1 Równania różniczkowe zwyczajne

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "1 Równania różniczkowe zwyczajne"

Transkrypt

1 Równania różniczkowe zwyczajne wykład z MATEMATYKI Budownictwo studia niestacjonarne sem. II, rok ak. 2008/2009 Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka Równania różniczkowe Równaniem różniczkowym nazywamy równanie, w którym występuje związek funkcji niewiadomej i jej pochodnych. Rząd równania różniczkowego jest równy największemu rzędowi występujących w nim pochodnych. Równania różniczkowe zwyczajne jeżeli niewiadoma funkcja zależy tylko od jednego argumentu, np. y + x y = sin x. cząstkowe jeżeli niewiadoma funkcja zależy od kilku argumentów. 1 Równania różniczkowe zwyczajne Definicja 1.1. Równaniem różniczkowym zwyczajnym rzę n nazywamy równanie postaci F ( x, y, y, y,..., y (n)) = 0, (1) w którym niewiadomą jest funkcja y = y(x) i w którym występuje pochodna rzę n tej funkcji wraz z pochodnymi niższych rzędów, tzn. y = dx, y = d2 y dx 2,..., y(n) = dn y dx n. Przykład 1.2. y + 3x y 2 = 8 < równanie różniczkowe rzę pierwszego y + 3x y x 3 y 2 = 0 < równanie różniczkowe rzę drugiego d 3 s dt 3 t s2 ds = 5 < równanie różniczkowe rzę trzeciego dt d 5 y dt 5 t y3 = sin t < równanie różniczkowe rzę piątego y (4) y = 5xy < równanie różniczkowe rzę czwartego 1

2 2 Rozwiązanie lub całka równania różniczkowego zwyczajnego ( Definicja 2.1. Rozwiązaniem lub całką równania różniczkowego F x, y, y, y,..., y (n)) = 0 w przedziale (a, b) nazywamy każdą funkcję zmiennej x wyrażoną w postaci jawnej y = y(x) lub w postaci uwikłanej h(x, y) = 0, która ma pochodne do rzę n włącznie i spełnia równanie F ( x, y, y, y,..., y (n)) = 0 dla x (a, b). Przykład 2.2. Funkcja y = 2x jest całką równania x 2 y 2xy + 2y = 0, gż y = 2 i y = 0 oraz x 2 0 2x x =0. Przykład. Funkcja x 2 + y 2 = 4 jest całką równania x + yy = 0, gż 2xdx + 2y = 0 i po podzieleniu przez 2dx otrzymujemy równanie x + y dx = 0. Definicja 2.3. Wykres całki y = y(x) równania różniczkowego F krzywą całkową tego równania. Przykład 2.4. Krzywe całkowe równania y = y: y ( x, y, y, y,..., y (n)) = 0 nazywamy x ( Definicja 2.5. Rozwiązaniem ogólnym lub całką ogólną równania F x, y, y, y,..., y (n)) = 0 w ( obszarze istnienia i jednoznaczności rozwiązań nazywamy rozwiązanie równania F x, y, y, y,...,y (n)) =0 zależne od n dowolnych stałych C 1, C 2,... C n wyrażone w postaci jawnej y = y(x, C 1, C 2,..., C n ) lub w postaci uwikłanej h(x, y, C 1, C 2,..., C n ) = 0, i takie, że podstawiając dowolne wartości za C 1, C 2,... C n otrzymamy wszystkie znajjące się w tym obszarze krzywe całkowe i tylko te krzywe. Definicja 2.6. Podstawiając za C 1, C 2,... C n konkretne wartości otrzymamy tzw. całkę szczególną ( lub rozwiązanie szczególne równania F x, y, y, y,..., y (n)) = 0. 2 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

3 Przykład 2.7. Funkcja y = C 1 x + C 2 jest całką ogólną równania xy + 2y = 0, zaś funkcje to całki szczególne równania xy + 2y = 0. y = 1 x, y = 3 x + 5, y = 1, Geometrycznie każdej całce szczególnej odpowiada pewna linia płaska (wykres całki), a całce ogólnej odpowiada zbiór (rodzina) wszystkich krzywych całkowych. Definicja 2.8. Rozwiązanie osobliwe (lub całka osobliwa) jest to rozwiązanie równania F ( x, y, y, y,..., y (n)) = 0, którego NIE można otrzymać z rozwiązania ogólnego przez podstawienie za C 1, C 2,... C n dowolnych wartości. Przykład 2.9. Funkcja y = 0 jest rozwiązaniem osobliwym równania y = 2 y. Całką ogólną tego równania jest y = t + C, gdzie t + C Zagadnienie Cauchy ego (zagadnienie początkowe) ( Definicja Zagadnieniem Cauchy ego dla równania F x, y, y, y,..., y (n)) = 0 nazywamy zagadnienie znalezienia całki szczególnej tego równania, spełniającej jednocześnie warunki początkowe: y(x 0 ) = y 0, y (x 0 ) = y 1,,... y (n 1) (x 0 ) = y n 1 gdzie x 0, y 0, y 1,... y n 1 nazywamy wartościami początkowymi. Przykład Wyznaczmy rozwiązanie zagadnienia Cauchy ego dla równania y = 6x i warunków początkowych: y(0) = 2 y (0) = 3. Otrzymujemy y(0) = 2 C 2 = 2 y (0) = 3 C 1 = 3 y = 6x y = 3x 2 + C 1 y = x 3 + C 1 x + C 2 } { y = x 3 + 3x + 2 jest całką szczególną równania y = 6x będącą rozwiązaniem podanego zagadnienia Cauchy ego. 3 Równania różniczkowe zwyczajne rzę pierwszego Definicja 3.1. Równaniem różniczkowym zwyczajnym rzę pierwszego nazywamy równanie postaci gdzie y = y(x) jest funkcją niewiadomą zmiennej x. F ( x, y, y ) = 0, (2) 3 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

4 Definicja 3.2. Rozwiązaniem ogólnym lub całką ogólną równania (2) w przedziale (a, b) nazywamy każdą funkcję zależną od dowolnej stałej C i wyrażoną w postaci jawnej y = y(x, C) lub w postaci uwikłanej h(x, y, C) = 0, która ma pochodną rzę pierwszego i spełnia równanie (2) dla x (a, b). Wówczas podstawiając dowolne wartości za C otrzymamy wszystkie znajjące się w tym obszarze krzywe całkowe i tylko te krzywe. Definicja 3.3. Całką szczególną lub rozwiązaniem szczególnym równania (2) nazywamy każdą funkcję wyrażoną w postaci jawnej y = y(x) lub w postaci uwikłanej h(x, y) = 0, która ma pochodną rzę pierwszego i spełnia równanie F (x, y, y ) = 0 dla x (a, b). Uwaga 1. Jeżeli z równania (2), można wyznaczyć y, to równanie to przyjmuje postać y = f(x, y). Będziemy posługiwali się również tzw. formą różniczkową równania różniczkowego, czyli równaniem postaci: P (x, y)dx + Q(x, y) = Zagadnienie Cauchy ego (zagadnienie początkowe) Mając daną całkę ogólną y = y(x, C) równania (2) można rozwiązać zagadnienie Cauchy ego dla tego równania, które polega na wyznaczeniu całki szczególnej równania (2) spełniającej warunek początkowy y(x 0 ) = y 0. Wówczas z równania y 0 = y(x 0, C) wyznaczamy stałą C = C(x 0, y 0 ). Następnie po podstawieniu otrzymanej stałej C do rozwiązania ogólnego otrzymujemy szukaną całkę szczególną Interpretacja geometryczna zagadnienia Cauchy ego y W interpretacji geometrycznej zagadnienie Cauchy ego polega na wybraniu z rodziny krzywych całkowych jednej krzywej, która przechodzi przez z góry zadany punkt (x 0, y 0 ). Na przykład całką ogólną równania y = 2xy y 0 jest x 0 x a funkcja y = Ce x2, y = y 0 e x2 +x 2 0 jest rozwiązaniem zagadnienia Cauchy ego odpowiadającego warunkowi początkowemu y(x 0 ) = y 0. 4 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

5 3.2 Równania różniczkowe o zmiennych rozdzielonych Niech f : (a, b) R, h : (c, d) R będą funkcjami ciągłymi, gdzie (a, b), (c, d) - są to skończone lub nieskończone przedziały oraz h(y) 0 dla wszystkich y (c, d). Definicja 3.4. Równanie różniczkowe dx = f(x) h(y), (3) o funkcji niewiadomej y(x) nazywamy równaniem różniczkowym o zmiennych rozdzielonych. Równanie (3) można zapisać równoważnie w formie różniczkowej następująco: h(y) = f(x)dx. Stwierdzenie 3.5. Niech F będzie funkcją pierwotną funkcji f w (a, b), zaś H funkcją pierwotna funkcji h w (c, d). Wte zbiór rozwiązań równania (3) jest taki sam jak zbiór rozwiązań równania H(y(x)) = F (x) + C, gdzie C R; C jest dowolną stałą dobraną do funkcji F, H, y. Uwaga 2. Równanie H(y(x)) = F (x) + C, zapisujemy w następujący sposób: h(y) = f(x)dx + C. Twierdzenie 3.6. Jeżeli f : (a, b) R i h : (c, d) R są funkcjami ciągłymi i h(y) 0 dla wszystkich y (c, d), to wzór h(y) = f(x)dx + C przedstawia całkę ogólną równania (3), przez każ punkt (x 0, y 0 ), gdzie x 0 (a, b) i y 0 (c, d), przechodzi dokładnie jedna krzywa całkowa równania (3). Krzywa ta jest rozwiązaniem zagadnienia Cauchy ego y = f(x) h(y), y(x 0) = y 0. Przykład 3.7. Rozpatrzmy następujące równanie = 2xdx i wyznaczamy całkę ogólną równania (mówimy, że całkujemy rów- Rozdzielamy zmienne y nanie): y = 2xy. (4) y = 2 Stąd dla C 0 funkcja y = Ce x2 xdx ln y = x 2 + ln C, gdzie C 0 jest rozwiązaniem równania. G C = 0, to y = 0 y = 0. Zatem równanie (4) jest spełnione dla y = 0, czyli y = 0 jest krzywą całkową równania (4). Stąd rodzina y = Ce x2, dla C R jest całką ogólną (rozwiązaniem ogólnym) równania (4). 5 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

6 3.3 Szczególne przypadki równań różniczkowych o zmiennych rozdzielonych Rozpatrzmy równanie y = f(x), gdzie f jest ciągła na przedziale (a, b) R. Wówczas całkując obie strony względem zmiennej x otrzymujemy: y = f(x)dx y = F (x) + C, gdzie F (x) = f(x), dla x (a, b). Rozpatrzmy równanie y = g(y), gdzie g ma ciągłą pochodną na przedziale (c, d) R. Wówczas g(y) = dx G(y) = x + C, gdzie G (y) = 1, dla y (c, g). g(y) 3.4 Równania różniczkowe rzę pierwszego sprowadzalne do równań różniczkowych o zmiennych rozdzielonych Równanie jednorodne Niech f będzie funkcją ciągła na przedziale (a, b) oraz f(u) u. Równanie różniczkowe ( ) y dx = f, (5) x o funkcji niewiadomej y(x) nazywamy równaniem różniczkowym jednorodnym. Aby rozwiązać równanie jednorodne stosujemy podstawienie i otrzymujemy następujące równanie różniczkowe o zmi- Wte y = ux dx = dx x + u ennych rozdzielonych Rozwiązanie równania f(u) u = dx x u(x) = y x, dx x + u = f(u) f(u) u = dx x wiąże ze sobą zmienne u i x. Aby uzyskać końcowe rozwiązanie należy podstawić u = y x. Przykład 3.8. Rozważmy równanie y = x + y x. (6) Wówczas y = 1 + y x. Stosując podstawienie u(x) = y x, otrzymujemy x u = 1 = dx x dx = x u = ln x + C y = x ln x + Cx. 6 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

7 3.4.2 Równanie różniczkowe postaci y = f(ax + by + c) Niech a, b, c R i b 0 oraz f będzie funkcją ciągłą. Równanie = f (ax + by + c) dx rozwiązujemy przez podst.: u = ax + by + c, gdzie u = u(x) jest nową funkcją niewiadomą zmiennej x. Wte dx = a + b dx dx = 1 ( ) b dx a i otrzymujemy następujące równanie różniczkowe o zmiennych rozdzielonych: dx = b f(u) + a a + bf(u) = dx a + bf(u) = dx Rozwiązanie {}}{ równania wiąże ze sobą zmienne u i x. Aby uzyskać końcowe rozwiązanie należy podstawić u = ax + by + c. Przykład 3.9. Rozważmy równanie y = cos (x y). (7) Stosując podstawienie u(x) = x y, otrzymujemy Ponieważ 1 cos u = 2 sin 2 u 2, więc u = 1 cos u 1 cos u = dx. 2 sin 2 u 2 = dx ctg u 2 = x + C. Zatem ctg x y 2 = x + C, dla C R i y x 2kπ. Ponadto, jeśli y = x 2kπ, to y = 1 i cos(x y)=cos 2kπ = 1. Zatem y = x 2kπ jest również całką równania (7). Otrzymaliśmy y = x 2kπ ctg x y 2 = x + C, dla C R k Z. 7 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

8 4 Równania różniczkowe liniowe rzę pierwszego Definicja 4.1. Równaniem różniczkowym liniowym rzę pierwszego nazywamy równanie postaci: gdzie p, q są danymi funkcjami ciągłymi w pewnym przedziale (a, b). + p(x)y = q(x), (8) dx Jeśli q 0, to równanie (8) nazywamy jednorodnym i oznaczamy RJ. Jeśli q 0, to to równanie (8) nazywamy niejednorodnym i oznaczamy RN 4.1 Rozwiązanie równania różniczkowego liniowego I-szego rzę Aby wyznaczyć rozwiązanie RN postaci (8) szukamy najpierw rozwiązań odpowiadającego mu RJ: + p(x)y = 0 (9) dx funkcja y 0 jest rozwiązaniem RJ (równania (9)) jeśli y 0, to otrzymujemy równanie o zmiennych rozdzielonych Rozdzielając zmienne y = p(x)dx, dx = p(x)y całkując y = p(x)dx ln y = p(x)dx + ln C, gdzie C 0, i przekształcając otrzymujemy kolejno y C = p(x)dx e y = C e p(x)dx y = C e p(x)dx, C 0 Jednakże, jeśli C = 0, to otrzymujemy wcześniej wyznaczone rozwiązanie y = 0. Zatem Całką Ogólną Równania Jednorodnego (ozn. CORJ) jest rodzina krzywych y = C e p(x)dx, dla C R. Twierdzenie 4.2. Jeśli p jest funkcją ciągła na przedziale (a, b) R, to y = C e p(x)dx, dla C R. jest całką ogólną RJ (9), ponadto przez każ punkt obszaru D = {(x, y): x (a, b) y R} przechodzi dokładnie jedna krzywa całkowa równania (9). Uwaga 3. Całka ogólna RJ zawiera wszystkie krzywe całkowe RJ. 8 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

9 Aby wyznaczyć stosujemy jedną z dwóch metod. CORN (Całkę Ogólną Równania Niejednorodnego) postaci (8) 1 Metoda I Metoda II CORJ 2 CORN Metoda I: Metoda uzmienniania stałej Stałą C zastępujemy taką funkcją C(x), aby funkcja y = C(x) e p(x)dx (10) była CORN. Wte stąd Zatem i dx = C (x) e p(x)dx + C(x) e p(x)dx ( p(x)) y {}} { C (x) e p(x)dx C(x) y { p(x) e p(x)dx }} { +p(x) C(x) e p(x)dx = q(x) Po podstawieniu C(x) do (10) otrzymujemy: C (x) = q(x) e p(x)dx C(x) = q(x) e p(x)dx dx + C 1, gdzie C 1 R. ( CORN y(x) = ) q(x) e p(x)dx dx + C 1 e p(x)dx ( CORN y(x) = C 1 e p(x)dx + e p(x)dx ) q(x) e p(x)dx dx. Twierdzenie 4.3. Jeśli p, q są funkcjami ciągłymi na przedziale (a, b) R, to ( y(x) = C 1 e p(x)dx + e p(x)dx ) q(x) e p(x)dx dx, dla C 1 R, jest CORN, ponadto przez każ punkt obszaru D = {(x, y) : x (a, b) y R} przechodzi dokładnie jedna krzywa całkowa równania (8). Twierdzenie 4.4. Niech y(x) CORJ, Wte tzn. y s (x) CSRN = Całka Szczególna RN. CORN = CORJ + CSRN, CORN = y(x) + y s (x). 9 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

10 Przykład 4.5. Rozważmy równanie y + 2xy = x e x2. (11) Szukamy rozwiązań RJ: y + 2xy = 0 dx = 2xy rozdzielamy zmienne y = 2xdx, całkujemy y = 2xdx ln y = x 2 + ln C, gdzie C 0, i otrzymujemy kolejno ln y = ln e x2 + ln C y = C e x2 y = C e x2, dla C 0 Ponieważ y = 0 jest całką szczególną równania y + 2xy = 0 i jeżeli C = 0, to otrzymujemy y = 0, więc CORJ ma postać: y = C e x2, dla C R Stałą C zastępujemy taką funkcją C(x), aby y = C(x) e x2 ( ) było CORN. Wte y = C (x) e x2 + C(x) e x2 ( 2x) Ponieważ więc Zatem y = C (x) e x2 2xC(x) e x2, y {}} { C (x) e x2 2x C(x) e x2 y {}} { +2x C(x) e x2 = x e x2 C (x) e x2 = x e x2 C (x) = x i C(x) = xdx + C 1 = 1 2 x2 + C 1, gdzie C 1 R. Podstawiając C(x) = 1 2 x2 + C 1 do y = C(x) e x2 otrzymujemy: CORN ( ) 1 y(x) = 2 x2 + C 1 e x2 y(x) = C 1 e x x2 e x2. = y(x) = C 1 e x2 + 1 }{{} 2 x2 e x2. }{{} CORJ CSRN 10 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

11 Metoda II: Metoda przewiwania Metoda przewiwania polega na odgadnięciu CSRN, g dana jest CORJ, i wte na podstawie twierdzenia otrzymujemy Metodę stosujemy, g CORN = CORJ + CSRN. p(x) = const wielomian stopnia n q(x) = a sin ωx + b cos ωx ae λx, lub q(x) jest sumą lub iloczynem funkcji obok. Przewiwanie postaci całki szczególnej y s (x) równania RN postaci y + py = q(x), p R Postać q(x) Postać przewiwana y s (x) P n (x) = p 0 A n x n A 1 x + A 0 = a n x n a 1 x + a 0 p=0 x(a n x n A 1 x + A 0 ) a e λx λ p Ae λx λ = p Axe λx P n (x) e λx λ p (A n x n A 0 )e λx λ= p x(a n x n A 0 )e λx a cos ωx + b sin ωx A cos ωx + B sin ωx P n (x) cos ωx + Q m (x) sin ωx, n m W n (x) cos ωx + M n (x) sin ωx P n (x)e λx cos ωx + Q m (x)e λx sin ωx, n m W n (x)e λx cos ωx + M n (x)e λx sin ωx gdzie W n (x) = A n x n A 0 i M n (x) = B n x n B 0 Przykład 4.6. y + 3y = x = y s (x) = Ax 2 + Bx + C y + 3y = x e x = y s (x) = (Ax + B) e x y + 3y = x e 3x = y s (x) = x (Ax + B) e 3x y 3 5 y = sin x = y s(x) = A sin x + B cos x y 3 5 y =e 3 5 x sin x y s (x)=ae 3 5 x sin x+be 3 5 x cos x y 2y = e 2x = y s (x) = Axe 2x 11 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

12 5 Równania różniczkowe zwyczajne rzę drugiego Definicja 5.1. Równaniem różniczkowym zwyczajnym rzę drugiego nazywamy równanie postaci F ( x, y, y, y ) = 0, (12) w którym niewiadomą jest funkcja y = y(x) i w którym występuje pochodna pierwszego i drugiego rzę tej funkcji, tzn. y = dx, y = d2 y dx Rozwiązanie lub całka równania różniczkowego różniczkowego drugiego rzę Definicja 5.2. Rozwiązaniem lub całką równania różniczkowego F (x, y, y, y ) = 0 w przedziale (a, b) nazywamy każdą funkcję zmiennej x wyrażoną w postaci jawnej y = y(x) lub w postaci uwikłanej h(x, y) = 0, która ma pochodne do rzę n włącznie i spełnia równanie F (x, y, y, y ) = 0 dla x (a, b). Definicja 5.3. Rozwiązaniem ogólnym lub całką ogólną równania F (x, y, y, y ) = 0 w obszarze istnienia i jednoznaczności rozwiązań nazywamy rozwiązanie równania F (x, y, y, y ) = 0 zależne od dwóch dowolnych stałych C 1, C 2 wyrażone w postaci jawnej y = y(x, C 1, C 2 ) lub w postaci uwikłanej h(x, y, C 1, C 2 ) = 0, i takie, że podstawiając dowolne wartości za C 1, C 2 otrzymamy wszystkie znajjące się w tym obszarze krzywe całkowe i tylko te krzywe. Podstawiając za C 1, C 2 konkretne wartości otrzymamy tzw. równania F (x, y, y, y ) = 0. całkę szczególną lub rozwiązanie szczególne 5.2 Zagadnienie Cauchy ego (zagadnienie początkowe) Zagadnienie Cauchy ego dla równania F (x, y, y, y ) = 0 polega na znalezieniu całki szczególnej tego równania, spełniającej warunki początkowe: (W ) y(x 0 ) = y 0, y (x 0 ) = y 1 gdzie wartość początkowa x 0 (a, b), zaś wartości początkowe y 0 i y 1 są dowolnymi z góry wybranymi liczbami. 5.3 Równania różniczkowe rzę drugiego sprowadzalne do równań różniczkowych rzę pierwszego Równanie postaci F (x, y, y ) = 0 sprowadzamy do równania różniczkowego rzę pierwszego przez podstawienie y = u Wówczas y = u i otrzymujemy równanie różniczkowe rzę pierwszego postaci: F ( x, u, u ) = Opracowała: Małgorzata Wyrwas

13 Równanie postaci F (y, y, y ) = 0 sprowadzamy do równania różniczkowego rzę pierwszego przez podstawienie Wówczas y = v(y) y = dx = dv dx = dv dx = v y = v v i otrzymujemy równanie różniczkowe rzę pierwszego postaci: F (y, v, v v) = 0. Przykład 5.4. Rozważmy równanie y ( x ) = 2xy. Stosując podstawienie u = y, otrzymujemy u ( x ) = 2xu u = 2x x dx u = 2x x dx ( ) ( ) ln u = ln x ln C 1 u = C 1 x Ponieważ u = y, więc otrzymujemy ( ) y = C 1 x ( ) 1 y = C 1 3 x3 + x + C 2. Rozważmy zagadnienie Cauchy ego y ( x ) = 2xy, y(0) = 1, y (0) = 3, Wówczas C 2 = 1 i C 1 = 3. Zatem rozwiązaniem danego zagadnienia Cauchy ego jest całka y = x 3 + 3x + 1. Przykład 5.5. Rozważmy równanie y y = (y ) 2. Stosując podstawienie y = v(y) y = v v, otrzymujemy yv v = v 2 v = v y dv v = y dv v = y Ponieważ v = y, więc otrzymujemy ln v = ln y + ln C 1 v = C 1 y. y = C 1 y y = C 1 dx ln y = C 1 x + ln C 2 y = C 2 e C 1x. 13 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

14 5.4 Równania różniczkowe liniowe rzę drugiego Definicja 5.6. Równaniem różniczkowym liniowym rzę drugiego nazywamy równanie postaci: gdzie a 1, a 2 i f są danymi funkcjami ciągłymi na (a, b). y + a 1 (x)y + a 2 (x)y = f(x), (13) Jeśli f 0, to równanie (13) nazywamy jednorodnym i oznaczamy RJ. Jeśli f 0, to to równanie (13) nazywamy niejednorodnym i oznaczamy RN. 5.5 Układ fundamentalny całek (rozwiązań) Definicja 5.7. Rozwiązania y 1, y 2 są liniowo niezależne na przedziale (a, b) dla każdego x (a, b) spełniony jest warunek y 1 (x) y 2 (x) y 1 (x) y 2 (x) 0 (14) Wyznacznik występujący w (14) nazywamy wyznacznikiem Wrońskiego (lub wrońskianem) i ozn. symbolem W [y 1, y 2 ](x). Definicja 5.8. Układem fundamentalnym całek (rozwiązań) nazywamy układ liniowo niezależnych rozwiązań. 5.6 Całka ogólna (rozwiązanie ogólne) liniowego równania niejednorodnego Niech całki y 1, y 2 będą fundamentalnym układem rozwiązań równania RJ y + a 1 (x)y + a 2 (x)y = 0, wówczas całka ogólna równania RJ jest kombinacją liniową tych rozwiązań, tzn. Twierdzenie 5.9. Niech y = C 1 y 1 + C 2 y 2. y 1, y 2,..., y n liniowo niezależne rozwiązania równania RJ na przedziale (a, b) R y s całka szczególna RN. Wte całka ogólna równania różniczkowego liniowego niejednorodnego ma postać y = C 1 y 1 + C 2 y 2 + y s, czyli CORN = CORJ + CSRN. 14 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

15 5.7 Równania różniczkowe liniowe rzę drugiego o stałych współczynnikach Definicja Równaniem różniczkowym liniowym rzę drugiego o stałych współczynnikach nazywamy równanie postaci: y + py + qy = f(x), (15) gdzie p, q R zaś f jest daną funkcją ciągłą na (a, b). Jeśli f 0, to równanie (15) nazywamy jednorodnym i oznaczamy RJ. Jeśli f 0, to to równanie (15) nazywamy niejednorodnym i oznaczamy RN. 5.8 Rozwiązanie równania różniczkowego liniowego II-ego rzę o stałych współczynnikach Aby wyznaczyć rozwiązanie RN y + py + qy = f(x), szukamy najpierw rozwiązań odpowiadającego mu RJ: RJ y + py + qy = 0 Rozwiązania RJ poszukujemy w postaci wykładniczej: y = e rx Wte y = e rx y = re rx y = r 2 e rx i podstawiając funkcję y do RJ otrzymujemy równanie r 2 + pr + q = 0 zwane równaniem charakterystycznym. Wyznaczamy pierwiastki równania charakterystycznego r 2 + pr + q = 0 ( ) Pierwiastkom tym odpowiadają funkcje, które tworzą układ fundamentalny całek (rozwiązań). Pierwiastki ( ) Całki szczególne RJ Całka ogólna RJ > 0 r 1 r 2 y 1 = e r1x, y 2 = e r 2x y = C 1 e r1x + C 2 e r 2x = 0 r 0 y 1 = e r0x, y 2 = xe r 0x y = C 1 e r0x + C 2 xe r 0x < 0 r 1,2 = α ± βi y 1 = e αx sin βx y = C 1 e αx sin βx + C 2 e αx cos βx y 2 = e αx cos βx 15 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

16 W celu znalezienia rozwiązania liniowego równania różniczkowego niejednorodnego rzę drugiego postaci stosujemy na przykład y + py + qy = f(x), p, q R Metodę wpółczynników nieoznaczonych (metoda przewiwania) która polega na odgadnięciu CSRN, g dana jest CORJ, i wte na podstawie twierdzenia: Metodę stosujemy, g CORN = CORJ + CSRN. równanie różniczkowe jest równaniem o stałych współczynnikach (p, q R) wielomian stopnia n f(x) = a sin ωx + b cos ωx lub f(x) jest sumą lub iloczynem funkcji obok. ae λx, Przewiwane postacie całki szczególnej y s (x) równania RN y + py + qy = f(x),, p, q R Niech λ + ωi, λ, ω R, będzie k-krotnym pierwiastkiem równania charakterystycznego r 2 + pr + q = 0. Wówczas Postać f(x) Postać przewiwana y s (x) P n (x) = a n x n a 1 x + a 0 x k (A n x n A 1 x + A 0 ) a e λx Ax k e λx P n (x) e λx x k (A n x n A 0 )e λx a cos ωx + b sin ωx x k (A cos ωx + B sin ωx) P n (x) cos ωx + Q m (x) sin ωx, n m x k W n (x) cos ωx + x k M n (x) sin ωx P n (x)e λx cos ωx + Q m (x)e λx sin ωx, n m x k W n (x)e λx cos ωx + x k M n (x)e λx sin ωx gdzie W n (x) = A n x n A 0 i M n (x) = B n x n B 0 Przykład y 5 y + 6y = x = y s (x) = Ax 2 + Bx + C y 5 y + 6y = x e x = y s (x) = (Ax + B) e x y 5 y +6y = x e 3x = y s (x) = x (Ax + B) e 3x y 4 y + 4y = x e x = y s (x) = (Ax + B) e x y 4 y + 4y = x e 2x y s (x)=x 2 (Ax + B) e 2x y + 9y = sin 3x = y s (x) = Ax sin 3x + Bx cos 3x 16 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

17 Innym sposobem wyznaczenia całki równania postaci jest y + py + qy = f(x), p, q R Metoda uzmienniania stałych Jeżeli funkcje y 1 (x), y 2 (x) tworzą układ fundamentalny równania RJ y + py + qy = 0, p, q R, to całka ogólna równania RN y + py + qy = f(x), p, q R, ma postać y(x) = C 1 (x)y 1 (x) + C 2 (x)y 2 (x), gdzie C 1 (x), C 2 (x) jest dowolnym rozwiązaniem ukła [ ] y1 (x) y 2 (x) y 1 (x) y 2 (x) Przykład Rozważmy równanie y y = [ ] [ ] C 1 (x) 0 C 2 (x) =. (16) f(x) 8 e 2x + 1. Równanie jednorodne y y = 0 ma następujące równanie charakterystyczne r 2 1 = 0, którego pierwiastkami są r 1 = 1 i r 2 = 1. Zatem CORJ ma postać y = C 1 e x + C 2 e x, CORN znajdziemy metodą uzmienniania stałych, tzn. y = C 1 (x)e x + C 2 (x)e x, W celu wyznaczenia funkcji C 1 (x), C 2 (x) rozwiązujemy układ: e x C 1 (x) + e x C 2 (x) = 0 e x C 1 (x) e x C 2 (x) = 8 e 2x e x C 1 (x) = e 2x + 1 C 2 (x) = 4ex e 2x + 1 Wte C 1 (x) = 4e x 4 arc tg e x + C 1 C 2 (x) = 4 arc tg e x + C 2 y(x) = C 1 e x + C 2 e x 4 4e x arc tg e x 4e x arc tg e x 17 Opracowała: Małgorzata Wyrwas

18 6 Ukła równań różniczkowych liniowych o stałych współczynnikach Definicja 6.1. Układ równań postaci y 1 = a 11(x)y 1 + a 12 (x)y 2 + h 1 (x) y 2 = a 21(x)y 1 + a 22 (x)y 2 + h 2 (x), (17) nazywamy układem dwóch równań różniczkowych liniowych rzę pierwszego. Funkcje a ij, gdzie i, j = 1, 2 nazywamy współczynnikami, funkcje h 1 i h 2 wyrazami wolnymi tego ukła. Jeśli h 1 0 i h 2 0, to układ (17) nazywamy jednorodnym i oznaczamy UJ. Jeśli h 1 0 i h 2 0, to to układ (17) nazywamy niejednorodnym i oznaczamy UN Jeżeli a ij (x) a ij = const, gdzie i, j = 1, 2, to układ (17) nazywamy układem równań różniczkowych liniowych rzę pierwszego o stałych współczynnikach. Definicja 6.2. Rozwiązaniem ukła równań różniczkowych liniowych rzę pierwszego na przedziale (a, b) nazywamy funkcje y 1 (x), y 2 (x), które podstawione do ukła (17) dają tożsamość dla wszystkich wartości x (a, b). Uwaga 4. W celu rozwiązania ukła (17) można zastosować metodę eliminacji, która sprowadza układ (17) do równania różniczkowego liniowego drugiego rzę z jedną tylko funkcją niewiadomą. Przykład 6.3. Dwa stulitrowe zbiorniki Y 1 i Y 2, z których pierwszy zawiera 10% wodny roztwór soli, a drugi czysta wodę, połączono dwiema rurkami umożliwiającymi przepływ cieczy między nimi. Przy czym pierwszą rurą roztwór przepływa w jedną stronę, a drugą odwrotnie. Przepływy te odbywają się z prędkością 2 litrów na minutę. Określić ilość soli y 1 (t) i y 2 (t) odpowiednio w zbiornikach Y 1 i Y 2. Przyjąć, że proces rozpuszczania soli w zbiornikach jest natychmiastowy. Y 1 Y 2 10% soli y 1 (t) - ilość soli w zbiorniku Y 1 w litrach w chwili t; y 2 (t) - ilość soli w zbiorniku Y 2 w litrach w chwili t. y 1 (t) - szybkość zmian ilość soli w zbiorniku Y 1; y 2 (t) - szybkość zmian ilość soli w zbiorniku Y 2. W chwili t do zbiornika Y 1 wpływa 0,02y 2 (t) l min oraz wypływa 0,02y 1(t) l min soli. Ponadto w chwili t do zbiornika Y 2 wpływa 0,02y 1 (t) l min oraz wypływa 0,02y 2(t) l min soli. Zatem przebieg procesu w danych zbiornikach można opisać: y 1 = 0,02y 1 + 0,02y 2 y 2 = 0,02y 1 0,02y 2 z warunkami początkowymi y 1 (0) = 10 i y 2 (0) = Opracowała: Małgorzata Wyrwas

5 Równania różniczkowe zwyczajne rzędu drugiego

5 Równania różniczkowe zwyczajne rzędu drugiego 5 Równania różniczkowe zwyczajne rzędu drugiego Definicja 5.1. Równaniem różniczkowym zwyczajnym rzędu drugiego nazywamy równanie postaci F ( x, y, y, y ) = 0, (12) w którym niewiadomą jest funkcja y =

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe. Równania różniczkowe zwyczajne rzędun,n 2. Małgorzata Wyrwas. Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka

Równania różniczkowe. Równania różniczkowe zwyczajne rzędun,n 2. Małgorzata Wyrwas. Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka Równania różniczkowe Równania różniczkowe zwyczajne rzędun,n 2 Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka Równania różniczkowe str. 1/38 Równania różniczkowe zwyczajne

Bardziej szczegółowo

Biotechnologia, Chemia, Chemia Budowlana - Wydział Chemiczny - 1

Biotechnologia, Chemia, Chemia Budowlana - Wydział Chemiczny - 1 Biotechnologia, Chemia, Chemia Budowlana - Wydział Chemiczny - 1 Równania różniczkowe pierwszego rzędu Równaniem różniczkowym zwyczajnym pierwszego rzędu nazywamy równanie postaci (R) y = f(x, y). Najogólniejszą

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe. Równania różniczkowe zwyczajne rzędu pierwszego. Małgorzata Wyrwas

Równania różniczkowe. Równania różniczkowe zwyczajne rzędu pierwszego. Małgorzata Wyrwas Równania różniczkowe Równania różniczkowe zwyczajne rzędu pierwszego Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka Równania różniczkowe str. 1/49 Równania różniczkowe

Bardziej szczegółowo

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 2

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 2 RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 2 Równania różniczkowe o zmiennych rozdzielonych Równania sprowadzalne do równań o zmiennych rozdzielonych Niech f będzie funkcją ciągłą na przedziale (a, b), spełniającą na

Bardziej szczegółowo

5. Równania różniczkowe zwyczajne pierwszego rzędu

5. Równania różniczkowe zwyczajne pierwszego rzędu 5. Równania różniczkowe zwyczajne pierwszego rzędu 5.1. Wstęp. Definicja 5.1. Niech V R 3 będzie obszarem oraz F : V R. Równaniem różniczkowym zwyczajnym rzędu pierwszego nazywamy równanie postaci Równanie

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe liniowe wyższych rzędów o stałych współcz

Równania różniczkowe liniowe wyższych rzędów o stałych współcz Równania różniczkowe liniowe wyższych rzędów o stałych współczynnikach Katedra Matematyki i Ekonomii Matematycznej SGH 12 maja 2016 Równanie liniowe n-tego rzędu Definicja Równaniem różniczkowym liniowym

Bardziej szczegółowo

Wykład 3 Równania rózniczkowe cd

Wykład 3 Równania rózniczkowe cd 7 grudnia 2010 Definicja Równanie różniczkowe dy dx + p (x) y = q (x) (1) nazywamy równaniem różniczkowym liniowym pierwszego rzędu. Jeśli q (x) 0, to równanie (1) czyli równanie dy dx + p (x) y = 0 nazywamy

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe zwyczajne

Równania różniczkowe zwyczajne Równania różniczkowe zwyczajne wykład z MATEMATYKI Automatyka i robotyka studia stacjonarne sem. I, rok ak. 2009/2010 Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka Równania różniczkowe

Bardziej szczegółowo

1 Równania różniczkowe drugiego rzędu

1 Równania różniczkowe drugiego rzędu Równania różniczkowe drugiego rzędu Najpierw zajmiemy się równaniami różniczkowymi rzędu drugiego, w których y nie występuje w sposób jawny, tzn. F (x, y, y ) = 0 (.) Równanie takie rozwiązujemy poprzez

Bardziej szczegółowo

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE. Wiele obiektywnych prawidłowości przyrodniczych udaje się zapisać w postaci równości formalnej

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE. Wiele obiektywnych prawidłowości przyrodniczych udaje się zapisać w postaci równości formalnej RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE Wiele obiektywnych prawidłowości przyrodniczych udaje się zapisać w postaci równości formalnej F (x, y(x), y (1) (x), y () (x),..., y (n) (x)) = 0, gdzie y (k) (x) to k ta

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe liniowe rzędu pierwszego

Równania różniczkowe liniowe rzędu pierwszego Katedra Matematyki i Ekonomii Matematycznej SGH 21 kwietnia 2016 Wstęp Definicja Równanie różniczkowe + p (x) y = q (x) (1) nazywamy równaniem różniczkowym liniowym pierwszego rzędu. Jeśli q (x) 0, to

Bardziej szczegółowo

Układy równań i równania wyższych rzędów

Układy równań i równania wyższych rzędów Rozdział Układy równań i równania wyższych rzędów Układy równań różniczkowych zwyczajnych Wprowadzenie W poprzednich paragrafach zajmowaliśmy się równaniami różniczkowymi y = f(x, y), których rozwiązaniem

Bardziej szczegółowo

1 Równanie różniczkowe pierwszego rzędu

1 Równanie różniczkowe pierwszego rzędu 1 Równanie różniczkowe pierwszego rzędu Wiele zagadnień geometrycznych, fizycznych, ekonomicznych i innych prowadzi do zależności, w których pojawiają się pochodne. Przykład 1. Znaleźć krzywą dla której

Bardziej szczegółowo

27. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE CZĄSTKOWE

27. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE CZĄSTKOWE 27. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE CZĄSTKOWE 27.1. Wiadomości wstępne Równaniem różniczkowym cząstkowym nazywamy związek w którym występuje funkcja niewiadoma u dwóch lub większej liczby zmiennych niezależnych i

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe wyższych rzędów

Równania różniczkowe wyższych rzędów Równania różniczkowe wyższych rzędów Marcin Orchel Spis treści 1 Wstęp 1 1.1 Istnienie rozwiązań............................... 1 1. Rozwiązanie ogólne............................... 1.3 Obniżanie rzędu

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe wyższych rzędów

Równania różniczkowe wyższych rzędów Równania różniczkowe wyższych rzędów Marcin Orchel Spis treści 1 Wstęp 1 1.1 Istnienie rozwiązań............................... 1 1.2 Rozwiązanie ogólne............................... 2 1.3 Obniżanie rzędu

Bardziej szczegółowo

1 Równania różniczkowe zwyczajne o rozdzielonych zmiennych

1 Równania różniczkowe zwyczajne o rozdzielonych zmiennych Równania różniczkowe zwyczajne o rozdzielonych zmiennych Definicja. Równaniem różniczkowym o rozdzielonych zmiennych nazywamy równanie postaci p(y) = q() (.) rozwiązanie równania sprowadza się do postaci

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe. Analiza Matematyczna. Aleksander Denisiuk

Równania różniczkowe. Analiza Matematyczna. Aleksander Denisiuk Analiza Matematyczna Równania różniczkowe Aleksander Denisiuk denisjuk@pjwstk.edu.pl Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych Wydział Informatyki w Gdańsku ul. Brzegi 55 80-045 Gdańsk Analiza

Bardziej szczegółowo

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 1

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 1 RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 1 Przedmiot realizowany w układzie wykład 2 godz. tygodniowo ćwiczenia 2 godz. tygodniowo Regulamin zaliczeń www.mini.pw.edu.pl/~figurny 2 Program zajęć Równania różniczkowe

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe. Notatki z wykładu.

Równania różniczkowe. Notatki z wykładu. Równania różniczkowe Notatki z wykładu http://robert.brainusers.net 17.06.2009 Notatki własne z wykładu. Są niekompletne, bez bibliografii oraz mogą zawierać błędy i usterki. Z tego powodu niniejszy dokument

Bardziej szczegółowo

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 5

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 5 RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 5 Równania różniczkowe rzędu drugiego Równania rzędu drugiego sprowadzalne do równań rzędu pierwszego Równanie różniczkowe rzędu drugiego postaci F ( x, ', ") 0 ( nie wstępuje

Bardziej szczegółowo

Maciej Grzesiak Instytut Matematyki Politechniki Poznańskiej. Całki nieoznaczone

Maciej Grzesiak Instytut Matematyki Politechniki Poznańskiej. Całki nieoznaczone Maciej Grzesiak Instytut Matematyki Politechniki Poznańskiej Całki nieoznaczone 1. Definicja całki nieoznaczonej Definicja 1. Funkcja F jest funkcją pierwotną funkcji f na przedziale I, jeżeli F (x) =

Bardziej szczegółowo

1. Równanie różniczkowe pierwszego rzędu

1. Równanie różniczkowe pierwszego rzędu 1. Równanie różniczkowe pierwszego rzędu Wiele zagadnień geometrycznych, fizycznych, ekonomicznych i innych prowadzi do zależności, w których pojawiają się pochodne. Przykład. Znaleźć krzywą dla której

Bardziej szczegółowo

Analiza Matematyczna część 5

Analiza Matematyczna część 5 [wersja z 14 V 6] Analiza Matematyczna część 5 Konspekt wykładu dla studentów fizyki/informatyki Akademia Świętokrzyska 5/6 Wojciech Broniowski 1 Równania różniczkowe Definicje, klasyfikacja Równanie różniczkowe

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe zwyczajne Zadania z odpowiedziami

Równania różniczkowe zwyczajne Zadania z odpowiedziami Równania różniczkowe zwyczajne Zadania z odpowiedziami Maciej Burnecki Spis treści strona główna I Równania pierwszego rzędu 2 1 o rozdzielonych zmiennych 2 2 jednorodne 4 3 liniowe 4 4 Bernoulliego 5

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe zwyczajne zadania z odpowiedziami

Równania różniczkowe zwyczajne zadania z odpowiedziami Równania różniczkowe zwyczajne zadania z odpowiedziami Maciej Burnecki opracowanie Spis treści I Równania pierwszego rzędu 2 o rozdzielonych zmiennych 2 jednorodne 4 liniowe 4 Bernoulliego 5 Równania sprowadzalne

Bardziej szczegółowo

Liniowe równania ró»niczkowe n tego rz du o staªych wspóªczynnikach

Liniowe równania ró»niczkowe n tego rz du o staªych wspóªczynnikach Liniowe równania ró»niczkowe n tego rz du o staªych wspóªczynnikach Teoria obowi zuje z wykªadu, dlatego te» zostan tutaj przedstawione tylko podstawowe denicje, twierdzenia i wzory. Denicja 1. Równanie

Bardziej szczegółowo

Analiza matematyczna dla informatyków 3 Zajęcia 14

Analiza matematyczna dla informatyków 3 Zajęcia 14 Analiza matematyczna dla informatyków 3 Zajęcia 14 Metoda rozwiązywania (Jednorodne równanie różniczkowe liniowe rzędu n o stałych współczynnikach). gdzie a 0,..., a n 1 C. Wielomian charakterystyczny:

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe cząstkowe drugiego rzędu

Równania różniczkowe cząstkowe drugiego rzędu Równania różniczkowe cząstkowe drugiego rzędu Marcin Orchel Spis treści 1 Wstęp 1 1.1 Metoda faktoryzacji (rozdzielania zmiennych)................ 5 1.2 Metoda funkcji Greena.............................

Bardziej szczegółowo

ELEKTROTECHNIKA Semestr 2 Rok akad / ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw Oblicz pochodne cząstkowe rzędu drugiego funkcji:

ELEKTROTECHNIKA Semestr 2 Rok akad / ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw Oblicz pochodne cząstkowe rzędu drugiego funkcji: ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw. Oblicz pochodne cząstkowe funkcji: a) f(x, y) = x sin y x b) f(x, y) = e y +x 2 c) f(x, y, z) = z cos x+y z 2. Oblicz pochodne cząstkowe rzędu drugiego funkcji: 3. Wyznacz

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe

Równania różniczkowe Równania różniczkowe I rzędu Andrzej Musielak Równania różniczkowe Równania różniczkowe I rzędu Równanie różniczkowe pierwszego rzędu to równanie w którm pojawia się zmienna x, funkcja tej zmiennej oraz

Bardziej szczegółowo

ROZWIĄZANIA I ODPOWIEDZI

ROZWIĄZANIA I ODPOWIEDZI ROZWIĄZANIA I ODPOWIEDZI Zadanie A1. =1+cos a) = =2cos( sin) = = sin2 = ln += =sin2 = ln 1+cos +. b) sin(+3)= =+3 = 3 =( 3) = sin= =( 6+9) sin= sin 6 sin+9sin. Obliczamy teraz pierwszą całkę: sin= ()=

Bardziej szczegółowo

CAŁKI NIEOZNACZONE C R}.

CAŁKI NIEOZNACZONE C R}. CAŁKI NIEOZNACZONE Definicja 1 Funkcja F jest funkcją pierwotną funkcji f na przedziale I, jeżeli F (x) = f(x) dla każdego x I. Np. funkcjami pierwotnymi funkcji f(x) = sin x na R są cos x, cos x+1, cos

Bardziej szczegółowo

Zadania z analizy matematycznej - sem. II Całki nieoznaczone

Zadania z analizy matematycznej - sem. II Całki nieoznaczone Zadania z analizy matematycznej - sem. II Całki nieoznaczone Definicja 1 (funkcja pierwotna i całka nieoznaczona). Niech f : I R. Mówimy, że F : I R jest funkcją pierwotną funkcji f, jeśli F jest różniczkowalna

Bardziej szczegółowo

25. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE PIERWSZEGO RZĘDU. y +y tgx=sinx

25. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE PIERWSZEGO RZĘDU. y +y tgx=sinx 5. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE PIERWSZEGO RZĘDU 5.1. Pojęcia wstępne. Klasfikacja równań i rozwiązań Rozróżniam dwa zasadnicze tp równań różniczkowch: równania różniczkowe zwczajne i równania różniczkowe cząstkowe.

Bardziej szczegółowo

ELEKTROTECHNIKA Semestr 1 Rok akad / ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw Przedstaw w postaci algebraicznej liczby zespolone: (3 + 2j)(5 2j),

ELEKTROTECHNIKA Semestr 1 Rok akad / ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw Przedstaw w postaci algebraicznej liczby zespolone: (3 + 2j)(5 2j), ELEKTROTECHNIKA Semestr Rok akad. / 5 ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw. Przedstaw w postaci algebraicznej liczby zespolone: (3 + j)(5 j) 3 j +j (5 + j) (3 + j) 3. Narysuj zbiory punktów na płaszczyźnie: +j

Bardziej szczegółowo

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE A. RÓWNANIA RZĘDU PIERWSZEGO Uwagi ogólne Równanie różniczkowe zwyczajne rzędu pierwszego zawiera. Poza tym może zawierać oraz zmienną. Czyli ma postać ogólną Na przykład

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe zwyczajne pierwszego rzędu, cd

Równania różniczkowe zwyczajne pierwszego rzędu, cd Równania różniczkowe zwyczajne pierwszego rzędu, cd Marcin Orchel Spis treści 1 Wstęp 1 1.1 Równania różniczkowe zwyczajne w postaci uwikłanej........... 1 1.1.1 Rozwiązanie w postaci parametrycznej................

Bardziej szczegółowo

Treści programowe. Matematyka 1. Efekty kształcenia. Literatura. Warunki zaliczenia. Ogólne własności funkcji. Definicja 1. Funkcje elementarne.

Treści programowe. Matematyka 1. Efekty kształcenia. Literatura. Warunki zaliczenia. Ogólne własności funkcji. Definicja 1. Funkcje elementarne. Treści programowe Matematyka 1 Katarzyna Trąbka-Więcław Funkcje elementarne. Granica funkcji, własności granic, wyrażenia nieoznaczone, ciągłość funkcji. Pochodna funkcji w punkcie i w przedziale, pochodne

Bardziej szczegółowo

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 4

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 4 RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 4 Obszar określoności równania Jeżeli występująca w równaniu y' f ( x, y) funkcja f jest ciągła, to równanie posiada rozwiązanie. Jeżeli f jest nieokreślona w punkcie (x 0,

Bardziej szczegółowo

26. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE DRUGIEGO RZĘDU

26. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE DRUGIEGO RZĘDU 6. RÓWNANIA RÓŻNIZKOWE ZWYZAJNE DRUGIEGO RZĘDU 6.. Własności ogólne Równaniem różniczkowym zwyczajnym rzęd drgiego nazywamy równanie, w którym niewiadomą jest fnkcja y jednej zmiennej i w którym występją

Bardziej szczegółowo

Równanie przewodnictwa cieplnego (I)

Równanie przewodnictwa cieplnego (I) Wykład 4 Równanie przewodnictwa cieplnego (I) 4.1 Zagadnienie Cauchy ego dla pręta nieograniczonego Rozkład temperatury w jednowymiarowym nieograniczonym pręcie opisuje funkcja u = u(x, t), spełniająca

Bardziej szczegółowo

Całki krzywoliniowe skierowane

Całki krzywoliniowe skierowane Całki krzywoliniowe skierowane Zamiana całki krzywoliniowej skierowanej na całkę pojedyńcza. Twierdzenie Greena. Zastosowania całki krzywoliniowej skierowanej. Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział

Bardziej szczegółowo

ELEKTROTECHNIKA Semestr 2 Rok akad. 2015 / 2016. ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw 1. 2. Oblicz pochodne cząstkowe rzędu drugiego funkcji:

ELEKTROTECHNIKA Semestr 2 Rok akad. 2015 / 2016. ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw 1. 2. Oblicz pochodne cząstkowe rzędu drugiego funkcji: ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw 1 1. Oblicz pochodne cząstkowe funkcji: a) f(x, y) = x sin y x b) f(x, y) = e y 1+x 2 c) f(x, y, z) = z cos x+y z 2. Oblicz pochodne cząstkowe rzędu drugiego funkcji: 3. Wyznacz

Bardziej szczegółowo

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 3

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 3 RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 3 Równania różniczkowe liniowe Metoda przewidwań Metoda przewidwań całkowania równania niejednorodnego ' p( x) opiera się na następującm twierdzeniu. Twierdzenie f ( x) Suma

Bardziej szczegółowo

Całka nieoznaczona wykład 7 ( ) Motywacja

Całka nieoznaczona wykład 7 ( ) Motywacja Całka nieoznaczona wykład 7 (12.11.07) Motywacja Problem 1 Kropla wody o średnicy 0,07 mm porusza się z prędkościa v(t) = g c (1 e ct ), gdzie g oznacza przyśpieszenie ziemskie, a stałac c = 52,6 1 s została

Bardziej szczegółowo

Rachunek różniczkowy i całkowy 2016/17

Rachunek różniczkowy i całkowy 2016/17 Rachunek różniczkowy i całkowy 26/7 Zadania domowe w pakietach tygodniowych Tydzień 3-7..26 Zadanie O. Czy dla wszelkich zbiorów A, B i C zachodzą następujące równości: (A B)\C = (A\C) (B\C), A\(B\C) =

Bardziej szczegółowo

2 Równania różniczkowe zwyczajne o rozdzielonych zmiennych

2 Równania różniczkowe zwyczajne o rozdzielonych zmiennych 2. Równania o rozdzielonych zmiennych 2 1 2 Równania różniczkowe zwyczajne o rozdzielonych zmiennych Równaniem różniczkowym zwyczajnym pierwszego rzędu o rozdzielonych zmiennych nazywamy równanie różniczkowe

Bardziej szczegółowo

I. Pochodna i różniczka funkcji jednej zmiennej. 1. Definicja pochodnej funkcji i jej interpretacja fizyczna. Istnienie pochodnej funkcji.

I. Pochodna i różniczka funkcji jednej zmiennej. 1. Definicja pochodnej funkcji i jej interpretacja fizyczna. Istnienie pochodnej funkcji. I. Pochodna i różniczka funkcji jednej zmiennej. 1. Definicja pochodnej funkcji i jej interpretacja fizyczna. Istnienie pochodnej funkcji. Niech x 0 R i niech f będzie funkcją określoną przynajmniej na

Bardziej szczegółowo

IX. Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych. 1. Funkcja dwóch i trzech zmiennych - pojęcia podstawowe. - funkcja dwóch zmiennych,

IX. Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych. 1. Funkcja dwóch i trzech zmiennych - pojęcia podstawowe. - funkcja dwóch zmiennych, IX. Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych. 1. Funkcja dwóch i trzech zmiennych - pojęcia podstawowe. Definicja 1.1. Niech D będzie podzbiorem przestrzeni R n, n 2. Odwzorowanie f : D R nazywamy

Bardziej szczegółowo

1 Całki funkcji wymiernych

1 Całki funkcji wymiernych Całki funkcji wymiernych Definicja. Funkcją wymierną nazywamy iloraz dwóch wielomianów. Całka funkcji wymiernej jest więc postaci: W (x) W (x) = an x n + a n x n +... + a x + a 0 b m x m + b m x m +...

Bardziej szczegółowo

Treści programowe. Matematyka. Efekty kształcenia. Warunki zaliczenia. Literatura. Funkcje elementarne. Katarzyna Trąbka-Więcław

Treści programowe. Matematyka. Efekty kształcenia. Warunki zaliczenia. Literatura. Funkcje elementarne. Katarzyna Trąbka-Więcław Treści programowe Matematyka Katarzyna Trąbka-Więcław Funkcje elementarne. Granica funkcji, własności granic, wyrażenia nieoznaczone, ciągłość funkcji. Pochodna funkcji w punkcie i w przedziale, pochodne

Bardziej szczegółowo

Pochodna funkcji. Pochodna funkcji w punkcie. Różniczka funkcji i obliczenia przybliżone. Zastosowania pochodnych. Badanie funkcji.

Pochodna funkcji. Pochodna funkcji w punkcie. Różniczka funkcji i obliczenia przybliżone. Zastosowania pochodnych. Badanie funkcji. Pochodna funkcji Pochodna funkcji w punkcie. Różniczka funkcji i obliczenia przybliżone. Zastosowania pochodnych. Badanie funkcji. Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika

Bardziej szczegółowo

Szeregi funkcyjne. Szeregi potęgowe i trygonometryczne. Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka

Szeregi funkcyjne. Szeregi potęgowe i trygonometryczne. Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka Szeregi funkcyjne Szeregi potęgowe i trygonometryczne Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka Szeregi funkcyjne str. 1/36 Szereg potęgowy Szeregiem potęgowym o

Bardziej szczegółowo

1 Wiadomości wstępne z równań różniczkowych Podstawowe definicje Interpretacja geometryczna równania rzędu pierwszego...

1 Wiadomości wstępne z równań różniczkowych Podstawowe definicje Interpretacja geometryczna równania rzędu pierwszego... Skrypt powstał na bazie wykładów z przedmiotu Równania różniczkowe, które prowadzę dla studentów drugiego semestru kierunku Automatyka i Robotyka na Wydziale Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej.

Bardziej szczegółowo

Rachunek całkowy funkcji wielu zmiennych

Rachunek całkowy funkcji wielu zmiennych Rachunek całkowy funkcji wielu zmiennych Całki potrójne wykład z MATEMATYKI Budownictwo studia niestacjonarne sem. II, rok ak. 2008/2009 Katedra Matematyki Wydział Informatyki olitechnika Białostocka 1

Bardziej szczegółowo

Tydzień nr 9-10 (16 maja - 29 maja), Równania różniczkowe, wartości własne, funkcja wykładnicza od operatora - Matematyka II 2010/2011L

Tydzień nr 9-10 (16 maja - 29 maja), Równania różniczkowe, wartości własne, funkcja wykładnicza od operatora - Matematyka II 2010/2011L Tydzień nr 9-10 (16 maja - 29 maja) Równania różniczkowe wartości własne funkcja wykładnicza od operatora - Matematyka II 2010/2011L Wszelkie pytania oraz uwagi o błędach proszę kierować na przemek.majewski@gmail.com

Bardziej szczegółowo

Rozdział 9. Funkcja pierwotna. 9.1 Funkcja pierwotna

Rozdział 9. Funkcja pierwotna. 9.1 Funkcja pierwotna Rozdział 9 Funkcja pierwotna 9. Funkcja pierwotna Definicja funkcji pierwotnej. Niech f będzie funkcją określoną na przedziale P. Mówimy, że funkcja F : P R jest funkcją pierwotną funkcji f w przedziale

Bardziej szczegółowo

III. Funkcje rzeczywiste

III. Funkcje rzeczywiste . Pojęcia podstawowe Załóżmy, że dane są dwa niepuste zbiory X i Y. Definicja. Jeżeli każdemu elementowi x X przyporządkujemy dokładnie jeden element y Y, to mówimy, że na zbiorze X została określona funkcja

Bardziej szczegółowo

Treści programowe. Matematyka. Literatura. Warunki zaliczenia. Funkcje elementarne. Katarzyna Trąbka-Więcław

Treści programowe. Matematyka. Literatura. Warunki zaliczenia. Funkcje elementarne. Katarzyna Trąbka-Więcław Treści programowe Matematyka Katarzyna Trąbka-Więcław Funkcje elementarne. Granica funkcji, własności granic, wyrażenia nieoznaczone, ciągłość funkcji. Pochodna funkcji w punkcie i w przedziale, pochodne

Bardziej szczegółowo

Treść wykładu. Układy równań i ich macierze. Rząd macierzy. Twierdzenie Kroneckera-Capellego.

Treść wykładu. Układy równań i ich macierze. Rząd macierzy. Twierdzenie Kroneckera-Capellego. . Metoda eliminacji. Treść wykładu i ich macierze... . Metoda eliminacji. Ogólna postać układu Układ m równań liniowych o n niewiadomych x 1, x 2,..., x n : a 11 x 1 + a 12 x 2 + + a 1n x n = b 1 a 21

Bardziej szczegółowo

Zagadnienia brzegowe dla równań eliptycznych

Zagadnienia brzegowe dla równań eliptycznych Temat 7 Zagadnienia brzegowe dla równań eliptycznych Rozważmy płaski obszar R 2 ograniczony krzywą. la równania Laplace a (Poissona) stawia się trzy podstawowe zagadnienia brzegowe. Zagadnienie irichleta

Bardziej szczegółowo

Wykład z równań różnicowych

Wykład z równań różnicowych Wykład z równań różnicowych 1 Wiadomości wstępne Umówmy się, że na czas tego wykładu zrezygnujemy z oznaczania n-tego wyrazu ciągu symbolem typu x n, y n itp. Zamiast tego pisać będziemy x (n), y (n) itp.

Bardziej szczegółowo

Komputerowa analiza zagadnień różniczkowych 1. Równania różniczkowe zwyczajne podstawy teoretyczne. P. F. Góra

Komputerowa analiza zagadnień różniczkowych 1. Równania różniczkowe zwyczajne podstawy teoretyczne. P. F. Góra Komputerowa analiza zagadnień różniczkowych 1. Równania różniczkowe zwyczajne podstawy teoretyczne P. F. Góra http://th-www.if.uj.edu.pl/zfs/gora/ 2010 Zasady zaliczenie ćwiczeń egzamin ustny; na egzaminie

Bardziej szczegółowo

Całki nieoznaczone. 1 Własności. 2 Wzory podstawowe. Adam Gregosiewicz 27 maja a) Jeżeli F (x) = f(x), to f(x)dx = F (x) + C,

Całki nieoznaczone. 1 Własności. 2 Wzory podstawowe. Adam Gregosiewicz 27 maja a) Jeżeli F (x) = f(x), to f(x)dx = F (x) + C, Całki nieoznaczone Adam Gregosiewicz 7 maja 00 Własności a) Jeżeli F () = f(), to f()d = F () + C, dla dowolnej stałej C R. b) Jeżeli a R, to af()d = a f()d. c) Jeżeli f i g są funkcjami całkowalnymi,

Bardziej szczegółowo

Rachunek całkowy - całka oznaczona

Rachunek całkowy - całka oznaczona SPIS TREŚCI. 2. CAŁKA OZNACZONA: a. Związek między całką oznaczoną a nieoznaczoną. b. Definicja całki oznaczonej. c. Własności całek oznaczonych. d. Zastosowanie całek oznaczonych. e. Zamiana zmiennej

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe zwyczajne

Równania różniczkowe zwyczajne Równania różniczkowe zwyczajne Maciej Burnecki strona główna Spis treści I Równania pierwszego rzędu 3 o rozdzielonych zmiennych 4 Zadania.. 5 jednorodne 6 Zadania.. 7 liniowe 7 Zadania.. 8 Bernoulliego

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe. Lista nr 2. Literatura: N.M. Matwiejew, Metody całkowania równań różniczkowych zwyczajnych.

Równania różniczkowe. Lista nr 2. Literatura: N.M. Matwiejew, Metody całkowania równań różniczkowych zwyczajnych. Równania różniczkowe. Lisa nr 2. Lieraura: N.M. Mawiejew, Meody całkowania równań różniczkowych zwyczajnych. W. Krysicki, L. Włodarski, Analiza Maemayczna w Zadaniach, część II 1. Znaleźć ogólną posać

Bardziej szczegółowo

Rozwiązania zadań z kolokwium w dniu r. Zarządzanie Inżynierskie, WDAM, grupy I i II

Rozwiązania zadań z kolokwium w dniu r. Zarządzanie Inżynierskie, WDAM, grupy I i II Rozwiązania zadań z kolokwium w dniu 10.1.010r. Zarządzanie Inżynierskie, WDAM, grupy I i II Zadanie 1. Wyznacz dziedzinę naturalną funkcji f (x) = x 4x + 3 x + x + log arc sin 1 x. Rozwiązanie. Wymagane

Bardziej szczegółowo

y f x 0 f x 0 x x 0 x 0 lim 0 h f x 0 lim x x0 - o ile ta granica właściwa istnieje. f x x2 Definicja pochodnych jednostronnych 1.5 0.

y f x 0 f x 0 x x 0 x 0 lim 0 h f x 0 lim x x0 - o ile ta granica właściwa istnieje. f x x2 Definicja pochodnych jednostronnych 1.5 0. Matematyka ZLic - 3 Pochodne i różniczki funkcji jednej zmiennej Definicja Pochodną funkcji f w punkcie x, nazwiemy liczbę oznaczaną symbolem f x lub df x dx, równą granicy właściwej f x lim h - o ile

Bardziej szczegółowo

RÓŻNICZKOWANIE FUNKCJI WIELU ZMIENNYCH: rachunek pochodnych dla funkcji wektorowych. Pochodne cząstkowe funkcji rzeczywistej wielu zmiennych

RÓŻNICZKOWANIE FUNKCJI WIELU ZMIENNYCH: rachunek pochodnych dla funkcji wektorowych. Pochodne cząstkowe funkcji rzeczywistej wielu zmiennych RÓŻNICZKOWANIE FUNKCJI WIELU ZMIENNYCH: rachunek pochodnych dla funkcji wektorowych Pochodne cząstkowe funkcji rzeczywistej wielu zmiennych wyliczamy według wzoru (x, x 2,..., x n ) f(x, x 2,..., x n )

Bardziej szczegółowo

Blok V: Ciągi. Różniczkowanie i całkowanie. c) c n = 1 ( 1)n n. d) a n = 1 3, a n+1 = 3 n a n. e) a 1 = 1, a n+1 = a n + ( 1) n

Blok V: Ciągi. Różniczkowanie i całkowanie. c) c n = 1 ( 1)n n. d) a n = 1 3, a n+1 = 3 n a n. e) a 1 = 1, a n+1 = a n + ( 1) n V. Napisz 4 początkowe wyrazy ciągu: Blok V: Ciągi. Różniczkowanie i całkowanie a) a n = n b) a n = n + 3 n! c) a n = n! n(n + ) V. Oblicz (lub zapisz) c, c 3, c k, c n k dla: a) c n = 3 n b) c n = 3n

Bardziej szczegółowo

1 + x 1 x 1 + x + 1 x. dla x 0.. Korzystając z otrzymanego wykresu wyznaczyć funkcję g(m) wyrażającą liczbę pierwiastków równania.

1 + x 1 x 1 + x + 1 x. dla x 0.. Korzystając z otrzymanego wykresu wyznaczyć funkcję g(m) wyrażającą liczbę pierwiastków równania. 10 1 Wykazać, że liczba 008 008 10 + + jest większa od Nie używając kalkulatora, porównać liczby a = log 5 log 0 + log oraz b = 6 5 Rozwiązać równanie x + 4y + x y + 1 = 4xy 4 W prostokątnym układzie współrzędnych

Bardziej szczegółowo

1. Wielomiany Podstawowe definicje i twierdzenia

1. Wielomiany Podstawowe definicje i twierdzenia 1. Wielomiany Podstawowe definicje i twierdzenia Definicja wielomianu. Wielomianem stopnia n zmiennej rzeczywistej x nazywamy funkcję w określoną wzorem w(x) = a n x n + a n 1 x n 1 + + a 1 x + a 0, przy

Bardziej szczegółowo

11 Równania różniczkowe cząstkowe. Równania różniczkowe cząstkowe pierwszego rzędu.

11 Równania różniczkowe cząstkowe. Równania różniczkowe cząstkowe pierwszego rzędu. Równania różniczkowe cząstkowe pierwszego rzędu 11 1 11 Równania różniczkowe cząstkowe. Równania różniczkowe cząstkowe pierwszego rzędu. 11.1 Równania różniczkowe cząstkowe. Definicje i oznaczenia. Równaniem

Bardziej szczegółowo

Metody przybliżonego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych

Metody przybliżonego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych Metody przybliżonego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych Rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych za pomocą szeregów metody dyskretne Metoda współczynników nieoznaczonych Metoda kolejnego

Bardziej szczegółowo

Wielomiany. XX LO (wrzesień 2016) Matematyka elementarna Temat #2 1 / 1

Wielomiany. XX LO (wrzesień 2016) Matematyka elementarna Temat #2 1 / 1 XX LO (wrzesień 2016) Matematyka elementarna Temat #2 1 / 1 Definicja Definicja Wielomianem stopnia n zmiennej rzeczywistej x nazywamy funkcję W (x) = a n x n + a n 1 x n 1 + + a 2 x 2 + a 1 x + a 0 gdzie

Bardziej szczegółowo

1 Funkcje dwóch zmiennych podstawowe pojęcia

1 Funkcje dwóch zmiennych podstawowe pojęcia 1 Funkcje dwóch zmiennych podstawowe pojęcia Definicja 1 Funkcją dwóch zmiennych określoną na zbiorze A R 2 o wartościach w zbiorze R nazywamy przyporządkowanie każdemu punktowi ze zbioru A dokładnie jednej

Bardziej szczegółowo

Równania różniczkowe zwyczajne analityczne metody rozwiazywania

Równania różniczkowe zwyczajne analityczne metody rozwiazywania Równania różniczkowe zwyczajne analityczne meto rozwiazywania Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Universytet Zielonogórski Wykład 8 Plan Określenia podstawowe 1 Wstęp Określenia podstawowe

Bardziej szczegółowo

Lokalna odwracalność odwzorowań, odwzorowania uwikłane

Lokalna odwracalność odwzorowań, odwzorowania uwikłane Lokalna odwracalność odwzorowań, odwzorowania uwikłane Katedra Matematyki i Ekonomii Matematycznej Szkoła Główna Handlowa 17 maja 2012 Definicja Mówimy, że odwzorowanie F : X R n, gdzie X R n, jest lokalnie

Bardziej szczegółowo

ZAGADNIENIA PROGRAMOWE I WYMAGANIA EDUKACYJNE DO TESTU PRZYROSTU KOMPETENCJI Z MATEMATYKI DLA UCZNIA KLASY II

ZAGADNIENIA PROGRAMOWE I WYMAGANIA EDUKACYJNE DO TESTU PRZYROSTU KOMPETENCJI Z MATEMATYKI DLA UCZNIA KLASY II ZAGADNIENIA PROGRAMOWE I WYMAGANIA EDUKACYJNE DO TESTU PRZYROSTU KOMPETENCJI Z MATEMATYKI DLA UCZNIA KLASY II POZIOM ROZSZERZONY Równania i nierówności z wartością bezwzględną. rozwiązuje równania i nierówności

Bardziej szczegółowo

Całki krzywoliniowe. SNM - Elementy analizy wektorowej - 1

Całki krzywoliniowe. SNM - Elementy analizy wektorowej - 1 SNM - Elementy analizy wektorowej - 1 Całki krzywoliniowe Definicja (funkcja wektorowa jednej zmiennej) Funkcją wektorową jednej zmiennej nazywamy odwzorowanie r : I R 3, gdzie I oznacza przedział na prostej,

Bardziej szczegółowo

Dystrybucje. Marcin Orchel. 1 Wstęp Dystrybucje Pochodna dystrybucyjna Przestrzenie... 5

Dystrybucje. Marcin Orchel. 1 Wstęp Dystrybucje Pochodna dystrybucyjna Przestrzenie... 5 Dystrybucje Marcin Orchel Spis treści 1 Wstęp 1 1.1 Dystrybucje................................... 1 1.2 Pochodna dystrybucyjna............................ 3 1.3 Przestrzenie...................................

Bardziej szczegółowo

1. Liczby zespolone Stwierdzić kiedy kwadrat liczby zespolonej jest liczbą. (i) rzeczywistą, (ii) ujemną, (iii) tylko urojoną?

1. Liczby zespolone Stwierdzić kiedy kwadrat liczby zespolonej jest liczbą. (i) rzeczywistą, (ii) ujemną, (iii) tylko urojoną? 1. Liczby zespolone 1.1. Stwierdzić kiedy kwadrat liczby zespolonej jest liczbą (i) rzeczywistą, (ii) ujemną, (iii) tylko urojoną? 1.2. Doprowadzić do postaci a + ib liczby zespolone (i) (1 13i)/(1 3i),

Bardziej szczegółowo

Definicja i własności wartości bezwzględnej.

Definicja i własności wartości bezwzględnej. Równania i nierówności z wartością bezwzględną. Rozwiązywanie układów dwóch (trzech) równań z dwiema (trzema) niewiadomymi. Układy równań liniowych z parametrem, analiza rozwiązań. Definicja i własności

Bardziej szczegółowo

Literatura podstawowa

Literatura podstawowa 1 Wstęp Literatura podstawowa 1. Grażyna Kwiecińska: Matematyka : kurs akademicki dla studentów nauk stosowanych. Cz. 1, Wybrane zagadnienia algebry liniowej, Wydaw. Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk, 2003.

Bardziej szczegółowo

22. CAŁKA KRZYWOLINIOWA SKIEROWANA

22. CAŁKA KRZYWOLINIOWA SKIEROWANA CAŁA RZYWOLINIOWA SIEROWANA Niech łuk o równaniach parametrycznych: x x(t), y y(t), a < t < b, będzie łukiem regularnym skierowanym, tzn łukiem w którym przyjęto punkt A(x(a), y(a)) za początek łuku, zaś

Bardziej szczegółowo

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z matematyki dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Biotechnologia w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Projekt Era inżyniera

Bardziej szczegółowo

Sprawy organizacyjne. dr Barbara Przebieracz Bankowa 14, p.568

Sprawy organizacyjne. dr Barbara Przebieracz Bankowa 14, p.568 Sprawy organizacyjne Jak można się ze mna skontaktować dr Barbara Przebieracz Bankowa 14, p.568 barbara.przebieracz@us.edu.pl www.math.us.edu.pl/bp 10 wykładów, Zaliczenie wykładu: ocena z wykładu jest

Bardziej szczegółowo

PIERWSZEGO. METODA CZYNNIKA CAŁKUJĄCEGO. METODA ROZDZIELONYCH ZMIENNYCH.

PIERWSZEGO. METODA CZYNNIKA CAŁKUJĄCEGO. METODA ROZDZIELONYCH ZMIENNYCH. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE RZĘDU PIERWSZEGO. METODA CZYNNIKA CAŁKUJĄCEGO. METODA ROZDZIELONYCH ZMIENNYCH. Równaniem różniczkowym zwyczajnym nazywamy równanie zawierające pochodne funkcji y(x) względem

Bardziej szczegółowo

ZAKRESY NATERIAŁU Z-1:

ZAKRESY NATERIAŁU Z-1: Załącznik nr 2 do SIWZ Nr postępowania: ZP/47/055/U/13 ZAKRESY NATERIAŁU Z-1: 1) Funkcja rzeczywista jednej zmiennej: ciąg dalszy a) Definicja granicy funkcji, b) Twierdzenie o trzech funkcjach, o granicy

Bardziej szczegółowo

Rozwiązania zadań z kolokwium w dniu r. Zarządzanie Licencjackie, WDAM, grupy I i II

Rozwiązania zadań z kolokwium w dniu r. Zarządzanie Licencjackie, WDAM, grupy I i II Rozwiązania zadań z kolokwium w dniu 15.1.010r. Zarządzanie Licencjackie, WDAM, grupy I i II Zadanie 1. Wyznacz dziedzinę naturalną funkcji f x) = arc cos x x + x 5 ) ) log x + 5. Rozwiązanie. Wymagane

Bardziej szczegółowo

Funkcja kwadratowa. f(x) = ax 2 + bx + c,

Funkcja kwadratowa. f(x) = ax 2 + bx + c, Funkcja kwadratowa. Funkcją kwadratową nazywamy funkcję f : R R określoną wzorem gdzie a, b, c R, a 0. f(x) = ax 2 + bx + c, Szczególnym przypadkiem funkcji kwadratowej jest funkcja f(x) = ax 2, a R \

Bardziej szczegółowo

TRANSFORMATA FOURIERA

TRANSFORMATA FOURIERA TRANSFORMATA FOURIERA. Wzór całkowy Fouriera Wzór ten wykorzystujemy do analizy funkcji nieokresowych; funkcje te mogą opisywać np.przebiegi eleektryczne. Najpierw sformułujmy tzw. warunki Dirichleta.

Bardziej szczegółowo

Wymagania edukacyjne z matematyki klasa II technikum

Wymagania edukacyjne z matematyki klasa II technikum Wymagania edukacyjne z matematyki klasa II technikum Poziom rozszerzony Obowiązują wymagania z zakresu podstawowego oraz dodatkowo: 1. JĘZYK MATEMATYKI I FUNKCJE LICZBOWE Uczeń otrzymuje ocenę dopuszczającą

Bardziej szczegółowo

Matematyka licea ogólnokształcące, technika

Matematyka licea ogólnokształcące, technika Matematyka licea ogólnokształcące, technika Opracowano m.in. na podstawie podręcznika MATEMATYKA w otaczającym nas świecie zakres podstawowy i rozszerzony Funkcja liniowa Funkcję f: R R określoną wzorem

Bardziej szczegółowo

Wyprowadzenie wzoru na krzywą łańcuchową

Wyprowadzenie wzoru na krzywą łańcuchową Wyprowadzenie wzoru na krzywą łańcuchową Daniel Pęcak 16 sierpnia 9 1 Wstęp Być może zastanawiałeś się kiedyś drogi czytelniku nad kształtem, jaki kształt przyjmuje zwisający swobodnie łańcuch lub sznur

Bardziej szczegółowo

Agata Boratyńska ZADANIA Z MATEMATYKI, I ROK SGH GRANICA CIĄGU

Agata Boratyńska ZADANIA Z MATEMATYKI, I ROK SGH GRANICA CIĄGU Agata Boratyńska Zadania z matematyki Agata Boratyńska ZADANIA Z MATEMATYKI, I ROK SGH GRANICA CIĄGU. Korzystając z definicji granicy ciągu udowodnić: a) n + n+ = 0 b) n + n n+ = c) n + n a =, gdzie a

Bardziej szczegółowo

1 Całki nieoznaczone: całkowanie jako operacja (prawie) odwrotna do różniczkowania

1 Całki nieoznaczone: całkowanie jako operacja (prawie) odwrotna do różniczkowania 1 Całki nieoznaczone: całkowanie jako operacja (prawie) odwrotna do różniczkowania 1.1 Podstawowe definicje Def. Funkcję F nazywamy funkcją pierwotną funkcji f, określonej w przedziale otwartym P (skończonym

Bardziej szczegółowo