R ´

OWNANIA R ´

O ˙

ZNICZKOWE ZWYCZAJNE, SEMESTR LETNI 2012/2013

WYK LAD I ´

CWICZENIA W TYGODNIU ZACZYNAJA ÇYM SIE

¸ 22.04.2013

Wyk lad

1. Metoda uzmienniania parametrów dla liniowych równań różniczkowych zwyczajnych niejednorodnych (dokończenie).

2. Ca lki pierwsze uk ladów równań stopnia pierwszego.

3. Uk lady równań liniowych - wst¸epne informacje.

Sugerowane zadania do przerobienia na ´

cwiczeniach

(niekt´

ore zadania mog¸

a by´

c opuszczone, inne za´

s dodane)

1. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′′ − 3 y′′ + 3 y′ − y = 4 et.

2. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y(4) + 2 y′′ + y = 3 sin t − 5 cos t.

3. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′′ − 4 y′ = t + 3 cos t + e 2 t.

3

4. Znaleźć rozwi¸

azanie szczególne równania y′′ + 4 y =

na przedziale na którym równanie ma sens, sin t

np. (0 , π).

5. Dane s¸

a rozwi¸

azania y 1( t) = et, y 2( t) = tet, y 3( t) = e−t odpowiedniego równania jednorodnego, gdzie y′′′ − y′′ − y′ + y = g( t), przy czym g( t) jest dan¸a funkcj¸a. Znaleźć rozwi¸azanie szczególne powyższego równania niejednorodnego (oczywiście wzory b¸eda zależeć od funkcji g( t)). W szczególności, obliczyć dla funkcji g( t) = et ln t, t > 0.

Zadania domowe

1. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′ − 2 y′ − 3 y = 3 e 2 t.

2. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′ − 2 y′ − 3 y = − 3 te−t.

3. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′ + 9 y = t 2 e 3 t + 6.

4. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′ + 2 y′ + 5 y = 3 sin 2 t.

5. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′ + 2 y′ = 3 + 4 sin 2 t.

6. Znaleźć rozwi¸

azanie problemu pocz¸

atkowego y′′ − 2 y′ + y = tet + 4, y(0) = 1, y′(0) = 1.

7. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′′ − y′′ − y′ + y = 2 e−t + 3.

8. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′′ + y′′ + y′ + y = e−t + 4 t.

9. Znaleźć rozwi¸

azanie zagadnienia poczatkowego y′′′ − 3 y′′ + 2 y′ = t + et, y(0) = 1, y′(0) = − 1 , 4

y′′(0) = − 3 .

2

10. Wyznaczyć odpowiedni¸

a form¸

e rozwi¸

azania szczególnego równania y(4) − 2 y′′ + y = et + sin t, ale nie obliczać wspó lczynników nieoznaczonych.

11. Wyznaczyć odpowiedni¸

a form¸

e rozwi¸

azania szczególnego równania y(4) + 4 y′′ = sin 2 t + tet + 4, ale nie obliczać wspó lczynników nieoznaczonych.

12. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′ + y = tan t, 0 < t < π .

2

13. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′ + 4 y′ + 4 y = t− 2 e− 2 t, 0 < t.

et

14. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′ − 2 y′ + y =

.

1 + t 2

15. Znaleźć rozwi¸

azanie szczegolne równania t 2 y′′ − 2 y = 3 t 2 − 1, t > 0. Rozwi¸azaniami równania jednorodnego s¸

a funkcje y 1( t) = t 2 oraz y 2( t) = t− 1.

16. Znaleźć rozwi¸

azanie szczegolne równania ty′′ − (1 + t) y′ + y = t 2 e 2 t, t > 0. Rozwi¸azaniami równania jednorodnego s¸

a funkcje y 1( t) = 1 + t oraz y 2( t) = et.

17. Znaleźć rozwi¸

azanie szczegolne równania t 2 y′′ − 3 ty′ + 4 y = t 2 ln t, t > 0. Rozwi¸azaniami równania jednorodnego s¸

a funkcje y 1( t) = t 2 oraz y 2( t) = t 2 ln t.

18. Znaleźć rozwi¸

azanie ogólne równania y′′′ + y′ = tan t, 0 < t < π/ 2.

1

19. Znaleźć rozwi¸

azania zagadnienia pocz¸

atkowego y′′′ + y′ =

, y(0) = 2, y′(0) = 1, y′′(0) = − 2.

cos t

20. Dane s¸

a t, t 2, 1 /t rozwi¸

azania równania jednorodnego odpowiadaj¸

acego równaniu

t 3 y′′′ + t 2 y′′ − 2 ty′ + 2 y = 2 t 4, t > 0. Znaleźć rozwi¸azanie szczególne tego równania.