SlideShare a Scribd company logo
Chương 8: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VÀ
SAI PHÂN
§1: Các khái niệm cơ bản về PTVP
BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP
Giảng viên: TS. Lê Thị Huệ - Bộ môn Toán kinh tế & KHDL
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ
2
I. Khái niệm cơ bản về PTVP
Xét các phương trình:
1. x2 + 3x -4 =0 PT đại số
2. x - e2x = 0 PT đại số
3. y’ = x2 + y2 với y=y(x) PT vi phân cấp 1
4. xdy – y2dx = 0 với y=y(x) PT vi phân cấp 1
5. y’’’+2xy’=lnx với y=y(x) PT vi phân cấp 3
6. với u=u(x,y) PT vi phân đạo hàm riêng
7. với u=u(x,y) PT vi phân đạo hàm riêng
' '
x y
u u 0
 
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
2 2
2 2
u u
0,...
x y
 
 
 
3
I. Khái niệm cơ bản về PTVP
Định nghĩa 1: Một phương trình mà đối tượng phải tìm là một
hàm số và hàm số phải tìm có mặt trong phương trình dưới
dạng đạo hàm hoặc vi phân các cấp được gọi là phương trình
vi phân.
 Phương trình vi phân được chia làm hai loại:
PTVP thường là PTVP với hàm số phải tìm là hàm số một biến
số.
VD: y’ = x2 + y2; xdy – y2dx = 0, …
PTVP đạo hàm riêng là PTVP với hàm số phải tìm là hàm số
nhiều biến số.
VD:
2 2
2 2
u u u u
x y u; 0,...
x y x y
   
   
   
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
4
I. Khái niệm cơ bản về PTVP
Định nghĩa 2: Cấp của PTVP là cấp cao nhất của đạo hàm
hoặc vi phân của hàm số phải tìm có mặt trong PTVP đó.
 Định nghĩa 3: Dạng tổng quát của PTVP cấp n như sau:
F(x, y, y’, y”,…,y(n)) = 0 (*)
 Định nghĩa 4: Nghiệm của PTVP (*) là hàm số y = (x) mà
khi thay vào pt (*) ta được đồng nhất thức đúng, tức là:
F(x, (x), ’(x), ”(x),…, (n)(x))  0
 Định nghĩa 5: Giải PTVP nghĩa là tìm tất cả các nghiệm của
PTVP đó. Nghiệm của một PTVP bao gồm các nghiệm có chung
dạng tổng quát và các nghiệm riêng không thuộc dạng tổng
quát đó (nghiệm kì dị).
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
5
II. Khái niệm phương trình vi phân cấp 1
 Dạng tổng quát của ptvp cấp 1 như sau: F(x, y, y’) = 0 (1)
 Dạng đã giải theo đạo hàm: y’ = f(x, y) (2)
 Dạng đối xứng: M(x,y).dx + N(x,y).dy = 0 (3)
 Nghiệm của ptvp cấp 1 có dạng tổng quát như sau: y = (x, C)
(Nếu nghiệm tổng quát viết dưới dạng (x, y, C) = 0 thì được
gọi là tích phân tổng quát của PTVP. Nếu nghiệm tổng quát
gán cho C một giá trị cụ thể gọi là nghiệm riêng. Nếu nghiệm
không thuộc nghiệm tổng quát thì gọi là nghiệm kì dị của
PTVP)
 Bài toán Cauchy:
Tìm nghiệm của ptvp: y’ = f(x,y) hay F(x, y, y’) = 0
thỏa mãn điều kiện ban đầu: y = y0 khi x = x0
6
II. Khái niệm phương trình vi phân cấp 1
 Ví dụ:
 Họ hàm y = C .ex là nghiệm tổng quát của PT : y ′ = y.
 Hàm y =1/x là một nghiệm riêng của PT: xdy + ydx = 0.
 Hàm ẩn xác định bởi phương trình:
là tích phân tổng quát của PTVP:
 Hàm y = ex là nghiệm của bài toán Cauchy:
y ′ = y thỏa mãn y(0)=1.
0
 
ydy xdx
2 2
 
x y C
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
Chương 8: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VÀ
SAI PHÂN
§2: Cách giải một số PTVP thường cấp 1
BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP
Giảng viên: TS. Lê Thị Huệ - Bộ môn Toán kinh tế & KHDL
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ
8
I. PTVP tuyến tính cấp 1
1. Định nghĩa: là ptvp có dạng tổng quát như sau:
y’ + p(x).y = q(x) (1)
 Khi q(x)  0 thì ptvp (1) có dạng: y’ + p(x).y = 0 (2)
được gọi là ptvp tuyến tính cấp 1 thuần nhất liên kết với (1).
 Ptvp (2) có nghiệm tổng quát:
y = C.e-p(x)dx (C là hằng số bất kỳ).
 Ví dụ: Giải PTVP: y’+2xy=0, nghiệm TQ là
Định lý: Nếu y0(x) là nghiệm riêng của ptvp (1) và y(x) là nghiệm
tổng quát của ptvp liên kết (2) thì y0(x) + y(x) là nghiệm tổng
quát của ptvp (1).
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
2
x
y Ce

9
I. PTVP tuyến tính cấp 1
2. Phương pháp giải (Phương pháp biến thiên hằng số)
y’ + p(x).y = q(x) (1)
Bước 1: Giải ptvp thuần nhất liên kết: y’ + p(x).y = 0 ta được
nghiệm tổng quát:
y = C.e-p(x)dx = C.y0(x) (C là hằng số bất kỳ)
Bước 2: Tìm nghiệm tổng quát của ptvp (1) dưới dạng
y = C(x).y0(x); với C(x) là hàm số của x
Tính y' và thay vào (1) ta tìm được biểu thức C’(x) = q(x).y0
-1(x)
Kết luận: Nghiệm tổng quát của (1) có dạng:
1
0 0
y q(x).y (x)dx C .y (x)

 
 
 

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
10
I. PTVP tuyến tính cấp 1
3. Sử dụng công thức nghiệm
Công thức nghiệm tổng quát của PTVP tuyến tính cấp 1
không thuần nhất y’ + p(x).y = q(x) (1) là:
Ví dụ: Giải PTVP tuyến tính cấp 1
( ) ( )
( )
p x dx p x dx
y e q x e dx C
 
 
 
 
 

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
) ' 2
  x
a y y e 2
) ( 0)
dy y
b x x
dx x
  
11
I. PTVP tuyến tính cấp 1

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
12
II. PTVP tách biến
1. Định nghĩa: PTVP tách biến (Ptvp biến số phân ly) có dạng:
M(x)dx + N(y)dy = 0 (1)
Cách giải: Lấy tích phân hai vế ta được:
2. Một số PTVP đưa được về dạng PTVP tách biến
Dạng 1: M1(x).M2(y).dx + N1(x).N2(y).dy = 0 (2)
Cách giải: Trường hợp 1: N1(x).M2(y) = 0 để tìm các nghiệm riêng
của PT(1). Trường hợp 2: N1(x).M2(y) ≠ 0 : Biến đổi ptvp (1) về
dạng:
Lấy tích phân hai vế ta được:
Dạng 2: y’ = f1(x).f2(y) (4)  dy/dx= f1(x).f2(y)
Cách giải: Biến đổi tương tự dạng 1
1 2
1 2
M (x) N (y)
dx dy 0 (3)
N (x) M (y)
 
1 2
1 2
M (x) N (y)
dx dy C
N (x) M (y)
 
 
M(x)dx N(y)dy C
 
 
13
II. PTVP tách biến
Ví dụ: Giải PTVP
2
a. 2xdx 3y dy 0
 
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
b. ydx xdy 0
 
2
c. y(x 1)dx x(y 1)dy 0
   
14
III. Phương trình Bernoulli (đọc thêm)
 Ptvp Bernoulli là ptvp có dạng tổng quát:
y’ + p(x).y = q(x).y với  là hằng số thực khác 0 và 1
Cách giải:
 Ptvp Bernoulli có nghiệm riêng y = 0.
 Chia hai vế của pt cho y ta được pt:
y- .y’ + p(x).y1-  = q(x)
 Đặt z = y1-  thì z’ = (1 - ) y- .y’; ta quy về ptvp tuyến
tính cấp 1 của z đối với x:
z’ + (1 - )p(x).z = (1 - )q(x)
Ví dụ: Giải PTVP
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
2 4/3
2
3
 
dy y
x y
dx x
15
IV. PTVP toàn phần (đọc thêm)
1. Ptvp toàn phần
 Ptvp được gọi là ptvp toàn phần
nếu tồn tại hàm (x,y) sao cho:
 Khi đó (1) có tích phân tổng quát là:
Định lý: Nếu thì (1) là ptvp toàn phần. Khi đó:
với (x0;y0) là điểm bất kỳ thuộc MXĐ của M(x,y) và N(x,y).
M(x,y).dx N(x,y).dy 0 (1)
 
  
d (x, y) M(x, y)dx N(x, y)dy
(x, y) C
 
M N
y x
 

 
0 0
y
x
0
x y
(x,y) M(x,y).dx N(x ,y).dy
  
 
0 0
y
x
0
x y
(x,y) M(x,y ).dx N(x,y).dy
  
 
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
16
IV. PTVP toàn phần (đọc thêm)
1. Ptvp toàn phần
Ví dụ: Giải PTVP
( 1) 0
y y
e dx xe dy
  
2 2 2 3
(3 6 ) (6 4 ) 0
x xy dx x y y dy
   
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
17
IV. PTVP toàn phần (đọc thêm)
2. Phương pháp thừa số tích phân
Cho ptvp: M(x,y).dx + N(x,y).dy = 0 (1)
Nếu nhân hai vế của (1) với p = p(x,y) sao cho:
p.M(x,y).dx + p.N(x,y).dy = 0
là ptvp toàn phần thì p(x,y) được gọi là thừa số tích phân
Gợi ý tìm thừa số tích phân ( Chỉ phụ thuộc 1 biến)
M N
y x
(x)
N
 

 
  
M N
y x
(y)
M
 

 
  
(x)dx
tstp p(x) và p(x) e


  
(y)dy
tstp q(y) và q(y) e
 

 
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
Chương 8: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VÀ
SAI PHÂN
§3: Phương trình vi phân cấp 2
BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP
Giảng viên: TS. Lê Thị Huệ - Bộ môn Toán kinh tế & KHDL
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ
19
I. Khái niệm phương trình vi phân cấp 2
 Dạng tổng quát của PTVP cấp 2 như sau:
F(x, y, y’, y”) = 0
 Dạng đã giải ra theo y”:
y” = f(x, y, y’)
 Nghiệm của PTVP cấp 2 có dạng tổng quát như sau:
y = (x, C1, C2) hoặc (x, y, C1, C2) = 0
 Bài toán Cauchy:
Tìm nghiệm của PTVP cấp 2: F(x, y, y’, y”) = 0
thỏa mãn điều kiện ban đầu:
y = y0 và y’ = y’0 khi x = x0
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
20
II. Một số PTVP cấp 2 có thể hạ cấp
1. PTVP dạng: y” = f(x) (khuyết y và y’)
Lấy tích phân bất định 2 lần ta được nghiệm tổng quát.
2. PTVP dạng: y” = f(x, y’) (khuyết y)
Đặt y’ = z ta có: y” = z’  phương trình quy về PTVP cấp 1:
z’ = f(x, z)
3. PTVP dạng: y” = f(y, y’) (khuyết x)
Đặt z = y’, ta có: y” = z’(x) = z’(y).y’(x) = z’(y).z
PT có dạng PTVP cấp 1 với z là hàm số của y:
z’(y).z = f(y, z)
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
21
III. PTVP tuyến tính cấp 2
 Ptvp tuyến tính cấp 2 là ptvp có dạng tổng quát như sau:
y” + p(x).y’ + q(x).y = f(x) (1)
 Khi f(x)  0 thì PTVP (1) có dạng:
y” + p(x).y’ + q(x).y = 0 (2)
được gọi là ptvp tuyến tính cấp 2 thuần nhất liên kết với (1).
Lưu ý:
 Các phương pháp giải ptvp tuyến tính cấp 2 được tiếp cận
tương tự như phương pháp giải ptvp tuyến tính cấp 1.
 Giải ptvp tuyến tính cấp 2 cần vận dụng một số kiến thức cơ
bản về tập hợp số phức.
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
22
Hàm số độc lập, phụ thuộc tuyến tính
 Các hàm số f1(x), f2(x), …, fm(x) xác định trên tập D được gọi là
phụ thuộc tuyến tính nếu tồn tại các số thực k1, k2, …, km trong
đó có ít nhất một số khác 0 thỏa mãn:
k1f1(x) +k2f2(x) + … + kmfm(x)  0
 Các hàm số f1(x), f2(x), …, fm(x) xác định trên tập D được gọi là
độc lập tuyến tính nếu đẳng thức
k1f1(x) +k2f2(x) + … + kmfm(x)  0
chỉ thỏa mãn khi k1 = k2 = … = km = 0.
Ví dụ: Các cặp hàm số sau đây là độc lập tuyến tính trên R
1) eax và ebx (a  b) 2) eax và xeax
3) eaxcos bx và eaxsinbx
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
23
Các định lý cơ bản về nghiệm
Ptvp tuyến tính cấp 2 thuần nhất:
y” + p(x).y’ + q(x).y = 0 (2)
Định lý:
 Nếu y(x) là một nghiệm của (2) thì C.y(x), với C là hằng số bất
kỳ, cũng là nghiệm của (2).
 Nếu y1(x) và y2(x) là hai nghiệm của (2) thì y1(x) + y2(x) cũng
là nghiệm của (2).
 Nếu y(x) = u(x) + iv(x) là một nghiệm phức của (2) thì u(x) và
v(x) là các nghiệm thực của (2).
 Nếu y1(x) và y2(x) là hai nghiệm độc lập tuyến tính của (2) thì
C1y1(x) + C2y2(x) là nghiệm tổng quát của (2), trong đó C1 và
C2 là các hằng số bất kỳ.
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
24
Các định lý cơ bản về nghiệm
Ptvp tuyến tính cấp 2 tổng quát:
y” + p(x).y’ + q(x).y = f(x) (1)
Ptvp tuyến tính cấp 2 thuần nhất liên kết:
y” + p(x).y’ + q(x).y = 0 (2)
Định lý:
Nếu y*(x) là một nghiệm riêng của (1) và y1(x), y2(x) là hai
nghiệm độc lập tuyến tính của ptvp tuyến tính cấp 2 thuần nhất
liên kết (2) thì nghiệm tổng quát của (1) có dạng:
y = y*(x) + C1y1(x) + C2y2(x)
C1 và C2 là các hằng số bất kỳ.
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
25
IV. PTVP tuyến tính cấp 2 hệ số hằng
1. PTVP tuyến tính cấp 2 thuần nhất hệ số hằng
y” + p.y’ + q.y = 0 (2), với p và q là hằng số
Tìm nghiệm của (2) dưới dạng y = ekx, ta suy ra k thỏa mãn:
k2 + p.k + q = 0 (*) gọi là PT đặc trưng của (2)
 Nếu (*) có 2 nghiệm thực phân biệt k1=a, k2=b thì (2) có
nghiệm tổng quát là y= C1eax + C2 ebx.
 Nếu (*) có nghiệm thực kép k1 = k2 = k thì (2) có nghiệm tổng
quát là y=(C1 + C2x)ekx.
 Nếu (*) có 2 nghiệm phức liên hợp k =   i thì (2) có nghiệm
tổng quát là y= ex (C1 cosx + C2 sinx)
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
26
IV. PTVP tuyến tính cấp 2 hệ số hằng
1. PTVP tuyến tính cấp 2 thuần nhất hệ số hằng
Ví dụ 1: Giải các phương trình vi phân cấp 2:
a. y’’ + 7y’ + 10y = 0
b. y’’ - 6y’ + 9y = 0
c. y’’ + 4y’ + 13y = 0
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
27
IV. PTVP tuyến tính cấp 2 hệ số hằng
2. Phương pháp giải PTVP cấp 2 không thuần nhất
y” + p.y’ + q.y = f(x) (1)
Bước 1: Giải ptvp thuần nhất liên kết:
y” + p.y’ + q.y = 0 (2)
ta được nghiệm tổng quát:
y0 (x)= C1y1(x) + C2y2(x) (C1, C2 là hằng số bất kỳ)
Bước 2: Tìm nghiệm riêng y*(x) của (1)
Bước 3: Nghiệm tổng quát của (1) có dạng:
y = y*(x) + y0(x) = y*(x) + C1y1(x) + C2y2(x)
(C1, C2 là hằng số bất kỳ)
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
28
IV. PTVP tuyến tính cấp 2 hệ số hằng

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
29
IV. Ptvp tuyến tính cấp 2 hệ số hằng

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
30
IV. Ptvp tuyến tính cấp 2 hệ số hằng
b) Cách giải PTVP dạng (đọc thêm)
y” + p.y’ + q.y = eax[P1(x)cosbx + P2(x)sinbx] (1)
Bước 1: Giải ptvp thuần nhất liên kết: y” + p.y’ + q.y = 0 (2)
Phương trình đặc trưng: k2 +pk+q=0 (3)
 nghiệm tổng quát của pt thuần nhất là: y0 (x)
Bước 2: Tìm nghiệm riêng y*(x) của (1):
 Nếu k = a  bi không phải là nghiệm của phương trình đặc trưng thì
pt (1) có nghiệm riêng dạng:
y*(x) = eax[Q1(x)cosbx + Q2(x)sinbx]
Q1(x) và Q2(x) là các đa thức có bậc là max{bậc P1(x), bậc P2(x)}
 Nếu k = a  bi là nghiệm của phương trình đặc trưng thì pt (1) có
nghiệm riêng dạng:
y*(x) = xeax[Q1(x)cosbx + Q2(x)sinbx]
Bước 3: Nghiệm tổng quát của (1) có dạng:
y = y*(x) + y0(x) (C1, C2 là hằng số bất kỳ)
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
31
IV. Ptvp tuyến tính cấp 2 hệ số hằng
c) Nguyên lý “chồng chất” nghiệm (đọc thêm)
Xét các phương trình vi phân:
y” + p.y’ + q.y = f(x) (1)
y” + p.y’ + q.y = g(x) (2)
trong đó, p và q là các số thực.
Định lý:
Nếu y1(x) là một nghiệm của (1) và y2(x) là một nghiệm của (2)
thì tổng y1(x) + y2(x) là nghiệm của phương trình:
y” + p.y’ + q.y = f(x) + g(x)
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
32
IV. Ptvp tuyến tính cấp 2 hệ số hằng
3. Phương pháp biến thiên hằng số (đọc thêm)
Giải PTVP: y” + p.y’ + q.y = f(x) (1), f(x) khác dạng 2.a, 2.b
Bước 1: Giải Ptvp thuần nhất liên kết được nghiệm tổng quát:
y = C1.y1(x) + C2.y2(x) (C1, C2 là hằng số bất kỳ)
Bước 2: Tìm nghiệm tổng quát của Ptvp (1) dưới dạng
y = C1(x).y1(x) + C2(x).y2(x) (C1(x) và C1(x) là hàm số của x)
C’1(x) và C’2(x) sẽ tìm được từ hệ pt:
Tích phân C’1(x) và C’2(x) để tính C1(x) và C2(x). Từ đó có nghiệm
tổng quát của (1)
1 1 2 2
1 1 2 2
y (x).C' (x) y (x).C' (x) 0
y '(x).C' (x) y '(x).C' (x) f(x)
 


 

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
Chương 8: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VÀ
SAI PHÂN
§4: Phân tích động trong kinh tế
(đọc thêm)
BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP
Giảng viên: TS. Lê Thị Huệ - Bộ môn Toán kinh tế & KHDL
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ
34
I. Một số PTVP cấp 1 trong kinh tế

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
35
I. Một số PTVP cấp 1 trong kinh tế

( )
dk
s k k
dt

  
( ) ( )
dK
I t sY t
dt
 
( 0)
dL
L
dt
 
 
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
36
I. Một số PTVP cấp 1 trong kinh tế
3. Mô hình điều chỉnh giá thị trường
 Giả sử lượng cung và cầu của một loại hàng hóa như sau:
 Giá cân bằng là
 Giả thiết tốc độ biến thiên của giá cả tỷ lệ thuận với lượng dư
cầu:
 Khi đó ta được PTVP:
 Nghiệm của pt có dạng:
( ) ( )
dP
b d P a c
dt
 
   
( )
( ) [P(0)-P]e b d t
P t P

 
 
( ), 0
d s
dP
Q Q
dt
 
  
;
d s
Q a bP Q c dP
    
a c
P
b d



lthue@vnu.edu.vn
4/2022
37
II. Một số PTVP cấp 2 trong kinh tế
1. Mô hình thị trường với kì vọng giá
 Xét hàm cung và hàm cầu dưới dạng
 Quỹ thời gian của giá thị trường
 Giả sử xét mô hình tuyến tính
 Giả sử chỉ có hàm cầu chứa kì vọng giá khi đó ta có PT
 Trạng thái cân bằng là:
' ''
' ''
d
s
Q a bP P P
Q c dP P P
 
 
   


    

a c
P
b d



'' '
b d a c
P P P

  
 
   
[P(t),P'(t),P''(t)]=D[P(t),P'(t),P''(t)]
S
[P(t),P'(t),P''(t)]; Q =D[P(t),P'(t),P''(t)]
st dt
Q S

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
38
II. Một số PTVP cấp 2 trong kinh tế
2. Mô hình điều chỉnh giá có tính đến hàng hóa tồn đọng
 Được biểu diễn dưới dạng PT:
 Giả thiết hàm cung và hàm cầu có dạng:
 Khi đó mô hình được đưa về PTVP cấp 2:
 Trạng thái cân bằng ổn định động:
0
( ) [ ( ) ( )]
t
d s d s
dP
Q Q Q x Q x dx
dt
 
   

;
d s
Q a bP Q c dP
    
2
2
( ) ( ) ( )
d P dP
b d b d P a c
dt dt
  
     
a c
P
b d



lthue@vnu.edu.vn
4/2022
39
II. Một số PTVP cấp 2 trong kinh tế
3. Mô hình ô nhiễm môi trường
 Gọi y là lượng cacbon dioxit, hàm lượng đó tuân theo quy luật
và PT:
 Trong đó x là lượng cacbon dioxit do các xí nghiệp thải và tuân
theo quy luật:
 Khi đó mô hình là hệ 2 PTVP cấp 1 được đưa về PTVP cấp 2:
 Giải PTVP cấp 2 tìm được y:
dy
x y
dt

 
2
2
bt
d y dy
y ae
dt dt
 
  
2
bt
ae
y
b b
 

 
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
bt
dx
ae y
dt

 
Chương 8: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VÀ
SAI PHÂN
§5: Phương trình sai phân (đọc thêm)
BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP
Giảng viên: TS. Lê Thị Huệ - Bộ môn Toán kinh tế & KHDL
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ
41
I. Khái niệm sai phân và PT sai phân

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
42
I. Khái niệm sai phân và PT sai phân

2
( , , , ,..., ) 0
n
t t t t
t y y y y
    
1
( , , ,..., ) 0
t t t n
F t y y y
  
1 1
( , , ,..., )
t n t t t n
y f t y y y
   

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
43
I. Khái niệm sai phân và PT sai phân

1 2
( , , ,..., )
t n
y t C C C


lthue@vnu.edu.vn
4/2022
44
II. Một số PT sai phân cấp 1

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
Yt+1 -2Yt =7
45
II. Một số PT sai phân cấp 1

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
46
II. Một số PT sai phân cấp 1
3. Một số mô hình PTSP tuyến tính cấp 1 trong kinh tế
a. Mô hình Cobweb
 Phương trình (1) là PTSP ôtônôm tuyến tính cấp 1. Ta tìm được
nghiệm tổng quát là:
, 1 , 1
, 1 1 1
, 1 1
( 0, 0) (1)
( 0, 0)
d t s t
d t t t t
s t t
Q Q
Q P P P
Q P
  
   
 
   
 
  
 
 
 
      

     

0
( ) ,
t
t
P P P P P
  
  
  
    
  
 
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
47
II. Một số PT sai phân cấp 1
b. Mô hình thị trường có hàng hóa tồn đọng
Các giả thiết của mô hình:
 Lượng cung và cầu là hàm tuyến tính
 Lượng điều chỉnh:
 Với các giả thiết trên ta có PTSP:
 Nghiệm của phương trình có dạng:
1
1
( 0, 0)
( 0, 0)
dt t
st t
Q P
Q P
   
   


   


    

 
0
( ) 1 ( ) ,
t
t
P P P P P
 
  
 

     

1 ( ) (2)
t t st dt
P P Q Q

    
1 [1 ( )] ( )
t t
P P
     
     
lthue@vnu.edu.vn
4/2022
48
II. Một số PT sai phân cấp 1

(0 1)
t t
S sY s
  
0
t
t
a
Y Y
a s
 
  

 
1
( ) ( 0)
t t t
I a Y Y a

  
1 0
t t
a
Y Y
a s

 

lthue@vnu.edu.vn
4/2022
49
II. Một số PT sai phân cấp 1

1 0 (0 1)
t t
C C cY c
    
1 0 0
t t
Y cY C I
   
0 0
0
( ) ,
1
t
t
C I
Y Y Y c Y Y
c

   

lthue@vnu.edu.vn
4/2022

More Related Content

Similar to Bài giảng chương 8: Phương trình vi phân cấp một và cấp hai

Luận văn: Phương trình tích phân ngẫu nhiên, HAY
Luận văn: Phương trình tích phân ngẫu nhiên, HAYLuận văn: Phương trình tích phân ngẫu nhiên, HAY
Luận văn: Phương trình tích phân ngẫu nhiên, HAY
Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
 
Hệ Động Lực Học Dạng Phương Trình Sai Phân Bậc Nhất.doc
Hệ Động Lực Học Dạng Phương Trình Sai Phân Bậc Nhất.docHệ Động Lực Học Dạng Phương Trình Sai Phân Bậc Nhất.doc
Hệ Động Lực Học Dạng Phương Trình Sai Phân Bậc Nhất.doc
Dịch vụ viết đề tài trọn gói 0934.573.149
 
Đề tài: Bài toán giá trị đầu cho phương trình vi phân đạo hàm riêng cấp hai t...
Đề tài: Bài toán giá trị đầu cho phương trình vi phân đạo hàm riêng cấp hai t...Đề tài: Bài toán giá trị đầu cho phương trình vi phân đạo hàm riêng cấp hai t...
Đề tài: Bài toán giá trị đầu cho phương trình vi phân đạo hàm riêng cấp hai t...
Dịch vụ viết thuê Khóa Luận - ZALO 0932091562
 
Luận văn: Kết quả về nghiệm của phương trình Cauchy-Riemann
Luận văn: Kết quả về nghiệm của phương trình Cauchy-RiemannLuận văn: Kết quả về nghiệm của phương trình Cauchy-Riemann
Luận văn: Kết quả về nghiệm của phương trình Cauchy-Riemann
Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864
 
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi phan ham nhieu bien_...
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi phan ham nhieu bien_...[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi phan ham nhieu bien_...
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi phan ham nhieu bien_...
Nguyen Vietnam
 
Xác định quy luật biên phi tuyến và nguồn trong quá trình truyền nhiệt
Xác định quy luật biên phi tuyến và nguồn trong quá trình truyền nhiệtXác định quy luật biên phi tuyến và nguồn trong quá trình truyền nhiệt
Xác định quy luật biên phi tuyến và nguồn trong quá trình truyền nhiệt
Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864
 
MATMAT- Chuong1
MATMAT- Chuong1MATMAT- Chuong1
MATMAT- Chuong1
Sai Lemovom
 
Luận văn: Bài toán biên cho hệ phương trình vi phân hàm tuyến tính
Luận văn: Bài toán biên cho hệ phương trình vi phân hàm tuyến tínhLuận văn: Bài toán biên cho hệ phương trình vi phân hàm tuyến tính
Luận văn: Bài toán biên cho hệ phương trình vi phân hàm tuyến tính
Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
 
Luận văn: Giải hình thức các phương trình tích phân Volterra, HAY
Luận văn: Giải hình thức các phương trình tích phân Volterra, HAYLuận văn: Giải hình thức các phương trình tích phân Volterra, HAY
Luận văn: Giải hình thức các phương trình tích phân Volterra, HAY
Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864
 
Luận văn: Phương trình sóng phi tuyến chứa số hạng KIRCHHOFF có nguồn phi tuyến
Luận văn: Phương trình sóng phi tuyến chứa số hạng KIRCHHOFF có nguồn phi tuyếnLuận văn: Phương trình sóng phi tuyến chứa số hạng KIRCHHOFF có nguồn phi tuyến
Luận văn: Phương trình sóng phi tuyến chứa số hạng KIRCHHOFF có nguồn phi tuyến
Dịch Vụ Viết Thuê Khóa Luận Zalo/Telegram 0917193864
 
Luận văn: Giải bài toán Dirichlet đối với phương trình Elliptic, 9đ
Luận văn: Giải bài toán Dirichlet đối với phương trình Elliptic, 9đLuận văn: Giải bài toán Dirichlet đối với phương trình Elliptic, 9đ
Luận văn: Giải bài toán Dirichlet đối với phương trình Elliptic, 9đ
Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864
 
Luận văn: Sự giao động của nghiệm cho phương trình vi phân bậc một
Luận văn: Sự giao động của nghiệm cho phương trình vi phân bậc mộtLuận văn: Sự giao động của nghiệm cho phương trình vi phân bậc một
Luận văn: Sự giao động của nghiệm cho phương trình vi phân bậc một
Viết thuê trọn gói ZALO 0934573149
 
Hàm số một biến, đạo hàm và vi phân của hàm số một biến
Hàm số một biến, đạo hàm và vi phân của hàm số một biếnHàm số một biến, đạo hàm và vi phân của hàm số một biến
Hàm số một biến, đạo hàm và vi phân của hàm số một biến
ngTonH1
 
Luận văn: Điều kiện cực trị và chính quy của nhân tử Lagrange, 9đ
Luận văn: Điều kiện cực trị và chính quy của nhân tử Lagrange, 9đLuận văn: Điều kiện cực trị và chính quy của nhân tử Lagrange, 9đ
Luận văn: Điều kiện cực trị và chính quy của nhân tử Lagrange, 9đ
Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
 
Luận văn: Phương trình sóng tuyến tính mô tả dao động của thanh đàn hồi nhớt
Luận văn: Phương trình sóng tuyến tính mô tả dao động của thanh đàn hồi nhớtLuận văn: Phương trình sóng tuyến tính mô tả dao động của thanh đàn hồi nhớt
Luận văn: Phương trình sóng tuyến tính mô tả dao động của thanh đàn hồi nhớt
Dịch vụ viết thuê Khóa Luận - ZALO 0932091562
 
Cđ van dung bdt giai pt hpt
Cđ van dung bdt giai pt hptCđ van dung bdt giai pt hpt
Cđ van dung bdt giai pt hpt
Cảnh
 
Luận văn: Chương trình sóng phi tuyến tính chứa số hạng nhớt phi tuyến
Luận văn: Chương trình sóng phi tuyến tính chứa số hạng nhớt phi tuyếnLuận văn: Chương trình sóng phi tuyến tính chứa số hạng nhớt phi tuyến
Luận văn: Chương trình sóng phi tuyến tính chứa số hạng nhớt phi tuyến
Dịch vụ viết thuê Khóa Luận - ZALO 0932091562
 
Luận văn: Phương pháp giải hệ phương trình trong toán THPT
Luận văn: Phương pháp giải hệ phương trình trong toán THPTLuận văn: Phương pháp giải hệ phương trình trong toán THPT
Luận văn: Phương pháp giải hệ phương trình trong toán THPT
Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
 

Similar to Bài giảng chương 8: Phương trình vi phân cấp một và cấp hai (20)

Luận văn: Phương trình tích phân ngẫu nhiên, HAY
Luận văn: Phương trình tích phân ngẫu nhiên, HAYLuận văn: Phương trình tích phân ngẫu nhiên, HAY
Luận văn: Phương trình tích phân ngẫu nhiên, HAY
 
Hệ Động Lực Học Dạng Phương Trình Sai Phân Bậc Nhất.doc
Hệ Động Lực Học Dạng Phương Trình Sai Phân Bậc Nhất.docHệ Động Lực Học Dạng Phương Trình Sai Phân Bậc Nhất.doc
Hệ Động Lực Học Dạng Phương Trình Sai Phân Bậc Nhất.doc
 
Đề tài: Bài toán giá trị đầu cho phương trình vi phân đạo hàm riêng cấp hai t...
Đề tài: Bài toán giá trị đầu cho phương trình vi phân đạo hàm riêng cấp hai t...Đề tài: Bài toán giá trị đầu cho phương trình vi phân đạo hàm riêng cấp hai t...
Đề tài: Bài toán giá trị đầu cho phương trình vi phân đạo hàm riêng cấp hai t...
 
Luận văn: Kết quả về nghiệm của phương trình Cauchy-Riemann
Luận văn: Kết quả về nghiệm của phương trình Cauchy-RiemannLuận văn: Kết quả về nghiệm của phương trình Cauchy-Riemann
Luận văn: Kết quả về nghiệm của phương trình Cauchy-Riemann
 
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi phan ham nhieu bien_...
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi phan ham nhieu bien_...[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi phan ham nhieu bien_...
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi phan ham nhieu bien_...
 
Xác định quy luật biên phi tuyến và nguồn trong quá trình truyền nhiệt
Xác định quy luật biên phi tuyến và nguồn trong quá trình truyền nhiệtXác định quy luật biên phi tuyến và nguồn trong quá trình truyền nhiệt
Xác định quy luật biên phi tuyến và nguồn trong quá trình truyền nhiệt
 
MATMAT- Chuong1
MATMAT- Chuong1MATMAT- Chuong1
MATMAT- Chuong1
 
Luận văn: Bài toán biên cho hệ phương trình vi phân hàm tuyến tính
Luận văn: Bài toán biên cho hệ phương trình vi phân hàm tuyến tínhLuận văn: Bài toán biên cho hệ phương trình vi phân hàm tuyến tính
Luận văn: Bài toán biên cho hệ phương trình vi phân hàm tuyến tính
 
Doc
DocDoc
Doc
 
Công trình
Công trìnhCông trình
Công trình
 
Luận văn: Giải hình thức các phương trình tích phân Volterra, HAY
Luận văn: Giải hình thức các phương trình tích phân Volterra, HAYLuận văn: Giải hình thức các phương trình tích phân Volterra, HAY
Luận văn: Giải hình thức các phương trình tích phân Volterra, HAY
 
Luận văn: Phương trình sóng phi tuyến chứa số hạng KIRCHHOFF có nguồn phi tuyến
Luận văn: Phương trình sóng phi tuyến chứa số hạng KIRCHHOFF có nguồn phi tuyếnLuận văn: Phương trình sóng phi tuyến chứa số hạng KIRCHHOFF có nguồn phi tuyến
Luận văn: Phương trình sóng phi tuyến chứa số hạng KIRCHHOFF có nguồn phi tuyến
 
Luận văn: Giải bài toán Dirichlet đối với phương trình Elliptic, 9đ
Luận văn: Giải bài toán Dirichlet đối với phương trình Elliptic, 9đLuận văn: Giải bài toán Dirichlet đối với phương trình Elliptic, 9đ
Luận văn: Giải bài toán Dirichlet đối với phương trình Elliptic, 9đ
 
Luận văn: Sự giao động của nghiệm cho phương trình vi phân bậc một
Luận văn: Sự giao động của nghiệm cho phương trình vi phân bậc mộtLuận văn: Sự giao động của nghiệm cho phương trình vi phân bậc một
Luận văn: Sự giao động của nghiệm cho phương trình vi phân bậc một
 
Hàm số một biến, đạo hàm và vi phân của hàm số một biến
Hàm số một biến, đạo hàm và vi phân của hàm số một biếnHàm số một biến, đạo hàm và vi phân của hàm số một biến
Hàm số một biến, đạo hàm và vi phân của hàm số một biến
 
Luận văn: Điều kiện cực trị và chính quy của nhân tử Lagrange, 9đ
Luận văn: Điều kiện cực trị và chính quy của nhân tử Lagrange, 9đLuận văn: Điều kiện cực trị và chính quy của nhân tử Lagrange, 9đ
Luận văn: Điều kiện cực trị và chính quy của nhân tử Lagrange, 9đ
 
Luận văn: Phương trình sóng tuyến tính mô tả dao động của thanh đàn hồi nhớt
Luận văn: Phương trình sóng tuyến tính mô tả dao động của thanh đàn hồi nhớtLuận văn: Phương trình sóng tuyến tính mô tả dao động của thanh đàn hồi nhớt
Luận văn: Phương trình sóng tuyến tính mô tả dao động của thanh đàn hồi nhớt
 
Cđ van dung bdt giai pt hpt
Cđ van dung bdt giai pt hptCđ van dung bdt giai pt hpt
Cđ van dung bdt giai pt hpt
 
Luận văn: Chương trình sóng phi tuyến tính chứa số hạng nhớt phi tuyến
Luận văn: Chương trình sóng phi tuyến tính chứa số hạng nhớt phi tuyếnLuận văn: Chương trình sóng phi tuyến tính chứa số hạng nhớt phi tuyến
Luận văn: Chương trình sóng phi tuyến tính chứa số hạng nhớt phi tuyến
 
Luận văn: Phương pháp giải hệ phương trình trong toán THPT
Luận văn: Phương pháp giải hệ phương trình trong toán THPTLuận văn: Phương pháp giải hệ phương trình trong toán THPT
Luận văn: Phương pháp giải hệ phương trình trong toán THPT
 

Recently uploaded

98 BÀI LUYỆN NGHE TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ ...
98 BÀI LUYỆN NGHE TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ ...98 BÀI LUYỆN NGHE TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ ...
98 BÀI LUYỆN NGHE TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ ...
Nguyen Thanh Tu Collection
 
GIÁO TRÌNH 2-TÀI LIỆU SỬA CHỮA BOARD MONO TỦ LẠNH MÁY GIẶT ĐIỀU HÒA.pdf
GIÁO TRÌNH 2-TÀI LIỆU SỬA CHỮA BOARD MONO TỦ LẠNH MÁY GIẶT ĐIỀU HÒA.pdfGIÁO TRÌNH 2-TÀI LIỆU SỬA CHỮA BOARD MONO TỦ LẠNH MÁY GIẶT ĐIỀU HÒA.pdf
GIÁO TRÌNH 2-TÀI LIỆU SỬA CHỮA BOARD MONO TỦ LẠNH MÁY GIẶT ĐIỀU HÒA.pdf
Điện Lạnh Bách Khoa Hà Nội
 
kjsbgkjbskfkgabksfbgbsfjkvbksfbkbfskbskbkjsb
kjsbgkjbskfkgabksfbgbsfjkvbksfbkbfskbskbkjsbkjsbgkjbskfkgabksfbgbsfjkvbksfbkbfskbskbkjsb
kjsbgkjbskfkgabksfbgbsfjkvbksfbkbfskbskbkjsb
hoangphuc12ta6
 
onluyen.vn_Ebook 120 đề thi tuyển sinh tiếng anh 10 theo cấu trúc sở hà nội.doc
onluyen.vn_Ebook 120 đề thi tuyển sinh tiếng anh 10 theo cấu trúc sở hà nội.doconluyen.vn_Ebook 120 đề thi tuyển sinh tiếng anh 10 theo cấu trúc sở hà nội.doc
onluyen.vn_Ebook 120 đề thi tuyển sinh tiếng anh 10 theo cấu trúc sở hà nội.doc
QuynhAnhV
 
BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU ...
BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU ...BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU ...
BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU ...
Nguyen Thanh Tu Collection
 
GIAO TRINH TRIET HOC MAC - LENIN (Quoc gia).pdf
GIAO TRINH TRIET HOC MAC - LENIN (Quoc gia).pdfGIAO TRINH TRIET HOC MAC - LENIN (Quoc gia).pdf
GIAO TRINH TRIET HOC MAC - LENIN (Quoc gia).pdf
LngHu10
 
CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 CHƯƠNG TRÌNH MỚI - PHẦN...
CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 CHƯƠNG TRÌNH MỚI - PHẦN...CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 CHƯƠNG TRÌNH MỚI - PHẦN...
CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 CHƯƠNG TRÌNH MỚI - PHẦN...
Nguyen Thanh Tu Collection
 
Bài thuyết trình môn học Hệ Điều Hành.pptx
Bài thuyết trình môn học Hệ Điều Hành.pptxBài thuyết trình môn học Hệ Điều Hành.pptx
Bài thuyết trình môn học Hệ Điều Hành.pptx
duongchausky
 
BAI TAP ON HE LOP 2 LEN 3 MON TIENG VIET.pdf
BAI TAP ON HE LOP 2 LEN 3 MON TIENG VIET.pdfBAI TAP ON HE LOP 2 LEN 3 MON TIENG VIET.pdf
BAI TAP ON HE LOP 2 LEN 3 MON TIENG VIET.pdf
phamthuhoai20102005
 
Nghiên cứu cơ chế và động học phản ứng giữa hợp chất Aniline (C6H5NH2) với gố...
Nghiên cứu cơ chế và động học phản ứng giữa hợp chất Aniline (C6H5NH2) với gố...Nghiên cứu cơ chế và động học phản ứng giữa hợp chất Aniline (C6H5NH2) với gố...
Nghiên cứu cơ chế và động học phản ứng giữa hợp chất Aniline (C6H5NH2) với gố...
Nguyen Thanh Tu Collection
 
CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT AN TOÀN KHI XÃY RA HỎA HOẠN TRONG.pptx
CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT AN TOÀN KHI XÃY RA HỎA HOẠN TRONG.pptxCÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT AN TOÀN KHI XÃY RA HỎA HOẠN TRONG.pptx
CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT AN TOÀN KHI XÃY RA HỎA HOẠN TRONG.pptx
CNGTRC3
 
Thực hành lễ tân ngoại giao - công tác NG
Thực hành lễ tân ngoại giao - công tác NGThực hành lễ tân ngoại giao - công tác NG
Thực hành lễ tân ngoại giao - công tác NG
MeiMei949309
 
DS thi KTHP HK2 (dot 3) nam hoc 2023-2024.pdf
DS thi KTHP HK2 (dot 3) nam hoc 2023-2024.pdfDS thi KTHP HK2 (dot 3) nam hoc 2023-2024.pdf
DS thi KTHP HK2 (dot 3) nam hoc 2023-2024.pdf
thanhluan21
 
Khoá luận tốt nghiệp ngành Truyền thông đa phương tiện Xây dựng kế hoạch truy...
Khoá luận tốt nghiệp ngành Truyền thông đa phương tiện Xây dựng kế hoạch truy...Khoá luận tốt nghiệp ngành Truyền thông đa phương tiện Xây dựng kế hoạch truy...
Khoá luận tốt nghiệp ngành Truyền thông đa phương tiện Xây dựng kế hoạch truy...
https://www.facebook.com/garmentspace
 
slide tuần kinh tế công nghệ phần mềm hust
slide tuần kinh tế công nghệ phần mềm hustslide tuần kinh tế công nghệ phần mềm hust
slide tuần kinh tế công nghệ phần mềm hust
CngV201176
 

Recently uploaded (15)

98 BÀI LUYỆN NGHE TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ ...
98 BÀI LUYỆN NGHE TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ ...98 BÀI LUYỆN NGHE TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ ...
98 BÀI LUYỆN NGHE TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ ...
 
GIÁO TRÌNH 2-TÀI LIỆU SỬA CHỮA BOARD MONO TỦ LẠNH MÁY GIẶT ĐIỀU HÒA.pdf
GIÁO TRÌNH 2-TÀI LIỆU SỬA CHỮA BOARD MONO TỦ LẠNH MÁY GIẶT ĐIỀU HÒA.pdfGIÁO TRÌNH 2-TÀI LIỆU SỬA CHỮA BOARD MONO TỦ LẠNH MÁY GIẶT ĐIỀU HÒA.pdf
GIÁO TRÌNH 2-TÀI LIỆU SỬA CHỮA BOARD MONO TỦ LẠNH MÁY GIẶT ĐIỀU HÒA.pdf
 
kjsbgkjbskfkgabksfbgbsfjkvbksfbkbfskbskbkjsb
kjsbgkjbskfkgabksfbgbsfjkvbksfbkbfskbskbkjsbkjsbgkjbskfkgabksfbgbsfjkvbksfbkbfskbskbkjsb
kjsbgkjbskfkgabksfbgbsfjkvbksfbkbfskbskbkjsb
 
onluyen.vn_Ebook 120 đề thi tuyển sinh tiếng anh 10 theo cấu trúc sở hà nội.doc
onluyen.vn_Ebook 120 đề thi tuyển sinh tiếng anh 10 theo cấu trúc sở hà nội.doconluyen.vn_Ebook 120 đề thi tuyển sinh tiếng anh 10 theo cấu trúc sở hà nội.doc
onluyen.vn_Ebook 120 đề thi tuyển sinh tiếng anh 10 theo cấu trúc sở hà nội.doc
 
BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU ...
BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU ...BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU ...
BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU ...
 
GIAO TRINH TRIET HOC MAC - LENIN (Quoc gia).pdf
GIAO TRINH TRIET HOC MAC - LENIN (Quoc gia).pdfGIAO TRINH TRIET HOC MAC - LENIN (Quoc gia).pdf
GIAO TRINH TRIET HOC MAC - LENIN (Quoc gia).pdf
 
CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 CHƯƠNG TRÌNH MỚI - PHẦN...
CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 CHƯƠNG TRÌNH MỚI - PHẦN...CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 CHƯƠNG TRÌNH MỚI - PHẦN...
CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 CHƯƠNG TRÌNH MỚI - PHẦN...
 
Bài thuyết trình môn học Hệ Điều Hành.pptx
Bài thuyết trình môn học Hệ Điều Hành.pptxBài thuyết trình môn học Hệ Điều Hành.pptx
Bài thuyết trình môn học Hệ Điều Hành.pptx
 
BAI TAP ON HE LOP 2 LEN 3 MON TIENG VIET.pdf
BAI TAP ON HE LOP 2 LEN 3 MON TIENG VIET.pdfBAI TAP ON HE LOP 2 LEN 3 MON TIENG VIET.pdf
BAI TAP ON HE LOP 2 LEN 3 MON TIENG VIET.pdf
 
Nghiên cứu cơ chế và động học phản ứng giữa hợp chất Aniline (C6H5NH2) với gố...
Nghiên cứu cơ chế và động học phản ứng giữa hợp chất Aniline (C6H5NH2) với gố...Nghiên cứu cơ chế và động học phản ứng giữa hợp chất Aniline (C6H5NH2) với gố...
Nghiên cứu cơ chế và động học phản ứng giữa hợp chất Aniline (C6H5NH2) với gố...
 
CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT AN TOÀN KHI XÃY RA HỎA HOẠN TRONG.pptx
CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT AN TOÀN KHI XÃY RA HỎA HOẠN TRONG.pptxCÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT AN TOÀN KHI XÃY RA HỎA HOẠN TRONG.pptx
CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT AN TOÀN KHI XÃY RA HỎA HOẠN TRONG.pptx
 
Thực hành lễ tân ngoại giao - công tác NG
Thực hành lễ tân ngoại giao - công tác NGThực hành lễ tân ngoại giao - công tác NG
Thực hành lễ tân ngoại giao - công tác NG
 
DS thi KTHP HK2 (dot 3) nam hoc 2023-2024.pdf
DS thi KTHP HK2 (dot 3) nam hoc 2023-2024.pdfDS thi KTHP HK2 (dot 3) nam hoc 2023-2024.pdf
DS thi KTHP HK2 (dot 3) nam hoc 2023-2024.pdf
 
Khoá luận tốt nghiệp ngành Truyền thông đa phương tiện Xây dựng kế hoạch truy...
Khoá luận tốt nghiệp ngành Truyền thông đa phương tiện Xây dựng kế hoạch truy...Khoá luận tốt nghiệp ngành Truyền thông đa phương tiện Xây dựng kế hoạch truy...
Khoá luận tốt nghiệp ngành Truyền thông đa phương tiện Xây dựng kế hoạch truy...
 
slide tuần kinh tế công nghệ phần mềm hust
slide tuần kinh tế công nghệ phần mềm hustslide tuần kinh tế công nghệ phần mềm hust
slide tuần kinh tế công nghệ phần mềm hust
 

Bài giảng chương 8: Phương trình vi phân cấp một và cấp hai

  • 1. Chương 8: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VÀ SAI PHÂN §1: Các khái niệm cơ bản về PTVP BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP Giảng viên: TS. Lê Thị Huệ - Bộ môn Toán kinh tế & KHDL ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ
  • 2. 2 I. Khái niệm cơ bản về PTVP Xét các phương trình: 1. x2 + 3x -4 =0 PT đại số 2. x - e2x = 0 PT đại số 3. y’ = x2 + y2 với y=y(x) PT vi phân cấp 1 4. xdy – y2dx = 0 với y=y(x) PT vi phân cấp 1 5. y’’’+2xy’=lnx với y=y(x) PT vi phân cấp 3 6. với u=u(x,y) PT vi phân đạo hàm riêng 7. với u=u(x,y) PT vi phân đạo hàm riêng ' ' x y u u 0   lthue@vnu.edu.vn 4/2022 2 2 2 2 u u 0,... x y      
  • 3. 3 I. Khái niệm cơ bản về PTVP Định nghĩa 1: Một phương trình mà đối tượng phải tìm là một hàm số và hàm số phải tìm có mặt trong phương trình dưới dạng đạo hàm hoặc vi phân các cấp được gọi là phương trình vi phân.  Phương trình vi phân được chia làm hai loại: PTVP thường là PTVP với hàm số phải tìm là hàm số một biến số. VD: y’ = x2 + y2; xdy – y2dx = 0, … PTVP đạo hàm riêng là PTVP với hàm số phải tìm là hàm số nhiều biến số. VD: 2 2 2 2 u u u u x y u; 0,... x y x y             lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 4. 4 I. Khái niệm cơ bản về PTVP Định nghĩa 2: Cấp của PTVP là cấp cao nhất của đạo hàm hoặc vi phân của hàm số phải tìm có mặt trong PTVP đó.  Định nghĩa 3: Dạng tổng quát của PTVP cấp n như sau: F(x, y, y’, y”,…,y(n)) = 0 (*)  Định nghĩa 4: Nghiệm của PTVP (*) là hàm số y = (x) mà khi thay vào pt (*) ta được đồng nhất thức đúng, tức là: F(x, (x), ’(x), ”(x),…, (n)(x))  0  Định nghĩa 5: Giải PTVP nghĩa là tìm tất cả các nghiệm của PTVP đó. Nghiệm của một PTVP bao gồm các nghiệm có chung dạng tổng quát và các nghiệm riêng không thuộc dạng tổng quát đó (nghiệm kì dị). lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 5. 5 II. Khái niệm phương trình vi phân cấp 1  Dạng tổng quát của ptvp cấp 1 như sau: F(x, y, y’) = 0 (1)  Dạng đã giải theo đạo hàm: y’ = f(x, y) (2)  Dạng đối xứng: M(x,y).dx + N(x,y).dy = 0 (3)  Nghiệm của ptvp cấp 1 có dạng tổng quát như sau: y = (x, C) (Nếu nghiệm tổng quát viết dưới dạng (x, y, C) = 0 thì được gọi là tích phân tổng quát của PTVP. Nếu nghiệm tổng quát gán cho C một giá trị cụ thể gọi là nghiệm riêng. Nếu nghiệm không thuộc nghiệm tổng quát thì gọi là nghiệm kì dị của PTVP)  Bài toán Cauchy: Tìm nghiệm của ptvp: y’ = f(x,y) hay F(x, y, y’) = 0 thỏa mãn điều kiện ban đầu: y = y0 khi x = x0
  • 6. 6 II. Khái niệm phương trình vi phân cấp 1  Ví dụ:  Họ hàm y = C .ex là nghiệm tổng quát của PT : y ′ = y.  Hàm y =1/x là một nghiệm riêng của PT: xdy + ydx = 0.  Hàm ẩn xác định bởi phương trình: là tích phân tổng quát của PTVP:  Hàm y = ex là nghiệm của bài toán Cauchy: y ′ = y thỏa mãn y(0)=1. 0   ydy xdx 2 2   x y C lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 7. Chương 8: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VÀ SAI PHÂN §2: Cách giải một số PTVP thường cấp 1 BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP Giảng viên: TS. Lê Thị Huệ - Bộ môn Toán kinh tế & KHDL ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ
  • 8. 8 I. PTVP tuyến tính cấp 1 1. Định nghĩa: là ptvp có dạng tổng quát như sau: y’ + p(x).y = q(x) (1)  Khi q(x)  0 thì ptvp (1) có dạng: y’ + p(x).y = 0 (2) được gọi là ptvp tuyến tính cấp 1 thuần nhất liên kết với (1).  Ptvp (2) có nghiệm tổng quát: y = C.e-p(x)dx (C là hằng số bất kỳ).  Ví dụ: Giải PTVP: y’+2xy=0, nghiệm TQ là Định lý: Nếu y0(x) là nghiệm riêng của ptvp (1) và y(x) là nghiệm tổng quát của ptvp liên kết (2) thì y0(x) + y(x) là nghiệm tổng quát của ptvp (1). lthue@vnu.edu.vn 4/2022 2 x y Ce 
  • 9. 9 I. PTVP tuyến tính cấp 1 2. Phương pháp giải (Phương pháp biến thiên hằng số) y’ + p(x).y = q(x) (1) Bước 1: Giải ptvp thuần nhất liên kết: y’ + p(x).y = 0 ta được nghiệm tổng quát: y = C.e-p(x)dx = C.y0(x) (C là hằng số bất kỳ) Bước 2: Tìm nghiệm tổng quát của ptvp (1) dưới dạng y = C(x).y0(x); với C(x) là hàm số của x Tính y' và thay vào (1) ta tìm được biểu thức C’(x) = q(x).y0 -1(x) Kết luận: Nghiệm tổng quát của (1) có dạng: 1 0 0 y q(x).y (x)dx C .y (x)         lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 10. 10 I. PTVP tuyến tính cấp 1 3. Sử dụng công thức nghiệm Công thức nghiệm tổng quát của PTVP tuyến tính cấp 1 không thuần nhất y’ + p(x).y = q(x) (1) là: Ví dụ: Giải PTVP tuyến tính cấp 1 ( ) ( ) ( ) p x dx p x dx y e q x e dx C            lthue@vnu.edu.vn 4/2022 ) ' 2   x a y y e 2 ) ( 0) dy y b x x dx x   
  • 11. 11 I. PTVP tuyến tính cấp 1  lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 12. 12 II. PTVP tách biến 1. Định nghĩa: PTVP tách biến (Ptvp biến số phân ly) có dạng: M(x)dx + N(y)dy = 0 (1) Cách giải: Lấy tích phân hai vế ta được: 2. Một số PTVP đưa được về dạng PTVP tách biến Dạng 1: M1(x).M2(y).dx + N1(x).N2(y).dy = 0 (2) Cách giải: Trường hợp 1: N1(x).M2(y) = 0 để tìm các nghiệm riêng của PT(1). Trường hợp 2: N1(x).M2(y) ≠ 0 : Biến đổi ptvp (1) về dạng: Lấy tích phân hai vế ta được: Dạng 2: y’ = f1(x).f2(y) (4)  dy/dx= f1(x).f2(y) Cách giải: Biến đổi tương tự dạng 1 1 2 1 2 M (x) N (y) dx dy 0 (3) N (x) M (y)   1 2 1 2 M (x) N (y) dx dy C N (x) M (y)     M(x)dx N(y)dy C    
  • 13. 13 II. PTVP tách biến Ví dụ: Giải PTVP 2 a. 2xdx 3y dy 0   lthue@vnu.edu.vn 4/2022 b. ydx xdy 0   2 c. y(x 1)dx x(y 1)dy 0    
  • 14. 14 III. Phương trình Bernoulli (đọc thêm)  Ptvp Bernoulli là ptvp có dạng tổng quát: y’ + p(x).y = q(x).y với  là hằng số thực khác 0 và 1 Cách giải:  Ptvp Bernoulli có nghiệm riêng y = 0.  Chia hai vế của pt cho y ta được pt: y- .y’ + p(x).y1-  = q(x)  Đặt z = y1-  thì z’ = (1 - ) y- .y’; ta quy về ptvp tuyến tính cấp 1 của z đối với x: z’ + (1 - )p(x).z = (1 - )q(x) Ví dụ: Giải PTVP lthue@vnu.edu.vn 4/2022 2 4/3 2 3   dy y x y dx x
  • 15. 15 IV. PTVP toàn phần (đọc thêm) 1. Ptvp toàn phần  Ptvp được gọi là ptvp toàn phần nếu tồn tại hàm (x,y) sao cho:  Khi đó (1) có tích phân tổng quát là: Định lý: Nếu thì (1) là ptvp toàn phần. Khi đó: với (x0;y0) là điểm bất kỳ thuộc MXĐ của M(x,y) và N(x,y). M(x,y).dx N(x,y).dy 0 (1)      d (x, y) M(x, y)dx N(x, y)dy (x, y) C   M N y x      0 0 y x 0 x y (x,y) M(x,y).dx N(x ,y).dy      0 0 y x 0 x y (x,y) M(x,y ).dx N(x,y).dy      lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 16. 16 IV. PTVP toàn phần (đọc thêm) 1. Ptvp toàn phần Ví dụ: Giải PTVP ( 1) 0 y y e dx xe dy    2 2 2 3 (3 6 ) (6 4 ) 0 x xy dx x y y dy     lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 17. 17 IV. PTVP toàn phần (đọc thêm) 2. Phương pháp thừa số tích phân Cho ptvp: M(x,y).dx + N(x,y).dy = 0 (1) Nếu nhân hai vế của (1) với p = p(x,y) sao cho: p.M(x,y).dx + p.N(x,y).dy = 0 là ptvp toàn phần thì p(x,y) được gọi là thừa số tích phân Gợi ý tìm thừa số tích phân ( Chỉ phụ thuộc 1 biến) M N y x (x) N         M N y x (y) M         (x)dx tstp p(x) và p(x) e      (y)dy tstp q(y) và q(y) e      lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 18. Chương 8: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VÀ SAI PHÂN §3: Phương trình vi phân cấp 2 BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP Giảng viên: TS. Lê Thị Huệ - Bộ môn Toán kinh tế & KHDL ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ
  • 19. 19 I. Khái niệm phương trình vi phân cấp 2  Dạng tổng quát của PTVP cấp 2 như sau: F(x, y, y’, y”) = 0  Dạng đã giải ra theo y”: y” = f(x, y, y’)  Nghiệm của PTVP cấp 2 có dạng tổng quát như sau: y = (x, C1, C2) hoặc (x, y, C1, C2) = 0  Bài toán Cauchy: Tìm nghiệm của PTVP cấp 2: F(x, y, y’, y”) = 0 thỏa mãn điều kiện ban đầu: y = y0 và y’ = y’0 khi x = x0 lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 20. 20 II. Một số PTVP cấp 2 có thể hạ cấp 1. PTVP dạng: y” = f(x) (khuyết y và y’) Lấy tích phân bất định 2 lần ta được nghiệm tổng quát. 2. PTVP dạng: y” = f(x, y’) (khuyết y) Đặt y’ = z ta có: y” = z’  phương trình quy về PTVP cấp 1: z’ = f(x, z) 3. PTVP dạng: y” = f(y, y’) (khuyết x) Đặt z = y’, ta có: y” = z’(x) = z’(y).y’(x) = z’(y).z PT có dạng PTVP cấp 1 với z là hàm số của y: z’(y).z = f(y, z) lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 21. 21 III. PTVP tuyến tính cấp 2  Ptvp tuyến tính cấp 2 là ptvp có dạng tổng quát như sau: y” + p(x).y’ + q(x).y = f(x) (1)  Khi f(x)  0 thì PTVP (1) có dạng: y” + p(x).y’ + q(x).y = 0 (2) được gọi là ptvp tuyến tính cấp 2 thuần nhất liên kết với (1). Lưu ý:  Các phương pháp giải ptvp tuyến tính cấp 2 được tiếp cận tương tự như phương pháp giải ptvp tuyến tính cấp 1.  Giải ptvp tuyến tính cấp 2 cần vận dụng một số kiến thức cơ bản về tập hợp số phức. lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 22. 22 Hàm số độc lập, phụ thuộc tuyến tính  Các hàm số f1(x), f2(x), …, fm(x) xác định trên tập D được gọi là phụ thuộc tuyến tính nếu tồn tại các số thực k1, k2, …, km trong đó có ít nhất một số khác 0 thỏa mãn: k1f1(x) +k2f2(x) + … + kmfm(x)  0  Các hàm số f1(x), f2(x), …, fm(x) xác định trên tập D được gọi là độc lập tuyến tính nếu đẳng thức k1f1(x) +k2f2(x) + … + kmfm(x)  0 chỉ thỏa mãn khi k1 = k2 = … = km = 0. Ví dụ: Các cặp hàm số sau đây là độc lập tuyến tính trên R 1) eax và ebx (a  b) 2) eax và xeax 3) eaxcos bx và eaxsinbx lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 23. 23 Các định lý cơ bản về nghiệm Ptvp tuyến tính cấp 2 thuần nhất: y” + p(x).y’ + q(x).y = 0 (2) Định lý:  Nếu y(x) là một nghiệm của (2) thì C.y(x), với C là hằng số bất kỳ, cũng là nghiệm của (2).  Nếu y1(x) và y2(x) là hai nghiệm của (2) thì y1(x) + y2(x) cũng là nghiệm của (2).  Nếu y(x) = u(x) + iv(x) là một nghiệm phức của (2) thì u(x) và v(x) là các nghiệm thực của (2).  Nếu y1(x) và y2(x) là hai nghiệm độc lập tuyến tính của (2) thì C1y1(x) + C2y2(x) là nghiệm tổng quát của (2), trong đó C1 và C2 là các hằng số bất kỳ. lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 24. 24 Các định lý cơ bản về nghiệm Ptvp tuyến tính cấp 2 tổng quát: y” + p(x).y’ + q(x).y = f(x) (1) Ptvp tuyến tính cấp 2 thuần nhất liên kết: y” + p(x).y’ + q(x).y = 0 (2) Định lý: Nếu y*(x) là một nghiệm riêng của (1) và y1(x), y2(x) là hai nghiệm độc lập tuyến tính của ptvp tuyến tính cấp 2 thuần nhất liên kết (2) thì nghiệm tổng quát của (1) có dạng: y = y*(x) + C1y1(x) + C2y2(x) C1 và C2 là các hằng số bất kỳ. lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 25. 25 IV. PTVP tuyến tính cấp 2 hệ số hằng 1. PTVP tuyến tính cấp 2 thuần nhất hệ số hằng y” + p.y’ + q.y = 0 (2), với p và q là hằng số Tìm nghiệm của (2) dưới dạng y = ekx, ta suy ra k thỏa mãn: k2 + p.k + q = 0 (*) gọi là PT đặc trưng của (2)  Nếu (*) có 2 nghiệm thực phân biệt k1=a, k2=b thì (2) có nghiệm tổng quát là y= C1eax + C2 ebx.  Nếu (*) có nghiệm thực kép k1 = k2 = k thì (2) có nghiệm tổng quát là y=(C1 + C2x)ekx.  Nếu (*) có 2 nghiệm phức liên hợp k =   i thì (2) có nghiệm tổng quát là y= ex (C1 cosx + C2 sinx) lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 26. 26 IV. PTVP tuyến tính cấp 2 hệ số hằng 1. PTVP tuyến tính cấp 2 thuần nhất hệ số hằng Ví dụ 1: Giải các phương trình vi phân cấp 2: a. y’’ + 7y’ + 10y = 0 b. y’’ - 6y’ + 9y = 0 c. y’’ + 4y’ + 13y = 0 lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 27. 27 IV. PTVP tuyến tính cấp 2 hệ số hằng 2. Phương pháp giải PTVP cấp 2 không thuần nhất y” + p.y’ + q.y = f(x) (1) Bước 1: Giải ptvp thuần nhất liên kết: y” + p.y’ + q.y = 0 (2) ta được nghiệm tổng quát: y0 (x)= C1y1(x) + C2y2(x) (C1, C2 là hằng số bất kỳ) Bước 2: Tìm nghiệm riêng y*(x) của (1) Bước 3: Nghiệm tổng quát của (1) có dạng: y = y*(x) + y0(x) = y*(x) + C1y1(x) + C2y2(x) (C1, C2 là hằng số bất kỳ) lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 28. 28 IV. PTVP tuyến tính cấp 2 hệ số hằng  lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 29. 29 IV. Ptvp tuyến tính cấp 2 hệ số hằng  lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 30. 30 IV. Ptvp tuyến tính cấp 2 hệ số hằng b) Cách giải PTVP dạng (đọc thêm) y” + p.y’ + q.y = eax[P1(x)cosbx + P2(x)sinbx] (1) Bước 1: Giải ptvp thuần nhất liên kết: y” + p.y’ + q.y = 0 (2) Phương trình đặc trưng: k2 +pk+q=0 (3)  nghiệm tổng quát của pt thuần nhất là: y0 (x) Bước 2: Tìm nghiệm riêng y*(x) của (1):  Nếu k = a  bi không phải là nghiệm của phương trình đặc trưng thì pt (1) có nghiệm riêng dạng: y*(x) = eax[Q1(x)cosbx + Q2(x)sinbx] Q1(x) và Q2(x) là các đa thức có bậc là max{bậc P1(x), bậc P2(x)}  Nếu k = a  bi là nghiệm của phương trình đặc trưng thì pt (1) có nghiệm riêng dạng: y*(x) = xeax[Q1(x)cosbx + Q2(x)sinbx] Bước 3: Nghiệm tổng quát của (1) có dạng: y = y*(x) + y0(x) (C1, C2 là hằng số bất kỳ) lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 31. 31 IV. Ptvp tuyến tính cấp 2 hệ số hằng c) Nguyên lý “chồng chất” nghiệm (đọc thêm) Xét các phương trình vi phân: y” + p.y’ + q.y = f(x) (1) y” + p.y’ + q.y = g(x) (2) trong đó, p và q là các số thực. Định lý: Nếu y1(x) là một nghiệm của (1) và y2(x) là một nghiệm của (2) thì tổng y1(x) + y2(x) là nghiệm của phương trình: y” + p.y’ + q.y = f(x) + g(x) lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 32. 32 IV. Ptvp tuyến tính cấp 2 hệ số hằng 3. Phương pháp biến thiên hằng số (đọc thêm) Giải PTVP: y” + p.y’ + q.y = f(x) (1), f(x) khác dạng 2.a, 2.b Bước 1: Giải Ptvp thuần nhất liên kết được nghiệm tổng quát: y = C1.y1(x) + C2.y2(x) (C1, C2 là hằng số bất kỳ) Bước 2: Tìm nghiệm tổng quát của Ptvp (1) dưới dạng y = C1(x).y1(x) + C2(x).y2(x) (C1(x) và C1(x) là hàm số của x) C’1(x) và C’2(x) sẽ tìm được từ hệ pt: Tích phân C’1(x) và C’2(x) để tính C1(x) và C2(x). Từ đó có nghiệm tổng quát của (1) 1 1 2 2 1 1 2 2 y (x).C' (x) y (x).C' (x) 0 y '(x).C' (x) y '(x).C' (x) f(x)        lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 33. Chương 8: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VÀ SAI PHÂN §4: Phân tích động trong kinh tế (đọc thêm) BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP Giảng viên: TS. Lê Thị Huệ - Bộ môn Toán kinh tế & KHDL ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ
  • 34. 34 I. Một số PTVP cấp 1 trong kinh tế  lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 35. 35 I. Một số PTVP cấp 1 trong kinh tế  ( ) dk s k k dt     ( ) ( ) dK I t sY t dt   ( 0) dL L dt     lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 36. 36 I. Một số PTVP cấp 1 trong kinh tế 3. Mô hình điều chỉnh giá thị trường  Giả sử lượng cung và cầu của một loại hàng hóa như sau:  Giá cân bằng là  Giả thiết tốc độ biến thiên của giá cả tỷ lệ thuận với lượng dư cầu:  Khi đó ta được PTVP:  Nghiệm của pt có dạng: ( ) ( ) dP b d P a c dt       ( ) ( ) [P(0)-P]e b d t P t P      ( ), 0 d s dP Q Q dt      ; d s Q a bP Q c dP      a c P b d    lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 37. 37 II. Một số PTVP cấp 2 trong kinh tế 1. Mô hình thị trường với kì vọng giá  Xét hàm cung và hàm cầu dưới dạng  Quỹ thời gian của giá thị trường  Giả sử xét mô hình tuyến tính  Giả sử chỉ có hàm cầu chứa kì vọng giá khi đó ta có PT  Trạng thái cân bằng là: ' '' ' '' d s Q a bP P P Q c dP P P                 a c P b d    '' ' b d a c P P P           [P(t),P'(t),P''(t)]=D[P(t),P'(t),P''(t)] S [P(t),P'(t),P''(t)]; Q =D[P(t),P'(t),P''(t)] st dt Q S  lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 38. 38 II. Một số PTVP cấp 2 trong kinh tế 2. Mô hình điều chỉnh giá có tính đến hàng hóa tồn đọng  Được biểu diễn dưới dạng PT:  Giả thiết hàm cung và hàm cầu có dạng:  Khi đó mô hình được đưa về PTVP cấp 2:  Trạng thái cân bằng ổn định động: 0 ( ) [ ( ) ( )] t d s d s dP Q Q Q x Q x dx dt        ; d s Q a bP Q c dP      2 2 ( ) ( ) ( ) d P dP b d b d P a c dt dt          a c P b d    lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 39. 39 II. Một số PTVP cấp 2 trong kinh tế 3. Mô hình ô nhiễm môi trường  Gọi y là lượng cacbon dioxit, hàm lượng đó tuân theo quy luật và PT:  Trong đó x là lượng cacbon dioxit do các xí nghiệp thải và tuân theo quy luật:  Khi đó mô hình là hệ 2 PTVP cấp 1 được đưa về PTVP cấp 2:  Giải PTVP cấp 2 tìm được y: dy x y dt    2 2 bt d y dy y ae dt dt      2 bt ae y b b      lthue@vnu.edu.vn 4/2022 bt dx ae y dt   
  • 40. Chương 8: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VÀ SAI PHÂN §5: Phương trình sai phân (đọc thêm) BÀI GIẢNG TOÁN CAO CẤP Giảng viên: TS. Lê Thị Huệ - Bộ môn Toán kinh tế & KHDL ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ
  • 41. 41 I. Khái niệm sai phân và PT sai phân  lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 42. 42 I. Khái niệm sai phân và PT sai phân  2 ( , , , ,..., ) 0 n t t t t t y y y y      1 ( , , ,..., ) 0 t t t n F t y y y    1 1 ( , , ,..., ) t n t t t n y f t y y y      lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 43. 43 I. Khái niệm sai phân và PT sai phân  1 2 ( , , ,..., ) t n y t C C C   lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 44. 44 II. Một số PT sai phân cấp 1  lthue@vnu.edu.vn 4/2022 Yt+1 -2Yt =7
  • 45. 45 II. Một số PT sai phân cấp 1  lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 46. 46 II. Một số PT sai phân cấp 1 3. Một số mô hình PTSP tuyến tính cấp 1 trong kinh tế a. Mô hình Cobweb  Phương trình (1) là PTSP ôtônôm tuyến tính cấp 1. Ta tìm được nghiệm tổng quát là: , 1 , 1 , 1 1 1 , 1 1 ( 0, 0) (1) ( 0, 0) d t s t d t t t t s t t Q Q Q P P P Q P                                        0 ( ) , t t P P P P P                    lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 47. 47 II. Một số PT sai phân cấp 1 b. Mô hình thị trường có hàng hóa tồn đọng Các giả thiết của mô hình:  Lượng cung và cầu là hàm tuyến tính  Lượng điều chỉnh:  Với các giả thiết trên ta có PTSP:  Nghiệm của phương trình có dạng: 1 1 ( 0, 0) ( 0, 0) dt t st t Q P Q P                         0 ( ) 1 ( ) , t t P P P P P                1 ( ) (2) t t st dt P P Q Q       1 [1 ( )] ( ) t t P P             lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 48. 48 II. Một số PT sai phân cấp 1  (0 1) t t S sY s    0 t t a Y Y a s         1 ( ) ( 0) t t t I a Y Y a     1 0 t t a Y Y a s     lthue@vnu.edu.vn 4/2022
  • 49. 49 II. Một số PT sai phân cấp 1  1 0 (0 1) t t C C cY c      1 0 0 t t Y cY C I     0 0 0 ( ) , 1 t t C I Y Y Y c Y Y c       lthue@vnu.edu.vn 4/2022