin sin


sin sin


<i>du</i> <i>dx</i> <i>du</i> <i>dx</i> <i>udu</i> <i>d</i> <i>u</i>


<i>C</i> <i>x</i> <i>C</i> <i>x</i> <i>C</i> <i>u</i> <i>x</i> <i>C</i>


<i>tgu</i> <i>x</i> <i>tgu</i> <i>x</i> <i>u</i> <i>u</i>


<i>y</i>


<i>u</i> <i>Cx</i> <i>Cx</i>


<i>x</i>


             



   




<b>Bµi 4</b>:<b> </b> xy’ – y = (y + x )ln
<i>y x</i>


<i>x</i>


<b>Bµi lµm</b>: : xy’ – y = (y + x )ln
<i>y x</i>


<i>x</i>


' <i>y</i> (<i>y</i> 1) ln(<i>y</i> 1)


<i>y</i>


<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>


    


(1)
đặt


<i>y</i>



<i>x</i> <sub>=u</sub> <sub> y = ux </sub>
<i>dy</i>


<i>dx</i><sub> = u + </sub>
<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> thay vào (1) ta đợc: u + </sub>
<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> - u = </sub>(<i>u</i>1)ln(<i>u</i>1)


( 10 ln( 1)


( 1) ln( 1) ( 1) ln(u 1)


ln( 1)


ln ln ln( 1) ln ln( 1) ln


ln( 1)


<i>xdu</i> <i>du</i> <i>dx</i> <i>du</i> <i>dx</i>


<i>u</i> <i>u</i> <i>C</i>


<i>dx</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>x</i> <i>u</i> <i>x</i>


<i>d</i> <i>u</i> <i>y</i> <i>x</i>


<i>x</i> <i>C</i> <i>u</i> <i>x</i> <i>C</i> <i>u</i> <i>Cx</i> <i>Cx</i>



<i>u</i> <i>x</i>


        


   


 


           






</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>Bµi 5</b>: xy’ = y - x


<i>y</i>
<i>x</i>


<i>e</i>


<b>Bµi lµm:</b> xy’ = y - x


<i>y</i>
<i>x</i>


<i>e</i> '


<i>y</i>


<i>x</i>


<i>y</i>


<i>y</i> <i>e</i>


<i>x</i>


  


(1)
đặt


<i>y</i>


<i>x</i> <sub>= u</sub> <sub> y = ux </sub>
<i>dy</i>


<i>dx</i><sub> = u + </sub>
<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> thay vào (1) ta đợc: u + </sub>
<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> = u -e</sub>u


ln ln ln ln


<i>y</i>



<i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i><sub>x</sub></i>


<i>u</i> <i>u</i>


<i>du</i> <i>dx</i> <i>du</i> <i>dx</i>


<i>C</i> <i>e du</i> <i>x C</i> <i>e</i> <i>x C</i> <i>x</i> <i>e</i> <i>C</i> <i>x</i> <i>e</i> <i>C</i>


<i>e</i> <i>x</i> <i>e</i> <i>x</i>




  


  

<sub></sub>



<sub></sub>

 

<sub></sub>

           


<b>Bµi 6:</b> (2x-4y)dx + (x + y) dy = 0


<b>Bµi lµm:</b>


4 2


4 2


1


<i>y</i>
<i>dy</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>dy</i> <i><sub>x</sub></i>


<i>y</i>


<i>dx</i> <i>x y</i> <i>dx</i>


<i>x</i>



  






(1) đặt
<i>y</i>


<i>x</i> <sub>= u</sub> <sub> y = ux </sub>
<i>dy</i>


<i>dx</i><sub> = u + </sub>
<i>xdu</i>


<i>dx</i> <sub> thay vào </sub>
(1) ta đợc:


2


4 2 3 2


1 1



<i>xdu</i> <i>u</i> <i>xdu</i> <i>u</i> <i>u</i>
<i>u</i>


<i>dx</i> <i>u</i> <i>dx</i> <i>u</i>


  


   


  <sub> </sub> 2


( 1)


3 2


<i>u</i> <i>du</i> <i>dx</i>


<i>u</i> <i>u</i> <i>x</i>




 


  <sub> </sub> 2


( 1)


3 2


<i>u</i> <i>du</i> <i>dx</i>


<i>C</i>


<i>u</i> <i>u</i> <i>x</i>




  


 




( 1) 2 3 2 3


( ) ln ln


( 1)( 2) 1 2 1 2


<i>u</i> <i>du</i> <i>dx</i> <i>du</i> <i>du</i>


<i>C</i> <i>du</i> <i>x C</i> <i>x C</i>


<i>u</i> <i>u</i> <i>x</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i>


  


          


     





3
2


1


2ln 1 3ln 2 ln ln ln 2 ln


( 1)


<i>u</i> <i>u</i> <i>x C</i> <i>u</i> <i>x</i> <i>C</i>


<i>u</i>


           




3 3


3 2


2 2


( 2 ) ( 2 )


ln ( 2 ) ( )


( ) ( )



<i>y</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>


<i>C</i> <i>C</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>C y x</i>


<i>y x</i> <i>y x</i>


 


       


 


<b>Bµi 7</b> : Giải phương trình vi phân: (2x+3y)dx+(x+4y)dy=0
<b>Bµi lµm:</b> (2x+3y)dx + (x+4y)dy=0


4
4


2 3


2 3


<i>x</i>


<i>dx</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>dx</i> <i>y</i>


<i>x</i>


<i>dy</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>dy</i>



<i>y</i>





   





(*)
đặt


<i>x</i>


<i>y</i> <sub>= u</sub> <sub> x = uy </sub>
<i>dx</i>


<i>dy</i><sub> = u + </sub>
<i>ydu</i>


<i>dy</i> <sub> . Vì vậy:</sub>
(*)


   


        


  



2


4 4 2 4 4


2 3 2 3 2 3


<i>ydu</i> <i>u</i> <i>du</i> <i>u</i> <i>du</i> <i>u</i> <i>u</i>


<i>u</i> <i>y</i> <i>u</i> <i>y</i>


<i>dy</i> <i>u</i> <i>dy</i> <i>u</i> <i>dy</i> <i>u</i>


2


(2 3)
2 4 4


<i>u</i> <i>du</i> <i>dy</i>


<i>u</i> <i>u</i> <i>y</i>




 


  <sub>. Lấy tích phân hai vế ta được:</sub>


2 2



2


2


2 2


(2 3) (2 2) 1


2


2 4 4 2 2


( 2 2) 1


2 ln( 2 2) arctan(u+1)=-2ln|y|+C
2 2 ( 1) 1


<i>u</i> <i>du</i> <i>dy</i> <i>u</i> <i>dy</i>


<i>du</i>


<i>u</i> <i>u</i> <i>y</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>y</i>


<i>d u</i> <i>u</i> <i>dy</i>


<i>du</i> <i>u</i> <i>u</i>


<i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>y</i>


  



  


   


 


      


   






Thay


<i>x</i>
<i>u</i>


<i>y</i>




vào ta được :
2
2


x



ln( 2 2) arctan( 1) 2 ln | | , .
y


<i>x</i> <i>x</i>


<i>y</i> <i>C C</i> <i>R</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>Bµi 8 </b>: y + xy’= 2
2
1
<i>y</i>
<i>y</i>
 
 

 


<b>Bµi lµm</b> : y + xy’= 2


2
1
<i>y</i>
<i>y</i>
 
 

 


2 3 2



2 2 2


2 ( 1)


( 1) ( 1) ( 1)


<i>dy</i> <i>y</i> <i>dy</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>dy</i> <i>y y</i>


<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>x</i>


<i>dx</i> <i>y</i> <i>dx</i> <i>y</i> <i>dx</i> <i>y</i>


   
      
  
2
2
( 1)
( 1)


<i>y</i> <i>dy</i> <i>dx</i>


<i>y y</i> <i>x</i>




 





2


2 2 2


( 1) 1 2 2


( ) ln ln


( 1) 1 1


<i>y</i> <i>dy</i> <i>dx</i> <i>dy</i> <i>dy</i>


<i>C</i> <i>dy</i> <i>x C</i> <i>x C</i>


<i>y y</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>y</i>




          


  




ln <i>y</i> 2<i>arctgy</i> ln <i>x C</i>




<b>Dạng 2:</b>



<b>Bài 1: </b> xy’- 2y = 2x4


<b>Bµi lµm</b>: xy’ – 2y = 2x4<sub> </sub> <sub> y - </sub>


3


2
2


<i>y</i> <i>x</i>
<i>x</i> <sub> (*)</sub>
Giải phơng trình: y’ -


2


0


<i>y</i>


<i>x</i> 


2 2 2


0


<i>dy</i> <i>dy</i> <i>dx</i> <i>dy</i> <i>dx</i>


<i>y</i> <i>C</i>


<i>dx</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>



     

<sub></sub>

<sub></sub>



2


ln <i>y</i> 2 ln <i>x</i> <i>C</i> <i>y</i> <i>Cx</i>


    


C«ng thøc nghiƯm cđa (*) lµ : y=


2 2


3 2 3


2


1


2 2


<i>dx</i> <i>dx</i>


<i>x</i> <i>x</i>


<i>e</i> <i>x e</i> <i>dx C</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>dx C</i>


<i>x</i>
 
<sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub> <sub></sub>


  
  <sub></sub> <sub></sub>
 



2 <sub>2</sub> 2<sub>(</sub> 2 <sub>)</sub>


<i>x</i>  <i>xdx C</i> <i>x x</i> <i>C</i>


   




<b>Bµi 2:</b> (2x+1)y’=4x+2y


<b>Bµi lµm</b>: (2x+1)y’=4x+2y


2 4


'


2 1 2 1


<i>x</i>


<i>y</i> <i>y</i>


<i>x</i> <i>x</i>





<sub> (*)</sub>


Giải phơng trình:


2
' 0
2 1
<i>y</i> <i>y</i>
<i>x</i>
 
 <sub> </sub>


2 2 2


2 1 2 1 2 1


<i>dy</i> <i>y</i> <i>dy</i> <i>dx</i> <i>dy</i> <i>dx</i>


<i>C</i>


<i>dx</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>


      


 



(2 1)


2 1



<i>dy</i> <i>d x</i>


<i>C</i>


<i>y</i> <i>x</i>




  




 ln <i>y</i> ln 2<i>x</i> 1 <i>C</i> <i>y C x</i> (2 1)


C«ng thøc nghiƯm cđa (*) lµ y =


2 2


2 1 4 2 1 <sub>(2</sub> <sub>1)</sub> 4 1


2 1 2 1 2 1


<i>dx</i> <i>dx</i>


<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>


<i>e</i> <i>e</i> <i>dx C</i> <i>x</i> <i>dx C</i>


<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>



 

     
 
    
  <sub></sub> <sub></sub>
    


2 2


4 2 2


(2 1) (2 1) ( )


(2 1) 2 1 (2 1)


<i>xdx</i>


<i>x</i> <i>C</i> <i>x</i> <i>dx C</i>


<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>


   


  <sub></sub>  <sub></sub>   <sub></sub>   <sub></sub>


  


 

 2


2 2


(2 1)


2 1 (2 1)


<i>dx</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>C</i>
<i>x</i> <i>x</i>
 
  <sub></sub>   <sub></sub>
 



(2<i>x</i> 1)


 


1


ln 2 1


2 1
<i>x</i> <i>C</i>
<i>x</i>
 
  
 <sub></sub> 
 



<b>Bµi 3:</b> x(y’-y) = ex


<b>Bµi lµm</b>: x(y’-y) = ex  <sub> y’ - </sub>


<i>x</i>
<i>e</i>
<i>y</i>
<i>x</i>

(*)
Giải phơng trình: y’ - <i>y</i>0


ln <i>x</i>


<i>dy</i> <i>dy</i> <i>dy</i>


<i>y</i> <i>dx</i> <i>dx C</i> <i>y</i> <i>x C</i> <i>y Ce</i>


<i>dx</i> <i>y</i> <i>y</i>


    

<sub></sub>

<sub></sub>

     


Theo c«ng thøc nghiƯm (*) cã nghiƯm lµ: y =


<i>x</i> <i>x</i>


<i>dx</i> <i>e</i> <i>dx</i> <i><sub>x</sub></i> <i>e</i> <i><sub>x</sub></i>


<i>e</i> <i>e</i> <i>dx C</i> <i>e</i> <i>e dx C</i>



<i>x</i> <i>x</i>
<sub></sub>  <sub></sub>   <sub></sub> 
  
   

 



1
ln
<i>x</i> <i>x</i>


<i>e</i> <i>dx C</i> <i>e</i> <i>x C</i>
<i>x</i>


 


 <sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>Bµi 4:</b> x2<sub>y’ + xy + 1 = 0</sub>


<b>Bµi lµm</b>: x2<sub>y’ + xy + 1 = 0</sub> 2


1 1


'


<i>y</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>x</i>





  


(*)
Gi¶i phơng trình :


1


' 0


<i>y</i> <i>y</i>
<i>x</i>


<i>dy</i> <i>y</i> <i>dy</i> <i>dx</i> <i>dy</i> <i>dx</i> <i>C</i> ln <i>y</i> ln <i>x C</i>


<i>dx</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>


    

<sub></sub>



<sub></sub>

    <i><sub>y C</sub></i>1


<i>x</i>


 


Theo c«ng thøc nghiÖm (*) cã nghiÖm :
y =


1 1


2 2



1 1 1


<i>dx</i> <i>dx</i>


<i>x</i> <i>x</i>


<i>e</i> <i>e</i> <i>dx C</i> <i>xdx C</i>


<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>


<sub></sub>   <sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub>


   


  <sub></sub> <sub></sub>


 




1 1


<i>dx C</i>
<i>x</i> <i>x</i>




 


 <sub></sub>  <sub></sub>



<sub> </sub>


1


ln <i>x C</i>


<i>x</i>


  <sub></sub>  <sub></sub>


<b>Bµi 5</b>: y = x(y’-cosx)


<b>Bµi lµm:</b> y = x(y’-xcosx)


1


' cos


<i>y</i> <i>y x</i> <i>x</i>
<i>x</i>




(*)
Giải phơng trình:


1


' 0



<i>y</i> <i>y</i>
<i>x</i>


  <i>dy</i> <i>y</i> <i>dy</i> <i>dx</i> <i>dy</i> <i>dx</i> <i>C</i> ln <i>y</i> ln <i>x C</i>


<i>dx</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>


    

<sub></sub>

<sub></sub>

   


<i>y Cx</i>


 


Theo c«ng thøc nghiƯm (*) cã nghiƯm :
y


1 1


1


cos x cos


<i>dx</i> <i>dx</i>


<i>x</i> <i>x</i>


<i>e</i> <i>x</i> <i>xe</i> <i>dx C</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>dx C</i>


<i>x</i>



 


<sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub> <sub></sub>


 <sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub>   <sub></sub>


 


<i>x</i>

cos<i>xdx C</i>  <i>x</i>

sin<i>x C</i>

<i>x</i>sin<i>x Cx</i>


<b>Bµi 6</b>: y’ = 2x(x2<sub>+y)</sub>


<b>Bµi lµm</b>: y’ = 2x(x2<sub>+y) </sub> <i>y</i>' 2 <i>xy</i>2<i>x</i>3<sub> (*)</sub>


Giải phơng trình: <i>y</i>' 2 <i>xy</i>0


2


2 2 2 ln


<i>dy</i> <i>dy</i> <i>dy</i>


<i>xy</i> <i>xdx</i> <i>xdx C</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>c</i>


<i>dx</i> <i>y</i> <i>y</i>


    

<sub></sub>

<sub></sub>

    <i><sub>x</sub></i>2


<i>y Ce</i>



 


Theo c«ng thøc nghiƯm (*) cã nghiÖm :
y =


2 2


2 <sub>3</sub> 2 <sub>3</sub>


2 2


<i>xdx</i> <i>xdx</i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>x</sub></i>


<i>e</i>  <i>x e</i> <i>dx C</i> <i>e</i> <sub></sub> <i>x e dx C</i> <sub></sub>


  


   




2 <sub>2</sub> 2 <sub>2</sub>


2 ( )


<i>x</i> <i>x</i>


<i>e</i> <sub></sub> <i>x e d x</i> <i>C</i><sub></sub>





<sub> </sub>


Đặt x2<sub> = t </sub>


2


2 2


( )


<i>x</i> <i>t</i>


<i>x e d x</i> <i>te dt</i>


<sub></sub>

<sub></sub>



Đặt u = t  <i>du dt</i> <sub> ; dv = e</sub>-t<sub>dt </sub><sub></sub> <i>v</i><sub></sub><i>e</i><i>t</i>


<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>


<i>te dt</i> <i>udv uv</i> <i>vdu</i> <i>te</i> <i>e dt</i> <i>te</i> <i>e</i>


<sub></sub>

<sub></sub>

 

<sub></sub>

 

<sub></sub>

 




2 2 2



2 <i>x</i> <sub>( )</sub>2 2 <i>x</i> <i>x</i>


<i>x e d x</i> <i>x e</i> <i>e</i>


<sub></sub>

 




2 <sub>2</sub> 2 2


2 2


<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>


<i>y e</i> <sub></sub> <i>x e</i> <i>e</i> <i>C</i><sub></sub>


    


 


<b>Bµi 7:</b> (xy’-1)lnx = 2y


<b>Bµi lµm</b>: (xy’-1)lnx = 2y


2 1


'
ln


<i>y</i> <i>y</i>



<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>




(*)
Giải phơng trình


2


' 0


ln


<i>y</i> <i>y</i>


<i>x</i> <i>x</i>


  2 2 2


ln ln ln


<i>dy</i> <i>y</i> <i>dy</i> <i>dx</i> <i>dy</i> <i>dx</i>


<i>C</i>
<i>dx</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>x</i>


    

<sub></sub>

<sub></sub>



2



(ln )


ln 2 ln 2ln ln ln


ln


<i>d</i> <i>x</i>


<i>y</i> <i>C</i> <i>y</i> <i>x C</i> <i>y C</i> <i>x</i>


<i>x</i>


 

<sub></sub>

      


Theo c«ng thøc nghiƯm (*) cã nghiÖm :
y =


2


2 2


2 ln(ln ) 2


ln ln


2


1 1 1



ln ln


ln


<i>dx</i> <i>dx</i> <i><sub>x</sub></i>


<i>x x</i> <i>x x</i>


<i>e</i> <i>e</i> <i>dx C</i> <i>x</i> <i>e</i> <i>dx C</i> <i>x</i> <i>dx C</i>


<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>


 


<sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>


    


  <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>


   




2 2 2


2 2


(lnx) 1



ln ln 1 ln


ln ln


<i>d</i>


<i>x</i> <i>C</i> <i>x</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>x</i>


<i>x</i> <i>x</i>




   


 <sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub>   


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>bµi 8</b>: xy’ + ( x+1)y = 3x2<sub>e</sub>-x


<b>bµi lµm</b>: xy’ + ( x+1)y = 3x2<sub>e</sub>-x


1


' <i>x</i> 3 <i>x</i>


<i>y</i> <i>y</i> <i>xe</i>


<i>x</i>









Giải phơng trình :


1


' <i>x</i> 0


<i>y</i> <i>y</i>


<i>x</i>


  <i>dy</i> <i>x</i> 1<i>y</i> <i>dy</i> (<i>x</i> 1)<i>dx</i> <i>dy</i> (<i>x</i> 1)<i>dx</i> <i>C</i>


<i>dx</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>


  


    

<sub></sub>



<sub></sub>



1


ln <i>y</i> (1 )<i>dx C</i> ln <i>y</i> ( <i>dx</i> <i>dx</i>) <i>C</i> ln <i>y</i> (<i>x</i> ln )<i>x</i> <i>C</i>


<i>x</i> <i>x</i>


 

<sub></sub>

   

<sub></sub>

<sub></sub>

     <i>y</i> <i>C</i> 1<i><sub>x</sub></i>


<i>xe</i>


  


Theo c«ng thøc nghiƯm (*) cã nghiÖm
y =


1 1


3


<i>x</i> <i><sub>dx</sub></i> <i>x</i> <i><sub>dx</sub></i>


<i>x</i>


<i>x</i> <i>x</i>


<i>e</i> <i>xe e</i> <i>dx C</i>


 






 


 





 


 


2 3


1 1 1


3 <i>x</i> <i>x</i> 3


<i>x</i> <i>xe xe dx C</i> <i>x</i> <i>x dx C</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>C</i>


<i>xe</i> <i>xe</i> <i>xe</i>




     


     <sub></sub>  <sub></sub>


 



2


<i>x</i> <i>x</i>


<i>x</i> <i>C</i>
<i>e</i> <i>xe</i>



 




<b>D¹ng 3</b> :


<b>Bµi 1</b>:<b> </b> y” + 4 y’+ 4 y = 4x + 16 e2x<sub> (1)</sub>


<b>Bài làm</b>:<b> </b> Giải phơng trình thuần nhất tơng ứng: y” + 4y’ + 4y= 0 (2)
Phơng trình đặc trng :


2


1 2


4 4 0 2


<i>k</i>  <i>k</i>   <i>k</i> <i>k</i>


<sub> Nghiệm tổng quát của phơng trình (2) là : y</sub><sub>0</sub><sub>= </sub><sub>c</sub><sub>1</sub><sub>e</sub>-2x<sub>+ </sub><sub>c</sub>
2xe-2x


Tìm nghiệm riêng của phơng tr×nh: y” + 4 y’+ 4 y = 4x (3)


Vì 0 khơng phải là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (3) là :


Y1= (ax+b)e0x  y’1= a ; y1” = 0 thay vào (3) ta đợc : 4a + 4(ax +b) = 4x  4(a+b) + 4ax =


4x



0 1


4 4 1


<i>a b</i> <i>a</i>


<i>a</i> <i>b</i>


  


 


 <sub></sub>  <sub></sub>


 


   <sub> NghiÖm riêng của (3) là y</sub><sub>1</sub><sub>= x 1</sub>


Tìm nghiệm riêng của phơng trình: y + 4 y+ 4 y = 16 e2x<sub> (4) </sub>


Vì 2 khơng phải là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiêm riêng của (4) là: y2=ae2x


 <sub>y’</sub><sub>2</sub><sub>= 2ae</sub>2x<sub> vµ y”</sub>


2= 4ae2x thay vào (4) ta đợc 4ae2x+ 8ae2x + 4ae2x = 16e2x a = 1


<sub>Nghiệm riêng của (4) là: y</sub><sub>2</sub><sub>= e</sub>2x


 <sub>Nghiệm riêng của phơng trình đã cho là: y</sub><sub>1</sub><sub>+y</sub><sub>2</sub><sub>= x-1+e</sub>2x<sub> </sub>



Vậy nghiệm tổng quát của phơng trình đã cho là: y = C1e-2x +C2xe-2x +x-1+e2x


<b>Bµi 2:</b> y“- 2y’-3y = 4e2x<sub>- 8xe</sub>x <sub>(1)</sub>


<b>Bài làm</b>: Giải phơng trình thuần nhất tơng ứng: y“- 2y’-3y = 0 (2)
Phơng trình đặc trng:


2


1 2


2 3 0 1; 3


<i>k</i>  <i>k</i>   <i>k</i> <i>k</i>


<sub> Nghiệm tổng quát của phơng trình (2) là : y</sub><sub>0</sub><sub>= </sub><sub>c</sub><sub>1</sub><sub>e</sub>-x<sub>+ </sub><sub>c</sub>
2e3x


* Tìm nghiệm riêng của phơng trình: y- 2y-3y = 4e2x<sub> (3)</sub>


Vỡ 2 khụng phải là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (3) là : y1= ae2x


Y’1=2ae2x và y1” = 4ae2x thay vào (3) ta đợc: 4ae2x-4ae2x-3ae2x = 4e2x  a
=-4
3


<sub> Nghiệm riêng của (3) là y</sub><sub>1</sub><sub>= </sub>


-4


3<sub>e</sub>2x


* Tìm nghiệm riêng của phơng trình: y“- 2y’-3y = - 8xex<sub> (4)</sub>


Vì 1 khơng phải là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (4) là:


Y2= (ax+b)ex  y’2= aex+(ax+b)ex vµ y”2= aex + aex+(ax+b)ex= 2aex + (ax+b)ex Thay vào (4) ta


đ-ợc: 2aex<sub> + (ax+b)e</sub>x<sub> - 2ae</sub>x<sub>-2(ax+b)e</sub>x<sub>- 3(ax+b)e</sub>x<sub> = -8xe</sub>x<sub> </sub> <sub>-4axe</sub>x<sub> 4be</sub>x<sub>=-8xe</sub>x <sub>a=2;b=0</sub>


<sub> Nghiệm riêng của (4) là: y</sub><sub>2</sub><sub>= 2e</sub>x


 <sub>Nghiệm riêng của phơng trình đã cho là: y</sub><sub>1</sub><sub>+y</sub><sub>2</sub><sub></sub>


=-4


3<sub>e</sub>2x<sub> + 2e</sub>x<sub> </sub>


Vậy nghiệm tổng quát của phơng trình đã cho là: y = C1e-x +C2e3x
-4


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>Bµi 3:</b> : y” + y’-2y = 3ex<sub> -10sinx (1) </sub>


<b>Bài làm</b>: Giải phơng trình thuần nhất tơng ứng: y” + y’ -2y= 0 (2)
Phơng trình đặc trng :


2


1 2



2 0 1; 2


<i>k</i>  <i>k</i>   <i>k</i>  <i>k</i> 


 <sub> NghiƯm tỉng qu¸t cđa phơng trình (2) là : y</sub><sub>0</sub><sub>= </sub><sub>c</sub><sub>1</sub><sub>e</sub>x<sub>+ </sub><sub>c</sub>
2e-2x


* Tìm nghiệm riêng của phơng trình: y” + y’-2y = 3ex<sub> (3)</sub>


Vì 1 là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (3) là: y1= x aex=axex


 <sub>y</sub><sub>1</sub><sub>’= ae</sub>x<sub>+axe</sub>x<sub> vµ y</sub>


1” = aex+aex+axex=2aex+axex thay vào (3) ta đợc:


2aex<sub>+axe</sub>x<sub>+ ae</sub>x<sub>+axe</sub>x<sub>-2axe</sub>x<sub>=3e</sub>x <sub></sub> <sub>3ae</sub>x<sub>=3e</sub>x<sub></sub> <sub>a=1</sub><sub></sub> <sub>NghiƯm riªng cđa (3) là: y</sub>
1=xex


* Tìm nghiệm riêng của phơng trình: y” + y’-2y = -10sinx


Vì <i>i</i>  0 1<i>i i</i> khơng là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (4) là:
Y2= acosx+ bsinx  y’2= -asinx + bcosx và y2”= -acosx – bsinx Thay vào (4) ta đợc :


-acosx – bsinx -asinx + bcosx - 2acosx - 2bsinx= -10sinx  (b-3a)cosx-(a+3b)sinx=-10sinx


3 0 1


3 10 3


<i>b</i> <i>a</i> <i>a</i>



<i>a</i> <i>b</i> <i>b</i>


  


 


 <sub></sub>  <sub></sub> 


  


  <sub> Nghiệm riêng của (4) là: y</sub><sub>2 </sub><sub>= cosx+3sinx</sub>
 <sub>Nghiệm riêng của phơng trình đã cho là: y</sub><sub>1</sub><sub>+y</sub><sub>2</sub><sub>= xe</sub>x<sub>+ cosx+3sinx</sub>


Vậy nghiệm tổng quát của phơng trình đã cho là: y = C1ex +C2e2x +xex+ cosx+3sinx


<b>Bµi 4</b>: y” -3y’ +2y =36xe-x<sub>-10cosx</sub>


<b>Bài làm</b>: giải phơng trình thuần nhất tơng ứng : y” -3y’ + 2y = 0 (1)
Phơng trình đặc trng là : k2<sub> – 3k + 2 = 0 </sub> <i>k</i>11;<i>k</i>2 2


 <sub> nghiÖm tổng quát của (1) là : y</sub><sub>0</sub><sub> = c</sub><sub>1</sub><sub>e</sub>x<sub> + c</sub>
2e2x


Tìm nghiệm riêng của phơng trình : y“ -3y’ + 2y = 36x e-x <sub> (2) </sub>


Vì -1 khơng phải là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (2) là
y1 = (ax +b) e-x '1 ae ( )


<i>x</i> <i>x</i>



<i>y</i>  <i>ax b e</i>


   


; y”1= -ae-x-ae-x+(ax+b)e-x=-2ae-x+(ax+b)e-x


thay vào (2) ta đợc


-2ae-x<sub> + (ax + b) e</sub>-x<sub> - 3a e</sub>-x<sub>+3(ax + b) e</sub>-x<sub>+ 2 (ax+ b)e</sub>-x<sub> = 36xe</sub>-x<sub> </sub> 6<i>axe</i><i>x</i> (5<i>a</i> 6 )<i>b e</i><i>x</i> 36<i>xe</i><i>x</i>


6 36 6


5 6 0 5


<i>a</i> <i>a</i>


<i>a</i> <i>b</i> <i>b</i>


 


 


 <sub></sub>  <sub></sub>




<sub> nghiệm riêng của (2) là: y</sub><sub>1</sub><sub> = (6x +5)e</sub>-x


* Tìm nghiệm riêng của phơng trình : y-3y + 2y = -10 cosx (3)



Vì <i>i</i>   0 <i>i i</i> khơng phải là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (3) là
y2= acosx + bsinx  y’2= -asinx + bcosx  y” 2 = -acosx- bsinx thay vào (3) ta đợc


-acosx- bsinx+ 3ainx -3bcosx +2acosx + 2bsinx = -10cosx  <sub> (a-3b) cosx + (3a+b)sinx = -10 cosx</sub>


3 10 1


3 0 3


<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i>


<i>a b</i> <i>b</i>


  


 


 <sub></sub>  <sub></sub> 




<sub> nghiệm riêng của (3) là y</sub><sub>2</sub><sub>= -cosx + 3sinx</sub>


 <sub> nghiệm riêng của phơng trình đã cho là : y</sub><sub>1</sub><sub>+y</sub><sub>2</sub><sub> = (6x +5)e</sub>-x<sub> -cosx + 3sinx</sub>


Kết luận : nghiệm tổng quát của phơng trình đã cho là :


y = y0+y1+y2 = c1ex+c2e2x+(6x +5)e-x -cosx +3sinx



<b>bµi 5</b>:<b> </b> y” +y =1 + 4sinx


<b>Bài làm</b>: giải phơng trình thuần nhất tơng ứng : y” + y = 0 (1)
Phơng trình đặc trng là : k2<sub> + 1 = 0 </sub> <i>k</i>1 <i>i k</i>; 2 <i>i</i>


 <sub> nghiệm tổng quát của (1) là : y</sub><sub>0</sub><sub> = c</sub><sub>1</sub><sub>e</sub>ix<sub> + c</sub>
2e-ix


Tìm nghiệm riêng của phơng trình : y“ + y = 1 (2)


Vì 0 khơng phải là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (2) là


y1= a  y’1 = 0 ; y”1 = 0 Thay vào (2) ta đợc a = 1  nghiệm riêng của (2) là: y1= 1


* Tìm nghiệm riêng của phơng trình : y”+ y = 4sinx (3)


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

y” 2 = - asinx + bcosx-asinx+bcosx+x(-acosx-bcosx)= -2asinx+ 2bcosx-(a+b)xcosx


thay vào (3) ta đợc : -2asinx + 2bcosx - (a+b)xcosx + x(acosx + bsinx) = 4sinx
 <sub> -2asinx + 2bcosx-bxcosx +bxsinx = 4sinx </sub> <sub> a = 4 ; b = 0 </sub>


<sub>n</sub><sub>ghiệm riêng của (3) là y</sub><sub>2</sub><sub>= 4xcosx </sub>


<sub> nghiệm riêng của phơng trình đã cho là : y</sub><sub>1</sub><sub>+y</sub><sub>2</sub><sub> = 1 + 4xcosx </sub>
Kết luận : nghiệm tổng quát của phơng trình đã cho là :


y = y0+y1+y2 = c1eix+c2e-ix+1 +4xcosx


<b>Bµi 6:</b> y” - 5y’ + 4y = 4x e2x<sub> + 34cosx</sub>



<b>Bài làm</b>: giải phơng trình thuần nhất tơng ứng : y” -5y’ + 4y = 0 (1)
Phơng trình đặc trng là : k2<sub>- 5k + 4 = 0 </sub> <i>k</i>11;<i>k</i>2 4


 nghiƯm tỉng qu¸t cđa (1) là : y0 = c1ex + c2e4x


Tìm nghiệm riêng của phơng trình : y -5y + 4y = 4x e2x <sub> (2) </sub>


Vì 2 khơng phải là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (2) là
y1 = (ax +b) e2x


2 2


1


' ae <i>x</i> 2( ) <i>x</i>


<i>y</i> <i>ax b e</i>


   


y”1 = 2ae2x + 2ae2x + 4( ax + b )e2x = 4ae2x + 4( ax + b )e2x


thay vào (2) ta đợc: 4ae2x<sub> + 4( ax + b )e</sub>2x<sub> -</sub>5ae2<i>x</i>10(<i>ax b e</i> ) 2<i>x</i><sub>+4(ax +b) e</sub>2x<sub>= 4x e</sub>2x <sub> </sub>


 <sub> -(a+2b)e</sub>2x<sub>-2axe</sub>2x<sub> = 4x e</sub>2x


2 0 2


2 4 1



<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i>


<i>a</i> <i>b</i>


  


 


 <sub></sub>  <sub></sub> 




<sub>n</sub><sub>ghiệm riêng của (2) là:y</sub><sub>1</sub><sub> = (-2x +1)e</sub>2x


* Tìm nghiệm riêng của phơng trình : y”-5y’ + 4y = 34cosx (3)


Vì <i>i</i>   0 <i>i i</i> khơng phải là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (3) là
y2= acosx + bsinx  y’2= -asinx + bcosx  y” 2 = -acosx- bsinx thay vào (3) ta đợc


-acosx- bsinx+ 5asinx -5bcosx +4acosx + 4bsinx = 34cosx


3 5 34 3


(3 5 ) cos (5 3 )sin 34cos


5 3 0 5


<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i>


<i>a</i> <i>b</i> <i>x</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>x</i> <i>x</i>



<i>a</i> <i>b</i> <i>b</i>


  


 


      <sub></sub>  <sub></sub>


  


 


 <sub> nghiệm riêng của (3) là y</sub><sub>2</sub><sub>= 3cosx -5 sinx</sub>


<sub> nghiệm riêng của phơng trình đã cho là : y</sub><sub>1</sub><sub>+y</sub><sub>2</sub><sub> = (-2x +1)e</sub>2x<sub> + 3cosx -5 sinx</sub>


Kết luận : nghiệm tổng quát của phơng trình đã cho là:


y = y0+y1+y2= c1ex + c2e4x +(-2x +1)e2x + 3cosx -5 sinx


<b>Bµi 7:</b> y” -3y’ + 2y = 2x e2x<sub> + 10 sin x</sub>


<b>Bài làm:</b> giải phơng trình thuần nhất tơng ứng : y” -3y’ + 2y = 0 (1)
Phơng trình đặc trng là : k2<sub> – 3k + 2 = 0 </sub> <i>k</i>1 1;<i>k</i>2 2


<sub> nghiệm tổng quát của (1) là : y</sub><sub>0</sub><sub> = c</sub><sub>1</sub><sub>e</sub>x<sub> + c</sub>
2e2x


 T×m nghiƯm riêng của phơng trình : y -3y + 2y = 2x e2x <sub> (2) </sub>



Vì 2 là một ngiêm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (2) là
y1 = x(ax +b) e2x = (ax2 + bx)e2x


2 2 2


1


' (2ax b) e <i>x</i> 2( ) <i>x</i>


<i>y</i> <i>ax</i> <i>bx e</i>


    


y”1 = 2ae2x + 2( 2ax + b )e2x + 2( 2ax + b )e2x + 4 ( ax2 + bx) e2x


= 2ae2x<sub> + 4 (2ax + b) e</sub>2x<sub> + 4 (ax</sub>2<sub> + b)e</sub>2x<sub> thay vào (2) ta đợc </sub>


2ae2x<sub> + 4 (2ax + b) e</sub>2x<sub> + 4 (ax</sub>2<sub> + b)e</sub>2x<sub>- 3( 2ax + b)e</sub>2x<sub>- 6(ax</sub>2<sub> + bx) e</sub>2x<sub>+ 2 (ax</sub>2<sub>+ bx)e</sub>2x<sub> = 2xe</sub>2x


 <sub> 2ae</sub>2x<sub> + (2ax + b)e</sub>2x<sub> = 2x e</sub>2x


2 2 1


2 0 2


<i>a</i> <i>a</i>


<i>a b</i> <i>b</i>



 


 


 <sub></sub>  <sub></sub> 


  


  <sub> nghiƯm riªng cđa (2) lµ:</sub>
y1 = (x2 -2x)e2x


* Tìm nghiệm riêng của phơng trình : y”-3y’ + 2y = 10 sinx (3)


Vì <i>i</i>   0 <i>i i</i> không phải là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (3) là
y2= acosx + bsinx  y’2= -asinx + bcosx  y” 2 = -acosx- bsinx thay vào (3) ta đợc


-acosx- bsinx+ 3ainx -3bcosx +2acosx + 2bsinx = 10sinx  <sub> (a-3b) cosx + (3a+b)sinx = 10sinx</sub>


3 0 3


3 10 1


<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i>


<i>a b</i> <i>b</i>


  


 



 <sub></sub>  <sub></sub> 


  


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

 <sub> nghiệm riêng của phơng trình đã cho là : y</sub><sub>1</sub><sub>+y</sub><sub>2</sub><sub> = (x</sub>2<sub> -2x)e</sub>2x<sub> + 3cosx + sinx</sub>


Kết luận : nghiệm tổng quát của phơng trình đã cho là :


y = y0+y1+y2 = c1ex+c2e2x+(x2-2x)e2x+3cosx +sinx


<b>Bµi 8:</b> : y” - 4y’ + 8y = 4e2x<sub> + 20 cos2x</sub>


<b>Bài làm</b>: giải phơng trình thuần nhất tơng ứng : y” - 4y’ + 8y = 0 (1)
Phơng trình đặc trng là: k2<sub>- 4k + 8 = 0 </sub> <i>k</i> 1 2 2<i>i</i><sub>; </sub><i>k</i>2  2 2<i>i</i>


<sub> nghiệm tổng quát của (1) là : y</sub><sub>0</sub><sub>= C</sub><sub>1</sub><sub>e</sub>(2+2i)x<sub> + C</sub>
2e(2-2i)x


Tìm nghiệm riêng của phơng trình : y” - 4y’ + 8y = 4e2x<sub> (2)</sub>


Vì 2 khơng là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (2) là
y1= ae2x  y’1= 2ae2x ; y”1 = 4ae2x thay vào (2) ta đợc phơng trình


4ae2x<sub> - 8ae</sub>2x <sub>+ 8ae</sub>2x<sub>= 4e</sub>2x<sub> </sub><sub></sub> <sub>4ae</sub>2x<sub> = 4e</sub>2x <sub></sub> <sub> a = 1 </sub>


 <sub>nghiƯm riªng cđa (2) là : y</sub><sub>1</sub><sub>= e</sub>2x


Tìm nghiệm riêng của phơng tr×nh : y” - 4y’ + 8y = 20cos2x (3)


Vì  <i>i</i>  0 <i>i</i>2 2 <i>i</i> không là nghiệm của phơng trình đặc trng nên nghiệm riêng của (3) là


y2= acos2x + bsin2x  y’2= -2asin2x + 2bcos2x ; y2”= -4acos2x - 4bsin2x


Thay vào (3) ta đợc : -4acos2x - 4bsin2x +8asin2x -8bcos2x + 8acos2x + 8bsin2x = 20cos2x
 <sub>(4a-8b)cos2x + (4b + 8a) sin2x = 20 cos2x</sub>


4 8 20 1


4 8 0 2


<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i>


<i>b</i> <i>a</i> <i>b</i>


  


 


 


 


  


  <sub> nghiệm riêng của (3) là : y</sub><sub>2</sub><sub>= cos2x – 2sin2x</sub>
 <sub> nghiệm riêng của phơng trình đã cho là : y</sub><sub>1</sub><sub>+y</sub><sub>2</sub><sub> =e</sub>2x<sub>+ cos2x- 2sin2x</sub>


Kết luận: Nghiệm tổng quát của phơng trình đã cho là :


</div>

<!--links-->

×