Reviews ODEs
เทคนิคการหาผลเฉลยสมการเชิงอนุพันธ์สามัญ
สมการเชิงอนุพันธ์สามัญอันดับ 1
1. วิธีแยกตัวแปร รูปแบบสมการ y'(x) = f(x)g(y) ผลเฉลยคือปริพันธ์ของ g(y)dy-f(x)dx = c.
2. สมการแม่นตรง รูปแบบสมการ P(x,y)dx+Q(x,y)dy = g(x,y) ถ้า dP/dy = dQ/dx แล้วจะมี u(x,y) ทำให้ du = P(x,y)dx+Q(x,y)dy=g(x,y) นั้นคือ du/dx = P และ du/dy = Q.
3. สมการเิิชิงเส้น รูปแบบสมการ y'(x) + py = q , คูณด้วย u ทั้งสองข้างจะได้ uy'+(up)y = uq ถ้า u' = up แล้ว จะได้ (uy)' = uq โดยที่ u คือตัวประกอบอินทิเกรตจากสมการ u'=up
4.สมการเบอร์นูลี รูปแบบสมการ y'(x) +py = qy^n, ทำให้อยู่ในรูปแบบสมการเชิงเส้นจะได้ y^(-n)y' + py^(1-n) = q เปลี่ยนตัวแปรโดยให้ v = y^(1-n) นั้นคือ v' = (1-n)y^(-n)y' จะได้สมการเชิงเส้น v'+(n-1)pv = (n-1)q
5. รูปแบบที่ควรรูป 2(dx+dy) = d(x^2+y^2) xdy + ydx = d(xy) (ydx-xdy)/y^2 = d(x/y) dx/(1+x^2) = d(arctanx)
6. การเปลี่ยนตัวแปร ุ- u = xy จะได้ u' = y+xy' หรือ u = y/x จะได้ y' = u+xu' - เปลี่ยนสมการเชิงเส้น ax+by+c และ ex+dy+f ให้เป็น u,v(กำจัดค่าคง why??) โดยการเลื่อนจุดตัด(คำตอบระบบ)ไปไว้ที่จุด (0,0) พิจารณาระบบ Ax = -b จได้คำตอบคือ x* = -(A*)b เมื่อเลื่อนจุดจะได้ u = x-x* = x - (A*)b Au = Ax+Ax* = Ax+b (ax+by+c)และ(ex+dy+f) จะเปลี่ยนเป็น (au+bv) และ (eu+dv)
สมการเชิงอนุพันธ์อันดับ 2 ที่มีสปสเป็นค่าคงที่
สมการเอกพันธ์ L := mD^2+bD+k , Ly = 0 ให้ y = e^(rx) จะได้ (mr^2+br+k) = 0 charecteristic equation มีคำตอบสามกรณี
กรณีที่รากจำนวนจริงแตกต่างกันคือ r,s y = ae^(rx) + be^(sx) กรณีที่รากเป็นจำนวนเชิงซ้อน r+si, r-si y = e^(rx)(acos(sx) + bsin (sx)) กรณีที่รากซ้ำ r,r y = (a+bx)e^rx
การหาผลเฉลยเฉพาะและสมการnon homogeneous Ly = A(D)y = g(x)
1. วิธีเทียบ สปส.ใ้ช้กรณีที่หา B(D) ที่ทำให้ B(D)g = 0 เมื่อพิจารณา BAy =Bg = 0 จะสามารถหาค่า y = y'+y" โดยที่ y'' ผลเฉลยเฉพาะ จากนั้นสามารถเทียบสปส.จาก Ay = A(y'+y'') = Ay" = g(x)
2. วิธีแปรตัวพารามิเตอร์
3. วิธีดำเนินการผกผัน L = f(D) , L* = 1/f(D)
กรณีที่ Ly = e^mx y" = L*e^mx = [1/f(m)]e^mx เมื่อf(m)ไ่ม่เป็นศูนย์ ถ้าเป็นศูนย์ [1/f '(m)]xe^mx , [1/f ''(m)] x^2e^mx ทำซ้ำจนไม่เป็นศูนย์
กรณีที่ Ly = x^n y" = L*x^n = [1/1+D*]x^n = (1+D*+D*^2 +D*^3+...)x^n
กรณีที่ Ly = e^(mx)x^n y" = L*e^(mx)x^n = e^mx[1/f(D+m)x^n]
Note cosax = Re[e^(aix)] , sinax = Im[e^(aix)]
Create Date : 10 พฤษภาคม 2555 |
| |
|
Last Update : 10 พฤษภาคม 2555 13:50:54 น. |
| |
Counter : 2265 Pageviews. |
| |
|
|