Bài giảng giải tích III - thây Bùi Xuân Diệu (ver2019)



CHUỖI - PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN - PHƯƠNG PHÁP TOÁN TỬ LAPLACE

Tóm tắt lý thuyết, Các ví dụ, Bài tập và lời giải



NỘI DUNG:


Chương 1 . Chuỗi (11LT+11BT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1 Đại cương về chuỗi số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Chuỗi số dương . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.1 Tiêu chuẩn tích phân . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2 Các tiêu chuẩn so sánh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.3 Tiêu chuẩn d’Alambert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.4 Tiêu chuẩn Cauchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.5 Đọc thêm: Tiêu chuẩn d’Alambert vs Tiêu chuẩn Cauchy . . . . . . . 24

2.6 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3 Chuỗi số với số hạng có dấu bất kì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.1 Chuỗi hội tụ tuyệt đối, bán hội tụ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.2 Chuỗi đan dấu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.3 Hội tụ tuyệt đối vs Bán hội tụ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.4 Phép nhân chuỗi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.5 Khi nào dùng tiêu chuẩn nào? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.6 Ví dụ về chuỗi bán hội tụ không phải là chuỗi đan dấu . . . . . . . . 38

3.7 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4 Chuỗi hàm số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.1 Chuỗi hàm số hội tụ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.2 Chuỗi hàm số hội tụ đều . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.3 Các tính chất của chuỗi hàm số hội tụ đều . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.4 Một số chú ý về chuỗi hàm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.5 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5 Chuỗi lũy thừa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.1 Các tính chất của chuỗi lũy thừa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.2 Khai triển một hàm số thành chuỗi lũy thừa . . . . . . . . . . . . . . 63

1

2 MỤC LỤC

5.3 Khai triển Maclaurin một số hàm số sơ cấp . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.4 Đọc thêm: Công thức Euler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

5.5 Ứng dụng của chuỗi lũy thừa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

5.6 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

6 Chuỗi Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.1 Chuỗi lượng giác & chuỗi Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.2 Khai triển một hàm số thành chuỗi Fourier . . . . . . . . . . . . . . . 77

6.3 Khai triển hàm số chẵn, hàm số lẻ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

6.4 Khai triển hàm số tuần hoàn với chu kỳ bất kỳ . . . . . . . . . . . . . 84

6.5 Khai triển chuỗi Fourier hàm số trên đoạn [a, b] bất kì . . . . . . . . . 86

6.6 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Chương 2 . Phương trình vi phân (11 LT + 12 BT) . . . . . . . . . . . . . . 93

1 Các khái niệm mở đầu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

2 Phương trình vi phân cấp một . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

2.1 Đại cương về phương trình vi phân cấp một . . . . . . . . . . . . . . . 96

2.2 Các phương trình khuyết . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

2.3 Phương trình vi phân với biến số phân ly . . . . . . . . . . . . . . . . 98

2.4 Phương trình vi phân đẳng cấp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

2.5 Phương trình đưa được về phương trình đẳng cấp . . . . . . . . . . . 99

2.6 Phương trình vi phân tuyến tính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

2.7 Phương trình Bernoulli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

2.8 Phương trình vi phân toàn phần . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

2.9 Thừa số tích phân . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

2.10 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

3 Phương trình vi phân cấp hai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

3.1 Đại cương về phương trình vi phân cấp hai . . . . . . . . . . . . . . . 107

3.2 Các phương trình khuyết . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

3.3 Phương trình vi phân tuyến tính cấp hai . . . . . . . . . . . . . . . . 109

3.4 Phương trình vi phân tuyến tính cấp hai có hệ số hằng số . . . . . . . 116

3.5 PTVP tuyến tính đưa được về PTVP tuyến tính với hệ số hằng . . . . 120

3.6 Phương trình Euler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

3.7 Phương trình Chebysev . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

3.8 Đọc thêm: Phương pháp đặc trưng giải PTVP tuyến tính cấp n với hệ

số hằng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

3.9 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

4 Đại cương về hệ phương trình vi phân cấp một . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

4.1 Các loại nghiệm của hệ PTVP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

4.2 Mối liên hệ giữa PTVP cấp n và hệ n PTVP cấp một . . . . . . . . . . 127

2

MỤC LỤC 3

5 Hệ phương trình vi phân tuyến tính cấp một . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.1 Hệ PTVP TT cấp một thuần nhất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.2 Hệ PTVP TT cấp một không thuần nhất . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

5.3 PP biến thiên hằng số giải hệ PTVP TT cấp một . . . . . . . . . . . . 131

6 Hệ PTVP TT thuần nhất với hệ số hằng số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

6.1 Phương pháp đặc trưng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

6.2 Phương pháp khử . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

6.3 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Chương 3 . Phương pháp toán tử Laplace (8 LT + 7 BT) . . . . . . . . . . . 139

1 Phép biến đổi Laplace và phép biến đổi ngược . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

1.1 Phép biến đổi Laplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

1.2 Phép biến đổi Laplace nghịch đảo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

2 Phép biến đổi của bài toán với giá trị ban đầu . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

2.1 Phép biến đổi của đạo hàm, nghiệm của bài toán giá trị ban đầu . . . 145

2.2 Phép biến đổi Laplace của hàm số f (t) có dạng f (t) = tg (t) . . . . . . 147

2.3 Phép biến đổi Laplace của tích phân . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

3 Phép tịnh tiến và phân thức đơn giản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

3.1 Phép tịnh tiến . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

3.2 Phép biến đổi Laplace ngược của các hàm phân thức . . . . . . . . . . 150

4 Đạo hàm, tích phân và tích các phép biến đổi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

4.1 Tích chập - Phép biến đổi Laplace của tích chập . . . . . . . . . . . . 154

4.2 Vi phân của phép biến đổi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

4.3 Tích phân của phép biến đổi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

4.4 Phép biến đổi Laplace của hàm Heaviside và tịnh tiến trên trục . . . 158

4.5 Bài toán giá trị ban đầu đối với PTVP có hệ số là hàm số







LINK DOWNLOAD



CHUỖI - PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN - PHƯƠNG PHÁP TOÁN TỬ LAPLACE

Tóm tắt lý thuyết, Các ví dụ, Bài tập và lời giải



NỘI DUNG:


Chương 1 . Chuỗi (11LT+11BT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1 Đại cương về chuỗi số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Chuỗi số dương . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.1 Tiêu chuẩn tích phân . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2 Các tiêu chuẩn so sánh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.3 Tiêu chuẩn d’Alambert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.4 Tiêu chuẩn Cauchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.5 Đọc thêm: Tiêu chuẩn d’Alambert vs Tiêu chuẩn Cauchy . . . . . . . 24

2.6 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3 Chuỗi số với số hạng có dấu bất kì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.1 Chuỗi hội tụ tuyệt đối, bán hội tụ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.2 Chuỗi đan dấu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.3 Hội tụ tuyệt đối vs Bán hội tụ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.4 Phép nhân chuỗi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.5 Khi nào dùng tiêu chuẩn nào? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.6 Ví dụ về chuỗi bán hội tụ không phải là chuỗi đan dấu . . . . . . . . 38

3.7 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4 Chuỗi hàm số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.1 Chuỗi hàm số hội tụ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.2 Chuỗi hàm số hội tụ đều . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.3 Các tính chất của chuỗi hàm số hội tụ đều . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.4 Một số chú ý về chuỗi hàm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.5 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5 Chuỗi lũy thừa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.1 Các tính chất của chuỗi lũy thừa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.2 Khai triển một hàm số thành chuỗi lũy thừa . . . . . . . . . . . . . . 63

1

2 MỤC LỤC

5.3 Khai triển Maclaurin một số hàm số sơ cấp . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.4 Đọc thêm: Công thức Euler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

5.5 Ứng dụng của chuỗi lũy thừa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

5.6 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

6 Chuỗi Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.1 Chuỗi lượng giác & chuỗi Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.2 Khai triển một hàm số thành chuỗi Fourier . . . . . . . . . . . . . . . 77

6.3 Khai triển hàm số chẵn, hàm số lẻ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

6.4 Khai triển hàm số tuần hoàn với chu kỳ bất kỳ . . . . . . . . . . . . . 84

6.5 Khai triển chuỗi Fourier hàm số trên đoạn [a, b] bất kì . . . . . . . . . 86

6.6 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Chương 2 . Phương trình vi phân (11 LT + 12 BT) . . . . . . . . . . . . . . 93

1 Các khái niệm mở đầu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

2 Phương trình vi phân cấp một . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

2.1 Đại cương về phương trình vi phân cấp một . . . . . . . . . . . . . . . 96

2.2 Các phương trình khuyết . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

2.3 Phương trình vi phân với biến số phân ly . . . . . . . . . . . . . . . . 98

2.4 Phương trình vi phân đẳng cấp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

2.5 Phương trình đưa được về phương trình đẳng cấp . . . . . . . . . . . 99

2.6 Phương trình vi phân tuyến tính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

2.7 Phương trình Bernoulli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

2.8 Phương trình vi phân toàn phần . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

2.9 Thừa số tích phân . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

2.10 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

3 Phương trình vi phân cấp hai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

3.1 Đại cương về phương trình vi phân cấp hai . . . . . . . . . . . . . . . 107

3.2 Các phương trình khuyết . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

3.3 Phương trình vi phân tuyến tính cấp hai . . . . . . . . . . . . . . . . 109

3.4 Phương trình vi phân tuyến tính cấp hai có hệ số hằng số . . . . . . . 116

3.5 PTVP tuyến tính đưa được về PTVP tuyến tính với hệ số hằng . . . . 120

3.6 Phương trình Euler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

3.7 Phương trình Chebysev . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

3.8 Đọc thêm: Phương pháp đặc trưng giải PTVP tuyến tính cấp n với hệ

số hằng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

3.9 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

4 Đại cương về hệ phương trình vi phân cấp một . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

4.1 Các loại nghiệm của hệ PTVP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

4.2 Mối liên hệ giữa PTVP cấp n và hệ n PTVP cấp một . . . . . . . . . . 127

2

MỤC LỤC 3

5 Hệ phương trình vi phân tuyến tính cấp một . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.1 Hệ PTVP TT cấp một thuần nhất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.2 Hệ PTVP TT cấp một không thuần nhất . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

5.3 PP biến thiên hằng số giải hệ PTVP TT cấp một . . . . . . . . . . . . 131

6 Hệ PTVP TT thuần nhất với hệ số hằng số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

6.1 Phương pháp đặc trưng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

6.2 Phương pháp khử . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

6.3 Bài tập ôn tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Chương 3 . Phương pháp toán tử Laplace (8 LT + 7 BT) . . . . . . . . . . . 139

1 Phép biến đổi Laplace và phép biến đổi ngược . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

1.1 Phép biến đổi Laplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

1.2 Phép biến đổi Laplace nghịch đảo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

2 Phép biến đổi của bài toán với giá trị ban đầu . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

2.1 Phép biến đổi của đạo hàm, nghiệm của bài toán giá trị ban đầu . . . 145

2.2 Phép biến đổi Laplace của hàm số f (t) có dạng f (t) = tg (t) . . . . . . 147

2.3 Phép biến đổi Laplace của tích phân . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

3 Phép tịnh tiến và phân thức đơn giản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

3.1 Phép tịnh tiến . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

3.2 Phép biến đổi Laplace ngược của các hàm phân thức . . . . . . . . . . 150

4 Đạo hàm, tích phân và tích các phép biến đổi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

4.1 Tích chập - Phép biến đổi Laplace của tích chập . . . . . . . . . . . . 154

4.2 Vi phân của phép biến đổi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

4.3 Tích phân của phép biến đổi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

4.4 Phép biến đổi Laplace của hàm Heaviside và tịnh tiến trên trục . . . 158

4.5 Bài toán giá trị ban đầu đối với PTVP có hệ số là hàm số







LINK DOWNLOAD

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: