MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

Podobné dokumenty
MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

hledané funkce y jedné proměnné.

8. OBYČEJNÉ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE Diferenciální rovnice prvního řádu separovatelná, homogenní, lineární, Bernoulliova, exaktní...

Navazující magisterské studium MATEMATIKA 2016 zadání A str.1 Z uvedených odpovědí je vždy

INTERGRÁLNÍ POČET. PRIMITIVNÍ FUNKCE (neurčitý integrál)

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

Seznámíte se s pojmem primitivní funkce a neurčitý integrál funkce jedné proměnné.

( ) ( ) ( ) 2 ( ) ( ) ( ) ( ) 2

L HOSPITALOVO PRAVIDLO

0.1 reseny priklad 4. z

4. PRŮBĚH FUNKCE. = f(x) načrtnout.

Přijímací zkoušky do NMS 2013 MATEMATIKA, zadání A,

7.3. Diferenciální rovnice II. řádu

Diferenciální rovnice 1

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

Lokální extrémy. 1. Příklad f(x, y) = x 2 + 2xy + 3y 2 + 5x + 2y. Spočteme parciální derivace a položíme je rovny nule.

1. Určíme definiční obor funkce, její nulové body a intervaly, v nichž je funkce kladná nebo záporná.

1 ) 3, a 5 6 b ( 4. x+2 x, b) f(x)= sin 3x = 3 sin x 4 sin 3 x ] (užijte vzorce: sin(α + β), sin 2x a cos 2x) f 1 : y = x 1. f 1 : y = 3 + ln x 1

Obyčejné diferenciální rovnice

Časopis pro pěstování matematiky

Metody ešení. Metody ešení

I. MECHANIKA 8. Pružnost

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

Polarizací v podstatě rozumíme skutečnost, že plně respektujeme vektorový charakter veličin E, H, D, B. Rovinnou vlnu šířící se ve směru z

FYZIKA I. Složené pohyby (vrh šikmý)

6.3. Lineární diferenciální rovnice druhého řádu s konstantními koeficienty

Nejdřív spočítáme jeden příklad na variaci konstant pro lineární diferenciální rovnici 2. řádu s kostantními koeficienty. y + y = 4 sin t.

Diferenciální rovnice 3

8.3). S ohledem na jednoduchost a názornost je výhodné seznámit se s touto Základní pojmy a vztahy. Definice

MA1: Cvičné příklady funkce: D(f) a vlastnosti, limity

9.2. Zkrácená lineární rovnice s konstantními koeficienty

Lineární diferenciální rovnice 1. řádu verze 1.1

4.1 Řešení základních typů diferenciálních rovnic 1.řádu

3.3. Derivace základních elementárních a elementárních funkcí

Repetitorium matematiky (soubor testů) KMA/P113

Při výpočtu složitějších integrálů používáme i u určitých integrálů metodu per partes a substituční metodu.

část 8. (rough draft version)

LDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) LDR druhého řádu VMAT, IMT 1 / 22

Věta 12.3 : Věta 12.4 (princip superpozice) : [MA1-18:P12.7] rovnice typu y (n) + p n 1 (x)y (n 1) p 1 (x)y + p 0 (x)y = q(x) (6)

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ Katedra mikroelektroniky SEMESTRÁLNÍ PROJEKT X34BPJ

6. URČITÝ INTEGRÁL Výpočet určitého integrálu Úlohy k samostatnému řešení... 68

I. 4. l Hospitalovo pravidlo

LIMITA FUNKCE, SPOJITOST FUNKCE

1 1 x 2. Jedná se o diferenciální rovnici se separovanými proměnnými, která má smysl pro x ±1 a

ε, budeme nazývat okolím bodu (čísla) x

9.4. Rovnice se speciální pravou stranou

2. Frekvenční a přechodové charakteristiky

4. OBYČEJNÉ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE

(0, y) 1.3. Základní pojmy a graf funkce. Nyní se již budeme zabývat pouze reálnými funkcemi reálné proměnné a proto budeme zobrazení

INOVACE PŘEDNÁŠEK KURZU Fyzikální chemie, KCH/P401

5. Minimální kostry. Minimální kostry a jejich vlastnosti. Definice:

Repetitorium matematiky (pomocný učební text soubor testů s výsledky) KMA/P113, KMA/K113

Identifikační údaje školy Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková. Výukový materiál

Soustavy lineárních diferenciálních rovnic I. řádu s konstantními koeficienty

5.2. Určitý integrál Definice a vlastnosti

Určete (v závislosti na parametru), zda daný integrál konverguje, respektive zda konverguje. dx = t 1/α 1 dt. sin x α dx =

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

30. listopadu Derivace. VŠB-TU Ostrava. Dostupné: s1a64/cd/index.htm.

Implicitní funkce. 2 + arcsin(x + y2 ) = arccos(y + x 2 ), [0, 0] , 5] stacionární bod?

Exponenciální funkce a jejich "využití" - A (Tato doplňková pomůcka nemůže v žádném případě nahradit systematickou matematickou přípravu.

Polynomy a racionální lomené funkce

pouze u některých typů rovnic a v tomto textu se jím nebudeme až na

VZOROVÉ PŘÍKLADY Z MATEMATIKY A DOPORUČENÁ LITERATURA pro přípravu k přijímací zkoušce studijnímu oboru Nanotechnologie na VŠB TU Ostrava

Základy matematiky pracovní listy

Vlastní čísla a vlastní vektory

rovnic), Definice y + p(x)y = q(x), Je-li q(x) = 0 na M, nazývá se y + p(x)y =

Limita a spojitost funkce

Matematika 1 pro PEF PaE

Řešíme tedy soustavu dvou rovnic o dvou neznámých. 2a + b = 3, 6a + b = 27,

Diferenciální rovnice

9.3. Úplná lineární rovnice s konstantními koeficienty

1 Modelování systémů 2. řádu

Teorie. Hinty. kunck6am

je daná vztahem v 0 Ve fyzice bývá zvykem značit derivaci podle proměnné t (podle času) tečkou, proto píšeme

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

Goniometrické rovnice

Jan Kotůlek. verze 3 ze dne 25. února 2011

1. Limita funkce - výpočty, užití

Měrný náboj elektronu

kuncova/, 2x + 3 (x 2)(x + 5) = A x 2 + B Přenásobením této rovnice (x 2)(x + 5) dostaneme rovnost

ÚLOHY Z ELEKTŘINY A MAGNETIZMU SADA 4

Kapitola 11: Lineární diferenciální rovnice 1/15

ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika 0A2. Cvičení, letní semestr DOMÁCÍ ÚLOHY. Jan Šafařík

F=F r1 +F r2 -Fl 1 = -F r2 (l 1 +l 2 )

Zjednodušený výpočet tranzistorového zesilovače

Nalezněte obecné řešení diferenciální rovnice (pomocí separace proměnných) a řešení Cauchyho úlohy: =, 0 = 1 = 1. ln = +,

Teorie. Hinty. kunck6am


Řešení. Označme po řadě F (z) Odtud plyne, že

6. dubna *********** Přednáška ***********

Informace o výsledcích přijímacího řízení pro akademický rok 2018/2019 Fakulta bezpečnostního inženýrství VŠB TU Ostrava

Obsah Obyčejné diferenciální rovnice

Goniometrické a hyperbolické funkce

Vybrané kapitoly z matematiky

METODICKÝ NÁVOD MODULU

Algebraické rovnice. Obsah. Aplikovaná matematika I. Ohraničenost kořenů a jejich. Aproximace kořenů metodou půlení intervalu.

Metody výpočtu limit funkcí a posloupností

Řešení: 1. Metodou sčítací: Vynásobíme první rovnici 3 a přičteme ke druhé. 14, odtud x 2.

Transkript:

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TEHNIKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ MATEMATIKA II V PŘÍKLADEH VIČENÍ Č. Ing. Ptra Schribrová, Ph.D. Ostrava Ing. Ptra Schribrová, Ph.D. Vsoká škola báňská Tchnická univrzita Ostrava ISBN 978-8-48-8-4 Tnto studijní matriál vznikl za finanční podpor Evropského sociálního fondu ESF a rozpočtu Čské rpublik v rámci řšní projktu: Z..7/../5.46, MODERNIZAE VÝUKOVÝH MATERIÁLŮ A DIDAKTIKÝH METOD

OBSAH VIČENÍ Č..... Příklad... 4 POUŽITÁ LITERATURA... Z..7/../5.46

viční č. VIČENÍ Č. STRUČNÝ OBSAH VIČENÍ: Mtoda nurčitých koficintů Lagrangova mtoda variac konstant MOTIVAE: Jlikož s v mnoha tchnických aplikacích stkávám i s nhomognní linární difrnciální rovnicí druhého řádu, naučím s tto rovnic vřšit. Ukážm si dvě mtod pro nalzní řšní - obcnou mtodu a mtodu pro spciální tp rovnic. ÍL: Dokázat vřšit úplnou LDR. řádu. Umět rozpoznat spciální pravou stranu a správně vtvořit tvar partikulárního řšní. Pochopit mtodu variac konstant. Z..7/../5.46

viční č. 4. PŘÍKLADY Příklad : Mějm rovnici D. Rozhodnět, zda příslušná D j spciální pravá strana a pokud ano, odhadnět tvar partikulárního řšní. a D cos, b D cos sin, c D sin, d D cos. Řšní: a Spciální pravá strana j v tvaru D [ P cosb Q sin b] a D cos. P, b, a, Q... jdná s o spciální pravou stranu k odhadnutí tvaru partikulárního řšní potřbujm znát kořn charaktristické rovnic r r r, r v pravé straně s vsktuj funkc kosinus vnásobná polnomm kontrolujm, zda j kořnm charaktristické rovnic ± i... nní kořn tvar partikulárního řšní musí odpovídat tvaru pravé stran - polnom stupně tři vnásobný funkcí kosinus i kdž j na pravé straně pouz z goniomtrických funkcí, musím v odhadovaném tvaru použít obě z funkcí - sinus i kosinus s stjným argumntm: ˆ A B D cos E F G H sin b D cos sin... njdná s o spciální pravou stranu, protož funkc sinus a kosinus násobím c D sin P, b, a, Q... jdná s o spciální pravou stranu v pravé straně s vsktuj funkc sinus vnásobná ponnciálou kontrolujm, zda j kořnm charaktristické rovnic ± i... nní kořn tvar partikulárního řšní musí odpovídat tvaru pravé stran - ponnciální funkc s argumntm vnásobný goniomtrickými funkcmi: Z..7/../5.46

viční č. 5 ˆ Acos Bsin d D cos... njdná s o spciální pravou stranu, al jdná s součt o dvou výrazů, ktré spciální pravou stranou jsou D D D, kd D... P, b, a, Q... jdná s o spciální pravou stranu D cos... P, b, a, Q... jdná s o spciální pravou stranu tvar partikulárního řšní odhadnm pro každou stranu samostatně, nalznm hldané koficint a pak nalzné řšní sčtm Příklad : D v pravé straně s vsktuj polnom stupně jdna kontrolujm, zda j kořnm charaktristické rovnic... j kořn tvar partikulárního řšní: ˆ A B D cos v pravé straně s vsktuj funkc kosinus vnásobná ponnciálou kontrolujm, zda j kořnm charaktristické rovnic ± i... nní kořn tvar partikulárního řšní: ˆ Acos Bsin partikulární řšní dostanm sčtním partikulárních řšní: ˆ ˆ ˆ Určt řšní rovnic Řšní: 9 8cos za podmínk π π,. vřším zkrácnou LDR: 9 r r ± i řšním jsou komplně sdružné kořn 9, obcné řšní j: cos sin zkontrolujm, zda s njdná o spciální tvar pravé stran D 8cos jdná s o spciální pravou stranu, proto použijm k řšní mtodu nurčitých koficintů, tj. řšní budm hldat v tvaru ˆ Z..7/../5.46

viční č. 6 odhadnm tvar partikulárního řšní ± i nní kořnm a určím jho první a druhou drivaci: ˆ Acos Bsin ˆ Asin B cos ˆ Acos Bsin dosadím do původní rovnic 9 8cos a porovnáním koficintů u stjných funkcí nalznm nznámé konstant A, B : Acos Bsin 9 Acos Bsin 8cos cos : A 9 A 8 A sin : B 9 B B partikulární řšní j: ˆ cos obcné řšní: cos sin cos mám okrajovou úlohu, tzn., hldám partikulární řšní úplné LDR sin cos sin do, dosadím počátční podmínk π π, π cosπ sinπ cos π sinπ cosπ sin partikulární řšní: cos cos Příklad : Řšt difrnciální rovnici sin. Řšní: vřším zkrácnou LDR: r r ± i řšním jsou komplně sdružné kořn, obcné řšní j: cos sin Z..7/../5.46

viční č. 7 zkontrolujm, zda s njdná o spciální tvar pravé stran D sin njdná s o spciální pravou stranu, al j dána jako součt dvou funkcí, z nichž každá má tvar spciální pravé stran, tj. řšní budm hldat v tvaru ˆ ˆ a D odhadnm tvar partikulárního řšní nní kořnm a určím jho první a druhou drivaci: ˆ A B A B ˆ ˆ A dosadím do původní rovnic a porovnáním koficintů u stjných funkcí nalznm nznámé konstant A, B, : b D sin A A B : A : B : 4 ˆ odhadnm tvar partikulárního řšní ± i j kořn a určím jho první a druhou drivaci: Acos Bsin ˆ Asin B cos ˆ Acos Bsin Asin B cos Asin B cos ˆ Acos Bsin dosadím do původní rovnic sin a porovnáním koficintů u stjných funkcí nalznm nznámé konstant A, B : Acos Bsin Acos Bsin sin Asin B cos Asin B cos Asin B cos sin Z..7/../5.46

viční č. 8 sin A A cos : B B ˆ cos obcné řšní: cos sin cos Příklad 4: Řšt difrnciální rovnici. Řšní: najdm řšní příslušné zkrácné rovnic: charaktristická rovnic: r r r, obcné řšní homognní rovnic: D njdná s o spciální pravou stranu, budm řšit variací konstant v řšní homognní rovnic nahradím konstant funkcmi: stačí určit funkc, sstavím a vpočtm wronskián: nalzní : D d ln c Z..7/../5.46

viční č. 9 nalzní : D d arctan c obcné řšní získám dosazním, do : c arctan c ln c c ln arctan Příklad 5: Řšt difrnciální rovnici. Řšní: najdm řšní příslušné zkrácné rovnic: charaktristická rovnic: r r r, r obcné řšní homognní rovnic: D njdná s o spciální pravou stranu, budm řšit variací konstant v řšní homognní rovnic nahradím konstant funkcmi: stačí určit funkc, sstavím a vpočtm wronskián: Z..7/../5.46

Z..7/../5.46 viční č. nalzní : D c d nalzní : D c d d d d d obcné řšní získám dosazním, do : c c c c Další řšné příklad: http://www.studopor.vsb.cz/studijnimatrial/sbirka_uloh/vido/pso/ind.html http://www.studopor.vsb.cz/studijnimatrial/sbirka_uloh/vido/pso6/ind.html http://www.studopor.vsb.cz/studijnimatrial/sbirka_uloh/vido/pso/ind.html http://www.studopor.vsb.cz/studijnimatrial/sbirka_uloh/vido/wron4/ind.html http://www.studopor.vsb.cz/studijnimatrial/sbirka_uloh/vido/wron5/ind.html

viční č. Nřšné příklad: Nalznět řšní rovnic a 4 b cos sin [ sin cos sin ] cos 4 4 [ ] 9 c cos [ sin cos ln cos sin ] cos Další příklad najdt v sbírc úloh v kapitol 8..: http://www.studopor.vsb.cz/studijnimatrial/sbirka_uloh/pdf/8.pdf Z..7/../5.46

Použitá Litratura POUŽITÁ LITERATURA [] VLČEK J., VRBIKÝ J.: Difrnciální rovnic - Matmatika IV. Skriptum VŠB-TU, Ostrava, 997, ISBN 8-778-48-5 [] KALAS J., RÁB M.: Občjné difrnciální rovnic. Masarkova univrzita,. vd, Brno,, ISBN 8--589- [] VRBENSKÁ H.: Základ matmatik pro bakalář II. Skriptum VŠB-TU, Ostrava, 998, ISBN 8-778-545-4 [4] lktronický učbní tt: www.studopor.vsb.cz Z..7/../5.46