14
1 MI1133 GII TÍCH III 1. Tên hc phn: Gii tích III (Calculus III) 2. Mã hc phn: MI1133 3. Khi lượng: 3(2-2-0-6) a. Lý thuyết: 30 tiết b. Bài tp: 30 tiết 4. Đối tượng tham d: Sinh viên đại hc thuc nhóm hc 3, thc kì 2 5. Điu kin hc phn: Hc phn tiên quyết: Gii tích I, Hc phn hc trước: Đại s, Gii tích I Hc phn song hành: Gii tích II 6. Mc tiêu hc phn và kết qumong đợi Cung cp các kiến thc vchui s, chui hàm, các phương trình vi phân cơ bn cp 1, cp 2, biến đổi Laplace mt phía, hình thành kiến thc toán hc nn tng cho sinh viên ngành kinh tế thuc trường kthut, cung cp các công ctoán hc cho sinh viên sdng trong các bài toán thc tế. Sau khi hoàn thành hc phn này, yêu cu sinh viên có khnăng: Sinh viên có thkim tra tính hi tca chui s, chui hàm, gii được các phương trình vi phân cơ bn cp 1, 2, tính được biến đổi Laplace ca hàm bchn mũ, áp dng BĐ Laplace để gii phương trình vi phân, mt sbài toán thc tế. Tiêu chí 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3 Mc độ GT GT SD GT GT SD SD SD 7. Ni dung vn tt hc phn: Chui s, chui hàm, chui Fourier, phương trình vi phân cp I, phương trình vi phân tuyến tính cp II, Biến đổi Laplace, mt smô hình bài toán kthut. 8. Tài liu hc tp: Sách giáo trình: [1] Nguyn Đình Trí (chbiên): Toán hc cao cp tp II. [2] Nguyn Đình Trí (chbiên): Toán hc cao cp tp III. Tài liu tham kho: [1] Nguyn Đình Trí, TVăn Đĩnh, Nguyn HQunh. Bài tp Toán hc cao cp tp II NXBGD, 2000. [2] Nguyn Đình Trí, TVăn Đĩnh, Nguyn HQunh. Bài tp Toán hc cao cp tp III NXBGD, 1999. [3] Nguy n Xuân Th o. Bài gi ng Ph ươ ng pháp Toán t Laplace, 20101 [4] Nguyn Thiu Huy: INFINITE SERIES AND DIFFERENTIAL EQUATIONS- download: http://sami.hust.edu.vn/tai-lieu/ 9. Phương pháp hc tp và nhim vca sinh viên: Dlp: đầy đủ theo quy chế Bài tp: hoàn thành các bài tp ca hc phn

ẢI TÍCH III - sami.hust.edu.vnsami.hust.edu.vn/wp-content/uploads/DeCuong_LyThuyet_BaiTapGiaiTich3_Nhom3.pdf · - Chuỗi có dấu bất kỳ: các khái niệm hội tụ tuyệt

  • Upload
    others

  • View
    14

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

1

MI1133 GIẢI TÍCH III

1. Tên học phần: Giải tích III (Calculus III)

2. Mã học phần: MI1133

3. Khối lượng: 3(2-2-0-6)

a. Lý thuyết: 30 tiết b. Bài tập: 30 tiết

4. Đối tượng tham dự: Sinh viên đại học thuộc nhóm học 3, từ học kì 2

5. Điều kiện học phần:

Học phần tiên quyết: Giải tích I, Học phần học trước: Đại số, Giải tích I Học phần song hành: Giải tích II

6. Mục tiêu học phần và kết quả mong đợi

Cung cấp các kiến thức về chuỗi số, chuỗi hàm, các phương trình vi phân cơ bản cấp 1, cấp 2, biến đổi Laplace một phía, hình thành kiến thức toán học nền tảng cho sinh viên ngành kinh tế thuộc trường kỹ thuật, cung cấp các công cụ toán học cho sinh viên sử dụng trong các bài toán thực tế.

Sau khi hoàn thành học phần này, yêu cầu sinh viên có khả năng:

Sinh viên có thể kiểm tra tính hội tụ của chuỗi số, chuối hàm, giải được các phương trình vi phân cơ bản cấp 1, 2, tính được biến đổi Laplace của hàm bị chặn mũ, áp dụng BĐ Laplace để giải phương trình vi phân, một số bài toán thực tế.

Tiêu chí 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3

Mức độ GT GT SD GT GT SD SD SD

7. Nội dung vắn tắt học phần:

Chuỗi số, chuỗi hàm, chuỗi Fourier, phương trình vi phân cấp I, phương trình vi phân tuyến tính cấp II,

Biến đổi Laplace, một số mô hình bài toán kỹ thuật.

8. Tài liệu học tập: Sách giáo trình:

[1] Nguyễn Đình Trí (chủ biên): Toán học cao cấp tập II.

[2] Nguyễn Đình Trí (chủ biên): Toán học cao cấp tập III.

Tài liệu tham khảo:

[1] Nguyễn Đình Trí, Tạ Văn Đĩnh, Nguyễn Hồ Quỳnh. Bài tập Toán học cao cấp tập II NXBGD,

2000.

[2] Nguyễn Đình Trí, Tạ Văn Đĩnh, Nguyễn Hồ Quỳnh. Bài tập Toán học cao cấp tập III NXBGD,

1999.

[3] Nguyễn Xuân Thảo. Bài giảng Phương pháp Toán tử Laplace, 20101

[4] Nguyễn Thiệu Huy: INFINITE SERIES AND DIFFERENTIAL EQUATIONS-

download: http://sami.hust.edu.vn/tai-lieu/

9. Phương pháp học tập và nhiệm vụ của sinh viên:

Dự lớp: đầy đủ theo quy chế

Bài tập: hoàn thành các bài tập của học phần

5

Dự kiểm tra giữa kỳ : Tự luận, 60 phút, sau khi học tám tuần, Viện tổ chức. Nội dung: Chương 1.

Chuỗi.

10. Đánh giá kết quả: QT(0,3) – T(0,7)

- Điểm quá trình: trọng số 0,3

- Điểm thi cuối kỳ (trắc nghiệm hoặc tự luận): trọng số 0,7

11. Nội dung và kế hoạch học tập cụ thể

Tuần Nội dung Giáo trình BT, TN,…

1

Chương 1. Chuỗi

1.1 Đại cương về chuỗi số

- Các khái niệm: Chuỗi số, số hạng tổng quát, tổng riêng, phần dư, chuỗi hội tụ, phân kỳ, tổng của chuỗi hội tụ. Chú ý: Phải có ví dụ

chuỗi hình học

0n

naq

- Các tính chất cơ bản của chuỗi số hội tụ: +) Điều kiện cần để chuỗi hội tụ (chứng

minh). Chú ý: Phải có ví dụ chuỗi điều hòa

1

1

n n

+) Các tính chất tổng và hiệu hai chuỗi hội tụ, nhân với hằng số (học sinh tự đọc chứng minh)

1.1

2

1.2 Chuỗi số với số hạng dương

- Định nghĩa

- Các định lý so sánh 1 và 2 (chứng minh định lý 1, học sinh tự đọc chứng minh định lý 2)

- Các tiêu chuẩn hội tụ (tiêu chuẩn D’Alambert, Cauchy, tích phân) (Chứng minh tiêu chuẩn D’Alambert, học sinh tự đọc chứng minh 2 tiêu chuẩn còn lại). Chú ý:

Phải có ví dụ chuỗi Riemann

1

1

nsn

1.2

3

1.3 Chuỗi số với các số hạng có dấu bất kỳ

- Chuỗi có dấu bất kỳ: các khái niệm hội tụ tuyệt đối, bán hội tụ. Quan hệ giữa sự hội tụ tuyệt đối và hội tụ (học sinh tự đọc chứng minh). Chú ý nhấn mạnh tiêu chuẩn D’Alambert, Cauchy dùng để kiểm tra sự hội tụ tuyệt đối và phân kỳ của chuỗi có dấu bất kỳ.

- Chuỗi số đan dấu: định nghĩa, định lý Leibniz (có chứng minh)

1.3

3

4

1.4 Chuỗi hàm số

- Định nghĩa chuỗi hàm, miền hội tụ của chuỗi hàm (hội tụ điểm), cách tìm miền hội tụ, tổng của chuỗi hàm

- Sự hội tụ đều của chuỗi hàm: định nghĩa, tiêu chuẩn Weierstrass (không chứng minh)

- Các tính chất của chuỗi hàm hội tụ đều: tổng là hàm liên tục, tích phân, đạo hàm dưới tổng (học sinh tự đọc chứng minh)

1.4

5

1.5 Chuỗi luỹ thừa

- Định nghĩa chuỗi luỹ thừa: định lý Abel (có chứng minh), bán kính hội tụ, khoảng và miền hội tụ

- Các tính chất của chuỗi luỹ thừa: hội tụ đều, liên tục, tích phân, đạo hàm dưới tổng, tính khả vi vô hạn trên khoảng hội tụ (học sinh tự đọc chứng minh). Phần áp dụng để tính tổng một số chuỗi (chỉ nêu một ví dụ, còn lại học sinh tự đọc)

1.5

6

- Khai triển hàm thành chuỗi luỹ thừa (Chuỗi Taylor, Maclaurin). Định lý để hàm khai triển được (không chứng minh)

- Các khai triển của một số hàm số sơ cấp cơ bản.

1.6 Chuỗi Fourier

- Chuỗi lượng giác, hệ số Fourier và chuỗi Fourier của hàm tuần hoàn chu kỳ và

liên tục từng khúc trên ( (tổng quát

chu kì cho hàm tuần hoàn chu kì 2L)

p2),p p-

1.5 1.6

7

- Định lý Dirichlet (không chứng minh) về sự hội tụ và tổng của chuỗi Fourier

- Khai triển hàm chẵn, hàm lẻ

- Khai triển hàm bất kỳ trên khoảng hữu hạn (0, L) và (-L, L) .

1.6

8

Chương 2. Phương trình vi phân

2.1 Gợi động cơ và các khái niệm mở đầu:

- Giới thiệu một số bài toán kỹ thuật (mạch điện, bài toán vật rơi, vv..) dẫn đến phương trình vi phân

- Định nghĩa phương trình vi phân (PTVP), cấp của phương trình, nghiệm của PTVP.

2.2 Phương trình vi phân cấp 1

- Đại cương về PTVP cấp 1: dạng tổng quát của PT, định lý về sự tồn tại và duy nhất nghiệm (không chứng minh), bài toán Cauchy, nghiệm tổng quát, nghiệm riêng

2.1 2.2

9 - PT biến số phân ly, PT thuần nhất (đẳng cấp) 2.2

5

- PT tuyến tính, PT Bernoulli

- PTVP toàn phần, thừa số tích phân, công thức thừa số tích phân chỉ phụ thuộc x hoặc y

10

2.3 Phương trình vi phân tuyến tính cấp 2

- Đại cương về PTVP tuyến tính cấp 2: Dạng tổng quát, định lý về sự tồn tại và duy nhất nghiệm, bài toán Cauchy, nghiệm tổng quát, nghiệm riêng

- PT tuyến tính thuần nhất y” + p(x)y’ + q(x)y = 0 :

+) Nghiệm độc lập (phụ thuộc tuyến tính), Wronskian, Cấu

trúc nghiệm . )()( 2211 xyCxyCy

+) Trường hợp hệ số hằng y” + ay’ + by = 0 : PT đặc trưng, công thức nghiệm tổng quát.

2.3

11

+) Mô hình dao động tự do của lò xo gắn khối lượng : Tuần hoàn và tắt dần

- Phương trình không thuần nhất y” + p(x)y’ + q(x)y = f(x)

+) Định lý về nghiệm tổng quát (học sinh tự đọc chứng minh). Phương pháp biến thiên hằng số Lagrange. Nguyên lý chồng chất nghiệm

2.3

12

+) PTVP có hệ số không đổi y” + ay’ + by = f(x) : Phương pháp hệ số bất định với hàm vế phải f(x) có dạng:

]sin)(cos)([)(

)()(

xxQxxPexf

xPexf

mnx

nx

+) Mô hình dao động cưỡng bức của lò xo gắn với khối lượng: Tác động của ngoại lực, ngoại lực tuần hoàn, sự cộng hưởng

2.3

13

Chương 3. Phép biến đổi Laplace

3.1 Phép biến đổi Laplace, miền xác định, phép biến đổi Laplace ngược

- Phép biến đổi (PBĐ) Laplace, hàm liên tục từng khúc (trên mỗi đoạn hữu hạn) và bị chặn mũ, miền xác định của PBĐ Laplace

- PBĐ Laplace ngược, sự duy nhất của PBĐ Laplace ngược

3.1

14

3.2 Tính chất của PBĐ Laplace

- Tính tuyến tính, PBĐ Laplace của đạo hàm của f(t), và của F(s), giới thiệu bảng PBĐ Laplace của một số hàm (bảng sẽ được bổ sung dần khi có thêm tính chất của PBĐ).

- PBĐ của tích phân của f(t), F(s).

3.2

15 - Tính chất tịnh tiến: Tịnh tiến theo biến s

3.3 Áp dụng PBĐ Laplace để giải các phương trình vi phân

3.2 3.3

5

- Lược đồ áp dụng Laplace để giải phương trình vi phân và hệ hai phương vi phân cấp 2 - Các ví dụ

12. Nội dung các bài thí nghiệm (thực hành, tiểu luận, bài tập lớn)

NHÓM BIÊN SOẠN ĐỀ CƯƠNG

PGS.TSKH. Nguyễn Thiệu Huy TS. Vũ Thị Ngọc Hà

Ngày tháng năm

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG KH&ĐT KHOA TOÁN TIN ỨNG DỤNG

(Họ tên và chữ ký)

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Viện Toán ứng dụng và Tin học - 2018

BÀI TẬP GIẢI TÍCH III (Phương trình vi phân và chuỗi)

Nhóm học 3: Mã MI1133

Kiểm tra giữa kỳ : Tự luận

Thi cuối kỳ : Tự luận

I. CHUỖI

1) Xét sự hội tụ và tính tổng (nếu có) của các chuỗi sau

a) 2 2

1 1 1 1 1 1

2 3 2 3 2 3n n

b) 1 1 1

1 2 3 2 3 4 3 4 5

c) 2 2

1 2 1

9 225 (2 1) (2 1)n n

d) 1

7 5( )4 ( 1)( 2)( 3)n

n n n n n

2) Các chuỗi sau hội tụ hay phân kỳ? tại sao?

a) 1

1

4 1n

nn

n

b)

1

3

51

n

nn

3) Sử dụng các tiêu chuẩn: So sánh; D’Alembert; Cauchy; Tích phân, xét sự hội tụ của các chuỗi sau

a) 2

1 10 1n

n

n

b) 2 ( 1)( 2)n

n

n n

c)

2

22

1

1n

n

n

d) 3/4

1

1 1

n

n n

n

e) 2

1

1 1n

n

n

n n

f) 2

1

lnn n

g) 2

ln

n

n

n

h)

2

1 1ln

1n

n

nn

i)

1

1 1ln

n

n

n n

k) 2

1

(3 1)!

8nn

n

n

l) 2

2

1 3 5 (2 1)

2 ( 1)!nn

n

n

4) Xét sự hội tụ của các chuỗi số

a)

2

1

1 11

5

n

nn n

b) 2

1

3 ( !)

(2 )!

n

n

n

n

c)

2

1

5

2nn

n

d) ( 1)

1

1

1

n n

n

n

n

e) 2

21

7 ( !)n

nn

n

n

f)

2

1 4 3

n

n

nn

n

g) 2

3

1

ln (ln ln )n n n n

h)

1

!n

nn

e n

n

5) Xét sự hội tụ của các chuỗi số

a)

21

1

1n

n

n e

b) 2 2

1

sin ,n

n a a

c) 1

arcsin( )n

n

e

d)

3

1

cos ,n

n

aa

n

e) 1

1 3 5 (2 1)

3 !nn

n

n

f) 3

1, 0,

(ln )n n n

0

g) 2

2

1

2

( 1)

n n

nn

n

n

h) 2

1

, ,0 |(1 )n

n

naa a

a

| 1

6) Tìm miền hội tụ của các chuỗi hàm số sau

a) 1

1

1 nn x

b) 2

1 1

n

nn

x

x

c) 1

1x

n

n

xn

d) 1

cos( )

2nxn

nx

e)

1

21

( 1)

1

n

n n x

f) 1 2

51

2 1( 2)

( 1)n

n

nx

n

g) 1

3 2,

( 1)

n

n

n x

n x

h)

1

1

2n

n nn

xx

7) Dùng tiêu chuẩn Weierstrass, chứng minh các chuỗi sau hội tụ đều trên các tập tương ứng

a) 2

1 (1 )

n

nn

x

x

trên b) 1

1

1 2 1

2 2

n

nn

x

x

trên [- 1,1]

c) 1

1

1

2 1nn nx

trên [0 , ) d)

2 2

21

n x

n

e

n

trên

8) Tìm miền hội tụ của các chuỗi hàm số sau

a)

12

2)2(

n n

x b)

12 )1(

1

nnxn

c)

12

52

4

)3(

n

n

n

x

d)

1

2

2

)12(

nn

n

n

x e)

11

2 1

2 1

n

nn

n x

x

f)

12 1

)1(

n

n

n

x

g) 2 1

1

( 5)

2 4

n

nn

x

n

h)

12

21

)23(

)1()12()1(

nn

nnn

n

xn i) n

nn

xn

n)3(

!

1

9) Tính tổng của các chuỗi sau

a) 2 5

20

,3 (2 1)

3,3 n

nn n

xx

b)

1

11

( 1)

(2 1) 3

n

nn n

c) 2 2

0

,(2 1)(2 )

1,2

1n

n nx

x

n

d) 2

1

12

,1

1,n

n

nx

n nx

10. Khai triển thành chuỗi Maclaurin

a) 3

2

1( )

4

x xf x

x x

3 c)

2

1( )

4f x

x

11. a) Khai triển ( )f x x thành chuỗi lũy thừa của x - 4

b) Khai triển ( ) sin3

xf x

thành chuỗi lũy thừa của x -1

12) a) Khai triển Fourier các hàm số sau

(1) , bằng cách kéo dài f thành hàm tuần hoàn với chu kỳ 2. | |, | | 1f x x x

(2) 2 , 0 1f x x x , bằng cách kéo dài f thành hàm chẵn trên (-1,1), tuần hoàn

chu kỳ 2. Nếu kéo dài f thành hàm lẻ trên (-1,1), tuần hoàn chu kỳ 2, thì dạng của khai triển Fourier sẽ như thế nào?

b) Cho 2f x x trên [ ], . Hãy khai triển Fourier của hàm f x , sau đó tính

tổng các chuỗi số 2

1

1)1(

nn

n

, 2

1

1

nn

.

II. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN

1. Phương trình phân li

a) tan ln 0ydx x xdy b) 'cosy x y

c) 2

2

4 3'

14 13

y yy

xx x

2 d) ' cos 0y a y b b a

e) 2' 3 4y y y 0 f) ' 2 1y x y

g) ' sin 1y y x h)

1'

2

x yy

x y

i) 2 3 3 25 5 , 0x y dx y y dy y 1 k) 221 80 (, 11xydx y dyx y )

2. Phương trình vi phân đẳng cấp cấp một

a) ' 1y x

yx y

b) ' sin y

xy xx

y

c) 2 2 2' 0 x y y xy x d) ( )2 0x y dx xdy

e) 22 y

xxydy y dx x y e dx

f) 2 3 2 1x y dy x y dx 0

g) ' ln , 1y

xy y yx

1 h) 0, 1 1xy x dy ydx y

3. Phương tình vi phân tuyến tính cấp một

a) 2' 2 1 2 y xy x b) 1' 2 2x xy y xe

x e

c) 21 ' arctan( )x x y y x d) 2'y x y y

e) 22 3xy dy y dx 0 f) 21 arctany dx y x dy

g) ’ cos sin cos , 0y y x x x y 0 h) 2' 1 arcsin , (0) 0y x y x y

4. Phương trình Bernoulli

a) 2

’ 1

xyy x

x

y b) 2 4'

yy x

x y

c) 2 2' 2 tan sin 0 y y x y x d) 2 2 0ydx x x y dy

e) 33 1 3 sin 0, 12

dy y y xdx y

f) 2 22 ' 2 0, (1)y y x y x y 0

5. Phương trình vi phân toàn phần

a) 2( ) ( 2 )x y dx x y dy 0

b) 2 2

2 30y dx x dy

x y

0

c) 0)cos()sin( dyyxxedxyye yx

d) ( 2 ) 0, (1)y ye dx xe y dy y

6) Tìm thừa số tích phân ( )y để phương trình sau là phương trình vi phân toàn

phần và giải phương trình đó với tìm được

2 3 22 3 3xy y dx y xy dy 0

7) Tìm thừa số tích phân ( )x để phương trình sau là phương trình vi phân toàn

phần và giải phương trình đó với tìm được

1 1

ln( ) 0x y dx dyx y x y

8) Giải các phương trình sau

a) ' 4 2y x y 1 1 b) 2 2( 3 ) 2 0, (0)y x dy xydx y

c) 2

1'

1

yy

x

0 d) 2

9' , (0

4

x

y y e y y )

9) Giải các phương trình sau

a) 2" 3 ' 10 xy y y xe b) " 4 siny y x x . c) " 3x xy y xe e

d) e)2'' 4 ' 8 sxy y y e in 2x x" 2cos cy y x os2 . f) '' 2 ' sin sinhy y y x x

10) Giải các phương trình sau

a) "1

x

x

ey y

e

b) " ' tany y x c) " 2 '

xey y y

x

11) Giải phương trình biết nó có hai nghiệm riêng

22')1(2'')22( 2 yyxyx

1y x 2 1y

12) Giải phương trình 22 2

4 2( 1) '' 2 '

1 ( 1)

y xx y xy

x x

2tanvới phép biến đổi x t .

13) Giải các phương trình sau

a) 2'' 2 ' ( 1) 2sin ,mxy my m y x e x m

b) '' 2 ' (2 1) 2x

xey y y x e

x

14) Một vật thể với trọng lượng 2 N, được treo vào lò xo làm lò xo dãn ra thêm 6cm ở vị trí cân bằng. Ta kéo vật thể đó xuống thêm 3 cm nữa và thả ra để nó dao động tự do và không tắt dần: a) Xác định hằng số tỷ lệ k của lò xo trong định luật Hook.

b) Xác định vị trí u của vật thể ở bất kỳ thời gian t nào.

c) Tìm tần số, chu kỳ, và biên độ của dao động.

15) Một vật thể với trọng lượng 2 N được treo vào một lò xo và kéo dài lò xo thêm đoạn 10cm đến vị trí cân bằng. Vật thể được truyền một vận tốc ban đầu là 3cm/sec và bắt đầu di chuyển từ vị trí cân bằng trong một môi trường chịu ảnh hưởng lực cản nhớt là 2N mỗi khi vận tốc vật thể là 4cm/sec.

a) Hãy lập bài toán giá trị ban đầu mô tả chuyển động của vật thể

b) Giải bài toán giá trị ban đầu đó.

c) Giả sử có một ngoại lực f tác động vào vật thể với f(t) = 2 cos ωt. Viết phương trình mô tả dao động với ngoại lực và giải phương trình này. Tìm giá trị của tần số ω để biên độ giao động là lớn nhất.

16) Một một vật thể với trọng lượng 4 N kéo dài một lò xo 1,5 cm về vị trí cân bằng. Vật thể được được kéo thêm 2 cm theo hướng dương kể từ vị trí cân bằng của nó và được thả ra mà không có vận tốc ban đầu. Giả sử rằng không có sự tắt dần và có ngoại lực là 2 cos 3t (N). (a) Xây dựng bài toán giá trị ban đầu mô tả chuyển động của vật thể. (b) Giải bài toán giá trị ban đầu ở trên (c) Nếu ngoại lực được thay bằng một lực 4 sin ωt, tìm giá trị của tần số ω để cộng hưởng xảy ra.

III. Phép biến đổi Laplace:

1. Sử dụng định nghĩa, tìm trực tiếp biến đổi Laplace của các hàm số sau

a) ( )f t t b) 3 1( ) tf t e c) ( ) sinh( )f t kt d) 2( ) sinf t t

2. Sử dụng bảng phép biến đổi Laplace, tìm phép biến đổi Laplace của hàm số sau

a) ( ) 3f t t t b) 3( ) 2 tf t t e c) ( ) 1 cosh(5 )f t t

d) 2( ) cos (2 )f t t e) 3( ) (1 )f t t f) ( ) tf t te

3. Sử dụng bảng phép biến đổi Laplace, tìm phép biến đổi Laplace ngược của hàm số sau

 

a) 4

3( )F s

s b)

5/2

1 2( )F s

s s c)

3( )

4F s

s

d) 2

5 3( )

9

sF s

s

e)

2

10 3( )

25

sF s

s

4. Tìm phép biến đổi Laplace nghịch đảo của các hàm số sau

a) )3(

1)(

sssF b)

)4(

1)( 2

sssF c)

)1(

1)(F 22

sss

d) )1(

1)( 22

sssF e)

)2)(1(

1)(

ssssF

5. Áp dụng Định lí phép tịnh tiến để tìm phép biến đổi Laplace của hàm số sau

a) 4( ) tf t t e b) 2( ) sin3tf t e t

6. Áp dụng định lí phép tịnh tiến để tìm phép biến đổi Laplace ngược của các hàm số sau

a) 3

( )2 4

F ss

b) 2

1( )

4 4F s

s s

c)

2

3 5( )

6 2

sF s

s s

5

7. Sử dụng các phân thức đơn giản để tìm phép biến đổi Laplace ngược của các hàm số sau

a) 2

1( )

4F s

s

b)

2

5 2( )

7 10

sF s

s s

c)

3 2

1( )

5F s

s s

d) 4

1( )

16F s

s

e)

2

4 2

2( )

5 4

s sF s

s s

8. Dùng các định lí vi, tích phân của phép biến đổi Laplace để tìm phép biến đổi Laplace của các hàm sau a) i( 3) s nf t tt b) 2( 3) costf te tt

c) si

( )n t

ft

t d) 3

(1

)te

ft

t

9. Áp dụng định lí tích chập để tìm biến đổi Laplace ngược của các hàm sau

a) 1

( )( 3

F ss s

)

b) 2 2

1( )

( 9)F s

s

c) 2

2 2( )

( 4)

sF s

s

d)

2( )

( 3)( 1

sF s

s s

)

10. Sử dụng phép biến đổi Laplace để giải bài toán giá trị ban đầu

a) " 4 0, (0) 5, '(0) 0x x x x b) " ' 2 0, (0) 0, '(0) 2x x x x x

c) " sin 2 , (0) 0, '(0) 0x x t x x d) " cos3 , (0) 1, '(0) 0x x t x x

e) " 4 ' 3 1, (0) 0 '(0)x x x x x f) " 3 ' 2 , (0) 0, '(0) 2x x x t x x

g) . h) " 4 ' 13 , (0) 0, '(0) 2tx x x te x x '' 6 ' 18 cos2 , (0) 1, '(0) -1x x x t x x

11. Sử dụng phép biến đổi Laplace để giải hệ phương trình vi phân tuyến tính sau

c) d) " ' ' 2 0, (0) (0) 1

" ' ' 4 2 0, '(0) '(0)

x x y x y x y

y x y x y x y

0

" 2 4 0, (0) (0) 0

" 2 0, '(0) '(0) 1

x x y x y

y x y x y

12. Giải phương trình vi phân cấp cao với điều kiện ban đầu

a) . b) " 6 ' 25 0, (0) 2, '(0) 3x x x x x " 4 3 , (0) '(0) 0x x t x x

c) (3) " 6 ' 0, (0) 0, '(0) "(0) 1x x x x x x

d) (4) (3)0, (0) 0, '(0) "(0) 0, (0) 1x x x x x x

e) (4) (3)8 " 16 0, (0) '(0) "(0) 0, (0) 1x x x x x x x

13. Giải bài toán với giá trị ban đầu

'' ' ( ), (0) '(0) 0mx cx kx f t x x

a) 1, 0

1, 4, 0, ( )0,

tm k c f t

t

b) sin , 0 2

1, 9, 0, ( )0, 2

t tm k c f t

t

c) , 0 2

1, 4, 4, ( )0, 2

t tm k c f t

t