www.VNMATH.com                                                         1

                                 . .
                       `   ˆ
                      BAI TAP PHU O NG TR`
                           .                      ˆ
                                         INH VI PHAN

                  . .
    1)     '
         Gia i phu o ng tr
                         nh:    2xy y” = y 2 − 1


       ’
  HD giai:      - 
                Dat
                  .   y =p: 2xpp = p2 − 1
    .     2                   2pdp     dx                      √
  V i x(p − 1) = 0 ta co :
   o                               =     ⇔ p2 − 1 = C1 ⇔ p = ± C1 x + 1
                             p2 − 1    x
      dy    √                  2            3
  p=      = C1 + 1 ⇒ y =         (C1 x + 1) 2 + C2
      dx                     3C1

                  . .            √
    2)     '
         Gia i phu o ng tr
                         nh:        y.y” = y


                                        dp                     . .                           √        dp
       ’
  HD giai:      - 
                Dat
                  .   y = p ⇒ y” = p          (ham theo y). Phu o ng tr
                                                                            '.
                                                                       nh tro thanh:
                                                                                                yp      =p
                                        dy                                                            dy
    .                    . .     . .                    dy       √         dy    √
  V i
   o     p=0       ta d u o c phu o ng tr
                       .                nh:      dp = √ ⇒ p = 2 y + C1 ⇔    = 2 y + C1 ⇒
                                                         y                 dx
       dy
dx = √
    2 y + C1
    .            '
                                          √        C1      √
  T d nghi^m t^ ng qua t:
   u o     e
            .   o                   x=       y−      ln |2 y + C1 | + C2
                                                   2
  Ngoai ra
             y = c:          ~
                        h ng cu ng la nghi^m.
                         a                e
                                           .


                  . .
    3)     '
         Gia i phu o ng tr
                         nh:    a(xy + 2y) = xyy


       ’
  HD giai: a(xy + 2y) = xyy ⇒ x(a − y)y = −2ay
                            . .           . .      . .     .         a−y       2a
   
  N^ u
   e      y = 0,   ta co phu o ng tr
                                   nh tu o ng d u o ng v i
                                                         o              dy = − dx ⇔ x2a y a e−y = C
                                                                      y        x
  Ngoai ra
             y=0       ~
                       cu ng la nghi^m.
                                   e
                                    .


                  . .
    4)     '
         Gia i phu o ng tr
                         nh:    y” = y ey


                                        dp                . .                   dp
       ’
  HD giai:      - 
                Dat
                  .   y = p ⇒ y” = p          thay vao phu o ng tr
                                                                 nh:      p      = pey
                                        dy                                      dy
    .          dp                       dy                 dy
  V ip
   o      =0:     = ey ⇔ p = ey + C1 ⇒     = ey + C1 ⇔ y         = dx
               dy                       dx               e + C1
    .                         dy      1    ey + C1 − ey       1                          ey dy     y
  V i
   o      C1 = 0 ta co:
                                  =                    dy =     (y −                          ) =    −
                           ey + C1    C1      ey + 1          C1                       ey + C1     C1
1
   ln(ey + C1 )
C1                      
                dx      −e−y                                  ´
                                                              nˆ u C1 = 0
                                                               e
     .
  nhu v^y:
        a
        .             =     1
             ey + C1  (y − ln |ey + C1 |)                     ´
                                                              nˆ u C1 = 0.
                                                               e
                           C1
                    
  Ngoai ra y = C : h ng la m^ t nghi^m
                   a        o      e
                              .      .


                  . .                                           .
    5)     '
         Gia i phu o ng tr
                         nh:    xy = y(1 + ln y − ln x)      v i
                                                               o     y(1) = e
2                                 www.VNMATH.com

                - .     . .               y          y
         ’
    HD giai:    Du a phu o ng tr    
                                nh v^:
                                     e      (1 + ln ), d at y = zx d u.o.c: xz = z ln z
                                            y =        .          .
                                          x          x
                     dz     dx                     y
    • z ln z = 0 ⇒        =    ⇒ ln z = Cx hay ln = Cx ⇔ y = xeCx
                   z ln z   x                      x
    y(1) = e → C = 1. V^y y = xex
                          a
                          .


                   . .
     6)     '
          Gia i phu o ng tr
                          nh:   y”(1 + y) = y 2 + y



                - 
                                         dz               . .             dz    dy
         ’
    HD giai:    Dat
                  .   y = z(y) ⇒ z = z        thay vao phu o ng tr
                                                                 nh:       =
                                         dy                              z+1   y+1
                                                             dy
    ⇒ z + 1 = C1 (y + 1) ⇒ z = C1 y + C1 − 1 ⇔                       = dx (∗)
                                                       C1 y + C1 − 1
    • C1 = 0 ⇒ (∗)    cho   y =C −x
                             1
    • C1 = 0 ⇒ (∗)    cho      ln |C1 y + C1 − 1| = x + C2
                            C1
    Ngoai ra
              y=C     la nghi^m.
                             e
                              .
                                                         1
                e   o'
    To m lai nghi^m t^ ng qua t:
                                    y = C, y = C − x;      ln |C1 y + C1 − 1| = x + C2
          .      .
                                                         C1

                   . .
                                            2
     7)     '
          Gia i phu o ng tr
                          nh:   y = y2 −
                                            x2


    HD giai: Bi^ n d o i (3) v^ dang: x2 y = (xy)2 − 2 (∗)
           ’     
                 e  ^'       
                              e .
    - at z = xy ⇒ z = y + xy thay vao (∗) suy ra:
    D                               
      .


                                                  dz    dx            z−1
                      xz = z 2 + z − 2 ⇔              =    ⇔      3
                                                                          = Cx
                                            z2   +z−2   x             z+x
                   xy − 1
    V^y TPTQ:
     a
     .                    = Cx3 .
                   xy + 2

                   . .
     8)     '
          Gia i phu o ng tr
                          nh:   yy” + y 2 = 1



                - 
                                            dz
         ’
    HD giai:    Dat
                  .   y = z(y) ⇒ y” = z.
                                            dy
                   . .            z         dy             C1
            '
    Bi^ n d o i phu o ng tr
      e   ^                    
                           nh v^:
                                e
                                     2
                                       dz =    ⇔ z2 = 1 + 2
                                1−z          y              y
      dy           C1            dy
    ⇒     =± 1+ 2 ⇔±                     = dx ⇒ y 2 + C1 = (x + C2 )2
      dx            y               C1
                                1+ 2
                                    y
             '           2                2
    Nghi^m t^ ng qua t: y + C1 = (x + C2 )
        e
        .   o      



                   . .
                                                            √
     9)     '
          Gia i phu o ng tr
                          nh:   2x(1 + x)y − (3x + 4)y + 2x 1 + x = 0


                       3x + 4             1
         ’
    HD giai: y −                .y = − √     ; x = 0, x = −1
                      2x(x + 1)          x+1
             '          '      . .                 
    Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
        e
        .   o                         nh thu^ n nh^ t:
                                              a     a
      dy        3x + 4         2    1                Cx2
         =               dx = ( −         )dx ⇔ y = √
      y        2x(x + 1)       x 2(x + 1)             x+1
www.VNMATH.com                                                            3

                                      1          1
                    
   Bi^ n thi^n h ng s^ :
     e      e   a     o         C =−    2
                                          ⇒ C = − + ε.
                                      x          x
                                          x2  1
    .      e
           .   o'
   V^y nghi^m t^ ng qua t:
    a                              y=√      ( + ε)
                                         x+1 x


                    . .
                                                         y(0) = 0
    10)      '
           Gia i phu o ng tr
                           nh:      y” = e2y       '
                                                 thoa
                                                         y (0) = 0


                                            dz      . .                             dz         z2   e2y
        ’
   HD giai:        - 
                   Dat
                     .   z = y → y” = z.         phu o ng tr     '.
                                                            nh tro thanh
                                                                              z.      = e2y ⇔    =     +ε
                                            dy                                      dy         2     2
                           1
   y (0) = y(0) = 0 ⇒ ε = − . V^y z 2 = e2y − 1. T. d :
                                a
                                .                   u o
                           2
                 dy √ 2y                 dy                              √
             z=     = e −1⇒           √                     ’ ´
                                                = x + ε. d ˆ i biˆ n t = e2y − 1
                                                          ¯o e
                 dx                     e2y − 1
                                        √
                                  arctg e2y − 1 = x + ε
                                                                        1
   y(0) = 0 ⇒ ε = 0. V^y nghi^m ri^ng thoa d i^u ki^n d bai: y = ln(tg 2 x + 1).
                       a
                       .      e
                              .     e        ' e    e
                                                      .  ^ 
                                                           e
                                                                        2

                                    . .
    11)     m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
           T      e
                   .    e    '             nh:           xy + 2y = xyy
                           ~
                     thoa ma n d  u ki^n d u
                        '      i^
                                 e     e
                                       .  ^
                                           a        y(−1) = 1.


        ’                   . .                                                                           - .
   HD giai:          
                   Vi^ t phu o ng tr
                     e              nh lai:
                                         .  x(1 − y)y = −2y ;          do   y(−1) = 1   n^n
                                                                                         e       y ≡ 0.         
                                                                                                          Du a v^
                                                                                                                e

   . .                             1−y         dx
phu o ng tr           
           nh ta ch bi^ n:
                      e               dy = −2
                                    y          x
                                                                           . .             1
   t         '
   ch ph^n t^ ng qua t:
         a   o                 x2 ye−y = C .         
                                                 Thay d i^u ki^n vao ta d u o c
                                                         e    e
                                                              .         .           C=     .   V^y t
                                                                                                  a
                                                                                                  .  ch ph^n
                                                                                                           a
                                                                                           e
  e    
ri^ng c^n t
       a   m la:
                         x2 ye1−y = 1.

                                                         . .
    12)     
           B ng ca ch d a t
            a         .      y = ux,     ~     '
                                           ha y gia i phu o ng tr
                                                                nh:    xdy − ydx −        x2 − y 2 dx = 0. (x  0)


           ’ -                                        . .                                     . .
√ HD giai: Dat y = ux; du = udx + xdu thay vao phu o ng tr . .va
                .                                             nh                       '
                                                                                        gia n u o c
                                                                                                     x: xdu −
  1 − u2 dx = 0. Ro rang u − ±1 la nghi^m. khi u ≡ ±1 d u.a phu o ng
                  ~                   e
                                        .                                              tr            
                                                                                          nh v^ ta ch bi^ n:
                                                                                               e         e
  du      dx
       =     . TPTQ: arcsin u − ln x = C (do x  0).
1 − u2     x
                      . .                       y
                '
   V^y NTQ cu a phu o ng tr
     a
     .                      nh: y = ±x; arcsin   = ln x + C .
                                                x

                                    . .
    13)     m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
           T      e
                   .    e    '             nh:             xy =       x2 − y 2 + y
                                ~
                          thoa ma n d  u ki^n d u
                             '      i^
                                      e     e
                                            .  ^
                                                a       y(1) = 0.


        ’
   HD giai:
                                                                            y2 y
                              xy =        x2 − y 2 + y ⇐⇒ y =          1−     +
                                                                            x2 x
               y
   d at
   .    u=        hay   y = ux        y = xu + u
                                   suy ra
               x
      . .
                                       √             du      dx
   phu o ng tr
              nh thanh:
                                  xu = 1 − u2 ⇐⇒ √        =
                                                    1 − u2   x
4                                     www.VNMATH.com

    ⇐⇒ arcsin u = ln Cx
       '  ~
    thoa ma n d i^u ki^n d u
               e    e
                      .  a
                          ^          y(1) = 0   khi   C = 1.   V^y nghi^m
                                                                a
                                                                .      e
                                                                       .         y = ±x.

                                     . .
     14)     m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
            T      e
                    .    e    '             nh:        y sin x = y ln y
                                                    π
                           ~
                     thoa ma n d  u ki^n d u
                        '      i^
                                 e     e
                                       .  ^
                                           a      y( ) = e.
                                                    2


         ’
    HD giai:
                                                                dy       dx
                                  y sin x = y ln y ⇐⇒                 =
                                                               y ln y   sin x
                                                                   x
                                                 x           C tan
                                ⇐⇒ ln y = C tan    ⇐⇒ y = e        2
                                                 2
                                                                     x
                                     π                           tan
       '  ~   
    thoa ma n d i^u ki^n
                 e    e
                      .       d u y( ) = e khi C = 1. V^y y = e
                              a
                               ^                        a
                                                        .
                                                                     2.
                                     2

                                     . .
     15)    T                '
             m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
                    e
                    .    e                  nh:            (x + y + 1)dx + (2x + 2y − 1)dy = 0
                                       ~
                                 thoa ma n d  u ki^n d u
                                    '      i^
                                             e     e
                                                   .  ^
                                                       a        y(0) = 1.


         ’
    HD giai:   - 
               Dat x + y =  z =⇒ dy = dz − dx
                 .
       . .
    phu o ng tr
               nh thanh:
                           (2 − z)dx + (2z − 1)dz = 0;               '
                                                                    gia i ra   x − 2z − 3 ln |z − 2| = C .   V^y
                                                                                                              a
                                                                                                              .
x + 2y + 3 ln |x + y − 2| = C
      '   ~
   thoa ma n d i^u ki^n d u y(0) = 1 khi C = 2.
               e    e   a
                           ^
                      .


                                     1
     16)     
            B ng ca ch d a t
             a         .     y=     r^i d a t z = ux,ha y gia i
                                        
                                        o  .
                                                         ~     '

              . .
                                     z
           phu o ng tr
                     nh:     (x2 y 2 − 1)dy + 2xy 3 dx = 0


                        1    . .                                                                           . .
         ’
    HD giai:     - 
                 Dat
                   .    y =
                          d u o c:
                           .               (z 2 − x2 )dz + 2zxdx = 0;              
                                                                                   r^i d at
                                                                                    o  .    z = ux,    du o c
                                                                                                          .
                        z
(u2 − 1)(udx + xdu) + 2udx = 0

                                                dx u2 − 1
                                        ⇐⇒        + 3     du = 0
                                                x  u +u
                                            u2 + 1           x(u2 + 1)
                         ⇐⇒ ln |x| + ln            = ln C ⇐⇒           =C
                                              |u|                u
                 1      . .
    thay   u=        d u o c nghi^m
                      .         e
                                 .     1 + x2 y 2 = Cy .
                xy

                                           . .
     17)     m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
            T      e
                    .   o'         '             nh sau:                y − xy = x + x3


         ’
    HD giai:
    - ^       . .                                         '
    Day la phu o ng tr
                     nh tuy^ n t
                             e   nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                      a             e
                                                      .    o          


                                                       x2   x2
                                             y = Ce 2 .        +1
                                                            2
.
www.VNMATH.com                                               5



                                           . .
 18)   T      e
               .   o'         '
        m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
                                                 nh sau:                y − y = y2.


     ’        - ^       . .                                    '
HD giai:      Day la phu o ng tr
                               nh ta ch bi^ n va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                           e           e
                                                          .    o          

                                                 y
                                         ln |       | = x + C.
                                                y+1


                               . .
                                                                   y
 19)   T          '
        m nghi^m cu a ca c phu o ng tr
               e
               .                     nh sau:               y +     = ex
                                                                   x


     ’
HD giai:
- ^       . .                                                                          C  x ex
Day la phu o ng tr
                        
                  nh tuy^ n t
                         e                             '
                             nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                  a             e    o                          y = +e − .
                                                  .
                                                                                       x    x

                               . .
 20)   T          '
        m nghi^m cu a ca c phu o ng tr
               e
               .                     nh sau:               y − y = y3.


     ’        - ^       . .                                    '
HD giai:      Day la phu o ng tr
                               nh ta ch bi^ n va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                           e           e
                                                          .    o          


                                    C + x = ln |y| − arctgy.


                . .
                                      y      y          .             π
 21)     '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:     y =     + sin ,       v i
                                                       o     y(1) =
                                      x      x                        2


     ’                                       . .           '.
HD giai: y = zx ⇒ y = z x + z ,                      nh tro thanh:
                                          phu o ng tr         

                               dz     dx         z                      z
              z x = sin x ⇔         =    ⇔ ln |tg | = ln |x| + ln C ⇔ tg = Cx
                              sin z   x          2                      2
                                  y                π
 a      e   o'
V^y nghi^m t^ ng qua t:
                             tg    = Cx; y(1) = ⇒ C = 1.
 .      .
                                 2x                2
             y
V^y:
 a
 .     tg      = x.
            2x

                . .
                                          y           y
 22)     '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:     (x − y cos )dx + x cos dy = 0
                                          x           x


              - 
                    y                              . .            . .     .
     ’
HD giai:      Dat
                .     =z ⇒y =zx+z                                             
                                                           nh d u o c d u a v^ dang:
                                                phu o ng tr    .           e .
                    x
                                                        dx
              x cos z.z + 1 = 0 ⇔        cos zdz = −       + C ⇔ sin z = − ln |x| + C
                                                        x
                      y
V^y TPTQ:
 a
 .              sin     = − ln |x| + C
                      x

                . .
 23)     '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:     (y 2 − 1)x2 y 2 + y (x4 − y 4 ) = 0


     ’              . .           '           .                .
HD giai:      La phu o ng tr
                                     a            '
                            nh d a ng c^ p nhu ng gia i kha ph c tap.
                                                              u    .
6                                    www.VNMATH.com

           . .                          .                                   y2         x2
    Xem phu o ng tr              
                   nh b^ c hai d o i v i
                        a
                        .       ^     o           y:  = (x4 + y 4 )2 ⇒ y1 = 2 ; y2 = − 2 .
                                                                            x          y
      .                                                   x       3    3
     u o              e   o'
    T d co hai ho nghi^m t^ ng qua t:
                                                  y=          ; x + y = C2
                  .     .
                                                      C1 x + 1

                     . .
     24)      '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:    y 2 + x2 y = xyy


                                                            y2
         ’               . .                               x2                 . .                 
    HD giai:     Vi^ t phu o ng tr
                   e              nh lai
                                       .       y =      y           d ay la phu o ng tr
                                                                    ^                                    '
                                                                                       nh thu^ n nh^ t, gia i
                                                                                              a     a
                                                        x
                                                            −1
                                               y
      . .
               e
               .   o'
ra d u o c nghi^m t^ ng qua t:
    .                             y 2 = Cxe x

                                     . .
     25)    T                '
             m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
                    e
                    .    e                  nh:                 (x + y − 2)dx + (x − y + 4)dy = 0
                                    ~
                              thoa ma n d  u ki^n d u
                                 '      i^
                                          e     e
                                                .  ^
                                                    a                y(1) = 0.



                 - 
                         x   =u−1                    . .            . .
         ’
    HD giai:     Dat
                   .                     thay vao phu o ng tr
                                                            nh d u o c:
                                                                  .
                         y   = v + 3.
                                               . .                                    '
   (u + v)du + (u − v)dv = 0,       d ay la phu o ng tr
                                    ^                       
                                                              a     
                                                       nh thu^ n nh^ t co t
                                                                    a     ch ph^n t^ ng qua t la:
                                                                                 a   o          
u + 2uv − v 2 = C .
 2
                                     . .
    V^y t
     a
     .        a   o'         '              nh ban d u la:
        ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr       a
                                                      ^                       x2 + 2xy − y 2 − 4x + 8y = C

                     . .
     26)      '
            Gia i phu o ng tr
                            nh     (x + y − 2)dx + (x − y + 4)dy = 0.



                 - 
                        x    =X −1         . .
         ’
    HD giai:     Dat
                   .               ,    phu o ng tr
                                                   nh thanh:
                                                         
                        y    =Y +3
                                     (X + Y )dX + (X − Y )dY = 0
                       .     . .                 dX       1−u
    d at
    .    Y = uX   d u a phu o ng tr
                                         
                                     nh v^
                                          e         +              du = 0.
                                                 X     1 + 2u − u2
      '
    Gia i ra   X 2 (1 + 2u − u2 ) = C   hay   x2 + 2xy − y 2 − 4x + 8y = C .

                                               . .
                                                                                        2xy
     27)     m t ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr
            T         a   o'         '             nh sau:               b) y =           .
                                                                                       x2− y2


                 - ^       . .                                               y               . .
         ’
    HD giai:     Day la phu o ng tr
                                      '     
                                   nh d a ng c^ p, ta d a t
                                               a       .              z=     .   Khi d phu o ng tr
                                                                                       o            nh tr^n
                                                                                                           e
                                                                             z
                z(1 + z 2 )        1     2z         dx
  '.
tro thanh
         xz =              . Hay ( −         )dz =    . Suy ra nghi^m
                                                                    e
                                                                    .                        '      . .
                                                                                            cu a phu o ng tr
                                                                                                            nh
                   1−z 2           z 1+z    2       x
         z
nay la
            = Cx, C = 0.
       1 + z2
                        . .                      2   2
    .       e
            .    '
   V^y nghi^m cu a phu o ng tr
    a                           nh d ~ cho la x + y = C1 y, C1 = 0.
                                     a      



                                                . .
                                                                                     2x + y − 1
     28)    T           '          '
             m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
                    e
                    .   o                            nh sau:               y =                .
                                                                                     4x + 2y + 5


         ’       -                    . .            .   
    HD giai:     Dat
                   .   u = 2x + y   phu o ng tr
                                               nh d u a v^ dang
                                                         e .

                                               du   5u + 9
                                                  =        .
                                               dx   2u + 5
www.VNMATH.com                                                        7

           . .                    . .
     '
  Gia i phu o ng trnh nay ta d u o c nghi^m 10u + 7 ln |5u + 9| =
                               .         e
                                           .                                     25x + C.
                         . .           ~ cho la 10y + 7 ln |10x + 5y
   .        .     '
  V^y nghi^m cu a phu o ng tr
   a        e                  nh d a                                         = 9| − 5x = C.

                                                    . .
     29)    T         a   o'         '
             m t ch ph^n t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
                                                          nh sau:

                    (x − y + 4)dy + (y + x − 2)dx = 0


       ’         - ^       . .            .           '           . .   
  HD giai:       Day la phu o ng tr
                                  nh d u a v^ dang d a ng c^ p d u o c b ng ca ch d a t
                                             e  .         a    .      a         .                 x =
                            . .    dv    u+v                . .                               . .
u + 1, y = v − 3,     ta d u o c
                          .          =        .     '
                                                   Gia i phu o ng tr                  '
                                                                    nh ta co nghi^ m cu a phu o ng
                                                                                 e
                                                                                  .
                                   du   −u + v
tr
  nh la
           v 2 − 2uv − v 2 = C.
                     . .
   .      e
          .   '              nh d ~ cho la
  V^y nghi^m cu a phu o ng tr
   a                             a                  y 2 − x2 − 2xy − 8y + 4x = C1 .

                                                                           . .
      30)    a) T              o     e
                                         .
                                              '                   '
                 m mi^n ma trong d nghi^ m cu a bai toa n Cauchy cu a phu o ng tr
                      e
                                                                       √          nh

                             ^    
                                   o    .           
                         sau d ay t^ n tai va duy nh^ t
                                                     a           y =       x − y.
                                                . .
                   a   o'          '
         m t ch ph^n t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
     b) T                                            nh sau:             (x2 − y 2 )dy − 2xydx = 0.


       ’
  HD giai:
                                 
                                  a       e
                                          .       
  a) Bai toa n Cauchy co duy nh^ t nghi^m trong mi^n
                                                e
                 2              .
  D = {(x, y) ∈ R |x − y ≥ δ} v i δ  0 tuy  .
                               o           y

     - .     . .                         dy     xy         - ^       . .
  b) Du a phu o ng tr    
                     nh v^ dang
                          e                 = 2     .      Day la phu o ng tr
                                                                                  '     
                                                                             nh d a ng c^ p, ta d a t
                                                                                       a       
                             .                                                                     .
                                         dx  x − y2
     y               . .
z=     .   Khi d phu o ng tr
               o                       '.
                             nh tr^n tro thanh
                                   e        
     x
                                                 z(1 + z 2 )
                                            xz =             .
                                                  1 − z2
            1  2z         dx
  Hay      ( −    2
                    )dz =    .
            z 1+z         x
                        . .                              z
             .   '
  Suy ra nghi^m cu a phu o ng tr
             e                  nh nay la
                                                           = Cx, C = 0.
                                                      1 + z2
                     . .                                2    2
   .      e
          .   '              nh d ~ cho
  V^y nghi^m cu a phu o ng tr
   a                             a                la x + y = C1 y, C1 = 0.
                                                    


                 .                             .  2x   2x   2
     31)                   
           a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto
                u          a     e 
                                  .                 {e , xe , x } la h^ d oc l^p tuy^ n t nh.
                                                                     e ^
                                                                      .   .   a
                                                                              .
                                                                                    
                                                                                    e   
                                           . .
                   a   o'         '
         m t ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr
     b) T                                         nh sau:      (x − y)dy − (x + y)dx = 0;


       ’
  HD giai:
          i       ~     e'       e ^    a     
  a) Dung d. nh ngh a ki^ m tra h^ d oc l^p tuy^ n t
                                               e   nh .
                                  .   .   .
     - .     . .                                x+y      - ^       . .
  b) Du a phu o ng tr    
                     nh v^ dang
                          e               y =       .    Day la phu o ng tr
                                                                                '     
                                                                           nh d a ng c^ p, ta d a t
                                                                                     a       
                             .                                                                   .
                                                x−y
     y               . .
z=     .   Khi d phu o ng tr
               o                       '.
                             nh tr^n tro thanh
                                   e        
     x
                                                     1 + z2
                                             xz =           .
                                                     1−z
    '      . .                   . .
  Gia i phu o ng tr
                   nh nay ta d u o c
                              .
                                                                 y
                                           x2 + y 2 = Cearctg x .

                 .                           .     2      2
     32)                   
         a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto
               u           a     e 
                                 .                  {cos 2x, sin 2x, 2}
                                                                     e
                                                                      .   .    o
                                                                               .
                                                                                      
                                                                  la h^ phu thu^ c tuy^ n t nh.
                                                                                      e   
                                              .
                                    i      u              '
                              T nh d .nh th c Wronski cu a chu ng.
                                                              
                                            . .
      b) T         a   o'         '
          m t ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                                    nh sau:           (x − 2y + 1)dy − (x + y)dx = 0.
8                                   www.VNMATH.com

         ’
    HD giai:
                                              2           2
        .         .    o
                       .     
    a) H^ nay phu thu^c tuy^ n t
        e                   e    nh v 2 cos 2x + 2 sin 2x − 2 = 0.
                                       
          . .                   '   .           '               . .
    b) Phu o ng tr
                  nh nay co th^ d u a v^ dang d a ng c^ p, ta d u o c
                             e        e .          a       .

                                                           x+y
                                            y =                     .
                                                         x − 2y + 1
              1       1                        . .
    - 
    Dat
      .   u=x− , v =y+ ,             khi d phu o ng tr
                                         o                       '.
                                                       nh tr^n tro thanh
                                                             e        
              3       3
                                                           u+v
                                                 v =              .
                                                           u − 2v
             . .                   . .
                                            √                              1
                                                                          √ arctg(
                                                                                     √
                                                                                         2u)
      '
    Gia i phu o ng tr
                     nh nay ta d u o c
                                .       u2 + 2v 2 = Ce
                                                 √
                                                                            2             v
                                                                                               .
                                         √ arctg( 2 3x−1 )
                                          1
    Hay     (3x − 1)2 + 2(3y + 1)2 = C1 e 2         3y+1
                                                           .

                     . .
     33)      '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:    y 2 + x2 y = xyy


         ’          . .
    HD giai:     Phu o ng tr                 y = zx → y = z x + z
                            nh thu^ n nh^ t: d a t
                                   a     a    .
        . .                         z−1      dx
                      '.
                nh tro thanh
     Phu o ng tr                      dz =    → z − ln |z| = ln |x| + C
                                     z       x     y       y
                                                     − ln | | = ln |x| + C
                                                   x       x

                     . .
     34)      '
            Gia i phu o ng tr
                            nh    y 2 + x2 y = xyy .


                                                               y2
         ’               . .                                  x2               . .                 
    HD giai:     Vi^ t phu o ng tr
                   e              nh lai
                                       .     y =           y         d ay la phu o ng tr
                                                                     ^                                    '
                                                                                        nh thu^ n nh^ t, gia i
                                                                                               a     a
                                                           x
                                                               −1
                                                 y
      . .
               e
               .   o'
ra d u o c nghi^m t^ ng qua t:
    .                             y 2 = Cxe x

                     . .
     35)      '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:    y” cos y + (y )2 sin y = y


         ’
    HD giai: y = C :        
                           h ng la m^ t nghi^m.
                            a       o
                                     .       e
                                             .
                     - 
                                                 dp
    y=C       
            (h ng). Dat
              a        .    y = p ⇒ y” = p               (ham theo
                                                                         y)
                                                 dy
                       dp                               . .
    thay vao (2):
                         cos y + p sin y = 1:       phu o ng tr      
                                                                nh tuy^ n t
                                                                       e   nh.
                       dy
        . .                               '
    Phu o ng tr
               nh thu^ n nh^ t co nghi^m t^ ng qua t:
                      a      a        e
                                       .   o                              p = C cos y.
      n thi^n h ng s^ d u.o.c C = tgy + C1 .
    bi^
      e     e    
                 a      .
                      o

      .          dy                                dy
    t d
     u o   p=        = sin y + C1 cos y ⇔                   = dx
                 dx                         sin y + C1 cos y
                                             y           1     1
                                          tg + 1 + 2 −
                                1            2          C1    C1
    t
    ch ph^n
          a            
                 d i d^ n:
                  e                 ln                          = x + C2
                                2
                              C1 + 1          y           1     1
                                         −tg + 1 + 2 +
                                              2          C1    C1

                     . .
                                             1
     36)      '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:    y +            =0
                                          2x − y 2


                                                                          1                . .
         ’
    HD giai:     Coi   x = x(y)           '
                                  la ham cu a
                                                   y   ta co :
                                                                   y =        thay vao phu o ng tr
                                                                                                  nh:
                                                                          x
www.VNMATH.com                                                    9

1      1                                     . .
  +          = 0 ⇔ x + 2x = y 2 :         phu o ng tr      
                                                     nh tuy^ n t
                                                            e   nh.
x   2x − y 2
                           . .
    e
    .   o'         '
Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr           
                                   nh thu^ n nh^ t:
                                          a     a    x = Ce−2y
                                2 2y          1         1      1
                 
Bi^ n thi^n h ng s^ : C (y) = y e
  e      e   a     o                 ⇒ C(y) = y 2 e2y − ye2y + e2y + C
                                              2         2      4
                                 . .                −2y   1 2 1    1
               '          '            nh: x = Ce
V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
 a        e   o                                        + y − y+
 .        .
                                                          2    2   4

                . .
 37)     '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:       xy” = y + x2


     ’
HD giai:    - 
            Dat
              .   y = p,           '.
                             (1) tro thanh:
                                               xp − p = x2          
                                                                  tuy^ n t
                                                                     e   nh
           '               . .                 
     .              '
Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
     e    o                        nh thu^ n nh^ t:
                                          a     a                  p = Cx
Bi^ n thi^n h ng s^ →
  
  e      e   
             a     
                   o     C(x) = x + C1
          dy                             x3       x2
Suy ra:      = x(x + C1 )        →y=        + C1 . + C2
          dx                             3        2

                . .
 38)     '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:       y 2 + yy” = yy


                                        . .           . .      . .     .                  dp
     ’
HD giai:    - 
            Dat
              .   p = y (p = 0),     phu o ng tr
                                                nh tu o ng d u o ng v i:
                                                                     o         p2 + yp      = yp
                                                                                          dy
          dp                         .     . .                    dp p
⇔p+y         = y,   xe t
                          y=0    d u a phu o ng tr
                                                       
                                                   nh v^:
                                                        e           + =1           
                                                                               (tuy^ n t
                                                                                   e   nh)
          dy                                                      dy y
            . .                                      C
     '
NTQ cu a phu o ng tr           
                    nh thu^ n nh^ t:
                           a     a              p=     ,                    
                                                           bi^ n thi^n h ng s^
                                                             e      e   a     o
                                                     y

                                                     y2
                                         ⇒ C(y) =       + C1
                                                     2

   .            y 2 + 2C1   dy   y 2 + 2C1    2ydy
Nhu v^y:
     a
     .      p=            ⇒    =           ⇒ 2      = dx
                    2y      dx       2y     y + 2C1
⇒ y 2 = A1 ex + A2 .
                                         x          x      2       x
Chu  : V^ tra i (yy ) = yy ⇔ yy = C1 e ⇔ ydy = C1 e dx ⇔ y = 2C1 e + C2
   y    e   



                . .                                          .
 39)     '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:       yey = y (y 3 + 2xey )    v i
                                                            o     y(0) = −1


                     1                    . .                   2
     ’
HD giai: yx =                      '
                           bi^ n d o i phu o ng tr
                             e   ^                    
                                                  nh v^:
                                                       e     x − x = y 2 e−y
                    xy                                          y
    e
    .   o'
Nghi^m t^ ng qua t:
                          x = y 2 (C − e−y )
y(0) = −1 ⇒ C = e.
          2     −y
V^y x = y (e − e
  a
  .                )

                . .
 40)     '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:       xy” = y + x


                                . .                              1
     ’
HD giai:    - 
            Dat
              .   y = p;                      '.
                                        nh tro thanh:
                             phu o ng tr                   p − p=1
                                                                 x
        o'
Nghi^m t^ ng qua t:
    e                     p = Cx               
                                    bi^ n thi^n h ng
                                      e      e   a         : C = ln |x| + C1
                                                          s^
                                                           o
    .
10                                   www.VNMATH.com


                           dy
                   ⇒p=        = (ln |x| + C1 )x ⇒ y =          (ln |x| + C1 )xdx + C2
                           dx
                                                                       x2          x2
                                                          = C1 x2 +       ln |x| −    + C2
                                                                       2           4

                     . .
      41)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:     y + xy = x3


                                                                                        x2
                                           . .
          ’
     HD giai:              '         '
                Nghi^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                     e
                     .    o                                   
                                                   nh thu^ n nh^ t
                                                          a     a             y = Ce− 2
                                              x2
                                      2     −
     bi^ n thi^n h ng s^ : C(x) = (x − 2)e 2 + ε
       
       e      e   
                  a     
                        o
                                           x2
      .      e
             .   o'
     V^y nghi^m t^ ng qua t:
      a                           y = εe− 2 + x2 − 2.

                     . .
      42)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:     (x2 − y)dx + xdy = 0


          ’     . .                               2     . .
     HD giai:           nh vi^ t lai: xy − y = −x , phu o ng tr
             Phu o ng tr     e   .                                        
                                                                nh thu^ n nh^ t:
                                                                       a     a                 xy − y = 0
      e   o'
co nghi^m t^ ng qua t: y = Cx bi^ n thi^n h ng s^ suy ra C = −x + ε
                                 
                                  e      e    
                                              a   
                                                  o
       .
   V^y nghi^m t^
    a      e    o'ng qua t : y = −x2 + εx
                        
    .      .



                     . .
                                        2   3          .
      43)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:     y − y= 2        v i
                                                      o     y(1) = 1
                                        x  x


                   . .                                                 3         1
          ’
     HD giai:   Phu o ng tr      
                           nh tuy^ n t
                                  e   nh:          y = Cx2 ; C =        4
                                                                           ⇒C =− 3 +ε
                                                                       x        x
              1
     y = εx2 − ;       y(1) = 1 ⇒ ε = 2
              x
                                                1
      .      e
             .   o'
     V^y nghi^m t^ ng qua t:
      a                           y = 2x2 −
                                                x

                     . .
      44)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:     (x + 1)(y + y 2 ) = −y


                                               . .                          1
          ’
     HD giai:   Xe t
                      y = 0,           '
                                bi^ n d o i phu o ng tr
                                  e   ^                    
                                                       nh v^ dang
                                                            e  .        y +    .y = −y 2
                                                                          x+1
           1            z                    .     . .                      1
     - 
     Dat
       .     = z ⇒ y = − 2 = −y 2 z       d u a phu o ng
                                                             nh v^ z −
                                                            tr    
                                                                   e           .z = 1.
           y            z                                                 x+1
              '                 . .                                                                
         e
         .   o          '
     Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                        nh thu^ n
                                               a            nh^ t: z = C1 (x + 1) bi^ n thi^n
                                                                a                   e      e    h ng s^
                                                                                                 a     o
C1 = ln |x + 1| + ε.
   V^y nghi^m: z = (x + 1)(ln |x + 1| + ε)
    a.       e
             .
                    ~
   ngoai ra y = 0 cu ng la nghi^m.
                              e
                               .
                                                   1
                 o'
     V^y nghi^m t^ ng qua t:
      a      e                    y=                             va
                                                                      y=0    nghi^m k di .
                                                                                  e    .
      .      .                                                                    .
                                        (x + 1)(ln |x + 1| + ε)

                     . .
                                                     1
      45)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:     2xy + y =
                                                    1−x


                - .     . .                                    1         1             . .
          ’
     HD giai:   Du a phu o ng tr    
                                nh v^ dang
                                     e  .              y +       y =                phu o ng tr      
                                                                                               nh tuy^ n
                                                                                                      e
                                                              2x     2x(1 − x)
t   
nh c^ p 1
     a
www.VNMATH.com                                                         11

                               C
       .   o'
   Nghi^m t^ ng qua t:
       e                    y=√ ,                         
                                          bi^ n thi^n h ng s^ :
                                            e      e   a     o
                                x
                                               √             √
                                           x             1     x+1
                             C (x) =              ⇒ C = ln | √     |+ε
                                      2x(1 − x)          2     x−1
                                                  √
                                       1 1          x+1
    a
    .      e
           .   o'
   V^y nghi^m t^ ng        qua t: y = √
                                            ln | √     |+ε
                                        x 2         x−1

                      . .
       46)     '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:     xy − y = x2 sin x


                       y                 . .
        ’
   HD giai: y −          = x sin x,   phu o ng tr      
                                                 nh tuy^ n t
                                                        e   nh. NTQ:                y = Cx               
                                                                                              bi^ n thi^n h ng
                                                                                                e      e   a
                       x
 
s^ :
 o
       e   o'
   Nghi^m t^ ng qua t:
                            y = (C − cos x)x
       .


                      . .
       47)     '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:     y cos2 x + y = tgx          '
                                                               thoa    y(0) = 0


                    . .
        ’
   HD giai:      Phu o ng tr      
                            nh tuy^ n t
                                   e   nh            →   NTQ     y = Ce−tgx ; y = tgx − 1       (m^t nghi^m
                                                                                                   o
                                                                                                   .      e
                                                                                                          .
ri^ng)
  e
   ⇒ NTQ: y = Ce−tgx + tgx − 1
   y(0) = 0 ⇒ C = 1. V^y nghi^m
                      a
                      .      e
                             .                         
                                                ri^ng c^n t
                                                  e    a   m:       y = tgx − 1 + e−tgx .

                      . .
                                          √
       48)     '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:     y       1 − x2 + y = arcsin x        '
                                                                        thoa    y(0) = 0


                                            . .
        ’
   HD giai:          e
                     .   o'         '
                 Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr      
                                                    nh tuy^ n t
                                                           e              
                                                               nh thu^n nh^ t:
                                                                      a    a                    y = Ce−arcsinx
    ~
    e   
   D^ th^ y nghi^m ri^ng:
        a       e
                .    e          y = arcsinx − 1
                  −arcsinx
   ⇒ NTQ: y = Ce                + arcsinx − 1
   y(0) = 0 ⇒ C = 1 ⇒            e
                                 .    e    
                             nghi^m ri^ng c^n t
                                           a   m:              y = e−arcsinx + arcsinx − 1


                                      . .
                                                                        1
       49)    m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
             T      e
                     .    e    '             nh:              y =
                                                                     2x − y 2
                        ~
                  thoa ma n d  u ki^n d u
                     '      i^
                              e     e
                                    .  ^
                                        a           y(1) = 0.


                                                         1        . .
        ’
   HD giai:      Xem   x       '
                           la a n ham, thay
                             ^                   y =     ,   phu o ng tr
                                                                          nh thanh
                                                                                
                                                         x
                                    1      1
                                      =        2
                                                 ⇐⇒ x − 2x = −y 2
                                    x   2x − y
   - ^       . .                                       '           '      . .         
   Day la phu o ng tr
                    nh tuy^ n t
                            e   nh c^ p m^t, nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                     a      o
                                            .       e
                                                    .   o                       nh tuy^ n
                                                                                        e
                  . .   .            −2y                 ng s^ d u.o.c NTQ:
                                                                 
nh thu^n nh^ t tu o ng u ng la x = Ce
t      a     a                          . Bi^ n thi^n h
                                               e      e    a     o  .


                                                y2 y                     1
                                          x = Ce−2y +
                                                    − +
                                                 2    2                  4
                                                  3
      '
   thoa     ~
          ma n d i^u ki^n d u y(1) = 0 khi C =
                e    e  a
                           ^                        .
                       .
                                                  4
                                                  3 −2y                  y2 y 1
   V^y
    a
    .         e
              .      '   ~
          nghi^m tho a ma n d i^u ki^n d u: x =
                              
                               e    e
                                    .  a
                                        ^           e   +                  − + .
                                                  4                      2  2 4
12                                            www.VNMATH.com


                      . .
                                                                                          z                . .
      50)      '
             Gia i phu o ng tr              
                                             e    
                             nh sau d ay, bi^ t r ng sau khi d a t
                                     ^           a            .                   y=      , ta nh^n d o c
                                                                                                    a.   u .
                                                                                          x2
                    . .                                                                        ∗   1 x
             m^t phu o ng tr
              o
              .
                                        
                           nh vi ph^n c^ p hai co m^ t nghi^m
                                    a   a          o
                                                    .       e
                                                            .                         ri^ng y =
                                                                                        e            e :
                                                                                                   2
                                            x2 y + 4xy + (x2 + 2)y = ex .


                                                       z x − 2z        z x2 − 4z x + 6z      . .
          ’
     HD giai:          - 
                       Dat
                         .     y = zx2 =⇒ y =                   ;y =                    . Phu o ng tr
                                                                                                     nh            thanh
                                                                                                                      
                                                          x3        x
                                                                              x4
                                                              ∗    e                  . .
:    z + z = ex ,        co m^ t nghi^m
                            o
                             .       e
                                     .             ri^ng la y =
                                                     e                        '
                                                                      , NTQ cu a phu o ng trnh thu^ n
                                                                                                       a              
                                                                                                                    nh^ t:
                                                                                                                      a
                                                                   2
                                                        . .
z = C1 cos x + C2 sin x.                 a
                                         .       '              nh ban d u la:
                                        V^y NTQ cu a phu o ng tr       a
                                                                         ^    

                                                     cos x  sin x  ex
                                               y = C1 2 + C2 2 + 2
                                                      x      x    2x


                                      . .
      51)    T                '
              m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
                     e
                     .    e                  nh:                    yey = y (y 3 + 2xey )
                                    ~
                              thoa ma n d  u ki^n d u
                                 '      i^
                                          e     e
                                                .  ^
                                                    a           y(0) = −1.


                                                                      1        . .                          2
          ’
     HD giai:          Xem         x       '
                                       la a n ham, thay
                                         ^                y =         ,   phu o ng tr
                                                                                       nh thanh
                                                                                                        x − x = y 2 e−y .
                                                                      x                                     y
            . .                                  . .    .                                          C
     '
NTQ cu a phu o ng tr      
                    nh tuy^ n t
                           e              
                               nh thu^n nh^ t tu o ng u ng la
                                      a    a                                             x=        ;               
                                                                                                         bi^ n thi^n h ng
                                                                                                           e      e   a
                                                                                                   y
      . .                                      .                             C   1
 
s^ d u o c
 o  .       C(y) = −e−y + C .              Nhu v^y NTQ la
                                                 a
                                                 .                    x=      − y.   Thay d i^u ki^n d u xa c d. nh
                                                                                            e    e
                                                                                                   .  a
                                                                                                       ^       i
                                                                             y ye
  . .            1       .
du o c
 .         C=     .   T d KL.
                        u o
                 e

                                . .
      52)    T          '
              m nghi^m cu a phu o ng tr
                     e
                     .                 nh                     y − y = cos x − sin x.
                         tho a d  u ki^n
                           '   i^
                                 e     e
                                       .      y   bi chn khi
                                                   .   a
                                                       .         x→∞


                                . .
          ’
     HD giai:            '
                       Gia i phu o ng tr      
                                        nh tuy^ n t
                                               e   nh ra              y = Cex + sin x
       '   
     tho a d i^u ki^n
              e    e
                   .           y   bi chn khi
                                    .   a
                                        .          x→∞         khi   C=0

                                      . .
      53)     m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
             T      e
                     .    e    '             nh:                       y + sin y + x cos y + x = 0
                                                                              π
                                         ~
                                   thoa ma n d  u ki^n d u
                                      '      i^
                                               e     e
                                                     .  ^
                                                         a             y(0) = .
                                                                               2


          ’
     HD giai:
                                                                                 y    y          y
                   y + sin y + x cos y + x = 0 ⇐⇒ y + 2 sin                        cos + x.2 cos2 = 0
                                                                                 2    2          2

                                                           y            y
                                              ⇐⇒                y + tan 2 + x = 0
                                                         2 cos2
                                                                2
                          y                          y               . .                     . .
     d at
          z = tan                =⇒ z =                                                   
       .
                          2                      y , phu o ng tr
                                                                nh thanh phu o ng tr
                                                                                    nh tuy^ n t
                                                                                            e   nh
                                                  2 cos2
                                                 2
                                                  −x
z + z = −x.              '
                       Gia i   ra: z = 1 − x + Ce
                                                π
        '  ~   
     thoa ma n d i^u
                  e            ki^n d u y(0) =
                                 e
                                 .  a
                                     ^             khi C = 0. V^y nghi^m ri^ng y = 2 arctan(1 − x).
                                                                 a
                                                                 .      e
                                                                        .   e
                                                2
www.VNMATH.com                                                      13



                                              . .
                                                                                          x
    54)   T      e
                  .   o'         '
           m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
                                                    nh sau:          y − x tan y =
                                                                                        cos y


       ’      -                           . .                   '.                               - ^
  HD giai:    Dat
                .   z = sin y,       o            nh d ~ cho tro thanh
                                 khi d phu o ng tr   a                    z − xz = x.         Day la
                                                                                                       
                                                                               x2
   . .                                            '
phu o ng tr       
           nh tuy^ n t
                   e         
                      nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la
                             a            e
                                            .    o                   z = Ce − 1.
                                                                                2
                                                             x2
                         . .
     .       e
             .    '
  V^y nghi^m cu a phu o ng tr
     a                         nh d ~ cho la sin y = z = Ce 2
                                   a                                    −1

                                              . .
    55)   T      e
                  .   o'         '
           m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
                                                    nh sau:             y − xy = x


       ’
  HD giai:
            . .                                                                             1 2
  - ^
  Day la phu o ng tr
                          
                    nh tuy^ n t
                           e                             '
                               nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                    a             e
                                                    .    o                        y = Ce 2 x − 1.

                                              . .
                                                                             y    √
    56)    m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
          T      e
                  .   o'         '                 nh sau:          y +     = x y.
                                                                             x


       ’      - ^       . .                                   '
  HD giai:    Day la phu o ng tr
                               nh Bernoulli va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                                      e
                                                        .    o          


                                        √       C  1
                                            y = √ + x2 .
                                                 x 5


                                  . .
                                                                 y
    57)    m nghi^m cu a ca c phu o ng tr
          T      e
                  .
                      '                 nh sau:        y −       = x3
                                                                 x


       ’
  HD giai:
  - ^       . .                                         '
  Day la phu o ng tr
                   nh tuy^ n t
                           e   nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                    a             e
                                                    .    o          

                                                   1
                                           y = Cx + x4 .
                                                   3


                                  . .
    58)   T          '
           m nghi^m cu a ca c phu o ng tr
                  e
                  .                     nh sau:       y − y = y2.


       ’
  HD giai:
  - ^       . .                                   '
  Day la phu o ng tr
                   nh Bernoulli va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                          e
                                            .    o          

                                                   1
                                         y2 =                .
                                                Ce−2x   −1


                                  . .
                                                                 y
    59)   T          '
           m nghi^m cu a ca c phu o ng tr
                  e
                  .                     nh sau:        y +       = sin x
                                                                 x


       ’
  HD giai:
  - ^       . .                                         '
  Day la phu o ng tr
                   nh tuy^ n t
                           e   nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                    a             e
                                                    .    o          

                                           C sin x
                                      y=     +     − cos x.
                                           x   x
14                                www.VNMATH.com

                                    . .                              √
      60)   T          '
             m nghi^m cu a ca c phu o ng tr
                    e
                    .                     nh sau:         y − y = x y.


          ’
     HD giai:
     - ^       . .                                   '
     Day la phu o ng tr
                      nh Bernoulli va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                             e
                                               .    o          

                                         √           1
                                             y = Ce 2 x − x − 2.


                                                                                          2
      61)    m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
            T      e
                    .   o'         '    
                                                . .
                                                       nh sau:        y + 2xy = xe−x


          ’
     HD giai:
     - ^         . .                          
     Day la phu o ng tr
                      nh vi ph^n tuy^ n t
                                a     e   nh c^ p 1.
                                               a
                                    x2 −x2
         e    o'
     Nghi^m t^ ng qua t la y = (C +
                                    )e .
         .
                                         2

                                                . .
                                                                               y    √
      62)   T           '          '
             m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
                    e
                    .   o                            nh sau:        y −4      = x y.
                                                                               x


          ’     - ^       . .
     HD giai:   Day la phu o ng tr
                                 nh Bernoulli va co nghi^ m la
                                                        e
                                                          .    

                                         √         1
                                              y=     ln x + Cx2 .
                                                   2

                                                                          . .
      63)                      o     e
                                        .
                                             '
                m mi^n ma trong d nghi^ m cu a bai toa n Cauchy cu a phu o ng tr
            a) T    e                                           '             nh sau

                               ^    
                                     o   .          
                               d ay t^n tai va duy nh^ t
                                                     a
                                                              = y + 3x.
                                                             y
                                                                   1
                                                               y” − y = x
                                                             
       b) T      e
                  .
                      '
           m nghi^m cu a bai toa n Cauchy sau d ay
                                             ^                  x
                                                             y(x = 1) = 1 va y (x = 1) = 2.
                                                                            `


          ’
     HD giai:
      - ^       . .                   
  a) Day la phu o ng tr
                      nh tuy^ n t
                              e                '                                 
                                  nh c^ p 1 tho a d. nh ly d i^u ki^n t^n tai duy nh^ t
                                       a           i          e    e
                                                                    .   o   .        a
              2
nghi^m tr^n R .
    e
    .     e

                 . .                  y              . .
          '
     b) Gia i phu o ng tr
                         nh   y” −     = x,                       '
                                               ta d u o c nghi^m t^ ng qua t
                                                   .         e   o      
                                                              .
                                      x
                                                              x2
                                         y = C1 + C2 x +         .
                                                              2
      a
      .      e
             .   '
     V^y nghi^m cu a bai toa n Cauchy la
                                     

                                              1   x2
                                          y =− +x+ .
                                              2   2

                               . .
      64)   T          '
             m nghi^m cu a phu o ng tr
                    e
                    .                 nh sau:           y + ytgx = cos x


          ’
     HD giai:
     - ^       . .                            
     Day la phu o ng tr
                      nh vi ph^n tuy^ n t
                                a     e   nh c^ p 1.
                                               a
             o'
     Nghi^m t^ ng qua t la:
         e              
         .
                                             y = (C + x) cos x.
www.VNMATH.com                                            15



                           . .
                                                           y       ex
 65)                '
         m nghi^m cu a phu o ng tr
        T      e
                .                 nh sau:           y +     = x( x   )y 2 .
                                                           x     e +1


     ’
HD giai:
- ^       . .                                           '          '      . .
Day la phu o ng tr
                 nh vi ph^n Bernoulli va co nghi^ m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                           a                    e
                                                  .    o                         nh la
                                                                                       

                                                     1
                                        y=                     .
                                             Cx − x ln(ex + 1)


                 . .
 66)      '
        Gia i phu o ng tr
                        nh:      (x + 1)y” + x(y )2 = y


     ’      -                 . .           '.         . .                      .
HD giai:    Dat
              .   y = p,    phu o ng tr
                                       nh tro thanh phu o ng tr
                                                               nh Bernouili (v i
                                                                                o      x = −1)
                                         1       x 2
                                  p −       p=−     p              (∗)
                                        x+1     x+1
                       .                . .
- 
Dat
  .   z = p−1 = 0,   du a
                           (∗)    
                                  v^ phu o ng tr
                                   e                   
                                                nh tuy^ n t
                                                       e         
                                                            nh c^ p m^t:
                                                                 a    o
                                                                      .

                                               1      x
                                        z +       z=
                                              1+x    x+1
                           . .                                  C
    e   o'         '
Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr           
                                   nh thu^ n nh^ t:
                                          a     a              z=
    .
                                                               x+1
                                   . .              x2 + C1       1 2(x + 1)
  
  e      e   
             a     
                   o   
Bi^ n thi^n h ng s^ cu^ i cung d u o c:
                       o        .              z=          ⇒y = = 2
                                                    2(x + 1)      z x + C1
                '          '      . .
Suy ra nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
           e
           .   o                         nh:
              
              ln |x2 + C | + √2 arctg √x + C                             ´
                                                                         nˆ u C1  0
                                                                          e
                        1                     2
                                C1        C1√
              

              ln |x2 + C1 | + √ 1 ln | x − √−C1 | + C2
                                                                         ´
                                                                         nˆ u C1  0
                                                                          e
                                −C1     x + −C1
              

Chu 
   y   y=C     la NKD
                 


                 . .
 67)      '
        Gia i phu o ng tr
                        nh:      x2 y = y(x + y)


                                    1      1
HD giai: x2 y = y(x + y) ⇔ y −
     ’                                 = 2 y 2 : phu.o.ng tr
                                                            nh Bernouilli
                                    y     x
-          −1                  1      1
Dat z = y
  .            (y = 0) : −z − z = 2 .
                                x     x
                 . .                 
        '
NTQ cu a phu o ng tr   nh thu^ n nh^ t:
                               a     a           z = Cx
                                        1                     1
bi^ n thi^n h ng s^ C: C(x) = ε −
  
  e      e     
               a     
                     o                      . V^y z = x(ε − 2 )
                                               a
                                               .
                                       2x 2                  2x
                                     2x
           e     o'
V^y nghi^m t^ ng qua t la: y =
  a                       
  .        .
                                   εx2 − 1

                 . .
 68)      '
        Gia i phu o ng tr
                       nh:  yy” − (y )2 = y 3
                                1
                      y(0) = −
                     
                '
             thoa               2
                     y (0) = 0
16                                        www.VNMATH.com

          ’        -                                                 . .
     HD giai:      Dat
                     .    y = p(y);       y = p.py        thay vao phu o ng tr
                                                                             nh


                                                          dp
                                                     py      − p2 = y 3 ,
                                                          dy
                                      .     . .          
     d at ti^ p:
     .    e      p(y) = y.z(y)    d u a phu o ng tr
                                                    nh v^
                                                          e


                                dz  1                     dy
                                   = ⇒ z 2 = 2(y + C1 ) ⇔    =y                    |2y + C|
                                dy  z                     dx
                           1
        
     Do d i^u ki^n
           e    e
                .  y(0) = − ; y (0) = 0 ⇒ C = 1. T. d suy
                                                      u o                          ra:
                           2
     dy                       |2y + 1| − 1
         = y |2y + 1| ⇒ ln                 = x + C2 .
     dx                       |2y + 1| + 1
                 1
     do y(0) = −   ⇒ C2 = 0.
                 2
                                             |2y + 1| − 1
      a.      e
              .     e    
     V^y nghi^m ri^ng c^n t
                         a   m thoa : ln
                                    '                      = x.
                                             |2y + 1| + 1

                                                         √
                     . .
                                                       2y x
      69)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:          ydx + 2xdy =        dy               ' 
                                                                            thoa d i^u ki^n
                                                                                    e    e
                                                                                         .    y(0) = π
                                                       cos2 y


                   - .     . .                                 2     2      1
          ’
     HD giai:      Du a phu o ng tr    
                                   nh v^ dang
                                        e  .                x + x=    2y
                                                                         .x 2        (Bernoulli)     (∗)
                                                               y   cos
                   1                  1 1
     - 
     Dat
       .   z = x2      ta co
                              z = x + x− 2 x         thay vao
                                                                  (∗)
                                      2
                                                        1     1
                                                     z + z=
                                                        y   cos2 y
                                      c
             o'
     Nghi^m t^ ng qua t:
         e                      z=                        
                                          bi^ n thi^n h ng s^ :
                                            e      e   a     o
         .
                                      y
                                            y
                                  C =            ⇒ C(y) = ytgy + ln | cos y| + ε
                                          cos2 y
                          1               ε
     V^y
      a
      .    Z = tgy +        ln | cos y| +
                          y               y
                     . .                             1               ε √
              '
     Va TPTQ cu a phu o ng tr
                            nh:                tgy + ln | cos y| + = x
                                                     y               y
                                                   1                √
     y(0) = π ⇒ ε = 0          v^y TPR :
                                a
                                .             tgy + ln | cos y| = x
                                                   y

                     . .
      70)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:          xydy = (y 2 + x)dx


          ’                                                                                       '     . .
     HD giai:      Do    y=0             '
                                 kh^ng pha i la nghi^m, chia hai v^ cho
                                   o               e
                                                    .             e                   xy   bi^ n d o i phu o ng tr
                                                                                             e   ^               nh
                1                                                     .     . .
 
v^ dang:
 e .         y − y = y −1                    - 
                                 Bernouilli; Dat
                                               .          z = y2   d u a phu o ng tr
                                                                                        
                                                                                    nh v^ dang:
                                                                                         e  .
                x
                                       2
                                   z − z = 2 → z = −2x + Cx2
                                       x
                         2           2
     V^y TPTQ:
      a
      .                 y = −2x + Cx

                     . .                         √
      71)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:          (y +       xy)dx = xdy
www.VNMATH.com                                                     17


                - .     . .                          1     1 1
          ’
     HD giai:   Du a phu o ng tr    
                                nh v^ dang
                                     e  .         y − y = √ .y 2 ; x = 0
                                                     x      x
                            1      1                                                 √
                              z = √ phu.o.ng tr
                1
     - 
     Dat   z = y2 : z −                          nh         
                                                          tuy^ n t
                                                             e         '
                                                                 nh gia i ra   z=       x(ln x + C)
       .
                           2x       x
                       '                         2
     V^y nghi^m
      a
      .      e
             .       t^ ng qua t: y = x(ln x + C)
                      o       



                     . .                     √
      72)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:     xy − 2x2 y = 4y


                   . .                                              √         1
          ’
     HD giai:   Phu o ng tr
                           nh Bernouilli, d a t
                                           .        z = y 1−α =       y⇒z = √
                                                                             2 y
        . .                              4
     phu o ng tr     '.
                nh tro thanh:
                                    z − z = 2x → NTQ z = Cx4 − x2
                                         x
      .      e
             .   o'
     V^y nghi^m t^ ng qua t:
      a                           y = (Cx2 − 1)2 x4 .

                     . .
      73)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:     2x2 y = y 2 (2xy − y)


   HD giai: Xem x la ham theo bi^ n y : x y 3 − 2xy 2 = −2x2 Bernouilli
          ’                        e
             1      . .                        2z   2
   - 
   Dat z =
     .         , phu o ng tr     '.
                            nh tro thanh: z +
                                                 = 3 → TPTQ: y 2 = x ln Cy 2 ,                    nghi^m
                                                                                                       e
                                                                                                       .
             x                                 y   y
ky di y = 0.
  .


                                     . .
      74)    m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
            T      e
                    .    e    '             nh:       x2 y = y(x + y)
                          ~
                    thoa ma n d  u ki^n d u
                       '      i^
                                e     e
                                      .  ^
                                          a     y(−2) = −4.


        ’
  HD giai: Do y(−2) = −4 n^n y ≡ 0.
                               e                 - .     . .
                                                 Du a phu o ng tr        . .
                                                                 nh v^ phu o ng tr
                                                                      e            nh Bernouilli:
        y2                                                                                   1      1
y − 1y = 2 . Ti^ p tuc d at z = y −1 d u.a
               
               e    .  .           
                                                    . .
                                                 phu o ng tr           
                                                            nh v^ PT tuy^ n t
                                                                 e       e   nh          z + z = − 2.
        x                                                                                    x     x
            . .                      . .    .                                                 . .
     '
NTQ cu a phu o ng tr
                    nh thu^ n nh^ t tu o ng u ng:
                           a     a                             z = Cx,    bi^ n thi^n h ng s^ d u o c
                                                                             e      e   a     o  .
                1      .                   . .                                         2x        - 
C(x) = Cx −              .      .   '              nh ban d u
                  . Nhu v^y nghi^m cu a phu o ng tr
                         a      e                          a
                                                            ^             la:
                                                                               y=           .   Di^u ki^n
                                                                                                   e    e
                                                                                                        .
               2x                                                                    Cx2 − 1
                1                                      4x
d u cho
a
 ^          C = . V^y nghi^m ri^ng c^n t la y = 2
                     a
                     .     e
                           .     e   
                                     a   m 
                2                                    x −1

                     . .
      75)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:     y − xy = −xy 3


   HD giai: Phu.o.ng
         ’                  tr
                              nh:    y − xy = −xy 3            . .
                                                          la phu o ng tr
                                                                                         '         . .
                                                                        nh Bernouilli, gia i ra d u o c
                                                                                                  .
y (1 + Ce−x ) = 1
 2



                     . .
      76)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:     xy + y = y 2 ln x.


  HD giai: Phu.o.ng
        ’                   tr
                              nh    xy + y = y 2 ln x          . .
                                                          la phu o ng tr
                                                                                         '         . .
                                                                        nh Bernouilli, gia i ra d u o c
                                                                                                  .
         1
y=               .
   1 + Cx + ln x

                                                . .
                                                                                y   √
      77)   T           '          '
             m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
                    e
                    .   o                            nh sau:          y −4     =x y
                                                                                x
18                                      www.VNMATH.com
                   - ^       . .                                                                   √             .     . .
          ’
     HD giai:      Day la phu o ng tr
                                                    
                                     nh Bernoulli, b ng ca ch d a t
                                                     a         .                         z =        y   ta d u a phu o ng
                                                                                                              
                      2   x
tr    
  nh v^ dang
       e           z − z=                            '
                                      va co nghi^m t^ ng qua t la
                                              e   o          
          .                                     .
                      x   2
                                                              1
                                                      z = x2 ( ln |x| + C).
                                                              2
                  '          '      . .
     V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
      a
      .      e
             .   o                         nh la
                                                 

                                                             1
                                                     y = x4 ( ln |x| + C)2 .
                                                             2


                                                 . .
                                                                                            y
      78)     m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
             T      e
                     .   o'         '                 nh sau:                      y +     = y 2 xtgx.
                                                                                            x


          ’       - ^       . .                                   '
     HD giai:     Day la phu o ng tr
                                   nh Bernoulli va co nghi^ m t^ ng qua t la
                                                          e
                                                            .    o          
                  1
     y=                       .
           Cx + x ln | cos x|

                      . .
      79)      '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:       y 2 dx + (2xy + 3)dy = 0


                                                                       ∂P   ∂Q
     HD giai: P (x, y) = y 2 , Q(x, y) = 2xy + 3;
          ’                                                               =    = 2y
                                                                       ∂y   ∂x
     (1) ⇔ d(xy 2 + 3y) = 0.          V^y
                                       a
                                       .    xy 2 + 3y = C

                      . .
      80)      '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:       ex (2 + 2x − y 2 )dx − yex dy = 0


                  ∂P   ∂Q                                     . .           . .      . .     .
          ’
     HD giai:        =    = −2yex                   suy ra phu o ng tr
                                                                      nh tu o ng d u o ng v i:
                                                                                           o              d ex (2x − y 2 ) =
                  ∂y   ∂x
0.
     V^y
      a
      .    ex (2x − y 2 ) = C.

                      . .
                                                           3
      81)      '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:       (y 2 + 1) 2 dx + (y 2 + 3xy              1 + y 2 )dy = 0


                                  3                                            ∂P   ∂Q
     HD giai: p = (y 2 + 1) 2 ; Q = y 2 + 3xy
          ’                                                      1 + y2 ⇒         =    = 3y        1 + y2           (∗)
                                                                               ∂y   ∂x
                e   o'         '
     Suy ra nghi^m t^ ng qua t cu a                  (∗)   la:
                                                            
                .

                                                x                      y

                                                    P (x, 0)dx +           Q(x, y)dy = C
                                            0                      0

                                                        y3               3
                                                    ⇔      + x(1 + y 2 ) 2 = C
                                                        3

                      . .
      82)      '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:       (y cos2 x − sin x)dy = y cos x(y sin x + 1)dx


                  ∂P   ∂Q
          ’
     HD giai:        =    = y sin 2x + cos x
                  ∂y   ∂x
www.VNMATH.com                                                        19


NTQ:
                           y
  x                                                  y2
       P (x, y0 )dx +       Q(x, y)dy = C ⇔ y sin x − cos2 x = C
 x0 =0                y0 =0                          2

                . .
83)      '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:        (2x + 3x2 y)dx = (3y 2 − x3 )dy


                    . .
     ’
HD giai:         Phu o ng tr                  
                            nh vi ph^n toan ph^ n:
                                     a        a             x2 + x3 y − y 3 = C


                . .
                                         x            (x2 + 1) cos y
84)      '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:        (         + 2)dx −                dy = 0
                                       sin y             2 sin2 y


                 ∂P   ∂Q    x cos y
     ’
HD giai:            =    =−
                 ∂y   ∂x    sin2 y
TPTQ:

             x                 y
                      π                                  x2        (x2 + 1) 1
                 P (x, )dx +       Q(x, y)dy = C ⇔          + 2x −         (       − 1) = C
                      2                                  2             2     sin y
         0                     π
                               2

                . .
85)      '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:        (y + ex sin y)dx + (x + ex cos y)dy = 0


                    . .
     ’
HD giai:         Phu o ng tr        a        
                                               a        e
                                                        .   o'
                            nh vi ph^n toan ph^ n, nghi^m t^ ng qua t:
                                                                                  xy + ex sin y = C.

                . .
86)      '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:        (x + sin y)dx + (x cos y + sin y)dy = 0


                    . .
     ’
HD giai:         Phu o ng tr                  
                            nh vi ph^n toan ph^ n: NTQ
                                     a        a                     x2 + 2(x sin y − cos y) = C.


                . .
                                                                x3
87)      '
       Gia i phu o ng tr
                       nh:        3x2 (1 + ln y)dx = (2y −        )dy
                                                                y


                    . .
     ’
HD giai:         Phu o ng tr        a        
                                               a        e
                                                        .   o'
                            nh vi ph^n toan ph^ n: Nghi^m t^ ng qua t:
                                                                                   x3 (1 + ln y) − y 2 = C


                                      . .
                                                                                                      x3
88)    T           '          '
        m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
               e
               .   o                        nh vi ph^n:
                                                      a                    3x2 (1 + ln y)dx = (2y −      )dy
                                                                                                      y


     ’           - ^       . .                                         '
HD giai:         Day la phu o ng tr
                                  nh vi ph^n toan ph^ n co t
                                            a        a     ch ph^n t^ ng qua t la:
                                                                   a   o          


                                           x3 (1 + ln y) − y 2 = C

                                          . .
89)     ~
       Ha y t          '          '
            m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                   e
                   .   o                        nh:                 (x + sin y)dx + (x cos y + sin y)dy = 0


     ’
HD giai:         PTVPTP co t         '
                          ch ph^n t^ ng qua t:
                                 a   o                     x2 + 2(x sin y − cos y) = C
20                                    www.VNMATH.com

                                               . .
      90)    ~
            Ha y t          '          '
                 m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                        e
                        .   o                        nh:

            1    y2                         x2      1
              −              dx +                 −       dy = 0
            x (x − y)2                   (x − y)2   y


                                                                    x   xy
          ’
     HD giai:   PTVPTP co t         '
                         ch ph^n t^ ng qua t:
                                a   o                         ln     +    =C
                                                                    y x−y


                                           . .
      91)   T      e
                    .   o'         '
             m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                                  nh vi ph^n:
                                                           a

                (sin xy + xy cos xy)dx + x2 cos xydy = 0


          ’        . .                                       '
     HD giai:   Phu o ng tr
                           nh vi ph^n toan ph^ n co nghi^m t^ ng qua t la
                                    a        a         e
                                                         .   o                              x sin(xy) = C .


                       .                        . .
      92)    ~
            Ha y t                     '
                 m th a s^ t ch ph^n cu a phu o ng tr
                      u    o        a                 nh:              (x + y 2 )dx − 2xydy = 0
                                         '                 . .
                                        o          '
                         suy ra nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                    e                             nh.
                                    .




                    .                      . .                                       1
          ’
     HD giai:      u    
                 Th a s^ t        '
                        o ch ph^n cu a phu o ng tr
                                a                  nh la
                                                                          µ(x) =       .               '
                                                                                            Nh^n hai v^ cu a
                                                                                              a       e
                                                                                     x2
                                                                         y2
   . .                .              
phu o ng tr
           nh cho th a s^ t
                     u                      '
                          o ch ph^n r^ i gia i ra
                                  a   o                         x = Ce x      .



                     . .
      93)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:      2xy ln ydx + (x2 + y 2        y 2 + 1)dy = 0



                - ^       . .                                .                                           1
          ’
     HD giai:   Day la phu o ng tr
                                          a        
                                                     a      u    
                                  nh vi ph^n toan ph^ n, th a s^ t
                                                                 o ch ph^n:
                                                                         a                      µ(y) =       nh^n
                                                                                                               a
                                                                                                         y
   .                                 . .                         . .                           1         3
  u    
th a s^ t                  '
       o ch ph^n vao hai v^ cu a phu o ng tr
               a          e                          '
                                             nh r^i gia i ra d u o c:
                                                  o            .                     x2 ln y + (y 2 +1) 2 = 0
                                                                                               3

                               . .
      94)    m nghi^m cu a phu o ng tr
            T      e
                    .
                        '             nh             (x3 + xy 2 )dx + (x2 y + y 3 )dy = 0.
                                   tho a d  u
                                     '   i^
                                           e     ki^n y(0) = 1.
                                                   e
                                                   .




          ’     - ^       . .                        
     HD giai:   Day la phu o ng tr
                                 nh vi ph^n toan ph^ n NTQ la:
                                           a        a        


                                             x4 + 2x2 y 2 + y 4 = C

.

       '   
     tho a d i^u ki^n
              e    e
                   .    y(0) = 1   khi   C = 1.


                                                    . .
      95)   T         a   o'         '
             m t ch ph^n t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
                                                          nh sau:               a) − 2xydy + (y 2 + x2 )dx = 0


                          . .     .                                     1 - .         . .
          ’
     HD giai:   Ta t   .       u    
                    m d u o c th a s^ t
                                      o ch ph^n
                                              a              µ(x) =       2
                                                                            . Du a phu o ng     nh d ~ cho v^
                                                                                              tr   a       
                                                                                                             e
                                                                        x
                                          '                                2    2
 .        a        
dang vi ph^n toan ph^ n. Khi d nghi^ m t^ ng qua t
                    a        o     e
                                    .    o                          la x − y = Cx.
www.VNMATH.com                                                        21



                  .                           .  2x −x
      96)                   
            a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto
                 u          a     e 
                                  .               {e , e , cos x}
                                                                  e ^
                                                                   .   .    a
                                                                            .
                                                                                  
                                                               la h^ d o c l^p tuy^ n t nh.
                                                                                  e   
                                           .
                                  i      u            ' a chu ng.
                            T nh d .nh th c Wronski cu
                                                            

                                        '                      . .
                    b) T          a   o          '
                        m t ch ph^n t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
                                                                    nh sau:

                                x2 − ydy − 2x(1 +       x2 − y)dx = 0.


          ’
     HD giai:
               i      ~    e'         e ^   a       
     a) Dung d. nh ngh a ki^ m tra h^ d oc l^p tuy^ n t
                                                     e    nh.
                                       .  .   .
      - inh th.c Wronski W [y , y , y ](x) = 3ex (3 cos x − sin x).
      D.      u                1 2 3
         - ^       . .                                               '       '      . .
     b) Day la phu o ng tr
                         nh vi ph^n toan ph^ n. T
                                     a         a       ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                                                a    o                      nh
la
 
                                           2         3
                                       x2 + (x2 − y) 2 = C
                                           3


                                                    . .
                                                                                x2
      97)   T               '          '
             m t ch ph^n t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr
                       a   o                            nh sau:         (      − y 2 )dy − 2xdx = 0.
                                                                                y


                          . .     .                              1 - .        . .
          ’
     HD giai:           .       u    
                    m d u o c th a s^ t
                Ta t                 o ch ph^n
                                              a         µ(x) =     . Du a phu o ng       nh d ~ cho v^
                                                                                       tr   a       
                                                                                                      e
                                                                 y
 .                          o     e
                                    .    o'
dang vi ph^n toan ph^ n. Khi d nghi^ m t^ ng qua t la
          a        a                                          2x2 + y 3 = Cy.

                    .                            .  x 2x  2
       98)                    
             a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto
                   u          a     e 
                                    .              {e , e , x }       e ^
                                                                       .   .    a
                                                                                .
                                                                                      
                                                                   la h^ d o c l^p tuy^ n t nh.
                                                                                      e   
                                             . .
                     a   o'         '
           m t ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr
       b) T                                        nh sau:       (x − y)dy + (x + y)dx = 0.


          ’
     HD giai:
           '            . .                         
     a) Ki^ m tra h^ phu o ng tr
          e        e
                   .            nh la d o c l^p tuy^ n t
                                      ^.    a
                                              .     e   nh .

        - ^       . .                                                        y 2 x2
     b) Day la phu o ng tr
                                            
                          nh vi ph^n toan ph^ n n^n ta co
                                   a        a    e                d(xy −      + ) = 0.
                                                                             2   2
     V^y t
      a
      .        a   o'
         ch ph^n t^ ng qua t la
                                  x2 − y 2 + 2xy = C.

                  .                            .      x
      99)                   
           a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto
                 u          a     e 
                                  .               {1, x, e }
                                                            e ^
                                                             .   .    a
                                                                      .
                                                                            
                                                         la h^ d o c l^p tuy^ n t nh.
                                                                            e   
                                            . .                2
      b) T
          m t ch ph^n t^
                    a   o'ng qua t cu a phu o ng tr
                                    '             nh sau:        (x − y)dx + xdy = 0


          ’
     HD giai:
             i       ~     e'       e ^    a     
     a) Dung d. nh ngh a ki^ m tra h^ d oc l^p tuy^ n t
                                                  e   nh .
                                     .   .   .
               .                     . .                1         . .                    .     . .
     b) T         
         m th a s^ t
              u    o ch ph^n, ta d u o c
                           a       .          µ(x) =      .              nh d ~ cho d u a d u o c v^
                                                               Phu o ng tr   a            .      
                                                                                                     e
                                                        x2
        . .                        
dang phu o ng tr
 .              nh vi ph^n toan ph^ n
                         a        a

                                             y        1
                                      (1 −     2
                                                 )dx + dy = 0.
                                             x        x
              . .                   . .
       '
     Gia i phu o ng tr
                      nh nay ta d u o c
                                 .       y = Cx − x2 .

                    .                            .    2x x
       100)                   
             a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto
                   u          a      e 
                                     .              {e , e , x}       e ^
                                                                       .   .    a
                                                                                .
                                                                                      
                                                                   la h^ d o c l^p tuy^ n t nh.
                                                                                      e   
                                            . .
      b) T          a  o'         '
          m t ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                                   nh sau:        (x − y)dx − (x + y)dy = 0.


          ’
     HD giai:
22                             www.VNMATH.com

            '            . .                        
     a) Ki^ m tra h^ phu o ng tr
           e       e
                   .            nh la d o c l^p tuy^ n t
                                      ^.    a
                                              .     e   nh.
        - ^       . .                                                '
     b) Day la phu o ng tr
                         nh vi ph^n toan ph^ n. Suy ra t
                                   a           a          ch ph^n t^ ng qua t co dang:
                                                                 a   o            .

                                     x2 + y 2 − 2xy = C.
www.VNMATH.com                                          1

                        . .
              `   ˆ
             BAI TAP PHU O NG TR`
                  .                      ˆ     ´
                                INH VI PHAN (tiˆ p theo)
                                               e

    101)       '
                      . .
             Gia i phu o ng tr
                             nh:   y” + y = x + e−x


       ’           . .                   .     2
  HD giai:                nh d a c tru ng λ + λ = 0 ⇔ λ1 = 0; λ2 = −1
               Phu o ng tr      .
              '                    . .                                  −x
         .   o           '
   Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
         e                                 nh thu^ n nh^ t: y = C1 + C2 e
                                                  a       a
                            . .                                                    . .  .
   Tm nghi^m ri^ng du o i dang y = y1 + y2 , trong d y1 , y2 la ca c nghi^m tu o ng u ng
              e
              .      e            .                          o              e
                                                                                .      
             . .                                         −x
 '                   nh: y” + y = x va y” + y = e
cu a ca c phu o ng tr
                                          
   • V λ1 = 0 la nghi^m cu
                      e
                        .       ' a phu.o.ng tr   .
                                                            .
                                               nh d a c tru ng n^n y1 = x(Ax + B)
                                                                 e
           . .                             . .         1
   
   a                   e o
                        .   a i
                              
  B ng phu o ng pha p h^ s^ b^ t d. nh d u o c:
                                         .        y1 = x2 − x
                                                       2
                             . .                  .
  • λ2 = −1       e
                  .    '
           la nghi^m cu a phu o ng tr
                                    nh d a c tru ng n^n:
                                         .           e            y2 = Axe−x
                                                      −x
  Thay vao va dung h^ s^ b^ t d. nh suy ra: y2 = −xe
                 e o
                    .    a i
                           
                                         1
    
  Cu^ i cung NTQ:
    o                  y = C1 + C2 e−x + x2 − x − xe−x
                                         2

                      . .
    102)       '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:   2y” + 5y = 29x sin x


                   . .                  .                                    5
       ’
  HD giai:      Phu o ng tr
                           nh d a c tru ng:
                               .           2λ2 + 5λ = 0 ⇔ λ1 = 0, λ2 = −
                                                                             2
                                                                          5x
                                                                        −
                             . .
      e
      .   o '         '
  Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng        nh thu^ n nh^ t y = C1 + C2 e 2
                                        tr      
                                                 a     
                                                       a
                                      . .                  .
  V ±i kh^ng pha i la nghi^m cu a phu o ng tr
         o      '        e
                           .     '            nh d a c tru ng n^n t
                                                  .           e   m nghi^ m ri^ng dang:
                                                                           e
                                                                           .     e    .
  y = (Ax + B) sin x + (Cx + D) cos x
              . .            . .                         185                 16
  Thay vao phu o ng tr
                     nh d u o c:
                           .           A = −2; B =          ; C = −5; D = −
                                                         29                  29

                      . .
    103)       '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:   y” − 2y + 5y = x sin 3x


       ’           . .                 .      2
  HD giai:                nh d a c tru ng: λ − 2λ + 5 = 0 ⇔ λ1 = 1 − 2i; λ2 = 1 + 2i
               Phu o ng tr   .
                   . .                         x
            '
    NTQ cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t: y = e (C1 cos 2x + C2 sin 2x)
                                  a      a
                                             . .                .
    Do ±3i kh^ng pha i la nghi^m cu a phu o ng tr
              o        '       e
                                .     '                                               '
                                                   nh d a c tru ng n^n nghi^m ri^ng cu a (2)
                                                       .           e      e
                                                                            .    e
   . .        . .
 .      m du o i dang: y = (Ax + B) cos 3x + (Cx + D) sin 3x
d u o c t         .
                     . .             3      57    1     41
  Thay vao (2) ta d u o c:
                  .          A=       ; B= ; C=− ; D=
                                     26     26    13    13

                      . .
    104)       '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:   y” − 2y − 3y = xe4x + x2


       ’      . .                  .     2
  HD giai:            nh d a c tru ng: λ − 2λ − 3 = 0 ⇔ λ1
           Phu o ng tr   .                                        = −1; λ2 = 3.
              . .                               −x
        '
  NTQ cu a phu o ng tr       
                              a      
                      nh thu^ n nh^ t: y = C1 e
                                     a             + C2 e3x
                                         .
   m nghi^m ri^ng dang y = y1 + y2 v i y1 la nghi^m cu a
  T      e
          .     e     .                 o          e
                                                    .      '         y” − 2y − 3y = xe4x
                                                           x   6
                                y1 = e4x (Ax + B) = e4x      −
                                                           5 25
  con
       y2         e
                    .    e    '
             la nghi^m ri^ng cu a    y” − 2y − 3y = x2   co dang:
                                                            .

                                                     2    4   14
                           y2 = A1 x2 + B1 x + C1 = − x2 + x − .
                                                     3    9   27
                                                       e4x     6   1     4   14
   .      e
          .   o'
  V^y nghi^m t^ ng qua t:
   a                          y = C1 e−x + C2 e3x +       (x − ) − (x2 − x + )
                                                        5      5   3     3   9
2                                   www.VNMATH.com

                             . .
           105)       '
                    Gia i phu o ng tr
                                    nh:     x2 y” − 2y = x3 cos x
                              . .
           o
            .      e
                   .
                       '
     bi^ t m^t nghi^m cu a phu o ng tr
       e                                        
                                     nh thu^n nh^ t la
                                            a    a             y1 = x2


                                                              2
         ’
    HD giai:            
                Chia 2 v^ cho
                        e          x2 (x = 0):       y” −        y = x cos x.
                                                              x2
                        .     '      . .                 
    T
     m nghi^m ri^ng th hai cu a phu o ng tr
            e
            .    e     u                     nh thu^ n nh^ t dang:
                                                    a     a    .
                          2
    p(x) = 0; q(x) = −       .
                          x2
                                           1 −    p(x)dx              dx      1
                             y2 = y1        2
                                              e            dx = x2      4
                                                                          =−
                                           y1                         x      3x

                                   . .                                                              1
     a
     .      e
            .   o'         '
    V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr           
                                           nh thu^ n nh^ t la:
                                                  a     a                      y = C1 x2 − C2 .
                                                                                                   3x
    Coi   C1 , C2         '
                    la ham cu a   x,  p dung phu.o.ng phap h ng
                                     a    .                 
                                                             a                
                                                                          s^ bi^ n thi^n:
                                                                           o   e      e
                                     
                                     C1 x2 + C2 (− 1 ) = 0
                                     
                                                    3x
                                     C 2x + C ( 1 ) = x cos x
                                      1        2
                                                  3x2
               
                      cos x         sin x
                C1 =         ⇒ C1 =       + K1
               
    Gia' i ra:          3             3
               C = x3 cos x ⇒ C = x3 sin x + 3x2 cos x − 6x sin x + 6 cos x + K
                 2                2                                              2
                      2
                     x sin x    1                                                    K2
    V^y NTQ: y =
     a
     .                       − (x3 sin x + 3x2 cos x − 6x sin x + 6 cos x) + K1 x2 −    .
                        3      3x                                                    3x

                              . .
                                                   2         cotgx
            106)       '
                     Gia i phu o ng tr
                                     nh:      y” + y + y =
                                                   x           x
                              . .
                                                                    sin x
           o
            .      e
                   .
                       '
     bi^ t m^t nghi^m cu a phu o ng
       e                                    nh thu^n nh^ t la y1 =
                                           tr     a   a   
                                                                      x


                          x                      cotgx                             .
         ’
    HD giai: p(x) =         , q(x) = 1, f (x) =         . T m nghi^m ri^ng th hai:
                                                                       e
                                                                       .      e   u
                          2                         x
                1 − p(x)dx         sin x     x2 − 2 dx           sin x      dx     cos x
    y2 = y1      2
                   e          dx =            2 e
                                                      x   dx =               2  =−
               y1                    x     sin x                   x      sin x      x
                      . .                                  sin x       cos x
            '
    NTQ cu a phu o ng tr             
                                      a      
                              nh thu^ n nh^ t: y = C1
                                             a                   − C2
                                                            x           x
                                sin x
                               C1              cos x
                                         + C2 (       )=0
                    
    Bi^ n thi^n h ng s^ :
       e      e      a     o         x           x
                               C x cos x − sin x + C x sin x + cos x = cotgx
                                1                       2
                                          x2                     x2             x
                     cos2 x                  cos2 x             1 − sin2 x
          ⇒ C1 =            ⇒ C1 (x) =              dx + K1 =              dx + K1
                      sin x                   sin x               sin x
                                              dx                            x
                                       =            − sin xdx + K1 = ln |tg | + cos x + K1
                                             sin x                          2
    C2 = cos x → C2 = sin x + K2
             e   o'
    V^y nghi^m t^ ng qua t: y = · · ·
     a                 
     .       .



                      . .
                                                               ex
     107)      '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:      y” − 2y + y = 1 +
                                                               x
www.VNMATH.com                                            3


        ’           . .                .     2
   HD giai:               nh d a c tru ng: λ − 2λ + 1 = 0 ⇔ λ = 1
               Phu o ng tr   .
                    . .                        x
           '
   NTQ cu a phu o ng tr  nh thu^ n nh^ t: y = e (C1 x + C2 )
                                  a       a
              . .                          
   Dung phu o ng pha p bi^ n thi^n h ng s^ t
                          e      e    a    o m nghi^m ri^ng dang:
                                                        e
                                                        .      e .
                  x         x
   y = α1 (x).xe + α2 (x).e .
                                                             
               α1 (x).xex + α2 (x).ex = 0                                1
                                                               α1 = e−x +
                                                              
                                                      ex    ⇔             x
               α1 (x)(ex + xex ) + α2 (x).ex = 1 +           α = −(xex + 1)
                                                      x         2

   V^y
    a
    .
                                         α1 = −e−x + ln |x|
                                         α2 = xe−x + e−x − x
      .                                  −x
   Nhu v^y nghi^m ri^ng: y = (ln |x| − e
        a
        .       e
                .    e                       )xex + (xe−x + e−x − x)ex
               '               x                  x          x
   Va nghi^m t^ ng qua t: y = e (C1 x + C2 ) + xe ln |x| − xe + 1
         e
          .   o      



    108)       '
                      . .
             Gia i phu o ng tr
                             nh:   y” + y = xe−x


        ’         . .                  .      2
   HD giai:               nh d a c tru ng: λ + λ = 0 ⇔
               Phu o ng tr    
                                .                            λ1 = 0; λ2 = −1
                                . .
        e
        .    o'          '
   Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr              
                                         nh thu^ n nh^ t:
                                                a     a      y = C1 + C2 e−x
                                       −x
    m nghi^m ri^ng dang: y = xe
   T        e.    e      .               (Ax + B)
                                     2
                            −x     x
    
   K^ t qua : y = C1 + C2 e
    e     '                    − ( + x)e−x
                                     2

                      . .
    109)       '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:   y” − 4y + 5y = e2x + cos x


        ’       . .                  .     2
   HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng: λ − 4λ + 5
                            .                            = 0 ⇔ λ1 = 2 − i; λ2 = 2 + i
            '               2x
   Nghi^m t^ ng qua t: y = e (C1 cos x + C2 sin x)
       e
       .   o       
                                              .
    m nghi^m ri^ng dang: y = y1 + y2 v i y1 =
   T      e
           .      e     .                    o             Ae2x ; y2 = A cos x + B sin y ⇒ y1 =
         1        1
e2x ; y2 = cos x − sin x
         8        8
                            2x                        2x  1
       e    o'
   Nghi^m t^ ng qua t: y = e (C1 cos x + C2 sin x) + e
                                                        + (cos x − sin x)
       .
                                                          8

    110)       '
                      . .
             Gia i phu o ng tr
                             nh:   y” + 4y + 4y = 1 + e−2x ln x


   HD giai: Phu.o.ng tr
           ’                              .       2
                           nh d a c tru ng: λ + 4λ + 4 = 0 ⇔ λ = −2
                                 .
                 −2x
   NTQ : y = e       (C1 x + C2 )
                                                 −2x
    m nghi^m ri^ng dang: y = α1 (x).xe
   T         e
              .    e       .                           + α2 e−2x .
     α1 (x).xe−2x + α2 e−2x = 0
     α (e−2x − 2xe−2x ) + α2 (−2e−2x ) = 1 + e−2x ln x
    1
   α = e−2x + ln x → α = 1 e−2x + x ln |x| − x
    1                       1
                                  2                2                2
   α = −x(e−2x + ln x) → α = 1 e2x + x − 1 xe2x − x ln x
                                   2
    2
                                        4         4      2         2
   ⇒ nghi^m ri^ng ⇒ nghi^m t^ ng quat:
            e    e             e     o'        
            .                  .
                                               2
         −2x                 −2x 1 2x       3x      x2
   y = e (C1 x + C2 ) + e ( e −                  +      ln x)
                                  4          4       2

    111)       '
                      . .
             Gia i phu o ng tr
                             nh:   y” + y = e−x (sin x − cos x)
4                                   www.VNMATH.com
                                          . .            . .
         ’
    HD giai:    - 
                Dat
                  .   y = e−x z
                              thay vao phu o ng tr
                                                 nh d u o c:
                                                       .            z” − z = sin x − cos x.
       . .                  .     2
               nh d a c tru ng: λ − λ = 0 ⇔ λ = 0, λ = 1
    Phu o ng tr   .
              '                       x
    Nghi^m t^ ng qua t: z = C1 + C2 e .
        e
        .    o      
     m nghi^m ri^ng dang: z = A cos x + B sin x ⇒ A =
    T      e.    e    .                                           1, B = 0.
                                    −x
     .      .   o'
    V^y nghi^m t^ ng qua t la: y = e
     a      e                        (C1 + C2 ex + cos x)

                      . .
     112)      '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:    y” − 4y + 8y = e2x + sin 2x


         ’       . .                  .      2
    HD giai:             nh d a c tru ng: λ − 4λ + 8 = 0 ⇔ λ1 = 2 − 2i; λ2 = 2 + 2i
              Phu o ng tr   .
                     . .                         2x
        e
        .    '             nh thu^ n nh^ t: y = e (C1 cos 2x + C2 sin 2x)
    Nghi^m cu a phu o ng tr        a     a
                                        .                                        2x
    Nghi^m ri^ng dang y = y1 + y2 v i y1 la nghi^m ri^ng cu a y” − 4y + 8y = e
        e
        .    e     .                  o          e
                                                  .    e     '
                             1
    dang
     .     y1 = Ae2x → A =     ; y2 la nghi^m ri^ng cu a y” − 4y + 8y = sin 2x
                                          e
                                           .    e     '
                             4
                                             1       1
    dang
     .     y2 = A cos 2x + B sin 2x → A = , B = .
                                             10     20
            e   o'
    V^y nghi^m t^ ng qua t:
     a                 
     .      .

                                                    1     1
                   y = e2x (C1 cos 2x + C2 sin 2x) + e2x − (2 cos 2x + sin 2x)
                                                    4     20
.



                      . .
                                                  1
     113)      '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:    y” + y =
                                                sin x


    HD giai: Phu.o.ng tr
         ’                           .     2
                        nh d a c tru ng: λ + 1 = 0 ⇔ λ = ±i
                             .
    NTQ : y = C1 cos x + C2 sin x
     m nghi^m ri^ng dang: y = α1 (x) cos x + α2 (x) sin x
    T      e
            .     e     .
     
     a           
                  e      e   
                             a     
    B ng ca ch bi^ n thi^n h ng s^
                                   o
            
            α1 cos x + α2 sin x = 0                    α1 = −1                α1 = −x
                                         1        ⇒          cos x     ⇒
            α1 (− sin x) + α2 cos x =                  α2 =                   α2 = ln sin x
                                       sin x                 sin x

     a      e   o'
    V^y nghi^m t^ ng qua t:
                                 y = C1 cos x + C2 sin x − x cos x + sin x ln sin x
     .      .


                      . .
                                                                           x
     114)      '
             Gia i phu o ng tr
                             nh:    y” − 3y + 2y = 2x2 − 5 + 2ex cos
                                                                           2


    HD giai: λ2 − 3λ + 2 = 0 ⇔ λ1 = 1; λ2 = 2
           ’
                    x       2x
    NTQ: y = C1 e + C2 e
                                            x       2x                                
     m nghi^m ri^ng dang: y = α1 (x)e + α2 (x)e
    T        e
              .      e     .                            b ng ca ch bi^ n thi^n h ng s^ :
                                                         a           e      e   a      o
         x       2x
     α1 e + α2 e = 0
                                            x
     α1 ex + α2 (2e2x ) = 2x2 − 5 + 2ex cos
                                            2
    α1 = −e−x (2x2 − 5) − 2 cos x
    
                                   2
    α2 = e−2x (2x2 − 5) + 2e−x cos x
                                      2
                                            x
         α1 = e−x (2x2 − 4x − 1) − 4 sin
      ⇒                                      2
         α2 = − 1 [e−2x (2x2 − 5) + 2(xe−2x + 1 e−2x )] + 8 (−e−2x cos x + 1 e−x sin x )
                    2                          2           3            2 2           2
      .                '          '      . .
    T d co nghi^ m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
     u o       e
                 .    o                         nh.
www.VNMATH.com                                              5



                     . .
     115)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:   y” − 4y = (2 − 4x)e2x


         ’
    HD giai:            '        y = C1 e−2x + C2 e2x
               Nghi^m t^ ng qua t:
                   e
                   .   o      
                             2x                   2   2
    Nghi^m ri^ng dang: y = xe (Ax + B); A = − , B =
        e
        .    e    .
                                                  3   3
                                 −2x       2x   2 2x
          e    o'
    → Nghi^m t^ ng quat: y = C1 e
                                    + C2 e + xe (1 − x)
          .
                                                3

                     . .
                                                    ex
     116)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:   y” − 2y + y =       + cos x
                                                    x


         ’             '               x
    HD giai:  Nghi^m t^ ng qua t: y = e (C1 x + C2 )
                  e
                  .   o      
                         ∗        x      x               
    nghi^m ri^ng dang: y = α1 xe + α2 e bi^ n thi^n h ng s^ :
        e
        .    e    .                          e      e a    o
                                        
                                        α1 = ln |x| + 1 e−x (sin x − cos x)
        
             1
         α1 = e−x cos x
                                       
             x                        →                2
        α = −(1 + xe−x cos x)          α = −x − 1 (xe−x (sin x − cos x) + e−x sin x)
                                         2
          2
                                                     2
    ⇒       e   o'
        Nghi^m t^ ng qua t
                       
            .


                     . .
     117)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:   y” − 2y + 2y = x(ex + 1)


         ’       . .                 .     2
    HD giai:            nh d a c tru ng: λ − 2λ + 2 = 0 ⇔ λ1 = 1
             Phu o ng tr     
                               .                                             − i λ2 = 1 + i
             '          '      . .                      . .    .
    Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
        e
        .   o                         nh thu^ n nh^ t tu o ng u ng:
                                              a     a           


                                     y = ex (C1 cos x + C2 sin x)
                                    .                                            x
    Nghi^m ri^ng dang y = y1 + y2 v i y1 la nghi^m ri^ng cu a y” − 2y + 2y = xe
         e
         .    e     .              o            e
                                                 .    e     '
                  x
    co dang y1 = e (Ax + B) → A = 1, B = 0; Va y2 la nghi^m ri^ng cu a y” − 2y + 2y
       .                                               e
                                                          .     e     '                       =x
                         1
    y2 = Ax + B → A = B = .
                         2
                 '          '      . .
    V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
     a
     .      e
            .   o                         nh:

                                                              1
                          y = ex (C1 cos x + C2 sin x) + xex + (x + 1)
                                                              2
.



                     . .
                                                            e−x
     118)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:   y” + 2y + y = sin x +
                                                             x


         ’          . .                 .     2
    HD giai:               nh d a c tru ng λ + 2λ + 1 = 0 ⇔
                Phu o ng tr   .                                  λ = −1   (b^i 2)
                                                                               o
                                                                               .
               '               −x
    Nghi^m t^ ng qua t: y = e
         e
         .    o                  (C1 x + C2 ).
                                             −x
     m nghi^m ri^ng dang: y = α1 (x)xe
    T        e.     e     .                    + α2 (x)xe−x
      e     e    
                  a      
    Bi^ n thi^n h ng s^ :
                         o
                                                  x
          α = ex sin x + 1             α = e (sin x − cos x) + ln |x|
          
                                         1
            1                                     2 x
                          x           ⇒
          α = −xex sin x − x
                                                                            x         2
                                        α = −[ xe (sin x − cos x) + e cos x] − x
            2                            2
                            2                        2                     2         4
                                                                                2 −x
                                                                        cos x x e
               e
               .   o'
    Suy ra nghi^m t^ ng qua t:
                                  y = e−x (C1 x + C2 ) + xe−x ln |x| −       −      .
                                                                          2      4
6                                  www.VNMATH.com


                     . .
                                                1
     119)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:   y” + y =
                                              sin x


         ’       . .                  .    2
    HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng λ + 1
                             .                      = 0 ⇔ λ = ±i
        e   o'
    Nghi^m t^ ng qua t: y = A1 cos x + A2 sin x.
                    
        .
                              A1 = −1                 A1 = −x
                     
    Bi^ n thi^n h ng s^ :
      e      e   a     o                      ⇒
                              A2 = cotgx              A2 = ln | sin x|.
     a      e   o'
    V^y nghi^m t^ ng qua t:
                              y = (C1 − x) cos x + (C2 + ln | sin x|) sin x.
     .      .



     120)     '
                     . .
            Gia i phu o ng tr
                            nh:   y” + y = xex + 2e−x


         ’       . .                  .    2
    HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng λ + 1
                             .                      = 0 ⇔ λ = ±i
        e   o'
    Nghi^m t^ ng qua t: y = C1 cos x + C2 sin x.
                    
        .
    T
     m nghi^m ri^ng dang:
            e
            .    e    .
                                                       A = 1
                                                       
                               
                               2A = 1                 
                                                            2
                                                      
                                                       
    y = (Ax + B)ex + Ce−x     → A+B =0                → B = −1
                                                       C = 1 2
                               
                               2C = 2                 
                                                       
                                                       
                                                        1
     .      e
            .   o'
    V^y nghi^m t^ ng qua t:
     a                        y = C1 cos x + C2 sin x + (x − 1)ex + e−x
                                                        2

                     . .
     121)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:   y” − y − 2y = cos x − 3 sin x


         ’       . .                  .     2
    HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng λ
                             .                + λ − 2 = 0 ⇔ λ1 = −2; λ2 = 1
                                 −2x
        e
        .   o'
    Nghi^m t^ ng qua t: y = C1 e
                                    + C2 ex
    T
     m nghi^m ri^ng dang:
            e
            .    e    .
                               B − 3A = 1                   A=0
    y = A cos x + B sin x →                            →
                               −A − 3B = −3                 B=1
     .      e
            .   o'
    V^y nghi^m t^ ng qua t:
     a                        y = C1 e−2x + C2 ex + sin x

                     . .
     122)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:   y” − 2y = 2 cos2 x


                 . .                  .
         ’
    HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng
                             .            λ2 − 2λ = 0 ⇔ λ1 = 0; λ2 = 2
             '                        2x
    Nghi^m t^ ng qua t: y = C1 + C2 e .
        e
        .   o       
    T
     m nghi^m ri^ng dang:
            e
            .    e    .
    y = Ax + B cos 2x + C sin 2x
                                               A = − 1
                                               
                      
                      −2A = 1
                                               
                                               
                                                     2
                                                      1
                                              
                . .
    Thay vao d u o c:
            .        −4(B + C) = 1        → B=−
                      
                      4(B − C) = 0                  8
                                               C = − 1
                                               
                                               
                                               
                                                      8
                                            2x  x 1
     a      e   o'
    V^y nghi^m t^ ng qua t:
                              y = C1 + C2 e − − (cos 2x + sin 2x)
     .      .
                                                2 8

                     . .
     123)     '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:   y” + y = sin x + cos 2x
www.VNMATH.com                                                    7


        ’       . .                 .    2
   HD giai:            nh d a c tru ng λ + 1 = 0 ⇔ λ = ±i
            Phu o ng tr     
                              .
            '                 . .                 
       .   o          '              nh thu^ n nh^ t: y = C1
   Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
       e                                     a     a                  cos x + C2 sin x.
   T
    m nghi^m ri^ng dang:
           e
           .    e    .
   y = x(A cos x + B sin x) + C cos 2x + D sin 2x
               . .                           . .           1              1
                      nh va d ng nh^ t d u o c:
   Thay vao phu o ng tr     o
                               ^      
                                      a  .           A = − ; B = 0; C = − ; D = 0
                                                           2              3
                                                        1        1
    a      e   o'
   V^y nghi^m t^ ng qua t:
                             y = C1 cos x + C2 sin x − x cos x − cos 2x.
    .      .
                                                        2        3

                                           . .
    124)    T      e
                    .   o'         '
             m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                                  nh vi ph^n:
                                                           a          y − 2y = 2 cos2 x


        ’
   HD giai:
       . .                 .     2                                                 '
  Phu o ng trnh d a c tru ng λ − 2λ = 0 ⇐⇒ λ1
                  .                                       = 0; λ2 = 2. Nghi^m t^ ng quat cu a
                                                                             e
                                                                             .    o         '
   . .                                . .    .                         2x
phu o ng tr
           nh tuy^ n t
                  e    nh thu^n nh^ t tu o ng u ng:
                                a   a                       y = C1 + C2 e . T nghi^m ri^ng
                                                                               m     e
                                                                                      .    e
dang:
 .


                                   y ∗ = Ax + B cos 2x + C sin 2x

   - . .
                 1      1      1
   Du o c
      .     A = − ;B = − ;C = − .            V^y NTQ:
                                              a
                                              .
                 2      8      8
                                                  x 1
                           y = C1 + C2 e2x −       − (cos 2x + sin 2x)
                                                  2 8


                                           . .
    125)            e
                    .    o'        '
             m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
            T                                    nh vi ph^n:
                                                           a
                       x       x      x
                   (x + e )dx + e (1 − )dy = 0.
                       y       y
                                      y


                 . .                                                               x2      x
        ’
   HD giai:   Phu o ng tr        a        
                         nh vi ph^n toan ph^ n co t
                                            a                 '
                                                  ch ph^n t^ ng qua t;
                                                         a   o                       + ye y = C .
                                                                                   2

                     . .
    126)      '
            Gia i phu o ng tr
                            nh:    y − 6y + 9y = 25ex sin x.


        ’              . .                                . .    .                3x
   HD giai:       '
          NTQ cu a phu o ng tr          nh thu^n nh^ t tu o ng u ng y = (C1 +C2 x)e .
                              nh tuy^ n t
                                     e            a      a         
                        ∗    x                       . .
 m nghi^m ri^ng dang: y = e (A cos x + B sin x); d u o c A = 4; B = 3. V^y NTQ:
T      e
        .    e     .                               .                    a
                                                                         .

                            y = (C1 + C2 x)e3x + ex (3 cos x + 4 sin x)


                                               . .
    127)     ~   m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
            Ha y t     e
                        .   o'         '             nh:         y − 2y + 2y = x(ex + 1)


        ’          . .                 .    2                                            '
   HD giai:   Phu o ng trnh d a c tru ng λ − 2λ + 2 = 0 ⇐⇒ λ1 = 1 ± i. Nghi^m t^ ng
                               
                                .                                                 e
                                                                                  .     o      qua t
                                                                                                 
 ' a phu.o.ng tr
cu              nh tuy^ n t
                         e  nh thu^   n nh^ t tu o.ng u.ng: y = ex (C1 cos x + C2 sin x).
                                      a      
                                             a
                                                  .
                                                                                              T
                                                                                                m
                       ∗               .                                              x
nghi^m ri^ng dang: y = y1 + y2 ; v i y1 la nghi^m ri^ng cu a y − 2y + 2y = xe , co
     e
     .     e     .                    o            e
                                                    .     e     '                             dang
                                                                                                .
       x                                                          ' a y − 2y + 2y = x, co
y1 = e (Ax + B) =⇒ A = 1; B = 0 va y2 la nghi^m ri^ng cu
                                                   e.    e                                  dang
                                                                                                .
                                   1
y2 = A x + B =⇒ A = B =              .    a      e   o'
                                         v^y nghi^m t^ ng qua t:
                                                            
                                          .      .
                                   2
                                                              1
                          y = ex (C1 cos x + C2 sin x) + xex + (x + 1)
                                                              2
8                                        www.VNMATH.com

                                               . .
     128)       T           '          '
                 m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                        e
                        .   o                         nh:
                                                              2
                                                                        x y − 2y = x3 cos x
                                           . .
             
             e     o
                   .     e.    e   '
           bi^ t m^t nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr            
                                                   nh thu^n nh^ t la
                                                          a     a             y1 = x2 .


                                                                 1
   HD giai: T NR dang y2 = uy1 = ux2 d u.o.c y2 = − . Nhu.
          ’     m        .                       .                                                v^y NTQ:
                                                                                                     a
                                                                                                     .             y =
                                                                3x
    2  C2                           . .         1              3
C1 x +    . Bi^ n thi^n h ng s^ d u o c C 1 = − cos x; C 2 = x cos x ...
              
              e      e   
                         a     
                               o  .
       x                                        3

                       . .
     129)       '
              Gia i phu o ng tr               ^   
                                                    e     
                                                          e    o
                                                               .      e
                                                                      .    e    '
                              nh vi ph^n sau d ay n^ u bi^ t m^t nghi^m ri^ng cu a no
                                       a                                             
                                           .      2
                            co dang d
                                .   a th c:
                                          u               (x + 1)y − 2y = 0


                                                                               . .
          ’
     HD giai:     ~   
                 D^ th^ y
                  e   a     y1 = x2 + 1 la m^t
                                             o
                                              .                        '
                                                         nghi^m ri^ng cu a phuu o ng tr
                                                             e
                                                             .    e                    nh, nghi^ m ri^ng
                                                                                                e
                                                                                                .     e
   .                                .
th hai d o c l^p
  u     ^.    a
               .              nh v i y1 la:
                      tuy^ n t
                         e          o      



                       1 −      0.dx                  dx        1           x
          y2 = y1          e           dx = (x2 + 1)          = (x2 + 1)( 2   + arctan x)
                      y1 2                             + 1)(x2
                                                            2   2        x +1
                                                     x
     V^y NTQ:
      a
      .             y = C1 (x2 + 1) + C2 (x2 + 1)( 2      + arctan x)
                                                  x +1

                                             . .
     130)      m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
              T      e
                      .   o'         '             nh:                y + y = sin x + cos 2x.


          ’      . .                  .    2                                  '
     HD giai:            nh d a c tru ng λ + 1 = 0 ⇐⇒ λ1 = ±i. Nghi^m t^ ng qua t cu a
              Phu o ng tr   .                                        e
                                                                        .    o          '
   . .                                  . .   .
phu o ng tr           nh thu^n nh^ t tu o ng u ng: y = C1 cos x + C2 sin x. T
           nh tuy^ n t
                  e            a      a                                        m nghi^m
                                                                                       e
                                                                                       .
                                    .                                                         1
ri^ng dang:
  e    .        y ∗ = y1 + y2 ;   v i
                                   o     y1                    'y + y = sin x, d u.o.c y1 = − x cos x
                                              la nghi^m ri^ng cu a
                                                    e
                                                     .    e                     .
                                                                                              2
                                                        . .       1
va
    y2   la nghi^m ri^ng
                e    e        cu a y + y = cos 2x, d u o c y2 = − cos 2x. V^y nghi^m t^
                                 '                    .                     a         e   o'ng qua t:
                                                                                                  
                 .                                                           .         .
                                                                  3
                                                            1       1
                                y = C1 cos x + C2 sin x − x cos x − cos 2x
                                                            2       3

     131)     T           '          '
                                             . .
               m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                      e
                      .   o                        nh vi ph^n:
                                                             a                    y + 10y + 25y = 4e−5x


          ’    . .                  .     2
     HD giai:          nh d a c tru ng r
            Phu o ng tr     
                              .                           + 10r + 25 = 0 gia i ra r1 = r2 = 5
                                                                           '
               . .                                                      −5x                 . .
          '
  NTQ cu a phu o ng trnh thu^ n nh^ t:
                                a       a                 y = (C1 + C2 x)e                '
                                                                               va NR cu a phu o ng
                                                                                                                tr
                                                                                                                   nh
                   ∗      2 −5x
kh^ng thu^n nh^ t: y = 2x e
  o      a    a                   . V^y
                                      a
                                      .
                         −5x
  NTQ: y = (C1 + C2 x)e      + 2x2 e−5x

                             . .
                                                                                                               sin x
     132)           
              Bi^ t r ng phu o ng tr
                e    a              nh          xy + 2y + xy = 0         co nghi^m ri^ng dang
                                                                                e
                                                                                 .    e    .              y=         .
                                                                                                                 x
                                                '                 . .
                                ~          e   o          '
                                    m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                               Ha y t                                   nh.
                                           .




                                                     .                        sin x             cos x
          ’
     HD giai:        e
                     .    e   ^.    a
                                     .     
                 Nghi^m ri^ng d o c l^p tuy^ n t
                                           e   nh v i
                                                    o                   y=            la
                                                                                          y=         .   V^y nghi^m
                                                                                                           a
                                                                                                           .      e
                                                                                                                  .
                                                                                x                 x
  '          '      . .
t^ ng qua t cu a phu o ng tr
 o                         nh la
                                 

                                                         sin x        cos x
                                              y = C1 .         + C2 .
                                                           x            x
www.VNMATH.com                                                          9



                                          . .
    133)   T      e
                   .   o'         '
            m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                                 nh vi ph^n:
                                                          a                   y + y = 4x2 ex


                                      . .                         . .   .
        ’
   HD giai:    e.   o'        '
           Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr             
                                              nh thu^ n nh^ t tu o ng u ng:
                                                     a      a                                y = C1 +C2 e−x
                            ∗        2               −x
    m nghi^m ri^ng dang: y = (A1 x + A2 x + A3 )e
   T      e
           .    e      .                                , gia i ra A1 = 2; A2
                                                            '                                 = −6; A3 = 7.

                                          . .
    134)   T      e
                   .   o'         '
            m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                                 nh vi ph^n:
                                                          a                   y + 3y + 2y = x sin x


   HD giai: Nghi^m t^ ng quat cu a phu.o.ng tr
          ’         e
                    .     o'           '                    
                                                             a      
                                                                    a
                                                                         . .
                                                                               
                                                                                .
                                                      nh thu^ n nh^ t tu o ng u ng: y = C1 e
                                                                                             −x
                                                                                                +
    −2x                             . .                              . .         . .
C2 e . Nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
               e
               .      e      '              nh kh^ng thu^ n nh^ t d u o c t
                                                  o        a      a  .      m du o i dang: y =
                                                                                       .
                                                  . .          3         17        1        3
(A1 x + A2 ) cos x + (B1 x + B2 ) sin x va t d u o c A1 = − ; A2 = ; B1 = ; B2 = .
                                           m  .
                                                               10        50        10       25

                    . .                              .
    135)     '
           Gia i phu o ng tr                               
                           nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                  e         a      o    e
                                                         .  o  a               y” − 2y + 2y = xex


        ’   - ^        . .                                           .       a
   HD giai: Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
        o'
Nghi^m t^ ng qua t la:
    e              
    .

                                                            1
                              y = ex (C1 cos x + C2 sin x) + (x + 1) + ex
                                                            2

                    . .                              .
    136)     '
           Gia i phu o ng tr                               
                           nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                  e         a      o    e
                                                         .  o  a               y” + y = cos 2x.


        ’   - ^        . .                                           .       a
   HD giai: Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
        o'
Nghi^m t^ ng qua t la:
    e              
    .

                                                              1 1
                                y = C1 cos x + C2 sin x +      − cos 2x.
                                                              2 6

                                          . .
    137)    m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
           T      e
                   .   o'         '             nh:             (1 − x2 )y” − 2xy + 2y = 0
                                    
                              khi bi^ t m^t nghi^m ri^ng
                                    e    o
                                         .      e
                                                .    e         y1 = x.


                                                                        .                   2x
        ’
   HD giai:       e'   
              Chuy^ n v^ dang
                       e .              y” + p1 (x)y + p2 (x)y = 0.   V i
                                                                       o     p1 (x) = −            n^n nghi^m
                                                                                                    e      e
                                                                                                           .
                                                                                          1 − x2
  '                 . .
 o          '              nh d ~ cho la
t^ ng qua t cu a phu o ng tr   a       


                               2x
                                   dx
                          e   1−x2                                            dx
           y = x{    C1                 dx + C2 }              = x{C1                 + C2 }
                               x2                                             x2 (1
                                                                               − x2 )
                    1 1 1+x                                                 x 1+x
              = x{(− + ln   ) + C2 }                           = C2 x + C1 ( ln        − 1).
                    x 2 1−x                                                 2 1−x

                    . .                              .
    138)     '
           Gia i phu o ng tr                               
                           nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                  e         a      o    e
                                                         .  o  a               y” − 3y + 2y = 2 + ex


        ’   - ^        . .                                           .       a
   HD giai: Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
Nghi^m t^
    e   o'ng qua t la:
                   
    .
10                                 www.VNMATH.com

     y = C1 ex + C2 e2x − 2xex .

      139)     '
                      . .
             Gia i phu o ng tr               
                                                       .
                                                                
                             nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                    e         a      o    e
                                                           .  o  a       y” − y = sin2 x.


          ’ - ^        . .                                           .       a
     HD giai:
            Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
        o'
Nghi^m t^ ng qua t la:
    e              
    .
                        1        1
     y = C1 + C2 ex +     cos x − ln x.
                        2        2

                      . .                              .
      140)     '
             Gia i phu o ng tr                               
                             nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                    e         a      o    e
                                                           .  o  a       y” − 2y + 10y = xex


          ’ - ^        . .                                           .       a
     HD giai:
            Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
        o'
Nghi^m t^ ng qua t la:
    e              
    .

                                                                1
                               y = C1 ex cos 3x + C2 ex sin 3x − xex .
                                                                9

                      . .                              .
      141)     '
             Gia i phu o ng tr                               
                             nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                    e         a      o    e
                                                           .  o  a       y” + y = cos 2x + sin x.


          ’ - ^        . .                                           .       a
     HD giai:
            Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
        o'
Nghi^m t^ ng qua t la:
    e              
    .

                                                           1         1
                         y = C1 ex cos x + C2 ex sin x −     cos 2x − x cos x.
                                                           3         2

                      . .                              .
      142)     '
             Gia i phu o ng tr     
                                    e         
                                               a      o    e
                                                           .
                                                              
                                                              o  
                             nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                                                 a

                             y” − 2y + y = xex


          ’ - ^        . .                                           .       a
     HD giai:
            Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
Nghi^m t^
    e   o'ng qua t la:
                   
    .

                                                             x3 x
                                     y = C1 ex + C2 xex +      e .
                                                             6

                      . .                              .
      143)     '
             Gia i phu o ng tr     
                                    e         
                                               a      o    e
                                                           .
                                                              
                                                              o  
                             nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                                                 a

                             y” + y = cos 2x.


          ’ - ^        . .                                           .       a
     HD giai:
            Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
Nghi^m t^
    e   o'ng qua t la:
                   
    .

                                                  1          1
                              y = C1 + C2 e−x +      sin 2x − cos 2x.
                                                  10         5

                                            . .
                                                                   3   1
      144)   T           '          '
              m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                     e
                     .   o                        nh        y” + y + 2 y = 0,
                                                                   x  x
                                                                  1
                          
                    khi bi^ t m^t nghi^m ri^ng co dang
                          e    o
                               .      e
                                      .    e      .         y1 = .
                                                                  x
www.VNMATH.com                                             11


        ’          . .                   . .      . .      .      . .           2
   HD giai:   Phu o ng tr nh d ~ cho tu o ng d u o ng v i phu o ng tr
                                a                      o                nh x y” + 3xy + y = 0.
   - ^         . .                              '     .        . .                      .      
   Day la phu o ng tr
                       nh Euler n^n ta co th^ d u a v^ phu o ng tr
                                    e         e        e               nh tuy^ n t
                                                                                e   nh v i h^ s^
                                                                                         o    e o
                                                                                              .
                             t             . .
  ng b ng ca ch d a t x = e . Khi d phu o ng tr
                                                                      .
                                                          ~ cho tro thanh yt ” + 2y + y = 0.
                                                                      '
h
 a     a          .               o             nh d a
                                                                                     t
       . .
   Phu o ng trnh nay co nghi^ m la y = C1 e
                               e.    
                                                  −t
                                                     + C2 te−t . V^y nghi^m cu a phu.o.ng tr
                                                                    a
                                                                    .       e
                                                                            .     '            nh
                 C1      ln |x|
d~ cho la
a         y=      + C2        .
                 x         x

                     . .                              .
    145)      '
            Gia i phu o ng tr     
                                   e         
                                              a      o    e
                                                          .
                                                             
                                                             o  
                            nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                                                a

                        a) y” − 3y + 2y = 2e2x


        ’   - ^        . .                                           .       a
   HD giai: Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
        o'
Nghi^m t^ ng qua t la:
    e              
    .


                                     y = C1 ex + C2 e2x + 2e2x .


                     . .                              .
    146)      '
            Gia i phu o ng tr     
                                   e         
                                              a      o    e
                                                          .
                                                             
                                                             o  
                            nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                                                a

                                           1
                           a) y” + y =
                                         cos2 x


        ’                    . .                                                          . .
   HD giai:       .   '
              Nghi^m cu a phu o ng tr
                  e                  nh thu^ n nh^ t
                                            a     a      y = C1 cos x + C2 sin x.   Dung phu o ng
                                                                                     
                                 . .               sin x               1
       
        e      e   
                   a     
pha p bi^ n thi^n h ng s^ ta d u o c
                         o     .       C1 (x) = − 2 va C2 (x) =
                                                                          .
                                                  cos x              cos x
               '      . .
   V^y nghi^m cu a phu o ng tr
    a
    .      e
           .                  nh la
                                   


                                                         sin x      1 + sin x
                         y = C1 cos x + C2 sin x − 1 +         ln |           |.
                                                           2        1 − sin x


                     . .                              .
    147)      '
            Gia i phu o ng tr     
                                   e         
                                              a      o    e
                                                          .
                                                             
                                                             o  
                            nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                                                a

                         y” − 2y + 2y = x + ex


        ’   - ^        . .                                           .       a
   HD giai: Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
Nghi^m t^
    e   o'ng qua t la:
                   
    .
                                 1
   y = ex (C1 cos x + C2 sin x) + (x + 1) + ex .
                                 2

                     . .                              .
    148)      '
            Gia i phu o ng tr     
                                   e         
                                              a      o    e
                                                          .
                                                             
                                                             o  
                            nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                                                a

                             y” + y = cos2 x.


        ’     - ^       . .                                            .       a
   HD giai:   Day la phu o ng tr
                               nh tuy^ n t
                                       e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                                a       o      a     a    o    e o
                                                                               .
                                                      1 1
    e   o'
Nghi^m t^ ng qua t la:
                        y = C1 cos x + C2 sin x +    − cos 2x.
    .
                                                      2 6

                                           . .
                                                                    1
    149)    T           '          '
             m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                    e
                    .   o                        nh      xy” + y − y = 0,
                                                               a    x
                        
                  khi bi^ t m^t nghi^m ri^ng co dang
                        e    o
                             .      e
                                    .    e      .        y1 = .
                                                               x
12                                www.VNMATH.com
                     1                          . .                                             1
          ’
     HD giai: y1 =          o
                             .       e
                                     .   '
                         la m^ t nghi^m cu a phu o ng tr
                                                        nh. Ta t
                                                                 m nghi^ m ri^ng
                                                                        e
                                                                        .     e        y2 = u(x) .
                     x                                                                          x
            . .                   . .                               '                 . .
Thay vao phu o ng tr
                   nh ta t
                            m d u o c
                                .          y2 = x.                            '
                                                       V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                                        a
                                                        .      e
                                                               .   o                         nh
la
 
                                                C1
                                          y=       + C2 x.
                                                x

                     . .                              .
     150)     '
            Gia i phu o ng tr     
                                   e         
                                              a      o    e
                                                          .
                                                             
                                                             o  
                            nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                                                a

                          a) y” − 3y + 2y = 2ex


          ’
     HD giai:
    - ^         . .                                         .       a
   Day la phu o ng tr
                    nh tuy^ n t
                            e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. Nghi^m
                                     a       o      a     a    o    e o
                                                                    .               e
                                                                                    .
t^
 o'ng qua t la:
            


                                     y = C1 ex + C2 e2x − 2xex .


                     . .                              .
     151)     '
            Gia i phu o ng tr     
                                   e         
                                              a      o    e
                                                          .
                                                             
                                                             o  
                            nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                                                a

                              y” − y = sin x.


          ’
     HD giai:
    - ^         . .                                         .       a
   Day la phu o ng tr
                    nh tuy^ n t
                            e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. Nghi^m
                                     a       o      a     a    o    e o
                                                                    .               e
                                                                                    .
t^
 o'ng qua t la:
            


                                                    1        1
                                y = C1 + C2 ex +      cos x − sin x.
                                                    2        2

                                           . .
     152)   T           '          '
             m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                    e
                    .   o                        nh          x2 y” − 2xy − 4y = 0,
                                                                     1
                         
                   khi bi^ t m^t nghi^m ri^ng co dang
                         e    o
                              .      e
                                     .    e      .            y1 = .
                                                                     x


                     1                          . .                                             1
          ’
     HD giai: y1 =          o
                             .       e
                                     .   '
                         la m^ t nghi^m cu a phu o ng tr
                                                        nh. Ta t
                                                                 m nghi^ m ri^ng
                                                                        e
                                                                        .     e        y2 = u(x) .
                     x                                                                          x
            . .                   . .                                                 . .
Thay vao phu o ng tr
                   nh ta t
                            m d u o c
                                .         y2 = x4 .                '          '
                                                       V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                                        a
                                                        .      e
                                                               .   o                         nh
la
 
                                                C1
                                          y=       + C2 x4 .
                                                x

                     . .                              .
     153)     '
            Gia i phu o ng tr                               
                            nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                   e         a      o    e
                                                          .  o  a          y” + y = x + 2ex


          ’
     HD giai:
    - ^         . .                                         .       a
   Day la phu o ng tr
                    nh tuy^ n t
                            e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. Nghi^m
                                     a       o      a     a    o    e o
                                                                    .               e
                                                                                    .
t^
 o'ng qua t la:
            


                                 y = C1 cos x + C2 sin x + x + ex .


                     . .                              .
     154)     '
            Gia i phu o ng tr                               
                            nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                   e         a      o    e
                                                          .  o  a        y” − y + y = x.
www.VNMATH.com                                                                    13


        ’
   HD giai:
    - ^         . .                                          .       a
    Day la phu o ng tr
                     nh tuy^ n t
                             e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. Nghi^m
                                      a       o      a     a    o    e o
                                                                     .               e
                                                                                     .
 o'
t^ ng qua t la:
            
                                          √           √
                               x         3              3
                          y = e (C1 cos
                               2           x + C2 sin     x) + 1 + x.
                                        2              2

                    . .                              .
    155)     '
           Gia i phu o ng tr                               
                           nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                  e         a      o    e
                                                         .  o  a                     y” − 2y + y = x + ex


        ’   - ^        . .                                           .       a
   HD giai: Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
        o'
Nghi^m t^ ng qua t la:
    e              
    .

                                                       1
                               y = C1 ex + C2 xex + 2 + x2 ex .
                                                       2


    156)     '
                    . .
           Gia i phu o ng tr               
                                                     .
                                                              
                           nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng
                                  e         a      o    e
                                                         .  o  a                     y” + y = sin2 x.


        ’   - ^        . .                                           .       a
   HD giai: Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
Nghi^m t^
    e   o'ng qua t la:
                   
    .

                                                                1 1
                            y = C1 cos x + C2 sin x +            + cos 2x.
                                                                2 6


                    . .
                                                                           1
    157)     '
           Gia i phu o ng tr               
                           nh tuy^ n t nh c^ p 2 sau:
                                  e         a                    xy” − y − y = 0.
                                                                           x


        ’    - ^        . .                             '     .      . .            
   HD giai:  Day la phu o ng tr
                               nh Euler n^n ta co th^ d u a v^ phu o ng tr
                                             e        e        e          nh tuy^ n
                                                                                    e
      .                                   t             . .                   .
t   o    e o
          .     a    a         .               o            nh d ~ cho tro thanh
nh v i h^ s^ h ng b ng ca ch d a t x = e . Khi d phu o ng tr   a        '   
yt ” − 2yt − y = 0.
      . .
   Phu o ng tr
              nh nay co nghi^ m la
                           e
                             .    
                                                 √                     √
                                   y = C1 e(1+       2)t
                                                           + C2 e(1−       2)t
                                                                                 .
                      . .
    .      e
           .   '              nh d ~ cho la
   V^y nghi^m cu a phu o ng tr
    a                             a       
                                                 √                 √
                                    y = C1 x1+        2
                                                           + C2 x1− 2 .


                    . .                              .
    158)     '
           Gia i phu o ng tr                               
                           nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng sau:
                                  e         a      o    e
                                                         .  o  a                          y” − 3y + 2y = 2 cos x


        ’   - ^        . .                                           .       a
   HD giai: Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
        o'
Nghi^m t^ ng qua t la:
    e              
    .

                                                            1        3
                            y = C1 ex + C2 e2x +              cos x − sin x.
                                                            5        5

                    . .                              .
    159)     '
           Gia i phu o ng tr                               
                           nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng sau:
                                  e         a      o    e
                                                         .  o  a                         y” − y = sin x + ex .
14                                  www.VNMATH.com

          ’ - ^        . .                                           .       a
     HD giai:
            Day la phu o ng tr
                             nh tuy^ n t
                                     e   nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng.
                                              a       o      a     a    o    e o
                                                                             .
Nghi^m t^
    e   o'ng qua t la:
                   
    .

                                                          1        1
                                y = C1 + C2 ex + xex +      cos x − sin x.
                                                          2        2

                                          z               . .
      160)               ^ '
              Dung phe p d o i ham
                                   y=   2
                                                '  '
                                             d e gia i phu o ng
                                             ^                   tr
                                                                   nh vi ph^n:
                                                                            a
                                         x
                           x2 y” + 4xy + (x2 + 2)y = ex


                      z           z x − 2z         z”x2 − 4z x + 6z
          ’
     HD giai: y =        ⇒y =              ; y” =
                     x2              x3                    x4
        . .                                                                 ex
                        '.                     x
                nh tro thanh: z” + z = e co m^ t nghi^m ri^ng y =
     Phu o ng tr                                  o.        e
                                                               .    e
                                                                            2
        . .                                . .                   .    2
     Phu o ng tr         
                          a     
                nh thu^ n nh^ t co phu o ng tr
                                a                 nh d a c tru ng λ + 1 = 0 ⇔ λ = ±i
                                                        
                                                         .
                                                            ex
     V^y nghi^m t^
      a       e     o'ng qua t: z = C1 cos x + C2 sin x +
                            
      .       .
                                                             2
                  cos x      sin x      ex
     V^y y = C1
      a
      .                 + C2 2 + 2
                   x2         x        2x

                       . .
      161)      '
              Gia i phu o ng tr
                              nh   y” cos x + y sin x − y cos3 x = 0                       '
                                                                         b ng phe p bi^ n d o i
                                                                          a           e   ^      t = sin x


            ’
     HD giai: t = sin x : yx = yt .tx = yt cos x
     y”xx = y”tt cos2 x − yt sin x
                    . .                                        −t
     Thay vao phu o ng tr
            
                                                        t
                            nh: y”tt − y = 0 → y = C1 e + C2 e   = C1 esin x + C2 e− sin x

                                       . .
                                                                 x         x     x
      162)     m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
              T      e
                      .    e    '             nh         (x + e y )dx + e y (1 − ) = 0
                                                                                 y
                                  thoa d  u ki^n y(0) = 2
                                     ' i^
                                         e     e
                                               .



               ∂P   ∂Q    x x                                x2      x
          ’
     HD giai:     =    = − 2 ey , y = 0              TPTQ:      + ye y = C
               ∂y   ∂x    y                                  2
     y(0) = 2 ⇒ C = 2.

                      . .
      163)     '
             Gia i phu o ng tr
                             nh vi ph^n
                                      a      y” + y tgx − y cos2 x = 0                      '
                                                                         b ng phe p bi^ n d o i
                                                                          a           e   ^      t = sin x


          ’        . .     .
     HD giai:    Tu o ng tu bai 2
                          .  



                                    .
                                                    1                    1
              164)           e'
                       Cho bi^ u th c:
                                   u      h(x) (       − ln(x + y))dx +     dy .
                                                   x+y                  x+y
                                                 .          .
       ~
      Ha y t     
           m ham s^
                   o     h(x)              '               '                          '
                                sao cho bi^ u th c tr^n tro thanh vi ph^n toan ph^ n cu a
                                          e     u     e                a        a

                             m^t ham
                              o
                              .          F (x, y)   va t      
                                                       m ham s^ d .
                                                               o o




                 - 
                                   1
          ’
     HD giai:    Dat
                   .   P = h(x)       ln (x + y)
                                  x+y
                  1
     Q = h(x).
                 x+y
      - 
     (Di^u ki^n x+y  0) d^
        e    e           e'      P dx + Qdy                     
                                               la vi ph^n toan ph^ n:
                                                      a        a
             .

                       ∂P   ∂Q   −h(x)(x + y + 1)   h (x)(x + y) − h(x)
                          =    ⇔           2
                                                  =
                       ∂y   ∂x      (x + y)               (x + y)2
www.VNMATH.com                                              15


⇔ h (x + y) + h(x + y) = 0 ⇔ h + h = 0 ⇔ h(x) = e−x
               −x
Va F (x, y) = e
                 ln(x + y)


 165)     '
                 . .
        Gia i phu o ng tr
                        nh vi ph^n :
                                 a         xy” + 2(1 − x)y + (x − 2)y = e−x
                       
                       a         ^ '
                      b ng phe p d o i   ^ n ham z = yx
                                          a'   




                             z       zx−z                        . .     .
     ’
HD giai: z = yx ⇔ y =          ; y =      = ...; y” = ...      tu o ng tu bai 1
                                                                        .  
                             x        x2

 166)   Cho  P (x, y) = ex sin y + 2m2 x cos y; Q(x, y) = ex cos y + mx2 sin y .
    T
     m m   d e P (x, y)dx + Q(x, y)dy la vi ph^n toan ph^ n cu a ham s^
            ^ '                               a         
                                                           a     '       
                                                                          o

                        F (x, y) nao d va t ham ^ y.
                                    o   m       a




            ∂P   ∂Q
     ’
HD giai:       =    ⇔ 2x sin y(m2 + m) = 0         Chon
                                                     .    m = 0V m = −1.
            ∂y   ∂x


                 . .
                                               y                                      1
 167)     '
        Gia i phu o ng tr
                        nh   x2 y” + 2xy +       =0                      '
                                                       b ng phe p bi^ n d o i
                                                        a           e   ^      x=
                                               x2                                     t

     ’
HD giai:


 168)   T
         m ham
                  µ(x2 + y 2 )   sao choµ(x2 + y 2 ) (x − y)dx + (x + y)dy
                   ph^ n cu a m^t ham F (x, y) nao d . T
                                             √ √ o m ham F (x, y)
 la vi ph^n toan
        a          a    '    o                               
                                .

                   n^ u bi^ t µ(1, 1) = 0; µ(
                    
                    e     
                          e                   2, 2) = ln 2


HD giai: P (x, y) = h(x2 + y 2 )(x − y); Q(x, y) = h(x2 + y 2 )(x + y)
         ’
- e
                                                                      ∂P    ∂Q
   '
D^ h(x − y)dx + h(x + y)dy la vi ph^n toan ph^ n ta pha i co :
                                          a          
                                                       a         '       =
                                                                      ∂y    ∂x
-         2     2
Dat t = x + y ⇒ ht .2y(x − y) − h = ht .2y(x + y) + h
  .
                                             C1            C1
⇔ −ht (x2 + y 2 ) = h ⇔ ht t = h ⇒ h =          ⇒h= 2           .
                                              t          x + y2
                   x x−0               y
                                          x+y                  y C1
⇒ F (x, y) = C1        2 + 02
                              dx + C1      2 + y2
                                                  dy = C1 arctg +    ln(x2 + y 2 ) + C2
                   1 x                0  x                     2   2
                 √ √                                       π
F (1, 1) = 0; F ( 2, 2) = ln 2 Cho: C1 = 2; C2 = −( + ln 2)
                                                           2

                 . .
 169)     '
        Gia i phu o ng tr
                        nh   x2 y” + xy + y = x                 '    
                                                   b ng phe p d o i bi^ n
                                                    a         ^      e     x = et


                                 1                      1
HD giai: x = et
     ’                  yx = yt . ; y”xx = (y”tt − yt ) 2
                   ta co :
                       
                                 x                      x
             . .                       t
                    nh: y”tt + y = e
Thay vao phu o ng tr
      
          '                . .                    
    .   o          '
Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
    e                               nh thu^ n nh^ t: y = C1 cos t + C2 sin t
                                            a     a

                                  t       1
 m nghi^m ri^ng dang: y + Ae ; A =
T      e.     e    .
                                          2
                                                             x
V^y nghi^m t^
 a      e    o'ng qua t: y = C1 cos (ln x) + C2 sin (ln x) +
                    
 .      .
                                                             2
16                                     www.VNMATH.com

                            . .
            170)     '
                   Gia i phu o ng tr
                                   nh vi ph^n:
                                            a            xy” − (x + 1)y − 2(x − 1)y + x2 = 0
                     . .                        . .    .
            
      bi^ t r ng phu o ng tr
        e    a                      
                                    a     
                            nh thu^n nh^ t tu o ng u ng co m^ t nghi^m ri^ng
                                          a                  o.    e
                                                                     .    e            y1 = eαx
                                 .
                               v i
                                o      α 
                                          a       
                                      la h ng s^ c^n xa c d .nh.
                                                 o  a     i




                                                         . .                            . .
          ’
     HD giai:      Thay nghi^m
                            e
                            .        y1 = eαx                    nh r^i d ng nh^ t d u o c
                                                  vao phu o ng tr
                                                                      o
                                                                      o   ^      
                                                                                 a  .          α=2
     - .     . .                                      x+1     2(x − 1)
     Du a phu o ng tr    
                     nh v^ dang:
                          e  .              y” −          y −          y = −x; x = 0
                                                       x         x
               x+1             2(x − 1)
     p(x) = −       ; q(x) = −          ; f (x) = −x
                  x                x
                                             x+1
                                                  dx       1
     T
      m    nghi^m ri^ng: y2 = e
                e
                .    e
                                2x
                                     e−4x e    x     dx = − (3x + 1)e−x .
                                                           9
                     '          '      . .                 
     Suy ra nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                e
                .   o                         nh thu^ n nh^ t:
                                                      a     a


                                         y = C1 e2x + C2 (3x + 1)e−x
       
       e      e   
                  a     
     Bi^ n thi^n h ng s^ :
                        o
                                                             
                        C1 = − 1 (3x + 1)e−2x
                                                             C1 = 1 (6x + 5)e−2x
                                                              
                                9                           →       36
                        C = 1 ex
                         2                                   C = 1 ex
                                                               2
                              9                                     9
     ⇒   NTQ.



                       . .
      171)      '
              Gia i phu o ng tr
                              nh vi ph^n
                                       a           x2 y − 4xy + 6y = 0                  '    
                                                                          b ng phe p d o i bi^ n
                                                                           a         ^      e     x = et .


                                          1                      1
     HD giai: x = et ,
          ’                      yx = yt . , y”xx = (y”tt − yt ) 2
                           ta co :
                               
                                          x                     x
        . .           '.                                              2       3
     Phu o ng tr
                nh tro     thanh: y”tt − 5yt + 6y = 0 ⇒ NTQ: y = C1 x + C2 x
                              


                       . .
      172)      '
              Gia i phu o ng tr
                              nh vi ph^n:
                                       a           y” − (2ex + 1)y + e2x y = e3x
                                                             x
                                          '
                            b ng phe p d o i
                             a         ^        bi^ n t = e .
                                                    
                                                    e




                                 x             x               2x
          ’
     HD giai:    - ^'
                 Do i bi^ n t = e ⇒ yx = yt .e , y”xx = y”tt .e
                           
                           e                                      + yt .ex
                      . .                           3
     Thay vao phu o ng tr
                            nh: y”tt − 2yt + y = t
     Nghi^m t^
          e    o'ng qua t cu a phu.o.ng tr
                            '                    
                                                  a     
                                                        a
                                                                   t
                                           nh thu^ n nh^ t: y = e (C1 t + C2 )
          .
                                         3      2                      3   2
      m nghi^m ri^ng dang y = At + Bt + Ct + D → y = t + 6t +
     T         e
                .       e     .                                                           18t + 24           '
                                                                                                       K^ t qua
                                                                                                        e
        x
y   = ee (C1 ex + C2 ) + e3x + 6e2x + 18ex + 24.

                                 . .
              173)        '
                        Gia i phu o ng tr
                                        nh vi ph^n:
                                                 a           (x − 1)y” − xy + y = (x − 1)2 e2x
                                     . .                                   . .    .                αx
        
        e    o
             .      e
                    .    e    '
      bi^ t m^t nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr
                                            nh              thu^n nh^ t tu o ng u ng co dang y = e
                                                                
                                                                a     
                                                                      a                 .

                                              (   α    
                                                      c^n xa c d .nh).
                                                       a      i




                   - .     . .                             x        1
          ’
     HD giai:      Du a phu o ng tr    
                                   nh v^:
                                        e          y” −       .y +     .y = (x − 1)e2x
                                                          x−1      x−1
       .              x            1
     V i
      o     p(x) =       ; q(x) =     ; f (x) = (x − 1)e2x
                     x−1          x−1
                         . .                         . .   .
     Thay    y1 = eαx            nh thu^ n nh^ t tu o ng u ng r^i d ng nh^ t suy ra
                  vao phu o ng tr
                                        a      
                                                 a              o
                                                                o   ^      
                                                                           a                             α=1
                                        x
                             x   −2x       dx
      m nghi^m ri^ng y2 = e
     T      e
             .    e             e e    x−1    dx = −x
www.VNMATH.com                                                             17


  ⇒   NTQ:   y = C1 ex + C2 (−x)
    
    e      e   
               a     
  Bi^ n thi^n h ng s^ :
                     o
                                             
                            C1 = xe   x      C1 = xex − ex + K1
                                           →       1
                            C2 = e2x         C2 = e2x + K2
                                                   2
                                  x
   .      e
          .   o'
  V^y nghi^m t^ ng qua t:
   a                        y = ( − 1)e2x + K1 ex − K2 x
                                  2

                   . .
                                                                                                   1
   174)     '
          Gia i phu o ng tr
                          nh vi ph^n:
                                   a       x2 (x + 1)y” = 2y          
                                                                    bi^ t m^t nghi^m
                                                                      e    o
                                                                           .      e
                                                                                  .     y1 = 1 +     .
                                                                                                   x


             - .     . .                             2
       ’
  HD giai:   Du a phu o ng tr    
                             nh v^:
                                  e       y −              .y = 0; p(x) = 0; f (x) = 0.
                                                x2 (x + 1)
  T
   m NR dang
          .

                    1   x2                      1                      1
           y2 = (1 + )       2
                               .e− 0dx dx = (1 + )(x − 2 ln |x + 1| −     )
                    x(x + 1)                    x                     1+x
                    x+1                 1
              =x+1−     ln(x + 1)2 − .
                     x                  x
                                          1           1      x+1
   .      e
          .   o'
  V^y nghi^m t^ ng qua t: y =
   a                              C1 (1 + ) + C2 (x − − 1 +     ln(x + 1)2 + 1).
                                          x           x       x

                   . .
   175)     '
          Gia i phu o ng tr
                          nh vi ph^n
                                   a      (x2 + 1)y” − 2y = 0
                                                  .
                o      e   '
      n^ u bi^ t m^t nghi^m cu a no co dang d
       e     e                            a th c.
                                                 u
                  .      .              .




       ’
  HD giai:    ~   
             D^ th^ y
              e   a     y1 = x2 + 1                         '
                                      la m^ t nghi^m ri^ng cu a (1).
                                         o
                                          .       e
                                                  .    e



                                             1 −                                       dx
             Nghiˆm th´. hai: y2 = y1
                 e
                 .    u                       2
                                                .e      p(x)dx
                                                                 dx = (x2 + 1)
                                             y1                                  (x2   + 1)2
                                      1             x
                                   = (x2 + 1)( 2        + arctgx)
                                      2          x +1
                                                            x
 .      e
        .   o'
V^y nghi^m t^ ng qua t:
 a                        y = C1 (x2 + 1) + C2 (x2 + 1)( 2    + arctgx).
                                                         x +1

                   . .
   176)     '
          Gia i phu o ng tr
                          nh vi ph^n
                                   a      xy” + 2y − xy = ex                        '
                                                                      b ng phe p d o i ham
                                                                       a         ^          z = xy .


       ’     -                                                                  . .
  HD giai:   Dat
               .   z = xy ⇒ z = y + xy ; z = 2y + xy               . Thay vao phu o ng tr
                                                                                        nh:


                             z − z = ex → NTQ z = C1 + C2 ex
                                   1
  Nghi^m ri^ng dang:
      e
      .    e    .   y = Axex → A =
                                   2
            z 1          x  1 x
  V^y:
   a
   .     y = = (C1 + C2 e + xe )
            x x             2

                   .
                                                  xn+1
                                                    ∞
         177)           '  
                Ch ng to r ng ham:
                  u        a             f (x) =
                                              n=0 n!
                     . .
         e
          .
              '
   la nghi^m cu a phu o ng tr
                            nh    xf (x) − (x + 1)f (x) = 0.
18                                      www.VNMATH.com

                                                .
                                                                                ∞ xn+1                .
          ’
     HD giai:   Dung t
                                          '        '    ~
                     nh ch^ t D'Alembert d^ ch ng to chu^ i
                           a              e   u          o                                  h^i tu v i moi
                                                                                              o                   x
                                                                                              .   . o     .
                                                                               n=0 n!
        .                       xn+1
                                   ∞
                                                  .
     Nhu v^y ham
          a
          .         f (x) =         xa c d. nh v i moi x.
                                         i     o    .
                            n=0 n!
                           ∞ xn
       .    .
     Ho n n~ a: f (x) = x
           u                     = xex
                          n=0 n!
                                                                                            .
     ⇒ xf (x) − (x + 1)f (x) = x(x + 1)ex − (x + 1)xex = 0, ∀x                     '
                                                                             d i^u pha i ch ng minh.
                                                                                e          u


                      . .
      178)     '
             Gia i phu o ng tr
                             nh       x(x2 + 6)y” − 4(x2 + 3)y + 6xy = 0
                                                       .
                        
                  bi^ t r ng no co nghi^ m dang d
                    e    a            e        a th c.
                                                      u
                                        .    .




                                           . .               2
          ’
     HD giai:       m nghi^m ri^ng du o i dang y1 = Ax + Bx + C
                Ta t        e
                             .     e          .                                      ⇒ y1 = x2 + 2
                                                   2 +3)
                       .                1 − − 4(x dx
     nghi^m ri^ng th hai: y2 = y1
         e
         .     e      u                    e     x(x+6)  dx
                                         2
                                       y1
                 x2 (x2 + 6)                        2x       √       x
     = (x2 + 2)              dx = (x2 + 2)(x + 2          + 2 2arctg √                )
                  (x2 + 2)2                     (x + 2)            2
                           2            3
                                                 √ 2            x
     V^y NTQ:
      a
      .           y = C1 (x + 2) + C2 [x + 4x + 2 2(x + 2)arctg √ ]
                                                                 2

                      . .
      179)     '
             Gia i phu o ng tr
                             nh    (2x + 1)y” + (2x − 1)y − 2y = x2 + x bi^ t
                                                                           
                                                                           e                  
                                                                                             r ng
                                                                                              a
                                                  2                2
                                                x + 4x − 1        x +1
                no co hai
                           nghi^ m ri^ng y1 =
                                 e
                                 .     e                   ; y2 =       .
                                                     2               2


          ’      .                                 . .
     HD giai: T hai nghi^m ri^ng y1 , y2 cu a phu o ng tr
                u          e
                           .     e           '                                         '
                                                          nh ta suy ra nghi^ m ri^ng cu a
                                                                            e
                                                                            .     e
   . .
           nh thu^ n nh^ t la y1 = y1 − y2 = 2x − 1
phu o ng tr       
                   a    
                        a    
                      .
  Suy ra nghi^m th hai:
               e
               .     u

                     1 −                              1         2x−1
        y2 = y1          e    p(x)dx
                                       dx = (2x − 1)        e− 2x+1 dx dx
                    y1 2                          (2x − 1)2
                                      −x
                             (2x + 1)e       1           (2x + 1)e−x                      e−x (1 − 2x)
           = 2(x − 1)                    dx = (2x − 1)[−               +                               dx]
                              (2x − 1)2      2            (2x − 1)2                         2x − 1
           = −e−x
     Suy ra NTQ:    y = C1 (2x − 1) + C2 e−x
                                   . .                                                                   x2 + 1
            e
            .   o'         '              nh ban d u:
     Va nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr
                                                  a
                                                    ^                  y = C1 (2x − 1) + C2 e−x +
                                                                                                            2
                                                         2
      180)                    α sao cho y = eαx la m^t nghi^m ri^ng cu a phu.o.ng tr
                               
             Xa c d .nh h ng s^
                 i     a     o                     o
                                                      .      e.    e     '            nh                         vi ph^n:
                                                                                                                       a
                              2                                            . .
                y” + 4xy + (4x + 2)y = 0. T nghi^m t^
                                           m      e.   o'ng qua t cu a phu o ng tr
                                                                    '                
                                                                                  nh ^ y.
                                                                                      a




                                       . .                         2               . .
          ’
    HD giai: Ta     t
                     m nghi^m ri^ng du o i dang
                            e
                            .    e          .           y = eαx       thay vao d u o c
                                                                               .          α = −1      va nghi^m
                                                                                                              e
                                                                                                               .
            −x2
ri^ng y1 = e
  e
               .                        1 − P (x)dx          2          2                       2
     Nghi^m th hai:
         e
         .    u         y2 = y1          2
                                           e        dx = e−x     e2x e−      4xdx
                                                                                    dx = xe−x       .
                                       y1
                               2             2
     V^y NTQ:
      a
      .           y = C1 e−x       + C2 xe−x .
                                                
                                                 dx
                                                    = 3x − y
      181)     '
                         . .
             Gia i h^ phu o ng tr
                    e
                    .           nh:
                                                  dt
                                                 dy = 4x − y
                                                
                                                  dt
www.VNMATH.com                                               19


                  . .                  . 3−λ      −1
       ’
  HD giai:     Phu o ng tr
                          nh d a c tru ng
                              .                         = (λ − 1)2 = 0 ⇔ λ = 1 (b^i 2)
                                                                                     o
                                                                                     .
                                           4    −1 − λ
                                                                               
                                                                               a = 3a − c
                                                                               
                                       t
                                                                               
                                                                               a + b = 3b − d
                      x       (at + b)e                                  . .
  T
   m nghi^m dang
            e
            .    .         =              thay vao h^ r^i d ng nh^ t d u o c:
                                                    e  o
                                                     .   o   ^      
                                                                    a  .
                      y       (ct + d)et                                       c = 4a − c
                                                                               
                                                                               
                                                                                c + d = 4b − d
                                                                               
Cho a = C1 , b = C2 ⇒ c = 2C1 , d = 2C2 − C1

                             x = (C1 t + C2 )et
  V^y nghi^m t^
    a       e   o'ng qua t:
                       
    .       .
                             y = (2C1 t + 2C2 − C1 )et .

                                                
                                                 dx
                                                    = 2x + y
    182)     '
                       . .
           Gia i h^ phu o ng tr
                  e
                  .           nh:
                                                  dt
                                                 dy = 4y − x
                                                
                                                  dt


       ’         . .     .           . .                  .
  HD giai:     Tu o ng tu bai 1), phu o ng tr
                        .                   nh d a c tru ng co nghi^m
                                                 .                e
                                                                     .         λ=3   (b^i 2)
                                                                                       o
                                                                                       .
                                  3t
                            (at + b)e
  T
   m nghi^m dang
          e
          .   .                               ⇒ a = C1 , c = C1 , b = C2 , d = C1 + C2
                            (ct + d)e3t
                   x = (C1 t + C2 )e3t
  V^y NTQ:
   a
   .
                   y = (2C1 t + C1 + C2 )e3t .


                                                 dx = x − 2y − z
                                                
                                                
                                                 dt
                                                
                                                  dy
                                                
                       . .
    183)     '
           Gia i h^ phu o ng tr
                  e
                  .           nh:                   =y−x+z
                                                 dt
                                                 dz
                                                
                                                 =x−z
                                                
                                                  dt


                                                   1 − λ −2       −1
                  . .                  .
       ’
  HD giai:     Phu o ng tr
                          nh d a c tru ng
                              .                   −1 1 − λ       1    = 0 ⇔ λ(λ2 − λ − 2) = 0
                                                      1    0   −1 − λ
  ⇔ λ1 = 0, λ2 = −1, λ3 = 2                                          
                                               1 − λi   −2     −1       P1i
    .                                         −1 1 − λi
  V i ca c
   o         λi ; i = 1, 2, 3     '
                                 gia i h^:
                                        e
                                        .                       1     P2i  = 0
                                                 1      0    −1 − λi    P3i
  - e m nghi^m ri^ng tu.o.ng u.ng. T. d suy ra h^ nghi^m co. ba n:
     '
  D^ t        e      e                u o           e e       '
                .                                      .  .
                                        −t           −t      2t
  x1 = 1, y1 = 0, z1 = 1; x2 = 0, y2 = e , z2 = −2e ; x3 = 3e ,
   y3 = −2e−2t , z3 = e2t .   
                              x = C1 + 3C3 e2t
                              
    .   .      e
               .    o'
  V^y h^ nghi^m t^ ng qua t:
    a   e                      y = C2 e−t − 2C3 e2t
                              z = C − 2C e−t + C e2t
                              
                                      1      2       3

                                                
                                                 dx
                                                 − 5x − 3x = 0
    184)     '
                       . .
           Gia i h^ phu o ng tr
                  e
                  .           nh:
                                                  dt
                                                 dy + 3x + y = 0
                                                
                                                  dt


                  . .                  .          5−λ   3
       ’
  HD giai:     Phu o ng tr
                          nh d a c tru ng
                              .                            =0⇔λ=2            (b^i 2)
                                                                                 o
                                                                                 .
                                                   −3 −λ − 1
20                                     www.VNMATH.com
                                                               
                                                               a − 3b = 3d
                                at + b 2t
                                                               
     ⇒   nghi^m co dang
             e
             .     .                  e     thay vao h^
                                                      e
                                                       .      ⇒ a+c=0
                                ct + d                         
                                                               c + 3b = −3d
                                           C1
     Cho   a = C1 , b = C2 ⇒ c = −C1 , d =     − C2
                                           3
                               x = (C1 t + C2 )e2t
     V^y
      a        e     o'
           nghi^m t^ ng qua t:
                                             C
      .        .
                               y = (−C1 t + 1 − C2 )e2t .
                                               3
                                                
                                                 dx
                                                    = 2x − 3y
      185)     '
                         . .
             Gia i h^ phu o ng tr
                    e
                    .           nh:
                                                  dt
                                                 dy = x − 2y + 2 sin t
                                                
                                                  dt


          ’          . .                  .
     HD giai:     Phu o ng tr
                             nh d a c tru ng co hai nghi^ m
                                 .                    e
                                                         .          λ1,2 = ±1
                                 0       3 −3       γ11
     +   λ1 = −1      '
                    gia i h^:
                           e
                           .         =                   ⇒ γ11 = γ12 = 1.
                                 0       1 −1       γ12
                                1 −3     γ21        0
     +   λ2 = 1     '
                  gia i h^:
                         e
                         .                   =          ⇒ γ21 = 3; γ22 = 1.
                                1 −3     γ22        0
                 . '    '                  . .    .
     H^ nghi^m co ba n cu a h^ thu^n nh^ t tu o ng u ng la:
      e
      .     e
            .                e
                             .    a    a                


                                         x1 = e−t             x2 = 3et
                                                      ;
                                         y1 = e−t             y2 = et

                                              x(t) = C1 e−t + 3C2 et
      .       '    e
                   .    
                        a    
     V^y NTQ cu a h^ thu^n nh^ t:
      a                      a
                                              y(t) = C1 e−t + C2 et
       
       e      e   
                  a     
     Bi^ n thi^n h ng s^ :
                        o
                                                                  
         C1 e−t + 3C2 et = 0                 C1 = 3et sin t       C1 (t) = 3 et (sin t − cos t)
                                                                  
                                         ⇒                      ⇒           2
         C1 e−t + C2 et = 2 sin t            C2 = e−t sin t       C (t) = − 1 e−t (sin t + cos t)
                                                                   2
                                                                              2

                      x(t) = C1 e−t + 3C2 et − 3 cos t
     V^y NTQ:
      a
      .
                      y(t) = C1 e−t + C2 et + sin t − 2 cos t


                                                 dx = 2x − y + z
                                                
                                                
                                                 dt
                                                
                                                  dy
                                                
                         . .
      186)     '
             Gia i h^ phu o ng tr
                    e
                    .           nh:                 = x + 2y − z
                                                 dt
                                                 dz
                                                
                                                 = x − y + 2z
                                                
                                                  dt


     HD giai: Phu.o.ng tr
             ’                    
                                   .
                                         .
                            nh d a c tru ng: (λ − 1)(λ − 2)(λ − 3) = 0 co 3 nghi^m λ1 = 1;
                                                                                e
                                                                                 .
     λ2 = 2; λ3 = 3.                                   
                              2 − λi    −1       1      P1i        0
      .     .
     u ng v i λi gia i h^: 
          o        '    e
                         .       1    2 − λi    −1  P2i  = 0
                                 1      −1 2 − λi       P3i        0
                                                            2t   3t 
               0       1       1                                  0      e        e
     - . .                                               . '       t
     Du o c 1 ; 1 ; 0. Suy ra h^ nghi^m co ba n e  ; e  ;  0 
                                             e     e
                                                                           2t
         .                                   .      .
               1       1       1                                 et      e2t      e3t
www.VNMATH.com                                                   21

               
               x = C2 e2t + C3 e3t
               
  V^y NTQ:
   a
   .            y = C1 et + C2 e2t
               z = C et + C e2t + C e3t .
               
                     1       2      3


                                         
                                          dx
                                             = y − 5 cos t
   187)     '
                      . .
          Gia i h^ phu o ng tr
                 e
                 .           nh:
                                           dt
                                          dy = 2x + y
                                         
                                           dt


         ’             . .           '.                              . .            .
   HD giai:    Dung phu o ng pha p khu :
                                            L^ y d ao ham theo t phu o ng tr
                                               a   .                        nh th hai:
                                                                                    u
y” = 2x + y
  - e y
     '     . .                  .
  D^  phu o ng trnh d u, d u a v^: y” = 2(y − 5 cos t) + y ⇔ y” − y − 2y = −10 cos t.
                       a^         
                                    e
  - ay la phu.o.ng tr
  D^                        
                     nh tuy^ n t
                            e                    '         . .           '
                                  nh c^ p hai, gia i ra d u o c nghi^m t^ ng qua t:
                                       a                  .         e   o      
                                                                     .


                              y = C1 e2t + C2 e−t + 3 cos t + sin t

              . .                       1
                     nh d u:
  Thay vao phu o ng tr   a
                           ^        x = C1 e2t − C2 e−t − cos t − 2 sin t
                                        2
                         2t       −t
                 x = A1 e + A2 e − cos t − 2 sin t
  V^y NTQ:
   a
   .
                 y = 2A1 e2t − A2 e−t + 3 cos t + sin t.


                      . .
                                          y = 3y + 2z + 4e5x
   188)     '
          Gia i h^ phu o ng tr
                 e
                 .           nh:
                                          z = y + 2z



                        . .                  .                                y = C1 ex + 2C2 e4x
       ’
  HD giai:    Nghi^m phu o ng tr
                  e
                  .             nh d a c tru ng
                                    .            λ1 = 1; λ2 = 4;     NTQ:
                                                                              z = −C1 ex + C2 e4x
                           
                           C1 = 4 e4x
                           
                                                       y = C1 ex + 2C2 e4x + 3e5x
                   
  Bi^ n thi^n h ng s^ :
    e      e   a     o           3        →   NTQ
                           C = 4 ex
                            2                         z = −C1 ex + C2 e4x + e5x
                                 3


                      . .
                                          y = 2y − z + 2ex
   189)     '
          Gia i h^ phu o ng tr
                 e
                 .           nh:
                                          z = 3y − 2z + 4ex



                                                            y = C1 ex + C2 e−x
       ’
  HD giai:             '          '             
              Nghi^m t^ ng qua t cu a h^ thu^n nh^ t:
                  e   o               e    a    a
                  .                    .
                                                            z = C1 ex + 3C2 e−x
                                                   y ∗ = xex
      .         '    e
                     .   o      
                                a    
  Nghi^m ri^ng cu a h^ kh^ng thu^n nh^ t:
      e    e                         a
                                                   z ∗ = (x + 1)ex .
                               y = C1 ex + C2 e−x + xex
          e   o'
  V^y nghi^m t^ ng qua t:
   a                 
   .      .
                               z = C1 ex + 3C2 e−x + (x + 1)ex .


                      . .
                                          y = 2y − 4z + 4e−2x
   190)     '
          Gia i h^ phu o ng tr
                 e
                 .           nh:
                                          z = 2y − 2z
22                                 www.VNMATH.com

                                         y = C1 (cos 2x − sin 2x) + C2 (cos 2x + sin 2x)
          ’
     HD giai:            '
                Nghi^m t^ ng qua t:
                    e   o      
                    .
                                         z = C1 cos 2x + C2 sin 2x + e−2x .

                                       
                                        dy
                                             =y+z
      191)     '
                         . .
             Gia i h^ phu o ng
                    e
                    .            tr
                                  nh:
                                         dx
                                        dz
                                             = z − 4y.
                                         dx

                   . .                  .
          ’
     HD giai:   Phu o ng tr
                           nh d a c tru ng
                               .            λ2 − 2λ + 5 = 0.    Khi d
                                                                      o   λ1 = 1 + 2i, λ2 = 1 − 2i.
 .        
H^ thu^n nh^ t co nghi^m
 e    a    a         e
                      .

                  y = ex (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = 2ex (C2 cos 2x − C1 sin 2x).


                                       
                                        dy
                                             = y + z + ex
      192)     '
                         . .
             Gia i h^ phu o ng
                    e
                    .            tr
                                  nh:
                                         dx
                                        dz
                                             = z − 4y.
                                         dx

                   . .                  .
          ’
     HD giai:   Phu o ng tr
                           nh d a c tru ng
                               .            λ2 − 2λ + 5 = 0.    Khi d
                                                                      o   λ1 = 1 + 2i, λ2 = 1 − 2i.
 .        
H^ thu^n nh^ t co nghi^m
 e    a    a         e
                      .

                  y = ex (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = 2ex (C2 cos 2x − C1 sin 2x).

            .   '    e
                     .   o      
                                a    
     Va nghi^m cu a h^ kh^ng thu^n nh^ t
           e                        a


                y = ex (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = 2ex (C2 cos 2x − C1 sin 2x) − ex .


                                       
                                        dy
                                             = 2y − z
      193)     '
                         . .
             Gia i h^ phu o ng
                    e
                    .            tr
                                  nh:
                                         dx
                                        dz
                                             = 2z + 4y + e2x .
                                         dx

                . .                 .
          ’
     HD giai:
            Phu o ng tr
                       nh d a c tru ng
                           .                λ2 − 4λ + 8 = 0.    Khi d
                                                                      o   λ1 = 2 + 2i, λ2 = 2 − 2i.
 .        
H^ thu^n nh^ t co nghi^m
 e    a    a         e
                      .

                y = e2x (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = −2e2x (C2 cos 2x − C1 sin 2x).

            .   '    e
                     .   o      
                                a    
     Va nghi^m cu a h^ kh^ng thu^n nh^ t
           e                        a

                                              1
             y = e2x (C1 cos 2x + C2 sin 2x) − e2x , z = −2e2x (C2 cos 2x − C1 sin 2x).
                                              4

                                       
                                        dy
                                             = 2y + z + ex
      194)     '
                         . .
             Gia i h^ phu o ng
                    e
                    .            tr
                                  nh:
                                         dx
                                        dz
                                             = z − 4y.
                                         dx


          ’
     HD giai:
        . .                  .
     Phu o ng tr
                nh d a c tru ng
                    .            λ2 − 2λ + 5 = 0.   Khi d
                                                          o   λ1 = 1 + 2i,
www.VNMATH.com                                                 23


  λ2 = 1 − 2i.      .    
                         a    
                   H^ thu^n nh^ t co nghi^m
                    e         a         e
                                         .

                   y = ex (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = 2ex (C2 cos 2x − C1 sin 2x).

         .   '    e
                  .   o      
                             a    
  Va nghi^m cu a h^ kh^ng thu^n nh^ t
        e                        a


               y = ex (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = 2ex (C2 cos 2x − C1 sin 2x) − ex .

                                        
                                         dx
                                               = x + 2y
    195)       '
                         . .
             Gia i h^ phu o ng tr
                    e
                    .           nh:
                                          dt
                                         dy
                                               = x − 5 sin t.
                                          dt


       ’                '                    . .                 
  HD giai:         e
                   .   o          '
               Nghi^m t^ ng qua t cu a h^ phu o ng tr
                                        e
                                        .            nh thu^ n nh^ t:
                                                            a     a


                                          x    = C1 e−t + 2C2 e2t
                                          y    = −C1 et + C2 e2t .

                      '   . .
  Bi^ n thi^n h ng s^ d^ d u o c nghi^m:
    e      e   a     o e  .         e
                                      .


                                 x   = C1 e−t + 2C2 e2t + 3 sin t + 4 cos t
                                                          8
                                                                    3
                                 y   = −C1 et + C2 e2t + 2 cos t − sin t.


                                        
                                         dx
                                               = x − 2y + et
    196)       '
                         . .
             Gia i h^ phu o ng tr
                    e
                    .           nh:
                                          dt
                                         dy
                                               = x + 4y + e2t .
                                          dt


       ’                      . .                 .                               .      . .
  HD giai:        e
                  .     '            nh d a c tru ng: r1 = 2; r2
              Nghi^m cu a phu o ng tr   .                             = 3;                      '
                                                                                t d d u o c NTQ cu a
                                                                                 u o  .

      . .                            x = 2C1 e2t + C2 e3t
h^ phu o ng tr
 e
 .                        
              nh thu^ n nh^ t la:
                     a     a    
                                     y = −C1 e2t − C2 e3t .
                      '   . .           '          '                   
  Bi^ n thi^n h ng s^ d^ d u o c nghi^m t^ ng qua t cu a h^ kh^ng thu^n nh^ t:
    e      e   a     o e  .         e
                                      .   o               e
                                                           .   o      a    a

                            
                                                         3
                            x       = 2C1 e2t + C2 e3t − et + 2te2t
                            
                                                         2
                                                          1
                            y
                                            2t       3t
                                     = −C1 e − C2 e + et − (t + 1)e2t .
                                                          2

                                        
                                         dx
                                               = 2x + y
    197)       '
                         . .
             Gia i h^ phu o ng tr
                    e
                    .           nh:
                                          dt
                                         dy
                                               = 4y − z.
                                          dt


       ’                          . .                  .
  HD giai: Nghi^m e
                  .        '
                          cu a phu o ng tr
                                          nh d a c tru ng:
                                              .                  r1 = r2 = 3.   V^y NTQ co dang:
                                                                                   a
                                                                                   .         .
                 3t
 x = (λ1 + µ1 t)e           .
                          v i
                           o     λ2 = λ 1 + µ1 ; µ2 = µ1
 y = (λ2 + µ2 t)e3t .
    .          x    = (C1 + C2 t)e3t
  T c la:
   u    
               y    = (C1 + C2 + C2 t)e3t .
24                               www.VNMATH.com

                                                       
                                                        dx
                                                             = 3x + 8y
      198)   T      e
                     .
                         '
              m nghi^m cu a h^
                              e
                              .
                                         . .
                                     phu o ng tr
                                                nh:
                                                         dt
                                                        dy = −x − 3y
                                                       
                                                         dt
                    ~
             tho a ma n ca c d  u
               '            i^
                               e     ki^n:
                                       e
                                       .     x(0) = 6; y(0) = −2


                  .   . .            .                        dy
          ’
     HD giai:   T phu o ng tr
                 u            nh th hai:
                                    u                x=−         − 3y , l^ y d ao ham theo t hai v^ , r^i
                                                                          .
                                                                         a                        
                                                                                                   e   o
                                                              dt
            . .            .                            . .    d2 y
thay vao phu o ng tr
                                 '
                    nh th nh^ t cu a h^
                          u   a         e
                                        .            d u o c:
                                                      .            − y = 0, gia i ra: y = C1 et − C2 e−t ,
                                                                                 '
                                                                dt
suy ra   x = −4C1 et − 2C2 e−t
     '    ~        
   tho a ma n ca c d i^u ki^n
                     e    e
                           .     x(0) = 6; y(0) = −2,        suy ra       C1 = C2 = −1.                 '
                                                                                            V^y nghi^m cu a
                                                                                             a
                                                                                             .      e
                                                                                                    .
h^:
 e
 .
                                            x   = 4et + 2e−t
                                            y   = −et − e−t


                                         dx
                                        
                                        
                                         dt    = 3x − y + z
                                        
                                          dy
                                        
                         . .
      199)     '
             Gia i h^ phu o ng tr
                    e
                    .           nh:            = −x + 5y − z
                                         dt
                                         dz
                                        
                                                = x − y + 3z.
                                        
                                        
                                          dt


    HD giai: Phu.o.ng tr
           ’                           .     3      2
                          nh d a c tru ng: λ − 11λ + 36λ − 36 = 0,
                               
                                .                                                         '
                                                                                        gia i ra   λ1 = 2; λ2 =
              .     . .                    . '
3; λ3 = 6. T d d u o c ba h^ nghi^m co ba n:
             u o  .        e
                             .       e
                                     .
                            2t                          
                             e               0          −e2t
                            e3t  ;  e3t  ;  e3t  .
                             e6t            −2e6t        e6t
             e   o'
     V^y nghi^m t^ ng qua t:
      a                 
      .      .
                                 
                                 x
                                        = C1 e2t + C2 e3t + C3 e6t
                                  y      = C2 e3t − 2C3 e6t
                                         = −C1 e2t + C2 e2t + C3 e6t .
                                 
                                 z

                                                                          
                                                                           dy
                                                                                =y+z
      200)           e
                     .   o'         '    e
                                          .
                                               . .
              m nghi^m t^ ng qua t cu a h^ phu o ng tr
             T                                       nh:
                                                                            dx
                                                                           dz
                                                                                = z − 4y.
                                                                            dx


    HD giai: Phu.o.ng tr
            ’                        .
                        nh d a c tru ng:
                              
                               .                (λ − 1)(λ − 2) = 0,           '
                                                                            gia i ra   λ1 = 1; λ2 = 2.     .
                                                                                                         T d
                                                                                                          u o
   . .                 . '
d u o c ba h^ nghi^m co ba n:
 .          e
             .    e
                  .

                                          ex               2e2x
                                                 ;                    .
                                         −ex               −3e2x
             e   o'
     V^y nghi^m t^ ng qua t:
      a                 
      .      .


                                        y   = C1 ex + 2C2 e3x
                                        z   = −C1 ex − 3C2 e2x .
www.VNMATH.com                                                     25


                                      
                                       dx
                                               = 2x − 3y
    201)     '
                       . .
           Gia i h^ phu o ng tr
                  e
                  .           nh:
                                        dt
                                       dy
                                               = x − 2y + 2 sin t.
                                        dt


       ’        . .                  .                                                 .      . .
  HD giai:  Phu o ng trnh d a c tru ng co ca c nghi^ m
                            .                    e
                                                     .           λ1 = −1; λ2 = 1.    T d d u o c h^
                                                                                      u o  .      e
                                                                                                    .
         . '        e−t          3et
nghi^m co ba n:
    e
    .                −t   ;        t   .
                     e                e
                                  x       = C1 e−t + 3C2 et
          e   o'
  V^y nghi^m t^ ng qua t:
   a                 
   .      .
                                  y       = C1 e−t + C2 et .
                             C 1 e−t + 3C 2 et      =0                  C   1   = 3et sin t
                   
  Bi^ n thi^n h ng s^ :
    e      e   a     o                                           ⇐⇒
                             C 1 e−t + C 2 et       = 2 sin t.          C
                                                                        2       = e−t sin t.
              
              C1 (t) = 3 et (sin t − cos t)
              
     '
  Gia i ra:             2
              C (t) = − 1 e−t (sin t + cos t).
               2
                          2
                                           x(t) = C1 e−t + 3C2 et − 3 cos t
            e   o '            '
  V^y nghi^m t^ ng qua t cu a h^:
   a                                 e
   .        .                        .
                                           y(t) = C1 e−t + C2 et + sin t − 2 cos t.

201 bài tập vi phân

  • 1.
    www.VNMATH.com 1 . . ` ˆ BAI TAP PHU O NG TR` . ˆ INH VI PHAN . . 1) ' Gia i phu o ng tr nh: 2xy y” = y 2 − 1 ’ HD giai: - Dat . y =p: 2xpp = p2 − 1 . 2 2pdp dx √ V i x(p − 1) = 0 ta co : o = ⇔ p2 − 1 = C1 ⇔ p = ± C1 x + 1 p2 − 1 x dy √ 2 3 p= = C1 + 1 ⇒ y = (C1 x + 1) 2 + C2 dx 3C1 . . √ 2) ' Gia i phu o ng tr nh: y.y” = y dp . . √ dp ’ HD giai: - Dat . y = p ⇒ y” = p (ham theo y). Phu o ng tr '. nh tro thanh: yp =p dy dy . . . . . dy √ dy √ V i o p=0 ta d u o c phu o ng tr . nh: dp = √ ⇒ p = 2 y + C1 ⇔ = 2 y + C1 ⇒ y dx dy dx = √ 2 y + C1 . ' √ C1 √ T d nghi^m t^ ng qua t: u o e . o x= y− ln |2 y + C1 | + C2 2 Ngoai ra y = c: ~ h ng cu ng la nghi^m. a e . . . 3) ' Gia i phu o ng tr nh: a(xy + 2y) = xyy ’ HD giai: a(xy + 2y) = xyy ⇒ x(a − y)y = −2ay . . . . . . . a−y 2a N^ u e y = 0, ta co phu o ng tr nh tu o ng d u o ng v i o dy = − dx ⇔ x2a y a e−y = C y x Ngoai ra y=0 ~ cu ng la nghi^m. e . . . 4) ' Gia i phu o ng tr nh: y” = y ey dp . . dp ’ HD giai: - Dat . y = p ⇒ y” = p thay vao phu o ng tr nh: p = pey dy dy . dp dy dy V ip o =0: = ey ⇔ p = ey + C1 ⇒ = ey + C1 ⇔ y = dx dy dx e + C1 . dy 1 ey + C1 − ey 1 ey dy y V i o C1 = 0 ta co: = dy = (y − ) = − ey + C1 C1 ey + 1 C1 ey + C1 C1 1 ln(ey + C1 ) C1  dx −e−y ´ nˆ u C1 = 0 e . nhu v^y: a . = 1 ey + C1  (y − ln |ey + C1 |) ´ nˆ u C1 = 0. e C1 Ngoai ra y = C : h ng la m^ t nghi^m a o e . . . . . 5) ' Gia i phu o ng tr nh: xy = y(1 + ln y − ln x) v i o y(1) = e
  • 2.
    2 www.VNMATH.com - . . . y y ’ HD giai: Du a phu o ng tr nh v^: e (1 + ln ), d at y = zx d u.o.c: xz = z ln z y = . . x x dz dx y • z ln z = 0 ⇒ = ⇒ ln z = Cx hay ln = Cx ⇔ y = xeCx z ln z x x y(1) = e → C = 1. V^y y = xex a . . . 6) ' Gia i phu o ng tr nh: y”(1 + y) = y 2 + y - dz . . dz dy ’ HD giai: Dat . y = z(y) ⇒ z = z thay vao phu o ng tr nh: = dy z+1 y+1 dy ⇒ z + 1 = C1 (y + 1) ⇒ z = C1 y + C1 − 1 ⇔ = dx (∗) C1 y + C1 − 1 • C1 = 0 ⇒ (∗) cho y =C −x 1 • C1 = 0 ⇒ (∗) cho ln |C1 y + C1 − 1| = x + C2 C1 Ngoai ra y=C la nghi^m. e . 1 e o' To m lai nghi^m t^ ng qua t: y = C, y = C − x; ln |C1 y + C1 − 1| = x + C2 . . C1 . . 2 7) ' Gia i phu o ng tr nh: y = y2 − x2 HD giai: Bi^ n d o i (3) v^ dang: x2 y = (xy)2 − 2 (∗) ’ e ^' e . - at z = xy ⇒ z = y + xy thay vao (∗) suy ra: D . dz dx z−1 xz = z 2 + z − 2 ⇔ = ⇔ 3 = Cx z2 +z−2 x z+x xy − 1 V^y TPTQ: a . = Cx3 . xy + 2 . . 8) ' Gia i phu o ng tr nh: yy” + y 2 = 1 - dz ’ HD giai: Dat . y = z(y) ⇒ y” = z. dy . . z dy C1 ' Bi^ n d o i phu o ng tr e ^ nh v^: e 2 dz = ⇔ z2 = 1 + 2 1−z y y dy C1 dy ⇒ =± 1+ 2 ⇔± = dx ⇒ y 2 + C1 = (x + C2 )2 dx y C1 1+ 2 y ' 2 2 Nghi^m t^ ng qua t: y + C1 = (x + C2 ) e . o . . √ 9) ' Gia i phu o ng tr nh: 2x(1 + x)y − (3x + 4)y + 2x 1 + x = 0 3x + 4 1 ’ HD giai: y − .y = − √ ; x = 0, x = −1 2x(x + 1) x+1 ' ' . . Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh thu^ n nh^ t: a a dy 3x + 4 2 1 Cx2 = dx = ( − )dx ⇔ y = √ y 2x(x + 1) x 2(x + 1) x+1
  • 3.
    www.VNMATH.com 3 1 1 Bi^ n thi^n h ng s^ : e e a o C =− 2 ⇒ C = − + ε. x x x2 1 . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a y=√ ( + ε) x+1 x . . y(0) = 0 10) ' Gia i phu o ng tr nh: y” = e2y ' thoa y (0) = 0 dz . . dz z2 e2y ’ HD giai: - Dat . z = y → y” = z. phu o ng tr '. nh tro thanh z. = e2y ⇔ = +ε dy dy 2 2 1 y (0) = y(0) = 0 ⇒ ε = − . V^y z 2 = e2y − 1. T. d : a . u o 2 dy √ 2y dy √ z= = e −1⇒ √ ’ ´ = x + ε. d ˆ i biˆ n t = e2y − 1 ¯o e dx e2y − 1 √ arctg e2y − 1 = x + ε 1 y(0) = 0 ⇒ ε = 0. V^y nghi^m ri^ng thoa d i^u ki^n d bai: y = ln(tg 2 x + 1). a . e . e ' e e . ^ e 2 . . 11) m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr T e . e ' nh: xy + 2y = xyy ~ thoa ma n d u ki^n d u ' i^ e e . ^ a y(−1) = 1. ’ . . - . HD giai: Vi^ t phu o ng tr e nh lai: . x(1 − y)y = −2y ; do y(−1) = 1 n^n e y ≡ 0. Du a v^ e . . 1−y dx phu o ng tr nh ta ch bi^ n: e dy = −2 y x . . 1 t ' ch ph^n t^ ng qua t: a o x2 ye−y = C . Thay d i^u ki^n vao ta d u o c e e . . C= . V^y t a . ch ph^n a e e ri^ng c^n t a m la: x2 ye1−y = 1. . . 12) B ng ca ch d a t a . y = ux, ~ ' ha y gia i phu o ng tr nh: xdy − ydx − x2 − y 2 dx = 0. (x 0) ’ - . . . . √ HD giai: Dat y = ux; du = udx + xdu thay vao phu o ng tr . .va . nh ' gia n u o c x: xdu − 1 − u2 dx = 0. Ro rang u − ±1 la nghi^m. khi u ≡ ±1 d u.a phu o ng ~ e . tr nh v^ ta ch bi^ n: e e du dx = . TPTQ: arcsin u − ln x = C (do x 0). 1 − u2 x . . y ' V^y NTQ cu a phu o ng tr a . nh: y = ±x; arcsin = ln x + C . x . . 13) m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr T e . e ' nh: xy = x2 − y 2 + y ~ thoa ma n d u ki^n d u ' i^ e e . ^ a y(1) = 0. ’ HD giai: y2 y xy = x2 − y 2 + y ⇐⇒ y = 1− + x2 x y d at . u= hay y = ux y = xu + u suy ra x . . √ du dx phu o ng tr nh thanh: xu = 1 − u2 ⇐⇒ √ = 1 − u2 x
  • 4.
    4 www.VNMATH.com ⇐⇒ arcsin u = ln Cx ' ~ thoa ma n d i^u ki^n d u e e . a ^ y(1) = 0 khi C = 1. V^y nghi^m a . e . y = ±x. . . 14) m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr T e . e ' nh: y sin x = y ln y π ~ thoa ma n d u ki^n d u ' i^ e e . ^ a y( ) = e. 2 ’ HD giai: dy dx y sin x = y ln y ⇐⇒ = y ln y sin x x x C tan ⇐⇒ ln y = C tan ⇐⇒ y = e 2 2 x π tan ' ~ thoa ma n d i^u ki^n e e . d u y( ) = e khi C = 1. V^y y = e a ^ a . 2. 2 . . 15) T ' m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr e . e nh: (x + y + 1)dx + (2x + 2y − 1)dy = 0 ~ thoa ma n d u ki^n d u ' i^ e e . ^ a y(0) = 1. ’ HD giai: - Dat x + y = z =⇒ dy = dz − dx . . . phu o ng tr nh thanh: (2 − z)dx + (2z − 1)dz = 0; ' gia i ra x − 2z − 3 ln |z − 2| = C . V^y a . x + 2y + 3 ln |x + y − 2| = C ' ~ thoa ma n d i^u ki^n d u y(0) = 1 khi C = 2. e e a ^ . 1 16) B ng ca ch d a t a . y= r^i d a t z = ux,ha y gia i o . ~ ' . . z phu o ng tr nh: (x2 y 2 − 1)dy + 2xy 3 dx = 0 1 . . . . ’ HD giai: - Dat . y = d u o c: . (z 2 − x2 )dz + 2zxdx = 0; r^i d at o . z = ux, du o c . z (u2 − 1)(udx + xdu) + 2udx = 0 dx u2 − 1 ⇐⇒ + 3 du = 0 x u +u u2 + 1 x(u2 + 1) ⇐⇒ ln |x| + ln = ln C ⇐⇒ =C |u| u 1 . . thay u= d u o c nghi^m . e . 1 + x2 y 2 = Cy . xy . . 17) m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr T e . o' ' nh sau: y − xy = x + x3 ’ HD giai: - ^ . . ' Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la a e . o x2 x2 y = Ce 2 . +1 2 .
  • 5.
    www.VNMATH.com 5 . . 18) T e . o' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr nh sau: y − y = y2. ’ - ^ . . ' HD giai: Day la phu o ng tr nh ta ch bi^ n va co nghi^ m t^ ng qua t la e e . o y ln | | = x + C. y+1 . . y 19) T ' m nghi^m cu a ca c phu o ng tr e . nh sau: y + = ex x ’ HD giai: - ^ . . C x ex Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e ' nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la a e o y = +e − . . x x . . 20) T ' m nghi^m cu a ca c phu o ng tr e . nh sau: y − y = y3. ’ - ^ . . ' HD giai: Day la phu o ng tr nh ta ch bi^ n va co nghi^ m t^ ng qua t la e e . o C + x = ln |y| − arctgy. . . y y . π 21) ' Gia i phu o ng tr nh: y = + sin , v i o y(1) = x x 2 ’ . . '. HD giai: y = zx ⇒ y = z x + z , nh tro thanh: phu o ng tr dz dx z z z x = sin x ⇔ = ⇔ ln |tg | = ln |x| + ln C ⇔ tg = Cx sin z x 2 2 y π a e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: tg = Cx; y(1) = ⇒ C = 1. . . 2x 2 y V^y: a . tg = x. 2x . . y y 22) ' Gia i phu o ng tr nh: (x − y cos )dx + x cos dy = 0 x x - y . . . . . ’ HD giai: Dat . =z ⇒y =zx+z nh d u o c d u a v^ dang: phu o ng tr . e . x dx x cos z.z + 1 = 0 ⇔ cos zdz = − + C ⇔ sin z = − ln |x| + C x y V^y TPTQ: a . sin = − ln |x| + C x . . 23) ' Gia i phu o ng tr nh: (y 2 − 1)x2 y 2 + y (x4 − y 4 ) = 0 ’ . . ' . . HD giai: La phu o ng tr a ' nh d a ng c^ p nhu ng gia i kha ph c tap. u .
  • 6.
    6 www.VNMATH.com . . . y2 x2 Xem phu o ng tr nh b^ c hai d o i v i a . ^ o y: = (x4 + y 4 )2 ⇒ y1 = 2 ; y2 = − 2 . x y . x 3 3 u o e o' T d co hai ho nghi^m t^ ng qua t: y= ; x + y = C2 . . C1 x + 1 . . 24) ' Gia i phu o ng tr nh: y 2 + x2 y = xyy y2 ’ . . x2 . . HD giai: Vi^ t phu o ng tr e nh lai . y = y d ay la phu o ng tr ^ ' nh thu^ n nh^ t, gia i a a x −1 y . . e . o' ra d u o c nghi^m t^ ng qua t: . y 2 = Cxe x . . 25) T ' m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr e . e nh: (x + y − 2)dx + (x − y + 4)dy = 0 ~ thoa ma n d u ki^n d u ' i^ e e . ^ a y(1) = 0. - x =u−1 . . . . ’ HD giai: Dat . thay vao phu o ng tr nh d u o c: . y = v + 3. . . ' (u + v)du + (u − v)dv = 0, d ay la phu o ng tr ^ a nh thu^ n nh^ t co t a ch ph^n t^ ng qua t la: a o u + 2uv − v 2 = C . 2 . . V^y t a . a o' ' nh ban d u la: ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr a ^ x2 + 2xy − y 2 − 4x + 8y = C . . 26) ' Gia i phu o ng tr nh (x + y − 2)dx + (x − y + 4)dy = 0. - x =X −1 . . ’ HD giai: Dat . , phu o ng tr nh thanh: y =Y +3 (X + Y )dX + (X − Y )dY = 0 . . . dX 1−u d at . Y = uX d u a phu o ng tr nh v^ e + du = 0. X 1 + 2u − u2 ' Gia i ra X 2 (1 + 2u − u2 ) = C hay x2 + 2xy − y 2 − 4x + 8y = C . . . 2xy 27) m t ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr T a o' ' nh sau: b) y = . x2− y2 - ^ . . y . . ’ HD giai: Day la phu o ng tr ' nh d a ng c^ p, ta d a t a . z= . Khi d phu o ng tr o nh tr^n e z z(1 + z 2 ) 1 2z dx '. tro thanh xz = . Hay ( − )dz = . Suy ra nghi^m e . ' . . cu a phu o ng tr nh 1−z 2 z 1+z 2 x z nay la = Cx, C = 0. 1 + z2 . . 2 2 . e . ' V^y nghi^m cu a phu o ng tr a nh d ~ cho la x + y = C1 y, C1 = 0. a . . 2x + y − 1 28) T ' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr e . o nh sau: y = . 4x + 2y + 5 ’ - . . . HD giai: Dat . u = 2x + y phu o ng tr nh d u a v^ dang e . du 5u + 9 = . dx 2u + 5
  • 7.
    www.VNMATH.com 7 . . . . ' Gia i phu o ng trnh nay ta d u o c nghi^m 10u + 7 ln |5u + 9| = . e . 25x + C. . . ~ cho la 10y + 7 ln |10x + 5y . . ' V^y nghi^m cu a phu o ng tr a e nh d a = 9| − 5x = C. . . 29) T a o' ' m t ch ph^n t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr nh sau: (x − y + 4)dy + (y + x − 2)dx = 0 ’ - ^ . . . ' . . HD giai: Day la phu o ng tr nh d u a v^ dang d a ng c^ p d u o c b ng ca ch d a t e . a . a . x = . . dv u+v . . . . u + 1, y = v − 3, ta d u o c . = . ' Gia i phu o ng tr ' nh ta co nghi^ m cu a phu o ng e . du −u + v tr nh la v 2 − 2uv − v 2 = C. . . . e . ' nh d ~ cho la V^y nghi^m cu a phu o ng tr a a y 2 − x2 − 2xy − 8y + 4x = C1 . . . 30) a) T o e . ' ' m mi^n ma trong d nghi^ m cu a bai toa n Cauchy cu a phu o ng tr e √ nh ^ o . sau d ay t^ n tai va duy nh^ t a y = x − y. . . a o' ' m t ch ph^n t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr b) T nh sau: (x2 − y 2 )dy − 2xydx = 0. ’ HD giai: a e . a) Bai toa n Cauchy co duy nh^ t nghi^m trong mi^n e 2 . D = {(x, y) ∈ R |x − y ≥ δ} v i δ 0 tuy . o y - . . . dy xy - ^ . . b) Du a phu o ng tr nh v^ dang e = 2 . Day la phu o ng tr ' nh d a ng c^ p, ta d a t a . . dx x − y2 y . . z= . Khi d phu o ng tr o '. nh tr^n tro thanh e x z(1 + z 2 ) xz = . 1 − z2 1 2z dx Hay ( − 2 )dz = . z 1+z x . . z . ' Suy ra nghi^m cu a phu o ng tr e nh nay la = Cx, C = 0. 1 + z2 . . 2 2 . e . ' nh d ~ cho V^y nghi^m cu a phu o ng tr a a la x + y = C1 y, C1 = 0. . . 2x 2x 2 31) a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto u a e . {e , xe , x } la h^ d oc l^p tuy^ n t nh. e ^ . . a . e . . a o' ' m t ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr b) T nh sau: (x − y)dy − (x + y)dx = 0; ’ HD giai: i ~ e' e ^ a a) Dung d. nh ngh a ki^ m tra h^ d oc l^p tuy^ n t e nh . . . . - . . . x+y - ^ . . b) Du a phu o ng tr nh v^ dang e y = . Day la phu o ng tr ' nh d a ng c^ p, ta d a t a . . x−y y . . z= . Khi d phu o ng tr o '. nh tr^n tro thanh e x 1 + z2 xz = . 1−z ' . . . . Gia i phu o ng tr nh nay ta d u o c . y x2 + y 2 = Cearctg x . . . 2 2 32) a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto u a e . {cos 2x, sin 2x, 2} e . . o . la h^ phu thu^ c tuy^ n t nh. e . i u ' T nh d .nh th c Wronski cu a chu ng. . . b) T a o' ' m t ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh sau: (x − 2y + 1)dy − (x + y)dx = 0.
  • 8.
    8 www.VNMATH.com ’ HD giai: 2 2 . . o . a) H^ nay phu thu^c tuy^ n t e e nh v 2 cos 2x + 2 sin 2x − 2 = 0. . . ' . ' . . b) Phu o ng tr nh nay co th^ d u a v^ dang d a ng c^ p, ta d u o c e e . a . x+y y = . x − 2y + 1 1 1 . . - Dat . u=x− , v =y+ , khi d phu o ng tr o '. nh tr^n tro thanh e 3 3 u+v v = . u − 2v . . . . √ 1 √ arctg( √ 2u) ' Gia i phu o ng tr nh nay ta d u o c . u2 + 2v 2 = Ce √ 2 v . √ arctg( 2 3x−1 ) 1 Hay (3x − 1)2 + 2(3y + 1)2 = C1 e 2 3y+1 . . . 33) ' Gia i phu o ng tr nh: y 2 + x2 y = xyy ’ . . HD giai: Phu o ng tr y = zx → y = z x + z nh thu^ n nh^ t: d a t a a . . . z−1 dx '. nh tro thanh Phu o ng tr dz = → z − ln |z| = ln |x| + C z x y y − ln | | = ln |x| + C x x . . 34) ' Gia i phu o ng tr nh y 2 + x2 y = xyy . y2 ’ . . x2 . . HD giai: Vi^ t phu o ng tr e nh lai . y = y d ay la phu o ng tr ^ ' nh thu^ n nh^ t, gia i a a x −1 y . . e . o' ra d u o c nghi^m t^ ng qua t: . y 2 = Cxe x . . 35) ' Gia i phu o ng tr nh: y” cos y + (y )2 sin y = y ’ HD giai: y = C : h ng la m^ t nghi^m. a o . e . - dp y=C (h ng). Dat a . y = p ⇒ y” = p (ham theo y) dy dp . . thay vao (2): cos y + p sin y = 1: phu o ng tr nh tuy^ n t e nh. dy . . ' Phu o ng tr nh thu^ n nh^ t co nghi^m t^ ng qua t: a a e . o p = C cos y. n thi^n h ng s^ d u.o.c C = tgy + C1 . bi^ e e a . o . dy dy t d u o p= = sin y + C1 cos y ⇔ = dx dx sin y + C1 cos y y 1 1 tg + 1 + 2 − 1 2 C1 C1 t ch ph^n a d i d^ n: e ln = x + C2 2 C1 + 1 y 1 1 −tg + 1 + 2 + 2 C1 C1 . . 1 36) ' Gia i phu o ng tr nh: y + =0 2x − y 2 1 . . ’ HD giai: Coi x = x(y) ' la ham cu a y ta co : y = thay vao phu o ng tr nh: x
  • 9.
    www.VNMATH.com 9 1 1 . . + = 0 ⇔ x + 2x = y 2 : phu o ng tr nh tuy^ n t e nh. x 2x − y 2 . . e . o' ' Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t: a a x = Ce−2y 2 2y 1 1 1 Bi^ n thi^n h ng s^ : C (y) = y e e e a o ⇒ C(y) = y 2 e2y − ye2y + e2y + C 2 2 4 . . −2y 1 2 1 1 ' ' nh: x = Ce V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr a e o + y − y+ . . 2 2 4 . . 37) ' Gia i phu o ng tr nh: xy” = y + x2 ’ HD giai: - Dat . y = p, '. (1) tro thanh: xp − p = x2 tuy^ n t e nh ' . . . ' Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e o nh thu^ n nh^ t: a a p = Cx Bi^ n thi^n h ng s^ → e e a o C(x) = x + C1 dy x3 x2 Suy ra: = x(x + C1 ) →y= + C1 . + C2 dx 3 2 . . 38) ' Gia i phu o ng tr nh: y 2 + yy” = yy . . . . . . . dp ’ HD giai: - Dat . p = y (p = 0), phu o ng tr nh tu o ng d u o ng v i: o p2 + yp = yp dy dp . . . dp p ⇔p+y = y, xe t y=0 d u a phu o ng tr nh v^: e + =1 (tuy^ n t e nh) dy dy y . . C ' NTQ cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t: a a p= , bi^ n thi^n h ng s^ e e a o y y2 ⇒ C(y) = + C1 2 . y 2 + 2C1 dy y 2 + 2C1 2ydy Nhu v^y: a . p= ⇒ = ⇒ 2 = dx 2y dx 2y y + 2C1 ⇒ y 2 = A1 ex + A2 . x x 2 x Chu : V^ tra i (yy ) = yy ⇔ yy = C1 e ⇔ ydy = C1 e dx ⇔ y = 2C1 e + C2 y e . . . 39) ' Gia i phu o ng tr nh: yey = y (y 3 + 2xey ) v i o y(0) = −1 1 . . 2 ’ HD giai: yx = ' bi^ n d o i phu o ng tr e ^ nh v^: e x − x = y 2 e−y xy y e . o' Nghi^m t^ ng qua t: x = y 2 (C − e−y ) y(0) = −1 ⇒ C = e. 2 −y V^y x = y (e − e a . ) . . 40) ' Gia i phu o ng tr nh: xy” = y + x . . 1 ’ HD giai: - Dat . y = p; '. nh tro thanh: phu o ng tr p − p=1 x o' Nghi^m t^ ng qua t: e p = Cx bi^ n thi^n h ng e e a : C = ln |x| + C1 s^ o .
  • 10.
    10 www.VNMATH.com dy ⇒p= = (ln |x| + C1 )x ⇒ y = (ln |x| + C1 )xdx + C2 dx x2 x2 = C1 x2 + ln |x| − + C2 2 4 . . 41) ' Gia i phu o ng tr nh: y + xy = x3 x2 . . ’ HD giai: ' ' Nghi^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh thu^ n nh^ t a a y = Ce− 2 x2 2 − bi^ n thi^n h ng s^ : C(x) = (x − 2)e 2 + ε e e a o x2 . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a y = εe− 2 + x2 − 2. . . 42) ' Gia i phu o ng tr nh: (x2 − y)dx + xdy = 0 ’ . . 2 . . HD giai: nh vi^ t lai: xy − y = −x , phu o ng tr Phu o ng tr e . nh thu^ n nh^ t: a a xy − y = 0 e o' co nghi^m t^ ng qua t: y = Cx bi^ n thi^n h ng s^ suy ra C = −x + ε e e a o . V^y nghi^m t^ a e o'ng qua t : y = −x2 + εx . . . . 2 3 . 43) ' Gia i phu o ng tr nh: y − y= 2 v i o y(1) = 1 x x . . 3 1 ’ HD giai: Phu o ng tr nh tuy^ n t e nh: y = Cx2 ; C = 4 ⇒C =− 3 +ε x x 1 y = εx2 − ; y(1) = 1 ⇒ ε = 2 x 1 . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a y = 2x2 − x . . 44) ' Gia i phu o ng tr nh: (x + 1)(y + y 2 ) = −y . . 1 ’ HD giai: Xe t y = 0, ' bi^ n d o i phu o ng tr e ^ nh v^ dang e . y + .y = −y 2 x+1 1 z . . . 1 - Dat . = z ⇒ y = − 2 = −y 2 z d u a phu o ng nh v^ z − tr e .z = 1. y z x+1 ' . . e . o ' Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh thu^ n a nh^ t: z = C1 (x + 1) bi^ n thi^n a e e h ng s^ a o C1 = ln |x + 1| + ε. V^y nghi^m: z = (x + 1)(ln |x + 1| + ε) a. e . ~ ngoai ra y = 0 cu ng la nghi^m. e . 1 o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a e y= va y=0 nghi^m k di . e . . . . (x + 1)(ln |x + 1| + ε) . . 1 45) ' Gia i phu o ng tr nh: 2xy + y = 1−x - . . . 1 1 . . ’ HD giai: Du a phu o ng tr nh v^ dang e . y + y = phu o ng tr nh tuy^ n e 2x 2x(1 − x) t nh c^ p 1 a
  • 11.
    www.VNMATH.com 11 C . o' Nghi^m t^ ng qua t: e y=√ , bi^ n thi^n h ng s^ : e e a o x √ √ x 1 x+1 C (x) = ⇒ C = ln | √ |+ε 2x(1 − x) 2 x−1 √ 1 1 x+1 a . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: y = √ ln | √ |+ε x 2 x−1 . . 46) ' Gia i phu o ng tr nh: xy − y = x2 sin x y . . ’ HD giai: y − = x sin x, phu o ng tr nh tuy^ n t e nh. NTQ: y = Cx bi^ n thi^n h ng e e a x s^ : o e o' Nghi^m t^ ng qua t: y = (C − cos x)x . . . 47) ' Gia i phu o ng tr nh: y cos2 x + y = tgx ' thoa y(0) = 0 . . ’ HD giai: Phu o ng tr nh tuy^ n t e nh → NTQ y = Ce−tgx ; y = tgx − 1 (m^t nghi^m o . e . ri^ng) e ⇒ NTQ: y = Ce−tgx + tgx − 1 y(0) = 0 ⇒ C = 1. V^y nghi^m a . e . ri^ng c^n t e a m: y = tgx − 1 + e−tgx . . . √ 48) ' Gia i phu o ng tr nh: y 1 − x2 + y = arcsin x ' thoa y(0) = 0 . . ’ HD giai: e . o' ' Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh tuy^ n t e nh thu^n nh^ t: a a y = Ce−arcsinx ~ e D^ th^ y nghi^m ri^ng: a e . e y = arcsinx − 1 −arcsinx ⇒ NTQ: y = Ce + arcsinx − 1 y(0) = 0 ⇒ C = 1 ⇒ e . e nghi^m ri^ng c^n t a m: y = e−arcsinx + arcsinx − 1 . . 1 49) m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr T e . e ' nh: y = 2x − y 2 ~ thoa ma n d u ki^n d u ' i^ e e . ^ a y(1) = 0. 1 . . ’ HD giai: Xem x ' la a n ham, thay ^ y = , phu o ng tr nh thanh x 1 1 = 2 ⇐⇒ x − 2x = −y 2 x 2x − y - ^ . . ' ' . . Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p m^t, nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr a o . e . o nh tuy^ n e . . . −2y ng s^ d u.o.c NTQ: nh thu^n nh^ t tu o ng u ng la x = Ce t a a . Bi^ n thi^n h e e a o . y2 y 1 x = Ce−2y + − + 2 2 4 3 ' thoa ~ ma n d i^u ki^n d u y(1) = 0 khi C = e e a ^ . . 4 3 −2y y2 y 1 V^y a . e . ' ~ nghi^m tho a ma n d i^u ki^n d u: x = e e . a ^ e + − + . 4 2 2 4
  • 12.
    12 www.VNMATH.com . . z . . 50) ' Gia i phu o ng tr e nh sau d ay, bi^ t r ng sau khi d a t ^ a . y= , ta nh^n d o c a. u . x2 . . ∗ 1 x m^t phu o ng tr o . nh vi ph^n c^ p hai co m^ t nghi^m a a o . e . ri^ng y = e e : 2 x2 y + 4xy + (x2 + 2)y = ex . z x − 2z z x2 − 4z x + 6z . . ’ HD giai: - Dat . y = zx2 =⇒ y = ;y = . Phu o ng tr nh thanh x3 x x4 ∗ e . . : z + z = ex , co m^ t nghi^m o . e . ri^ng la y = e ' , NTQ cu a phu o ng trnh thu^ n a nh^ t: a 2 . . z = C1 cos x + C2 sin x. a . ' nh ban d u la: V^y NTQ cu a phu o ng tr a ^ cos x sin x ex y = C1 2 + C2 2 + 2 x x 2x . . 51) T ' m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr e . e nh: yey = y (y 3 + 2xey ) ~ thoa ma n d u ki^n d u ' i^ e e . ^ a y(0) = −1. 1 . . 2 ’ HD giai: Xem x ' la a n ham, thay ^ y = , phu o ng tr nh thanh x − x = y 2 e−y . x y . . . . . C ' NTQ cu a phu o ng tr nh tuy^ n t e nh thu^n nh^ t tu o ng u ng la a a x= ; bi^ n thi^n h ng e e a y . . . C 1 s^ d u o c o . C(y) = −e−y + C . Nhu v^y NTQ la a . x= − y. Thay d i^u ki^n d u xa c d. nh e e . a ^ i y ye . . 1 . du o c . C= . T d KL. u o e . . 52) T ' m nghi^m cu a phu o ng tr e . nh y − y = cos x − sin x. tho a d u ki^n ' i^ e e . y bi chn khi . a . x→∞ . . ’ HD giai: ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t e nh ra y = Cex + sin x ' tho a d i^u ki^n e e . y bi chn khi . a . x→∞ khi C=0 . . 53) m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr T e . e ' nh: y + sin y + x cos y + x = 0 π ~ thoa ma n d u ki^n d u ' i^ e e . ^ a y(0) = . 2 ’ HD giai: y y y y + sin y + x cos y + x = 0 ⇐⇒ y + 2 sin cos + x.2 cos2 = 0 2 2 2 y y ⇐⇒ y + tan 2 + x = 0 2 cos2 2 y y . . . . d at z = tan =⇒ z = . 2 y , phu o ng tr nh thanh phu o ng tr nh tuy^ n t e nh 2 cos2 2 −x z + z = −x. ' Gia i ra: z = 1 − x + Ce π ' ~ thoa ma n d i^u e ki^n d u y(0) = e . a ^ khi C = 0. V^y nghi^m ri^ng y = 2 arctan(1 − x). a . e . e 2
  • 13.
    www.VNMATH.com 13 . . x 54) T e . o' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr nh sau: y − x tan y = cos y ’ - . . '. - ^ HD giai: Dat . z = sin y, o nh d ~ cho tro thanh khi d phu o ng tr a z − xz = x. Day la x2 . . ' phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la a e . o z = Ce − 1. 2 x2 . . . e . ' V^y nghi^m cu a phu o ng tr a nh d ~ cho la sin y = z = Ce 2 a −1 . . 55) T e . o' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr nh sau: y − xy = x ’ HD giai: . . 1 2 - ^ Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e ' nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la a e . o y = Ce 2 x − 1. . . y √ 56) m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr T e . o' ' nh sau: y + = x y. x ’ - ^ . . ' HD giai: Day la phu o ng tr nh Bernoulli va co nghi^ m t^ ng qua t la e . o √ C 1 y = √ + x2 . x 5 . . y 57) m nghi^m cu a ca c phu o ng tr T e . ' nh sau: y − = x3 x ’ HD giai: - ^ . . ' Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la a e . o 1 y = Cx + x4 . 3 . . 58) T ' m nghi^m cu a ca c phu o ng tr e . nh sau: y − y = y2. ’ HD giai: - ^ . . ' Day la phu o ng tr nh Bernoulli va co nghi^ m t^ ng qua t la e . o 1 y2 = . Ce−2x −1 . . y 59) T ' m nghi^m cu a ca c phu o ng tr e . nh sau: y + = sin x x ’ HD giai: - ^ . . ' Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 1 va co nghi^ m t^ ng qua t la a e . o C sin x y= + − cos x. x x
  • 14.
    14 www.VNMATH.com . . √ 60) T ' m nghi^m cu a ca c phu o ng tr e . nh sau: y − y = x y. ’ HD giai: - ^ . . ' Day la phu o ng tr nh Bernoulli va co nghi^ m t^ ng qua t la e . o √ 1 y = Ce 2 x − x − 2. 2 61) m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr T e . o' ' . . nh sau: y + 2xy = xe−x ’ HD giai: - ^ . . Day la phu o ng tr nh vi ph^n tuy^ n t a e nh c^ p 1. a x2 −x2 e o' Nghi^m t^ ng qua t la y = (C + )e . . 2 . . y √ 62) T ' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr e . o nh sau: y −4 = x y. x ’ - ^ . . HD giai: Day la phu o ng tr nh Bernoulli va co nghi^ m la e . √ 1 y= ln x + Cx2 . 2 . . 63) o e . ' m mi^n ma trong d nghi^ m cu a bai toa n Cauchy cu a phu o ng tr a) T e ' nh sau ^ o . d ay t^n tai va duy nh^ t a  = y + 3x. y 1 y” − y = x  b) T e . ' m nghi^m cu a bai toa n Cauchy sau d ay ^ x y(x = 1) = 1 va y (x = 1) = 2. ` ’ HD giai: - ^ . . a) Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e ' nh c^ p 1 tho a d. nh ly d i^u ki^n t^n tai duy nh^ t a i e e . o . a 2 nghi^m tr^n R . e . e . . y . . ' b) Gia i phu o ng tr nh y” − = x, ' ta d u o c nghi^m t^ ng qua t . e o . x x2 y = C1 + C2 x + . 2 a . e . ' V^y nghi^m cu a bai toa n Cauchy la 1 x2 y =− +x+ . 2 2 . . 64) T ' m nghi^m cu a phu o ng tr e . nh sau: y + ytgx = cos x ’ HD giai: - ^ . . Day la phu o ng tr nh vi ph^n tuy^ n t a e nh c^ p 1. a o' Nghi^m t^ ng qua t la: e . y = (C + x) cos x.
  • 15.
    www.VNMATH.com 15 . . y ex 65) ' m nghi^m cu a phu o ng tr T e . nh sau: y + = x( x )y 2 . x e +1 ’ HD giai: - ^ . . ' ' . . Day la phu o ng tr nh vi ph^n Bernoulli va co nghi^ m t^ ng qua t cu a phu o ng tr a e . o nh la 1 y= . Cx − x ln(ex + 1) . . 66) ' Gia i phu o ng tr nh: (x + 1)y” + x(y )2 = y ’ - . . '. . . . HD giai: Dat . y = p, phu o ng tr nh tro thanh phu o ng tr nh Bernouili (v i o x = −1) 1 x 2 p − p=− p (∗) x+1 x+1 . . . - Dat . z = p−1 = 0, du a (∗) v^ phu o ng tr e nh tuy^ n t e nh c^ p m^t: a o . 1 x z + z= 1+x x+1 . . C e o' ' Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t: a a z= . x+1 . . x2 + C1 1 2(x + 1) e e a o Bi^ n thi^n h ng s^ cu^ i cung d u o c: o . z= ⇒y = = 2 2(x + 1) z x + C1 ' ' . . Suy ra nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh:  ln |x2 + C | + √2 arctg √x + C ´ nˆ u C1 0 e  1 2 C1 C1√  ln |x2 + C1 | + √ 1 ln | x − √−C1 | + C2  ´ nˆ u C1 0 e −C1 x + −C1  Chu y y=C la NKD . . 67) ' Gia i phu o ng tr nh: x2 y = y(x + y) 1 1 HD giai: x2 y = y(x + y) ⇔ y − ’ = 2 y 2 : phu.o.ng tr nh Bernouilli y x - −1 1 1 Dat z = y . (y = 0) : −z − z = 2 . x x . . ' NTQ cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t: a a z = Cx 1 1 bi^ n thi^n h ng s^ C: C(x) = ε − e e a o . V^y z = x(ε − 2 ) a . 2x 2 2x 2x e o' V^y nghi^m t^ ng qua t la: y = a . . εx2 − 1 . . 68) ' Gia i phu o ng tr  nh: yy” − (y )2 = y 3 1 y(0) = −  ' thoa 2 y (0) = 0
  • 16.
    16 www.VNMATH.com ’ - . . HD giai: Dat . y = p(y); y = p.py thay vao phu o ng tr nh dp py − p2 = y 3 , dy . . . d at ti^ p: . e p(y) = y.z(y) d u a phu o ng tr nh v^ e dz 1 dy = ⇒ z 2 = 2(y + C1 ) ⇔ =y |2y + C| dy z dx 1 Do d i^u ki^n e e . y(0) = − ; y (0) = 0 ⇒ C = 1. T. d suy u o ra: 2 dy |2y + 1| − 1 = y |2y + 1| ⇒ ln = x + C2 . dx |2y + 1| + 1 1 do y(0) = − ⇒ C2 = 0. 2 |2y + 1| − 1 a. e . e V^y nghi^m ri^ng c^n t a m thoa : ln ' = x. |2y + 1| + 1 √ . . 2y x 69) ' Gia i phu o ng tr nh: ydx + 2xdy = dy ' thoa d i^u ki^n e e . y(0) = π cos2 y - . . . 2 2 1 ’ HD giai: Du a phu o ng tr nh v^ dang e . x + x= 2y .x 2 (Bernoulli) (∗) y cos 1 1 1 - Dat . z = x2 ta co z = x + x− 2 x thay vao (∗) 2 1 1 z + z= y cos2 y c o' Nghi^m t^ ng qua t: e z= bi^ n thi^n h ng s^ : e e a o . y y C = ⇒ C(y) = ytgy + ln | cos y| + ε cos2 y 1 ε V^y a . Z = tgy + ln | cos y| + y y . . 1 ε √ ' Va TPTQ cu a phu o ng tr nh: tgy + ln | cos y| + = x y y 1 √ y(0) = π ⇒ ε = 0 v^y TPR : a . tgy + ln | cos y| = x y . . 70) ' Gia i phu o ng tr nh: xydy = (y 2 + x)dx ’ ' . . HD giai: Do y=0 ' kh^ng pha i la nghi^m, chia hai v^ cho o e . e xy bi^ n d o i phu o ng tr e ^ nh 1 . . . v^ dang: e . y − y = y −1 - Bernouilli; Dat . z = y2 d u a phu o ng tr nh v^ dang: e . x 2 z − z = 2 → z = −2x + Cx2 x 2 2 V^y TPTQ: a . y = −2x + Cx . . √ 71) ' Gia i phu o ng tr nh: (y + xy)dx = xdy
  • 17.
    www.VNMATH.com 17 - . . . 1 1 1 ’ HD giai: Du a phu o ng tr nh v^ dang e . y − y = √ .y 2 ; x = 0 x x 1 1 √ z = √ phu.o.ng tr 1 - Dat z = y2 : z − nh tuy^ n t e ' nh gia i ra z= x(ln x + C) . 2x x ' 2 V^y nghi^m a . e . t^ ng qua t: y = x(ln x + C) o . . √ 72) ' Gia i phu o ng tr nh: xy − 2x2 y = 4y . . √ 1 ’ HD giai: Phu o ng tr nh Bernouilli, d a t . z = y 1−α = y⇒z = √ 2 y . . 4 phu o ng tr '. nh tro thanh: z − z = 2x → NTQ z = Cx4 − x2 x . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a y = (Cx2 − 1)2 x4 . . . 73) ' Gia i phu o ng tr nh: 2x2 y = y 2 (2xy − y) HD giai: Xem x la ham theo bi^ n y : x y 3 − 2xy 2 = −2x2 Bernouilli ’ e 1 . . 2z 2 - Dat z = . , phu o ng tr '. nh tro thanh: z + = 3 → TPTQ: y 2 = x ln Cy 2 , nghi^m e . x y y ky di y = 0. . . . 74) m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr T e . e ' nh: x2 y = y(x + y) ~ thoa ma n d u ki^n d u ' i^ e e . ^ a y(−2) = −4. ’ HD giai: Do y(−2) = −4 n^n y ≡ 0. e - . . . Du a phu o ng tr . . nh v^ phu o ng tr e nh Bernouilli: y2 1 1 y − 1y = 2 . Ti^ p tuc d at z = y −1 d u.a e . . . . phu o ng tr nh v^ PT tuy^ n t e e nh z + z = − 2. x x x . . . . . . . ' NTQ cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t tu o ng u ng: a a z = Cx, bi^ n thi^n h ng s^ d u o c e e a o . 1 . . . 2x - C(x) = Cx − . . ' nh ban d u . Nhu v^y nghi^m cu a phu o ng tr a e a ^ la: y= . Di^u ki^n e e . 2x Cx2 − 1 1 4x d u cho a ^ C = . V^y nghi^m ri^ng c^n t la y = 2 a . e . e a m 2 x −1 . . 75) ' Gia i phu o ng tr nh: y − xy = −xy 3 HD giai: Phu.o.ng ’ tr nh: y − xy = −xy 3 . . la phu o ng tr ' . . nh Bernouilli, gia i ra d u o c . y (1 + Ce−x ) = 1 2 . . 76) ' Gia i phu o ng tr nh: xy + y = y 2 ln x. HD giai: Phu.o.ng ’ tr nh xy + y = y 2 ln x . . la phu o ng tr ' . . nh Bernouilli, gia i ra d u o c . 1 y= . 1 + Cx + ln x . . y √ 77) T ' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr e . o nh sau: y −4 =x y x
  • 18.
    18 www.VNMATH.com - ^ . . √ . . . ’ HD giai: Day la phu o ng tr nh Bernoulli, b ng ca ch d a t a . z = y ta d u a phu o ng 2 x tr nh v^ dang e z − z= ' va co nghi^m t^ ng qua t la e o . . x 2 1 z = x2 ( ln |x| + C). 2 ' ' . . V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr a . e . o nh la 1 y = x4 ( ln |x| + C)2 . 2 . . y 78) m nghi^m t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr T e . o' ' nh sau: y + = y 2 xtgx. x ’ - ^ . . ' HD giai: Day la phu o ng tr nh Bernoulli va co nghi^ m t^ ng qua t la e . o 1 y= . Cx + x ln | cos x| . . 79) ' Gia i phu o ng tr nh: y 2 dx + (2xy + 3)dy = 0 ∂P ∂Q HD giai: P (x, y) = y 2 , Q(x, y) = 2xy + 3; ’ = = 2y ∂y ∂x (1) ⇔ d(xy 2 + 3y) = 0. V^y a . xy 2 + 3y = C . . 80) ' Gia i phu o ng tr nh: ex (2 + 2x − y 2 )dx − yex dy = 0 ∂P ∂Q . . . . . . . ’ HD giai: = = −2yex suy ra phu o ng tr nh tu o ng d u o ng v i: o d ex (2x − y 2 ) = ∂y ∂x 0. V^y a . ex (2x − y 2 ) = C. . . 3 81) ' Gia i phu o ng tr nh: (y 2 + 1) 2 dx + (y 2 + 3xy 1 + y 2 )dy = 0 3 ∂P ∂Q HD giai: p = (y 2 + 1) 2 ; Q = y 2 + 3xy ’ 1 + y2 ⇒ = = 3y 1 + y2 (∗) ∂y ∂x e o' ' Suy ra nghi^m t^ ng qua t cu a (∗) la: . x y P (x, 0)dx + Q(x, y)dy = C 0 0 y3 3 ⇔ + x(1 + y 2 ) 2 = C 3 . . 82) ' Gia i phu o ng tr nh: (y cos2 x − sin x)dy = y cos x(y sin x + 1)dx ∂P ∂Q ’ HD giai: = = y sin 2x + cos x ∂y ∂x
  • 19.
    www.VNMATH.com 19 NTQ: y x y2 P (x, y0 )dx + Q(x, y)dy = C ⇔ y sin x − cos2 x = C x0 =0 y0 =0 2 . . 83) ' Gia i phu o ng tr nh: (2x + 3x2 y)dx = (3y 2 − x3 )dy . . ’ HD giai: Phu o ng tr nh vi ph^n toan ph^ n: a a x2 + x3 y − y 3 = C . . x (x2 + 1) cos y 84) ' Gia i phu o ng tr nh: ( + 2)dx − dy = 0 sin y 2 sin2 y ∂P ∂Q x cos y ’ HD giai: = =− ∂y ∂x sin2 y TPTQ: x y π x2 (x2 + 1) 1 P (x, )dx + Q(x, y)dy = C ⇔ + 2x − ( − 1) = C 2 2 2 sin y 0 π 2 . . 85) ' Gia i phu o ng tr nh: (y + ex sin y)dx + (x + ex cos y)dy = 0 . . ’ HD giai: Phu o ng tr a a e . o' nh vi ph^n toan ph^ n, nghi^m t^ ng qua t: xy + ex sin y = C. . . 86) ' Gia i phu o ng tr nh: (x + sin y)dx + (x cos y + sin y)dy = 0 . . ’ HD giai: Phu o ng tr nh vi ph^n toan ph^ n: NTQ a a x2 + 2(x sin y − cos y) = C. . . x3 87) ' Gia i phu o ng tr nh: 3x2 (1 + ln y)dx = (2y − )dy y . . ’ HD giai: Phu o ng tr a a e . o' nh vi ph^n toan ph^ n: Nghi^m t^ ng qua t: x3 (1 + ln y) − y 2 = C . . x3 88) T ' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh vi ph^n: a 3x2 (1 + ln y)dx = (2y − )dy y ’ - ^ . . ' HD giai: Day la phu o ng tr nh vi ph^n toan ph^ n co t a a ch ph^n t^ ng qua t la: a o x3 (1 + ln y) − y 2 = C . . 89) ~ Ha y t ' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh: (x + sin y)dx + (x cos y + sin y)dy = 0 ’ HD giai: PTVPTP co t ' ch ph^n t^ ng qua t: a o x2 + 2(x sin y − cos y) = C
  • 20.
    20 www.VNMATH.com . . 90) ~ Ha y t ' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh: 1 y2 x2 1 − dx + − dy = 0 x (x − y)2 (x − y)2 y x xy ’ HD giai: PTVPTP co t ' ch ph^n t^ ng qua t: a o ln + =C y x−y . . 91) T e . o' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh vi ph^n: a (sin xy + xy cos xy)dx + x2 cos xydy = 0 ’ . . ' HD giai: Phu o ng tr nh vi ph^n toan ph^ n co nghi^m t^ ng qua t la a a e . o x sin(xy) = C . . . . 92) ~ Ha y t ' m th a s^ t ch ph^n cu a phu o ng tr u o a nh: (x + y 2 )dx − 2xydy = 0 ' . . o ' suy ra nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e nh. . . . . 1 ’ HD giai: u Th a s^ t ' o ch ph^n cu a phu o ng tr a nh la µ(x) = . ' Nh^n hai v^ cu a a e x2 y2 . . . phu o ng tr nh cho th a s^ t u ' o ch ph^n r^ i gia i ra a o x = Ce x . . . 93) ' Gia i phu o ng tr nh: 2xy ln ydx + (x2 + y 2 y 2 + 1)dy = 0 - ^ . . . 1 ’ HD giai: Day la phu o ng tr a a u nh vi ph^n toan ph^ n, th a s^ t o ch ph^n: a µ(y) = nh^n a y . . . . . 1 3 u th a s^ t ' o ch ph^n vao hai v^ cu a phu o ng tr a e ' nh r^i gia i ra d u o c: o . x2 ln y + (y 2 +1) 2 = 0 3 . . 94) m nghi^m cu a phu o ng tr T e . ' nh (x3 + xy 2 )dx + (x2 y + y 3 )dy = 0. tho a d u ' i^ e ki^n y(0) = 1. e . ’ - ^ . . HD giai: Day la phu o ng tr nh vi ph^n toan ph^ n NTQ la: a a x4 + 2x2 y 2 + y 4 = C . ' tho a d i^u ki^n e e . y(0) = 1 khi C = 1. . . 95) T a o' ' m t ch ph^n t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr nh sau: a) − 2xydy + (y 2 + x2 )dx = 0 . . . 1 - . . . ’ HD giai: Ta t . u m d u o c th a s^ t o ch ph^n a µ(x) = 2 . Du a phu o ng nh d ~ cho v^ tr a e x ' 2 2 . a dang vi ph^n toan ph^ n. Khi d nghi^ m t^ ng qua t a o e . o la x − y = Cx.
  • 21.
    www.VNMATH.com 21 . . 2x −x 96) a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto u a e . {e , e , cos x} e ^ . . a . la h^ d o c l^p tuy^ n t nh. e . i u ' a chu ng. T nh d .nh th c Wronski cu ' . . b) T a o ' m t ch ph^n t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr nh sau: x2 − ydy − 2x(1 + x2 − y)dx = 0. ’ HD giai: i ~ e' e ^ a a) Dung d. nh ngh a ki^ m tra h^ d oc l^p tuy^ n t e nh. . . . - inh th.c Wronski W [y , y , y ](x) = 3ex (3 cos x − sin x). D. u 1 2 3 - ^ . . ' ' . . b) Day la phu o ng tr nh vi ph^n toan ph^ n. T a a ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr a o nh la 2 3 x2 + (x2 − y) 2 = C 3 . . x2 97) T ' ' m t ch ph^n t^ ng qua t cu a ca c phu o ng tr a o nh sau: ( − y 2 )dy − 2xdx = 0. y . . . 1 - . . . ’ HD giai: . u m d u o c th a s^ t Ta t o ch ph^n a µ(x) = . Du a phu o ng nh d ~ cho v^ tr a e y . o e . o' dang vi ph^n toan ph^ n. Khi d nghi^ m t^ ng qua t la a a 2x2 + y 3 = Cy. . . x 2x 2 98) a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto u a e . {e , e , x } e ^ . . a . la h^ d o c l^p tuy^ n t nh. e . . a o' ' m t ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr b) T nh sau: (x − y)dy + (x + y)dx = 0. ’ HD giai: ' . . a) Ki^ m tra h^ phu o ng tr e e . nh la d o c l^p tuy^ n t ^. a . e nh . - ^ . . y 2 x2 b) Day la phu o ng tr nh vi ph^n toan ph^ n n^n ta co a a e d(xy − + ) = 0. 2 2 V^y t a . a o' ch ph^n t^ ng qua t la x2 − y 2 + 2xy = C. . . x 99) a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto u a e . {1, x, e } e ^ . . a . la h^ d o c l^p tuy^ n t nh. e . . 2 b) T m t ch ph^n t^ a o'ng qua t cu a phu o ng tr ' nh sau: (x − y)dx + xdy = 0 ’ HD giai: i ~ e' e ^ a a) Dung d. nh ngh a ki^ m tra h^ d oc l^p tuy^ n t e nh . . . . . . . 1 . . . . . b) T m th a s^ t u o ch ph^n, ta d u o c a . µ(x) = . nh d ~ cho d u a d u o c v^ Phu o ng tr a . e x2 . . dang phu o ng tr . nh vi ph^n toan ph^ n a a y 1 (1 − 2 )dx + dy = 0. x x . . . . ' Gia i phu o ng tr nh nay ta d u o c . y = Cx − x2 . . . 2x x 100) a) Ch ng minh r ng h^ ca c vecto u a e . {e , e , x} e ^ . . a . la h^ d o c l^p tuy^ n t nh. e . . b) T a o' ' m t ch ph^n t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh sau: (x − y)dx − (x + y)dy = 0. ’ HD giai:
  • 22.
    22 www.VNMATH.com ' . . a) Ki^ m tra h^ phu o ng tr e e . nh la d o c l^p tuy^ n t ^. a . e nh. - ^ . . ' b) Day la phu o ng tr nh vi ph^n toan ph^ n. Suy ra t a a ch ph^n t^ ng qua t co dang: a o . x2 + y 2 − 2xy = C.
  • 23.
    www.VNMATH.com 1 . . ` ˆ BAI TAP PHU O NG TR` . ˆ ´ INH VI PHAN (tiˆ p theo) e 101) ' . . Gia i phu o ng tr nh: y” + y = x + e−x ’ . . . 2 HD giai: nh d a c tru ng λ + λ = 0 ⇔ λ1 = 0; λ2 = −1 Phu o ng tr . ' . . −x . o ' Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e nh thu^ n nh^ t: y = C1 + C2 e a a . . . . . Tm nghi^m ri^ng du o i dang y = y1 + y2 , trong d y1 , y2 la ca c nghi^m tu o ng u ng e . e . o e . . . −x ' nh: y” + y = x va y” + y = e cu a ca c phu o ng tr • V λ1 = 0 la nghi^m cu e . ' a phu.o.ng tr . . nh d a c tru ng n^n y1 = x(Ax + B) e . . . . 1 a e o . a i B ng phu o ng pha p h^ s^ b^ t d. nh d u o c: . y1 = x2 − x 2 . . . • λ2 = −1 e . ' la nghi^m cu a phu o ng tr nh d a c tru ng n^n: . e y2 = Axe−x −x Thay vao va dung h^ s^ b^ t d. nh suy ra: y2 = −xe e o . a i 1 Cu^ i cung NTQ: o y = C1 + C2 e−x + x2 − x − xe−x 2 . . 102) ' Gia i phu o ng tr nh: 2y” + 5y = 29x sin x . . . 5 ’ HD giai: Phu o ng tr nh d a c tru ng: . 2λ2 + 5λ = 0 ⇔ λ1 = 0, λ2 = − 2 5x − . . e . o ' ' Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng nh thu^ n nh^ t y = C1 + C2 e 2 tr a a . . . V ±i kh^ng pha i la nghi^m cu a phu o ng tr o ' e . ' nh d a c tru ng n^n t . e m nghi^ m ri^ng dang: e . e . y = (Ax + B) sin x + (Cx + D) cos x . . . . 185 16 Thay vao phu o ng tr nh d u o c: . A = −2; B = ; C = −5; D = − 29 29 . . 103) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − 2y + 5y = x sin 3x ’ . . . 2 HD giai: nh d a c tru ng: λ − 2λ + 5 = 0 ⇔ λ1 = 1 − 2i; λ2 = 1 + 2i Phu o ng tr . . . x ' NTQ cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t: y = e (C1 cos 2x + C2 sin 2x) a a . . . Do ±3i kh^ng pha i la nghi^m cu a phu o ng tr o ' e . ' ' nh d a c tru ng n^n nghi^m ri^ng cu a (2) . e e . e . . . . . m du o i dang: y = (Ax + B) cos 3x + (Cx + D) sin 3x d u o c t . . . 3 57 1 41 Thay vao (2) ta d u o c: . A= ; B= ; C=− ; D= 26 26 13 13 . . 104) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − 2y − 3y = xe4x + x2 ’ . . . 2 HD giai: nh d a c tru ng: λ − 2λ − 3 = 0 ⇔ λ1 Phu o ng tr . = −1; λ2 = 3. . . −x ' NTQ cu a phu o ng tr a nh thu^ n nh^ t: y = C1 e a + C2 e3x . m nghi^m ri^ng dang y = y1 + y2 v i y1 la nghi^m cu a T e . e . o e . ' y” − 2y − 3y = xe4x x 6 y1 = e4x (Ax + B) = e4x − 5 25 con y2 e . e ' la nghi^m ri^ng cu a y” − 2y − 3y = x2 co dang: . 2 4 14 y2 = A1 x2 + B1 x + C1 = − x2 + x − . 3 9 27 e4x 6 1 4 14 . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a y = C1 e−x + C2 e3x + (x − ) − (x2 − x + ) 5 5 3 3 9
  • 24.
    2 www.VNMATH.com . . 105) ' Gia i phu o ng tr nh: x2 y” − 2y = x3 cos x . . o . e . ' bi^ t m^t nghi^m cu a phu o ng tr e nh thu^n nh^ t la a a y1 = x2 2 ’ HD giai: Chia 2 v^ cho e x2 (x = 0): y” − y = x cos x. x2 . ' . . T m nghi^m ri^ng th hai cu a phu o ng tr e . e u nh thu^ n nh^ t dang: a a . 2 p(x) = 0; q(x) = − . x2 1 − p(x)dx dx 1 y2 = y1 2 e dx = x2 4 =− y1 x 3x . . 1 a . e . o' ' V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t la: a a y = C1 x2 − C2 . 3x Coi C1 , C2 ' la ham cu a x, p dung phu.o.ng phap h ng a . a s^ bi^ n thi^n: o e e  C1 x2 + C2 (− 1 ) = 0  3x C 2x + C ( 1 ) = x cos x  1 2 3x2  cos x sin x C1 = ⇒ C1 = + K1  Gia' i ra: 3 3 C = x3 cos x ⇒ C = x3 sin x + 3x2 cos x − 6x sin x + 6 cos x + K 2 2 2 2 x sin x 1 K2 V^y NTQ: y = a . − (x3 sin x + 3x2 cos x − 6x sin x + 6 cos x) + K1 x2 − . 3 3x 3x . . 2 cotgx 106) ' Gia i phu o ng tr nh: y” + y + y = x x . . sin x o . e . ' bi^ t m^t nghi^m cu a phu o ng e nh thu^n nh^ t la y1 = tr a a x x cotgx . ’ HD giai: p(x) = , q(x) = 1, f (x) = . T m nghi^m ri^ng th hai: e . e u 2 x 1 − p(x)dx sin x x2 − 2 dx sin x dx cos x y2 = y1 2 e dx = 2 e x dx = 2 =− y1 x sin x x sin x x . . sin x cos x ' NTQ cu a phu o ng tr a nh thu^ n nh^ t: y = C1 a − C2  x x  sin x C1 cos x + C2 ( )=0 Bi^ n thi^n h ng s^ : e e a o x x C x cos x − sin x + C x sin x + cos x = cotgx  1 2 x2 x2 x cos2 x cos2 x 1 − sin2 x ⇒ C1 = ⇒ C1 (x) = dx + K1 = dx + K1 sin x sin x sin x dx x = − sin xdx + K1 = ln |tg | + cos x + K1 sin x 2 C2 = cos x → C2 = sin x + K2 e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: y = · · · a . . . . ex 107) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − 2y + y = 1 + x
  • 25.
    www.VNMATH.com 3 ’ . . . 2 HD giai: nh d a c tru ng: λ − 2λ + 1 = 0 ⇔ λ = 1 Phu o ng tr . . . x ' NTQ cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t: y = e (C1 x + C2 ) a a . . Dung phu o ng pha p bi^ n thi^n h ng s^ t e e a o m nghi^m ri^ng dang: e . e . x x y = α1 (x).xe + α2 (x).e .   α1 (x).xex + α2 (x).ex = 0 1 α1 = e−x +  ex ⇔ x α1 (x)(ex + xex ) + α2 (x).ex = 1 + α = −(xex + 1) x 2 V^y a . α1 = −e−x + ln |x| α2 = xe−x + e−x − x . −x Nhu v^y nghi^m ri^ng: y = (ln |x| − e a . e . e )xex + (xe−x + e−x − x)ex ' x x x Va nghi^m t^ ng qua t: y = e (C1 x + C2 ) + xe ln |x| − xe + 1 e . o 108) ' . . Gia i phu o ng tr nh: y” + y = xe−x ’ . . . 2 HD giai: nh d a c tru ng: λ + λ = 0 ⇔ Phu o ng tr . λ1 = 0; λ2 = −1 . . e . o' ' Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t: a a y = C1 + C2 e−x −x m nghi^m ri^ng dang: y = xe T e. e . (Ax + B) 2 −x x K^ t qua : y = C1 + C2 e e ' − ( + x)e−x 2 . . 109) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − 4y + 5y = e2x + cos x ’ . . . 2 HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng: λ − 4λ + 5 . = 0 ⇔ λ1 = 2 − i; λ2 = 2 + i ' 2x Nghi^m t^ ng qua t: y = e (C1 cos x + C2 sin x) e . o . m nghi^m ri^ng dang: y = y1 + y2 v i y1 = T e . e . o Ae2x ; y2 = A cos x + B sin y ⇒ y1 = 1 1 e2x ; y2 = cos x − sin x 8 8 2x 2x 1 e o' Nghi^m t^ ng qua t: y = e (C1 cos x + C2 sin x) + e + (cos x − sin x) . 8 110) ' . . Gia i phu o ng tr nh: y” + 4y + 4y = 1 + e−2x ln x HD giai: Phu.o.ng tr ’ . 2 nh d a c tru ng: λ + 4λ + 4 = 0 ⇔ λ = −2 . −2x NTQ : y = e (C1 x + C2 ) −2x m nghi^m ri^ng dang: y = α1 (x).xe T e . e . + α2 e−2x . α1 (x).xe−2x + α2 e−2x = 0 α (e−2x − 2xe−2x ) + α2 (−2e−2x ) = 1 + e−2x ln x  1 α = e−2x + ln x → α = 1 e−2x + x ln |x| − x  1 1 2 2 2 α = −x(e−2x + ln x) → α = 1 e2x + x − 1 xe2x − x ln x 2  2 4 4 2 2 ⇒ nghi^m ri^ng ⇒ nghi^m t^ ng quat: e e e o' . . 2 −2x −2x 1 2x 3x x2 y = e (C1 x + C2 ) + e ( e − + ln x) 4 4 2 111) ' . . Gia i phu o ng tr nh: y” + y = e−x (sin x − cos x)
  • 26.
    4 www.VNMATH.com . . . . ’ HD giai: - Dat . y = e−x z thay vao phu o ng tr nh d u o c: . z” − z = sin x − cos x. . . . 2 nh d a c tru ng: λ − λ = 0 ⇔ λ = 0, λ = 1 Phu o ng tr . ' x Nghi^m t^ ng qua t: z = C1 + C2 e . e . o m nghi^m ri^ng dang: z = A cos x + B sin x ⇒ A = T e. e . 1, B = 0. −x . . o' V^y nghi^m t^ ng qua t la: y = e a e (C1 + C2 ex + cos x) . . 112) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − 4y + 8y = e2x + sin 2x ’ . . . 2 HD giai: nh d a c tru ng: λ − 4λ + 8 = 0 ⇔ λ1 = 2 − 2i; λ2 = 2 + 2i Phu o ng tr . . . 2x e . ' nh thu^ n nh^ t: y = e (C1 cos 2x + C2 sin 2x) Nghi^m cu a phu o ng tr a a . 2x Nghi^m ri^ng dang y = y1 + y2 v i y1 la nghi^m ri^ng cu a y” − 4y + 8y = e e . e . o e . e ' 1 dang . y1 = Ae2x → A = ; y2 la nghi^m ri^ng cu a y” − 4y + 8y = sin 2x e . e ' 4 1 1 dang . y2 = A cos 2x + B sin 2x → A = , B = . 10 20 e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a . . 1 1 y = e2x (C1 cos 2x + C2 sin 2x) + e2x − (2 cos 2x + sin 2x) 4 20 . . . 1 113) ' Gia i phu o ng tr nh: y” + y = sin x HD giai: Phu.o.ng tr ’ . 2 nh d a c tru ng: λ + 1 = 0 ⇔ λ = ±i . NTQ : y = C1 cos x + C2 sin x m nghi^m ri^ng dang: y = α1 (x) cos x + α2 (x) sin x T e . e . a e e a B ng ca ch bi^ n thi^n h ng s^ o  α1 cos x + α2 sin x = 0 α1 = −1 α1 = −x 1 ⇒ cos x ⇒ α1 (− sin x) + α2 cos x = α2 = α2 = ln sin x sin x sin x a e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: y = C1 cos x + C2 sin x − x cos x + sin x ln sin x . . . . x 114) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − 3y + 2y = 2x2 − 5 + 2ex cos 2 HD giai: λ2 − 3λ + 2 = 0 ⇔ λ1 = 1; λ2 = 2 ’ x 2x NTQ: y = C1 e + C2 e x 2x m nghi^m ri^ng dang: y = α1 (x)e + α2 (x)e T e . e . b ng ca ch bi^ n thi^n h ng s^ : a e e a o x 2x α1 e + α2 e = 0 x α1 ex + α2 (2e2x ) = 2x2 − 5 + 2ex cos 2 α1 = −e−x (2x2 − 5) − 2 cos x  2 α2 = e−2x (2x2 − 5) + 2e−x cos x 2  x α1 = e−x (2x2 − 4x − 1) − 4 sin ⇒ 2 α2 = − 1 [e−2x (2x2 − 5) + 2(xe−2x + 1 e−2x )] + 8 (−e−2x cos x + 1 e−x sin x ) 2 2 3 2 2 2 . ' ' . . T d co nghi^ m t^ ng qua t cu a phu o ng tr u o e . o nh.
  • 27.
    www.VNMATH.com 5 . . 115) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − 4y = (2 − 4x)e2x ’ HD giai: ' y = C1 e−2x + C2 e2x Nghi^m t^ ng qua t: e . o 2x 2 2 Nghi^m ri^ng dang: y = xe (Ax + B); A = − , B = e . e . 3 3 −2x 2x 2 2x e o' → Nghi^m t^ ng quat: y = C1 e + C2 e + xe (1 − x) . 3 . . ex 116) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − 2y + y = + cos x x ’ ' x HD giai: Nghi^m t^ ng qua t: y = e (C1 x + C2 ) e . o ∗ x x nghi^m ri^ng dang: y = α1 xe + α2 e bi^ n thi^n h ng s^ : e . e . e e a o  α1 = ln |x| + 1 e−x (sin x − cos x)  1 α1 = e−x cos x   x → 2 α = −(1 + xe−x cos x) α = −x − 1 (xe−x (sin x − cos x) + e−x sin x)  2 2 2 ⇒ e o' Nghi^m t^ ng qua t . . . 117) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − 2y + 2y = x(ex + 1) ’ . . . 2 HD giai: nh d a c tru ng: λ − 2λ + 2 = 0 ⇔ λ1 = 1 Phu o ng tr . − i λ2 = 1 + i ' ' . . . . . Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh thu^ n nh^ t tu o ng u ng: a a y = ex (C1 cos x + C2 sin x) . x Nghi^m ri^ng dang y = y1 + y2 v i y1 la nghi^m ri^ng cu a y” − 2y + 2y = xe e . e . o e . e ' x co dang y1 = e (Ax + B) → A = 1, B = 0; Va y2 la nghi^m ri^ng cu a y” − 2y + 2y . e . e ' =x 1 y2 = Ax + B → A = B = . 2 ' ' . . V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr a . e . o nh: 1 y = ex (C1 cos x + C2 sin x) + xex + (x + 1) 2 . . . e−x 118) ' Gia i phu o ng tr nh: y” + 2y + y = sin x + x ’ . . . 2 HD giai: nh d a c tru ng λ + 2λ + 1 = 0 ⇔ Phu o ng tr . λ = −1 (b^i 2) o . ' −x Nghi^m t^ ng qua t: y = e e . o (C1 x + C2 ). −x m nghi^m ri^ng dang: y = α1 (x)xe T e. e . + α2 (x)xe−x e e a Bi^ n thi^n h ng s^ : o  x α = ex sin x + 1 α = e (sin x − cos x) + ln |x|   1 1 2 x x ⇒ α = −xex sin x − x x 2 α = −[ xe (sin x − cos x) + e cos x] − x 2  2 2 2 2 4 2 −x cos x x e e . o' Suy ra nghi^m t^ ng qua t: y = e−x (C1 x + C2 ) + xe−x ln |x| − − . 2 4
  • 28.
    6 www.VNMATH.com . . 1 119) ' Gia i phu o ng tr nh: y” + y = sin x ’ . . . 2 HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng λ + 1 . = 0 ⇔ λ = ±i e o' Nghi^m t^ ng qua t: y = A1 cos x + A2 sin x. . A1 = −1 A1 = −x Bi^ n thi^n h ng s^ : e e a o ⇒ A2 = cotgx A2 = ln | sin x|. a e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: y = (C1 − x) cos x + (C2 + ln | sin x|) sin x. . . 120) ' . . Gia i phu o ng tr nh: y” + y = xex + 2e−x ’ . . . 2 HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng λ + 1 . = 0 ⇔ λ = ±i e o' Nghi^m t^ ng qua t: y = C1 cos x + C2 sin x. . T m nghi^m ri^ng dang: e . e . A = 1   2A = 1  2    y = (Ax + B)ex + Ce−x → A+B =0 → B = −1 C = 1 2  2C = 2    1 . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a y = C1 cos x + C2 sin x + (x − 1)ex + e−x 2 . . 121) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − y − 2y = cos x − 3 sin x ’ . . . 2 HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng λ . + λ − 2 = 0 ⇔ λ1 = −2; λ2 = 1 −2x e . o' Nghi^m t^ ng qua t: y = C1 e + C2 ex T m nghi^m ri^ng dang: e . e . B − 3A = 1 A=0 y = A cos x + B sin x → → −A − 3B = −3 B=1 . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a y = C1 e−2x + C2 ex + sin x . . 122) ' Gia i phu o ng tr nh: y” − 2y = 2 cos2 x . . . ’ HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng . λ2 − 2λ = 0 ⇔ λ1 = 0; λ2 = 2 ' 2x Nghi^m t^ ng qua t: y = C1 + C2 e . e . o T m nghi^m ri^ng dang: e . e . y = Ax + B cos 2x + C sin 2x A = − 1   −2A = 1    2 1   . . Thay vao d u o c: . −4(B + C) = 1 → B=−  4(B − C) = 0  8 C = − 1    8 2x x 1 a e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: y = C1 + C2 e − − (cos 2x + sin 2x) . . 2 8 . . 123) ' Gia i phu o ng tr nh: y” + y = sin x + cos 2x
  • 29.
    www.VNMATH.com 7 ’ . . . 2 HD giai: nh d a c tru ng λ + 1 = 0 ⇔ λ = ±i Phu o ng tr . ' . . . o ' nh thu^ n nh^ t: y = C1 Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e a a cos x + C2 sin x. T m nghi^m ri^ng dang: e . e . y = x(A cos x + B sin x) + C cos 2x + D sin 2x . . . . 1 1 nh va d ng nh^ t d u o c: Thay vao phu o ng tr o ^ a . A = − ; B = 0; C = − ; D = 0 2 3 1 1 a e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: y = C1 cos x + C2 sin x − x cos x − cos 2x. . . 2 3 . . 124) T e . o' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh vi ph^n: a y − 2y = 2 cos2 x ’ HD giai: . . . 2 ' Phu o ng trnh d a c tru ng λ − 2λ = 0 ⇐⇒ λ1 . = 0; λ2 = 2. Nghi^m t^ ng quat cu a e . o ' . . . . . 2x phu o ng tr nh tuy^ n t e nh thu^n nh^ t tu o ng u ng: a a y = C1 + C2 e . T nghi^m ri^ng m e . e dang: . y ∗ = Ax + B cos 2x + C sin 2x - . . 1 1 1 Du o c . A = − ;B = − ;C = − . V^y NTQ: a . 2 8 8 x 1 y = C1 + C2 e2x − − (cos 2x + sin 2x) 2 8 . . 125) e . o' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr T nh vi ph^n: a x x x (x + e )dx + e (1 − )dy = 0. y y y . . x2 x ’ HD giai: Phu o ng tr a nh vi ph^n toan ph^ n co t a ' ch ph^n t^ ng qua t; a o + ye y = C . 2 . . 126) ' Gia i phu o ng tr nh: y − 6y + 9y = 25ex sin x. ’ . . . . . 3x HD giai: ' NTQ cu a phu o ng tr nh thu^n nh^ t tu o ng u ng y = (C1 +C2 x)e . nh tuy^ n t e a a ∗ x . . m nghi^m ri^ng dang: y = e (A cos x + B sin x); d u o c A = 4; B = 3. V^y NTQ: T e . e . . a . y = (C1 + C2 x)e3x + ex (3 cos x + 4 sin x) . . 127) ~ m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr Ha y t e . o' ' nh: y − 2y + 2y = x(ex + 1) ’ . . . 2 ' HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng λ − 2λ + 2 = 0 ⇐⇒ λ1 = 1 ± i. Nghi^m t^ ng . e . o qua t ' a phu.o.ng tr cu nh tuy^ n t e nh thu^ n nh^ t tu o.ng u.ng: y = ex (C1 cos x + C2 sin x). a a . T m ∗ . x nghi^m ri^ng dang: y = y1 + y2 ; v i y1 la nghi^m ri^ng cu a y − 2y + 2y = xe , co e . e . o e . e ' dang . x ' a y − 2y + 2y = x, co y1 = e (Ax + B) =⇒ A = 1; B = 0 va y2 la nghi^m ri^ng cu e. e dang . 1 y2 = A x + B =⇒ A = B = . a e o' v^y nghi^m t^ ng qua t: . . 2 1 y = ex (C1 cos x + C2 sin x) + xex + (x + 1) 2
  • 30.
    8 www.VNMATH.com . . 128) T ' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh: 2 x y − 2y = x3 cos x . . e o . e. e ' bi^ t m^t nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr nh thu^n nh^ t la a a y1 = x2 . 1 HD giai: T NR dang y2 = uy1 = ux2 d u.o.c y2 = − . Nhu. ’ m . . v^y NTQ: a . y = 3x 2 C2 . . 1 3 C1 x + . Bi^ n thi^n h ng s^ d u o c C 1 = − cos x; C 2 = x cos x ... e e a o . x 3 . . 129) ' Gia i phu o ng tr ^ e e o . e . e ' nh vi ph^n sau d ay n^ u bi^ t m^t nghi^m ri^ng cu a no a . 2 co dang d . a th c: u (x + 1)y − 2y = 0 . . ’ HD giai: ~ D^ th^ y e a y1 = x2 + 1 la m^t o . ' nghi^m ri^ng cu a phuu o ng tr e . e nh, nghi^ m ri^ng e . e . . th hai d o c l^p u ^. a . nh v i y1 la: tuy^ n t e o 1 − 0.dx dx 1 x y2 = y1 e dx = (x2 + 1) = (x2 + 1)( 2 + arctan x) y1 2 + 1)(x2 2 2 x +1 x V^y NTQ: a . y = C1 (x2 + 1) + C2 (x2 + 1)( 2 + arctan x) x +1 . . 130) m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr T e . o' ' nh: y + y = sin x + cos 2x. ’ . . . 2 ' HD giai: nh d a c tru ng λ + 1 = 0 ⇐⇒ λ1 = ±i. Nghi^m t^ ng qua t cu a Phu o ng tr . e . o ' . . . . . phu o ng tr nh thu^n nh^ t tu o ng u ng: y = C1 cos x + C2 sin x. T nh tuy^ n t e a a m nghi^m e . . 1 ri^ng dang: e . y ∗ = y1 + y2 ; v i o y1 'y + y = sin x, d u.o.c y1 = − x cos x la nghi^m ri^ng cu a e . e . 2 . . 1 va y2 la nghi^m ri^ng e e cu a y + y = cos 2x, d u o c y2 = − cos 2x. V^y nghi^m t^ ' . a e o'ng qua t: . . . 3 1 1 y = C1 cos x + C2 sin x − x cos x − cos 2x 2 3 131) T ' ' . . m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh vi ph^n: a y + 10y + 25y = 4e−5x ’ . . . 2 HD giai: nh d a c tru ng r Phu o ng tr . + 10r + 25 = 0 gia i ra r1 = r2 = 5 ' . . −5x . . ' NTQ cu a phu o ng trnh thu^ n nh^ t: a a y = (C1 + C2 x)e ' va NR cu a phu o ng tr nh ∗ 2 −5x kh^ng thu^n nh^ t: y = 2x e o a a . V^y a . −5x NTQ: y = (C1 + C2 x)e + 2x2 e−5x . . sin x 132) Bi^ t r ng phu o ng tr e a nh xy + 2y + xy = 0 co nghi^m ri^ng dang e . e . y= . x ' . . ~ e o ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr Ha y t nh. . . sin x cos x ’ HD giai: e . e ^. a . Nghi^m ri^ng d o c l^p tuy^ n t e nh v i o y= la y= . V^y nghi^m a . e . x x ' ' . . t^ ng qua t cu a phu o ng tr o nh la sin x cos x y = C1 . + C2 . x x
  • 31.
    www.VNMATH.com 9 . . 133) T e . o' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh vi ph^n: a y + y = 4x2 ex . . . . . ’ HD giai: e. o' ' Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh thu^ n nh^ t tu o ng u ng: a a y = C1 +C2 e−x ∗ 2 −x m nghi^m ri^ng dang: y = (A1 x + A2 x + A3 )e T e . e . , gia i ra A1 = 2; A2 ' = −6; A3 = 7. . . 134) T e . o' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr nh vi ph^n: a y + 3y + 2y = x sin x HD giai: Nghi^m t^ ng quat cu a phu.o.ng tr ’ e . o' ' a a . . . nh thu^ n nh^ t tu o ng u ng: y = C1 e −x + −2x . . . . . . C2 e . Nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr e . e ' nh kh^ng thu^ n nh^ t d u o c t o a a . m du o i dang: y = . . . 3 17 1 3 (A1 x + A2 ) cos x + (B1 x + B2 ) sin x va t d u o c A1 = − ; A2 = ; B1 = ; B2 = . m . 10 50 10 25 . . . 135) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng e a o e . o a y” − 2y + 2y = xex ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . o' Nghi^m t^ ng qua t la: e . 1 y = ex (C1 cos x + C2 sin x) + (x + 1) + ex 2 . . . 136) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng e a o e . o a y” + y = cos 2x. ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . o' Nghi^m t^ ng qua t la: e . 1 1 y = C1 cos x + C2 sin x + − cos 2x. 2 6 . . 137) m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr T e . o' ' nh: (1 − x2 )y” − 2xy + 2y = 0 khi bi^ t m^t nghi^m ri^ng e o . e . e y1 = x. . 2x ’ HD giai: e' Chuy^ n v^ dang e . y” + p1 (x)y + p2 (x)y = 0. V i o p1 (x) = − n^n nghi^m e e . 1 − x2 ' . . o ' nh d ~ cho la t^ ng qua t cu a phu o ng tr a 2x dx e 1−x2 dx y = x{ C1 dx + C2 } = x{C1 + C2 } x2 x2 (1 − x2 ) 1 1 1+x x 1+x = x{(− + ln ) + C2 } = C2 x + C1 ( ln − 1). x 2 1−x 2 1−x . . . 138) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng e a o e . o a y” − 3y + 2y = 2 + ex ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . Nghi^m t^ e o'ng qua t la: .
  • 32.
    10 www.VNMATH.com y = C1 ex + C2 e2x − 2xex . 139) ' . . Gia i phu o ng tr . nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng e a o e . o a y” − y = sin2 x. ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . o' Nghi^m t^ ng qua t la: e . 1 1 y = C1 + C2 ex + cos x − ln x. 2 2 . . . 140) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng e a o e . o a y” − 2y + 10y = xex ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . o' Nghi^m t^ ng qua t la: e . 1 y = C1 ex cos 3x + C2 ex sin 3x − xex . 9 . . . 141) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng e a o e . o a y” + y = cos 2x + sin x. ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . o' Nghi^m t^ ng qua t la: e . 1 1 y = C1 ex cos x + C2 ex sin x − cos 2x − x cos x. 3 2 . . . 142) ' Gia i phu o ng tr e a o e . o nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng a y” − 2y + y = xex ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . Nghi^m t^ e o'ng qua t la: . x3 x y = C1 ex + C2 xex + e . 6 . . . 143) ' Gia i phu o ng tr e a o e . o nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng a y” + y = cos 2x. ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . Nghi^m t^ e o'ng qua t la: . 1 1 y = C1 + C2 e−x + sin 2x − cos 2x. 10 5 . . 3 1 144) T ' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh y” + y + 2 y = 0, x x 1 khi bi^ t m^t nghi^m ri^ng co dang e o . e . e . y1 = . x
  • 33.
    www.VNMATH.com 11 ’ . . . . . . . . . 2 HD giai: Phu o ng tr nh d ~ cho tu o ng d u o ng v i phu o ng tr a o nh x y” + 3xy + y = 0. - ^ . . ' . . . . Day la phu o ng tr nh Euler n^n ta co th^ d u a v^ phu o ng tr e e e nh tuy^ n t e nh v i h^ s^ o e o . t . . ng b ng ca ch d a t x = e . Khi d phu o ng tr . ~ cho tro thanh yt ” + 2y + y = 0. ' h a a . o nh d a t . . Phu o ng trnh nay co nghi^ m la y = C1 e e. −t + C2 te−t . V^y nghi^m cu a phu.o.ng tr a . e . ' nh C1 ln |x| d~ cho la a y= + C2 . x x . . . 145) ' Gia i phu o ng tr e a o e . o nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng a a) y” − 3y + 2y = 2e2x ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . o' Nghi^m t^ ng qua t la: e . y = C1 ex + C2 e2x + 2e2x . . . . 146) ' Gia i phu o ng tr e a o e . o nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng a 1 a) y” + y = cos2 x ’ . . . . HD giai: . ' Nghi^m cu a phu o ng tr e nh thu^ n nh^ t a a y = C1 cos x + C2 sin x. Dung phu o ng . . sin x 1 e e a pha p bi^ n thi^n h ng s^ ta d u o c o . C1 (x) = − 2 va C2 (x) = . cos x cos x ' . . V^y nghi^m cu a phu o ng tr a . e . nh la sin x 1 + sin x y = C1 cos x + C2 sin x − 1 + ln | |. 2 1 − sin x . . . 147) ' Gia i phu o ng tr e a o e . o nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng a y” − 2y + 2y = x + ex ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . Nghi^m t^ e o'ng qua t la: . 1 y = ex (C1 cos x + C2 sin x) + (x + 1) + ex . 2 . . . 148) ' Gia i phu o ng tr e a o e . o nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng a y” + y = cos2 x. ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . 1 1 e o' Nghi^m t^ ng qua t la: y = C1 cos x + C2 sin x + − cos 2x. . 2 6 . . 1 149) T ' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh xy” + y − y = 0, a x khi bi^ t m^t nghi^m ri^ng co dang e o . e . e . y1 = . x
  • 34.
    12 www.VNMATH.com 1 . . 1 ’ HD giai: y1 = o . e . ' la m^ t nghi^m cu a phu o ng tr nh. Ta t m nghi^ m ri^ng e . e y2 = u(x) . x x . . . . ' . . Thay vao phu o ng tr nh ta t m d u o c . y2 = x. ' V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr a . e . o nh la C1 y= + C2 x. x . . . 150) ' Gia i phu o ng tr e a o e . o nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng a a) y” − 3y + 2y = 2ex ’ HD giai: - ^ . . . a Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. Nghi^m a o a a o e o . e . t^ o'ng qua t la: y = C1 ex + C2 e2x − 2xex . . . . 151) ' Gia i phu o ng tr e a o e . o nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng a y” − y = sin x. ’ HD giai: - ^ . . . a Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. Nghi^m a o a a o e o . e . t^ o'ng qua t la: 1 1 y = C1 + C2 ex + cos x − sin x. 2 2 . . 152) T ' ' m nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh x2 y” − 2xy − 4y = 0, 1 khi bi^ t m^t nghi^m ri^ng co dang e o . e . e . y1 = . x 1 . . 1 ’ HD giai: y1 = o . e . ' la m^ t nghi^m cu a phu o ng tr nh. Ta t m nghi^ m ri^ng e . e y2 = u(x) . x x . . . . . . Thay vao phu o ng tr nh ta t m d u o c . y2 = x4 . ' ' V^y nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr a . e . o nh la C1 y= + C2 x4 . x . . . 153) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng e a o e . o a y” + y = x + 2ex ’ HD giai: - ^ . . . a Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. Nghi^m a o a a o e o . e . t^ o'ng qua t la: y = C1 cos x + C2 sin x + x + ex . . . . 154) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng e a o e . o a y” − y + y = x.
  • 35.
    www.VNMATH.com 13 ’ HD giai: - ^ . . . a Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. Nghi^m a o a a o e o . e . o' t^ ng qua t la: √ √ x 3 3 y = e (C1 cos 2 x + C2 sin x) + 1 + x. 2 2 . . . 155) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng e a o e . o a y” − 2y + y = x + ex ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . o' Nghi^m t^ ng qua t la: e . 1 y = C1 ex + C2 xex + 2 + x2 ex . 2 156) ' . . Gia i phu o ng tr . nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng e a o e . o a y” + y = sin2 x. ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . Nghi^m t^ e o'ng qua t la: . 1 1 y = C1 cos x + C2 sin x + + cos 2x. 2 6 . . 1 157) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 sau: e a xy” − y − y = 0. x ’ - ^ . . ' . . . HD giai: Day la phu o ng tr nh Euler n^n ta co th^ d u a v^ phu o ng tr e e e nh tuy^ n e . t . . . t o e o . a a . o nh d ~ cho tro thanh nh v i h^ s^ h ng b ng ca ch d a t x = e . Khi d phu o ng tr a ' yt ” − 2yt − y = 0. . . Phu o ng tr nh nay co nghi^ m la e . √ √ y = C1 e(1+ 2)t + C2 e(1− 2)t . . . . e . ' nh d ~ cho la V^y nghi^m cu a phu o ng tr a a √ √ y = C1 x1+ 2 + C2 x1− 2 . . . . 158) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng sau: e a o e . o a y” − 3y + 2y = 2 cos x ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . o' Nghi^m t^ ng qua t la: e . 1 3 y = C1 ex + C2 e2x + cos x − sin x. 5 5 . . . 159) ' Gia i phu o ng tr nh tuy^ n t nh c^ p 2 v i h^ s^ h ng sau: e a o e . o a y” − y = sin x + ex .
  • 36.
    14 www.VNMATH.com ’ - ^ . . . a HD giai: Day la phu o ng tr nh tuy^ n t e nh c^ p 2 kh^ng thu^ n nh^ t v i h^ s^ h ng. a o a a o e o . Nghi^m t^ e o'ng qua t la: . 1 1 y = C1 + C2 ex + xex + cos x − sin x. 2 2 z . . 160) ^ ' Dung phe p d o i ham y= 2 ' ' d e gia i phu o ng ^ tr nh vi ph^n: a x x2 y” + 4xy + (x2 + 2)y = ex z z x − 2z z”x2 − 4z x + 6z ’ HD giai: y = ⇒y = ; y” = x2 x3 x4 . . ex '. x nh tro thanh: z” + z = e co m^ t nghi^m ri^ng y = Phu o ng tr o. e . e 2 . . . . . 2 Phu o ng tr a nh thu^ n nh^ t co phu o ng tr a nh d a c tru ng λ + 1 = 0 ⇔ λ = ±i . ex V^y nghi^m t^ a e o'ng qua t: z = C1 cos x + C2 sin x + . . 2 cos x sin x ex V^y y = C1 a . + C2 2 + 2 x2 x 2x . . 161) ' Gia i phu o ng tr nh y” cos x + y sin x − y cos3 x = 0 ' b ng phe p bi^ n d o i a e ^ t = sin x ’ HD giai: t = sin x : yx = yt .tx = yt cos x y”xx = y”tt cos2 x − yt sin x . . −t Thay vao phu o ng tr t nh: y”tt − y = 0 → y = C1 e + C2 e = C1 esin x + C2 e− sin x . . x x x 162) m nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr T e . e ' nh (x + e y )dx + e y (1 − ) = 0 y thoa d u ki^n y(0) = 2 ' i^ e e . ∂P ∂Q x x x2 x ’ HD giai: = = − 2 ey , y = 0 TPTQ: + ye y = C ∂y ∂x y 2 y(0) = 2 ⇒ C = 2. . . 163) ' Gia i phu o ng tr nh vi ph^n a y” + y tgx − y cos2 x = 0 ' b ng phe p bi^ n d o i a e ^ t = sin x ’ . . . HD giai: Tu o ng tu bai 2 . . 1 1 164) e' Cho bi^ u th c: u h(x) ( − ln(x + y))dx + dy . x+y x+y . . ~ Ha y t m ham s^ o h(x) ' ' ' sao cho bi^ u th c tr^n tro thanh vi ph^n toan ph^ n cu a e u e a a m^t ham o . F (x, y) va t m ham s^ d . o o - 1 ’ HD giai: Dat . P = h(x) ln (x + y) x+y 1 Q = h(x). x+y - (Di^u ki^n x+y 0) d^ e e e' P dx + Qdy la vi ph^n toan ph^ n: a a . ∂P ∂Q −h(x)(x + y + 1) h (x)(x + y) − h(x) = ⇔ 2 = ∂y ∂x (x + y) (x + y)2
  • 37.
    www.VNMATH.com 15 ⇔ h (x + y) + h(x + y) = 0 ⇔ h + h = 0 ⇔ h(x) = e−x −x Va F (x, y) = e ln(x + y) 165) ' . . Gia i phu o ng tr nh vi ph^n : a xy” + 2(1 − x)y + (x − 2)y = e−x a ^ ' b ng phe p d o i ^ n ham z = yx a' z zx−z . . . ’ HD giai: z = yx ⇔ y = ; y = = ...; y” = ... tu o ng tu bai 1 . x x2 166) Cho P (x, y) = ex sin y + 2m2 x cos y; Q(x, y) = ex cos y + mx2 sin y . T m m d e P (x, y)dx + Q(x, y)dy la vi ph^n toan ph^ n cu a ham s^ ^ ' a a ' o F (x, y) nao d va t ham ^ y. o m a ∂P ∂Q ’ HD giai: = ⇔ 2x sin y(m2 + m) = 0 Chon . m = 0V m = −1. ∂y ∂x . . y 1 167) ' Gia i phu o ng tr nh x2 y” + 2xy + =0 ' b ng phe p bi^ n d o i a e ^ x= x2 t ’ HD giai: 168) T m ham µ(x2 + y 2 ) sao choµ(x2 + y 2 ) (x − y)dx + (x + y)dy ph^ n cu a m^t ham F (x, y) nao d . T √ √ o m ham F (x, y) la vi ph^n toan a a ' o . n^ u bi^ t µ(1, 1) = 0; µ( e e 2, 2) = ln 2 HD giai: P (x, y) = h(x2 + y 2 )(x − y); Q(x, y) = h(x2 + y 2 )(x + y) ’ - e ∂P ∂Q ' D^ h(x − y)dx + h(x + y)dy la vi ph^n toan ph^ n ta pha i co : a a ' = ∂y ∂x - 2 2 Dat t = x + y ⇒ ht .2y(x − y) − h = ht .2y(x + y) + h . C1 C1 ⇔ −ht (x2 + y 2 ) = h ⇔ ht t = h ⇒ h = ⇒h= 2 . t x + y2 x x−0 y x+y y C1 ⇒ F (x, y) = C1 2 + 02 dx + C1 2 + y2 dy = C1 arctg + ln(x2 + y 2 ) + C2 1 x 0 x 2 2 √ √ π F (1, 1) = 0; F ( 2, 2) = ln 2 Cho: C1 = 2; C2 = −( + ln 2) 2 . . 169) ' Gia i phu o ng tr nh x2 y” + xy + y = x ' b ng phe p d o i bi^ n a ^ e x = et 1 1 HD giai: x = et ’ yx = yt . ; y”xx = (y”tt − yt ) 2 ta co : x x . . t nh: y”tt + y = e Thay vao phu o ng tr ' . . . o ' Nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e nh thu^ n nh^ t: y = C1 cos t + C2 sin t a a t 1 m nghi^m ri^ng dang: y + Ae ; A = T e. e . 2 x V^y nghi^m t^ a e o'ng qua t: y = C1 cos (ln x) + C2 sin (ln x) + . . 2
  • 38.
    16 www.VNMATH.com . . 170) ' Gia i phu o ng tr nh vi ph^n: a xy” − (x + 1)y − 2(x − 1)y + x2 = 0 . . . . . bi^ t r ng phu o ng tr e a a nh thu^n nh^ t tu o ng u ng co m^ t nghi^m ri^ng a o. e . e y1 = eαx . v i o α a la h ng s^ c^n xa c d .nh. o a i . . . . ’ HD giai: Thay nghi^m e . y1 = eαx nh r^i d ng nh^ t d u o c vao phu o ng tr o o ^ a . α=2 - . . . x+1 2(x − 1) Du a phu o ng tr nh v^ dang: e . y” − y − y = −x; x = 0 x x x+1 2(x − 1) p(x) = − ; q(x) = − ; f (x) = −x x x x+1 dx 1 T m nghi^m ri^ng: y2 = e e . e 2x e−4x e x dx = − (3x + 1)e−x . 9 ' ' . . Suy ra nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr e . o nh thu^ n nh^ t: a a y = C1 e2x + C2 (3x + 1)e−x e e a Bi^ n thi^n h ng s^ : o   C1 = − 1 (3x + 1)e−2x  C1 = 1 (6x + 5)e−2x  9 → 36 C = 1 ex  2 C = 1 ex  2 9 9 ⇒ NTQ. . . 171) ' Gia i phu o ng tr nh vi ph^n a x2 y − 4xy + 6y = 0 ' b ng phe p d o i bi^ n a ^ e x = et . 1 1 HD giai: x = et , ’ yx = yt . , y”xx = (y”tt − yt ) 2 ta co : x x . . '. 2 3 Phu o ng tr nh tro thanh: y”tt − 5yt + 6y = 0 ⇒ NTQ: y = C1 x + C2 x . . 172) ' Gia i phu o ng tr nh vi ph^n: a y” − (2ex + 1)y + e2x y = e3x x ' b ng phe p d o i a ^ bi^ n t = e . e x x 2x ’ HD giai: - ^' Do i bi^ n t = e ⇒ yx = yt .e , y”xx = y”tt .e e + yt .ex . . 3 Thay vao phu o ng tr nh: y”tt − 2yt + y = t Nghi^m t^ e o'ng qua t cu a phu.o.ng tr ' a a t nh thu^ n nh^ t: y = e (C1 t + C2 ) . 3 2 3 2 m nghi^m ri^ng dang y = At + Bt + Ct + D → y = t + 6t + T e . e . 18t + 24 ' K^ t qua e x y = ee (C1 ex + C2 ) + e3x + 6e2x + 18ex + 24. . . 173) ' Gia i phu o ng tr nh vi ph^n: a (x − 1)y” − xy + y = (x − 1)2 e2x . . . . . αx e o . e . e ' bi^ t m^t nghi^m ri^ng cu a phu o ng tr nh thu^n nh^ t tu o ng u ng co dang y = e a a . ( α c^n xa c d .nh). a i - . . . x 1 ’ HD giai: Du a phu o ng tr nh v^: e y” − .y + .y = (x − 1)e2x x−1 x−1 . x 1 V i o p(x) = ; q(x) = ; f (x) = (x − 1)e2x x−1 x−1 . . . . . Thay y1 = eαx nh thu^ n nh^ t tu o ng u ng r^i d ng nh^ t suy ra vao phu o ng tr a a o o ^ a α=1 x x −2x dx m nghi^m ri^ng y2 = e T e . e e e x−1 dx = −x
  • 39.
    www.VNMATH.com 17 ⇒ NTQ: y = C1 ex + C2 (−x) e e a Bi^ n thi^n h ng s^ : o  C1 = xe x C1 = xex − ex + K1 → 1 C2 = e2x C2 = e2x + K2 2 x . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a y = ( − 1)e2x + K1 ex − K2 x 2 . . 1 174) ' Gia i phu o ng tr nh vi ph^n: a x2 (x + 1)y” = 2y bi^ t m^t nghi^m e o . e . y1 = 1 + . x - . . . 2 ’ HD giai: Du a phu o ng tr nh v^: e y − .y = 0; p(x) = 0; f (x) = 0. x2 (x + 1) T m NR dang . 1 x2 1 1 y2 = (1 + ) 2 .e− 0dx dx = (1 + )(x − 2 ln |x + 1| − ) x(x + 1) x 1+x x+1 1 =x+1− ln(x + 1)2 − . x x 1 1 x+1 . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: y = a C1 (1 + ) + C2 (x − − 1 + ln(x + 1)2 + 1). x x x . . 175) ' Gia i phu o ng tr nh vi ph^n a (x2 + 1)y” − 2y = 0 . o e ' n^ u bi^ t m^t nghi^m cu a no co dang d e e a th c. u . . . ’ HD giai: ~ D^ th^ y e a y1 = x2 + 1 ' la m^ t nghi^m ri^ng cu a (1). o . e . e 1 − dx Nghiˆm th´. hai: y2 = y1 e . u 2 .e p(x)dx dx = (x2 + 1) y1 (x2 + 1)2 1 x = (x2 + 1)( 2 + arctgx) 2 x +1 x . e . o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a y = C1 (x2 + 1) + C2 (x2 + 1)( 2 + arctgx). x +1 . . 176) ' Gia i phu o ng tr nh vi ph^n a xy” + 2y − xy = ex ' b ng phe p d o i ham a ^ z = xy . ’ - . . HD giai: Dat . z = xy ⇒ z = y + xy ; z = 2y + xy . Thay vao phu o ng tr nh: z − z = ex → NTQ z = C1 + C2 ex 1 Nghi^m ri^ng dang: e . e . y = Axex → A = 2 z 1 x 1 x V^y: a . y = = (C1 + C2 e + xe ) x x 2 . xn+1 ∞ 177) ' Ch ng to r ng ham: u a f (x) = n=0 n! . . e . ' la nghi^m cu a phu o ng tr nh xf (x) − (x + 1)f (x) = 0.
  • 40.
    18 www.VNMATH.com . ∞ xn+1 . ’ HD giai: Dung t ' ' ~ nh ch^ t D'Alembert d^ ch ng to chu^ i a e u o h^i tu v i moi o x . . o . n=0 n! . xn+1 ∞ . Nhu v^y ham a . f (x) = xa c d. nh v i moi x. i o . n=0 n! ∞ xn . . Ho n n~ a: f (x) = x u = xex n=0 n! . ⇒ xf (x) − (x + 1)f (x) = x(x + 1)ex − (x + 1)xex = 0, ∀x ' d i^u pha i ch ng minh. e u . . 178) ' Gia i phu o ng tr nh x(x2 + 6)y” − 4(x2 + 3)y + 6xy = 0 . bi^ t r ng no co nghi^ m dang d e a e a th c. u . . . . 2 ’ HD giai: m nghi^m ri^ng du o i dang y1 = Ax + Bx + C Ta t e . e . ⇒ y1 = x2 + 2 2 +3) . 1 − − 4(x dx nghi^m ri^ng th hai: y2 = y1 e . e u e x(x+6) dx 2 y1 x2 (x2 + 6) 2x √ x = (x2 + 2) dx = (x2 + 2)(x + 2 + 2 2arctg √ ) (x2 + 2)2 (x + 2) 2 2 3 √ 2 x V^y NTQ: a . y = C1 (x + 2) + C2 [x + 4x + 2 2(x + 2)arctg √ ] 2 . . 179) ' Gia i phu o ng tr nh (2x + 1)y” + (2x − 1)y − 2y = x2 + x bi^ t e r ng a 2 2 x + 4x − 1 x +1 no co hai nghi^ m ri^ng y1 = e . e ; y2 = . 2 2 ’ . . . HD giai: T hai nghi^m ri^ng y1 , y2 cu a phu o ng tr u e . e ' ' nh ta suy ra nghi^ m ri^ng cu a e . e . . nh thu^ n nh^ t la y1 = y1 − y2 = 2x − 1 phu o ng tr a a . Suy ra nghi^m th hai: e . u 1 − 1 2x−1 y2 = y1 e p(x)dx dx = (2x − 1) e− 2x+1 dx dx y1 2 (2x − 1)2 −x (2x + 1)e 1 (2x + 1)e−x e−x (1 − 2x) = 2(x − 1) dx = (2x − 1)[− + dx] (2x − 1)2 2 (2x − 1)2 2x − 1 = −e−x Suy ra NTQ: y = C1 (2x − 1) + C2 e−x . . x2 + 1 e . o' ' nh ban d u: Va nghi^m t^ ng qua t cu a phu o ng tr a ^ y = C1 (2x − 1) + C2 e−x + 2 2 180) α sao cho y = eαx la m^t nghi^m ri^ng cu a phu.o.ng tr Xa c d .nh h ng s^ i a o o . e. e ' nh vi ph^n: a 2 . . y” + 4xy + (4x + 2)y = 0. T nghi^m t^ m e. o'ng qua t cu a phu o ng tr ' nh ^ y. a . . 2 . . ’ HD giai: Ta t m nghi^m ri^ng du o i dang e . e . y = eαx thay vao d u o c . α = −1 va nghi^m e . −x2 ri^ng y1 = e e . 1 − P (x)dx 2 2 2 Nghi^m th hai: e . u y2 = y1 2 e dx = e−x e2x e− 4xdx dx = xe−x . y1 2 2 V^y NTQ: a . y = C1 e−x + C2 xe−x .   dx  = 3x − y 181) ' . . Gia i h^ phu o ng tr e . nh: dt  dy = 4x − y  dt
  • 41.
    www.VNMATH.com 19 . . . 3−λ −1 ’ HD giai: Phu o ng tr nh d a c tru ng . = (λ − 1)2 = 0 ⇔ λ = 1 (b^i 2) o . 4 −1 − λ  a = 3a − c  t  a + b = 3b − d x (at + b)e . . T m nghi^m dang e . . = thay vao h^ r^i d ng nh^ t d u o c: e o . o ^ a . y (ct + d)et c = 4a − c   c + d = 4b − d  Cho a = C1 , b = C2 ⇒ c = 2C1 , d = 2C2 − C1 x = (C1 t + C2 )et V^y nghi^m t^ a e o'ng qua t: . . y = (2C1 t + 2C2 − C1 )et .   dx  = 2x + y 182) ' . . Gia i h^ phu o ng tr e . nh: dt  dy = 4y − x  dt ’ . . . . . . HD giai: Tu o ng tu bai 1), phu o ng tr . nh d a c tru ng co nghi^m . e . λ=3 (b^i 2) o . 3t (at + b)e T m nghi^m dang e . . ⇒ a = C1 , c = C1 , b = C2 , d = C1 + C2 (ct + d)e3t x = (C1 t + C2 )e3t V^y NTQ: a . y = (2C1 t + C1 + C2 )e3t .  dx = x − 2y − z    dt  dy  . . 183) ' Gia i h^ phu o ng tr e . nh: =y−x+z  dt  dz   =x−z  dt 1 − λ −2 −1 . . . ’ HD giai: Phu o ng tr nh d a c tru ng . −1 1 − λ 1 = 0 ⇔ λ(λ2 − λ − 2) = 0 1 0 −1 − λ ⇔ λ1 = 0, λ2 = −1, λ3 = 2    1 − λi −2 −1 P1i .  −1 1 − λi V i ca c o λi ; i = 1, 2, 3 ' gia i h^: e . 1  P2i  = 0 1 0 −1 − λi P3i - e m nghi^m ri^ng tu.o.ng u.ng. T. d suy ra h^ nghi^m co. ba n: ' D^ t e e u o e e ' . . . −t −t 2t x1 = 1, y1 = 0, z1 = 1; x2 = 0, y2 = e , z2 = −2e ; x3 = 3e , y3 = −2e−2t , z3 = e2t .  x = C1 + 3C3 e2t  . . e . o' V^y h^ nghi^m t^ ng qua t: a e y = C2 e−t − 2C3 e2t z = C − 2C e−t + C e2t  1 2 3   dx  − 5x − 3x = 0 184) ' . . Gia i h^ phu o ng tr e . nh: dt  dy + 3x + y = 0  dt . . . 5−λ 3 ’ HD giai: Phu o ng tr nh d a c tru ng . =0⇔λ=2 (b^i 2) o . −3 −λ − 1
  • 42.
    20 www.VNMATH.com  a − 3b = 3d at + b 2t  ⇒ nghi^m co dang e . . e thay vao h^ e . ⇒ a+c=0 ct + d  c + 3b = −3d C1 Cho a = C1 , b = C2 ⇒ c = −C1 , d = − C2  3 x = (C1 t + C2 )e2t V^y a e o' nghi^m t^ ng qua t: C . . y = (−C1 t + 1 − C2 )e2t . 3   dx  = 2x − 3y 185) ' . . Gia i h^ phu o ng tr e . nh: dt  dy = x − 2y + 2 sin t  dt ’ . . . HD giai: Phu o ng tr nh d a c tru ng co hai nghi^ m . e . λ1,2 = ±1 0 3 −3 γ11 + λ1 = −1 ' gia i h^: e . = ⇒ γ11 = γ12 = 1. 0 1 −1 γ12 1 −3 γ21 0 + λ2 = 1 ' gia i h^: e . = ⇒ γ21 = 3; γ22 = 1. 1 −3 γ22 0 . ' ' . . . H^ nghi^m co ba n cu a h^ thu^n nh^ t tu o ng u ng la: e . e . e . a a x1 = e−t x2 = 3et ; y1 = e−t y2 = et x(t) = C1 e−t + 3C2 et . ' e . a V^y NTQ cu a h^ thu^n nh^ t: a a y(t) = C1 e−t + C2 et e e a Bi^ n thi^n h ng s^ : o  C1 e−t + 3C2 et = 0 C1 = 3et sin t C1 (t) = 3 et (sin t − cos t)  ⇒ ⇒ 2 C1 e−t + C2 et = 2 sin t C2 = e−t sin t C (t) = − 1 e−t (sin t + cos t)  2 2 x(t) = C1 e−t + 3C2 et − 3 cos t V^y NTQ: a . y(t) = C1 e−t + C2 et + sin t − 2 cos t  dx = 2x − y + z    dt  dy  . . 186) ' Gia i h^ phu o ng tr e . nh: = x + 2y − z  dt  dz   = x − y + 2z  dt HD giai: Phu.o.ng tr ’ . . nh d a c tru ng: (λ − 1)(λ − 2)(λ − 3) = 0 co 3 nghi^m λ1 = 1; e . λ2 = 2; λ3 = 3.      2 − λi −1 1 P1i 0 . . u ng v i λi gia i h^:  o ' e . 1 2 − λi −1  P2i  = 0 1 −1 2 − λi P3i 0          2t   3t  0 1 1 0 e e - . . . ' t Du o c 1 ; 1 ; 0. Suy ra h^ nghi^m co ba n e  ; e  ;  0  e e 2t . . . 1 1 1 et e2t e3t
  • 43.
    www.VNMATH.com 21  x = C2 e2t + C3 e3t  V^y NTQ: a . y = C1 et + C2 e2t z = C et + C e2t + C e3t .  1 2 3   dx  = y − 5 cos t 187) ' . . Gia i h^ phu o ng tr e . nh: dt  dy = 2x + y  dt ’ . . '. . . . HD giai: Dung phu o ng pha p khu : L^ y d ao ham theo t phu o ng tr a . nh th hai: u y” = 2x + y - e y ' . . . D^ phu o ng trnh d u, d u a v^: y” = 2(y − 5 cos t) + y ⇔ y” − y − 2y = −10 cos t. a^ e - ay la phu.o.ng tr D^ nh tuy^ n t e ' . . ' nh c^ p hai, gia i ra d u o c nghi^m t^ ng qua t: a . e o . y = C1 e2t + C2 e−t + 3 cos t + sin t . . 1 nh d u: Thay vao phu o ng tr a ^ x = C1 e2t − C2 e−t − cos t − 2 sin t 2 2t −t x = A1 e + A2 e − cos t − 2 sin t V^y NTQ: a . y = 2A1 e2t − A2 e−t + 3 cos t + sin t. . . y = 3y + 2z + 4e5x 188) ' Gia i h^ phu o ng tr e . nh: z = y + 2z . . . y = C1 ex + 2C2 e4x ’ HD giai: Nghi^m phu o ng tr e . nh d a c tru ng . λ1 = 1; λ2 = 4; NTQ: z = −C1 ex + C2 e4x  C1 = 4 e4x  y = C1 ex + 2C2 e4x + 3e5x Bi^ n thi^n h ng s^ : e e a o 3 → NTQ C = 4 ex  2 z = −C1 ex + C2 e4x + e5x 3 . . y = 2y − z + 2ex 189) ' Gia i h^ phu o ng tr e . nh: z = 3y − 2z + 4ex y = C1 ex + C2 e−x ’ HD giai: ' ' Nghi^m t^ ng qua t cu a h^ thu^n nh^ t: e o e a a . . z = C1 ex + 3C2 e−x y ∗ = xex . ' e . o a Nghi^m ri^ng cu a h^ kh^ng thu^n nh^ t: e e a z ∗ = (x + 1)ex . y = C1 ex + C2 e−x + xex e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a . . z = C1 ex + 3C2 e−x + (x + 1)ex . . . y = 2y − 4z + 4e−2x 190) ' Gia i h^ phu o ng tr e . nh: z = 2y − 2z
  • 44.
    22 www.VNMATH.com y = C1 (cos 2x − sin 2x) + C2 (cos 2x + sin 2x) ’ HD giai: ' Nghi^m t^ ng qua t: e o . z = C1 cos 2x + C2 sin 2x + e−2x .   dy  =y+z 191) ' . . Gia i h^ phu o ng e . tr nh: dx  dz  = z − 4y. dx . . . ’ HD giai: Phu o ng tr nh d a c tru ng . λ2 − 2λ + 5 = 0. Khi d o λ1 = 1 + 2i, λ2 = 1 − 2i. . H^ thu^n nh^ t co nghi^m e a a e . y = ex (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = 2ex (C2 cos 2x − C1 sin 2x).   dy  = y + z + ex 192) ' . . Gia i h^ phu o ng e . tr nh: dx  dz  = z − 4y. dx . . . ’ HD giai: Phu o ng tr nh d a c tru ng . λ2 − 2λ + 5 = 0. Khi d o λ1 = 1 + 2i, λ2 = 1 − 2i. . H^ thu^n nh^ t co nghi^m e a a e . y = ex (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = 2ex (C2 cos 2x − C1 sin 2x). . ' e . o a Va nghi^m cu a h^ kh^ng thu^n nh^ t e a y = ex (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = 2ex (C2 cos 2x − C1 sin 2x) − ex .   dy  = 2y − z 193) ' . . Gia i h^ phu o ng e . tr nh: dx  dz  = 2z + 4y + e2x . dx . . . ’ HD giai: Phu o ng tr nh d a c tru ng . λ2 − 4λ + 8 = 0. Khi d o λ1 = 2 + 2i, λ2 = 2 − 2i. . H^ thu^n nh^ t co nghi^m e a a e . y = e2x (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = −2e2x (C2 cos 2x − C1 sin 2x). . ' e . o a Va nghi^m cu a h^ kh^ng thu^n nh^ t e a 1 y = e2x (C1 cos 2x + C2 sin 2x) − e2x , z = −2e2x (C2 cos 2x − C1 sin 2x). 4   dy  = 2y + z + ex 194) ' . . Gia i h^ phu o ng e . tr nh: dx  dz  = z − 4y. dx ’ HD giai: . . . Phu o ng tr nh d a c tru ng . λ2 − 2λ + 5 = 0. Khi d o λ1 = 1 + 2i,
  • 45.
    www.VNMATH.com 23 λ2 = 1 − 2i. . a H^ thu^n nh^ t co nghi^m e a e . y = ex (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = 2ex (C2 cos 2x − C1 sin 2x). . ' e . o a Va nghi^m cu a h^ kh^ng thu^n nh^ t e a y = ex (C1 cos 2x + C2 sin 2x), z = 2ex (C2 cos 2x − C1 sin 2x) − ex .   dx  = x + 2y 195) ' . . Gia i h^ phu o ng tr e . nh: dt  dy  = x − 5 sin t. dt ’ ' . . HD giai: e . o ' Nghi^m t^ ng qua t cu a h^ phu o ng tr e . nh thu^ n nh^ t: a a x = C1 e−t + 2C2 e2t y = −C1 et + C2 e2t . ' . . Bi^ n thi^n h ng s^ d^ d u o c nghi^m: e e a o e . e . x = C1 e−t + 2C2 e2t + 3 sin t + 4 cos t 8 3 y = −C1 et + C2 e2t + 2 cos t − sin t.   dx  = x − 2y + et 196) ' . . Gia i h^ phu o ng tr e . nh: dt  dy  = x + 4y + e2t . dt ’ . . . . . . HD giai: e . ' nh d a c tru ng: r1 = 2; r2 Nghi^m cu a phu o ng tr . = 3; ' t d d u o c NTQ cu a u o . . . x = 2C1 e2t + C2 e3t h^ phu o ng tr e . nh thu^ n nh^ t la: a a y = −C1 e2t − C2 e3t . ' . . ' ' Bi^ n thi^n h ng s^ d^ d u o c nghi^m t^ ng qua t cu a h^ kh^ng thu^n nh^ t: e e a o e . e . o e . o a a  3 x = 2C1 e2t + C2 e3t − et + 2te2t  2 1 y  2t 3t = −C1 e − C2 e + et − (t + 1)e2t . 2   dx  = 2x + y 197) ' . . Gia i h^ phu o ng tr e . nh: dt  dy  = 4y − z. dt ’ . . . HD giai: Nghi^m e . ' cu a phu o ng tr nh d a c tru ng: . r1 = r2 = 3. V^y NTQ co dang: a . . 3t x = (λ1 + µ1 t)e . v i o λ2 = λ 1 + µ1 ; µ2 = µ1 y = (λ2 + µ2 t)e3t . . x = (C1 + C2 t)e3t T c la: u y = (C1 + C2 + C2 t)e3t .
  • 46.
    24 www.VNMATH.com   dx  = 3x + 8y 198) T e . ' m nghi^m cu a h^ e . . . phu o ng tr nh: dt  dy = −x − 3y  dt ~ tho a ma n ca c d u ' i^ e ki^n: e . x(0) = 6; y(0) = −2 . . . . dy ’ HD giai: T phu o ng tr u nh th hai: u x=− − 3y , l^ y d ao ham theo t hai v^ , r^i . a e o dt . . . . . d2 y thay vao phu o ng tr ' nh th nh^ t cu a h^ u a e . d u o c: . − y = 0, gia i ra: y = C1 et − C2 e−t , ' dt suy ra x = −4C1 et − 2C2 e−t ' ~ tho a ma n ca c d i^u ki^n e e . x(0) = 6; y(0) = −2, suy ra C1 = C2 = −1. ' V^y nghi^m cu a a . e . h^: e . x = 4et + 2e−t y = −et − e−t  dx    dt = 3x − y + z  dy  . . 199) ' Gia i h^ phu o ng tr e . nh: = −x + 5y − z  dt  dz  = x − y + 3z.   dt HD giai: Phu.o.ng tr ’ . 3 2 nh d a c tru ng: λ − 11λ + 36λ − 36 = 0, . ' gia i ra λ1 = 2; λ2 = . . . . ' 3; λ3 = 6. T d d u o c ba h^ nghi^m co ba n: u o . e . e .  2t      e 0 −e2t  e3t  ;  e3t  ;  e3t  . e6t −2e6t e6t e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a . .  x  = C1 e2t + C2 e3t + C3 e6t y = C2 e3t − 2C3 e6t = −C1 e2t + C2 e2t + C3 e6t .  z   dy  =y+z 200) e . o' ' e . . . m nghi^m t^ ng qua t cu a h^ phu o ng tr T nh: dx  dz  = z − 4y. dx HD giai: Phu.o.ng tr ’ . nh d a c tru ng: . (λ − 1)(λ − 2) = 0, ' gia i ra λ1 = 1; λ2 = 2. . T d u o . . . ' d u o c ba h^ nghi^m co ba n: . e . e . ex 2e2x ; . −ex −3e2x e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a . . y = C1 ex + 2C2 e3x z = −C1 ex − 3C2 e2x .
  • 47.
    www.VNMATH.com 25   dx  = 2x − 3y 201) ' . . Gia i h^ phu o ng tr e . nh: dt  dy  = x − 2y + 2 sin t. dt ’ . . . . . . HD giai: Phu o ng trnh d a c tru ng co ca c nghi^ m . e . λ1 = −1; λ2 = 1. T d d u o c h^ u o . e . . ' e−t 3et nghi^m co ba n: e . −t ; t . e e x = C1 e−t + 3C2 et e o' V^y nghi^m t^ ng qua t: a . . y = C1 e−t + C2 et . C 1 e−t + 3C 2 et =0 C 1 = 3et sin t Bi^ n thi^n h ng s^ : e e a o ⇐⇒ C 1 e−t + C 2 et = 2 sin t. C 2 = e−t sin t.  C1 (t) = 3 et (sin t − cos t)  ' Gia i ra: 2 C (t) = − 1 e−t (sin t + cos t).  2 2 x(t) = C1 e−t + 3C2 et − 3 cos t e o ' ' V^y nghi^m t^ ng qua t cu a h^: a e . . . y(t) = C1 e−t + C2 et + sin t − 2 cos t.