BÀI T P TOÁN CAO C P 2
-
Upload
khangminh22 -
Category
Documents
-
view
9 -
download
0
Transcript of BÀI T P TOÁN CAO C P 2
Mục lục
Chương 1. HÀM SỐ NHIỀU BIẾN SỐ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1. Tìm miền xác định của các hàm sau: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. Cho hàm số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.5. Tìm vi phân toàn phần của các hàm số sau: . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.6. Tính gần đúng: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.8. Cho các hàm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.11. Tìm các cực trị của các hàm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Chương 2. TÍCH PHÂN KÉP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1. Tính các tích phân sau trong hệ trục tọa độ đề các: . . . . . . . . . 5
2.2. Tính các tích phân sau trong hệ trục tọa độ cực: . . . . . . . . . . . . 6
2.3. Thể tích của các vật thể. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Chương 3. TÍCH PHÂN ĐƯỜNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.1. Tính trực tiếp các tích phân đường sau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2. Dùng công thức Green tính các tích phân . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3. Tích phân đường không phụ thuộc đường lấy tích phân. . . . . 11
Chương 4. LÝ THUYẾT CHUỖI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.1. Xét sự hội tụ của các chuỗi số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.2. Tính tổng của các chuỗi số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.3. Tìm miền hội tụ của chuỗi hàm số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.4. Tìm miền hội tụ và tính tổng của các chuỗi hàm số. . . . . . . . . 14
i
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
4.5. Khai triển các hàm số f(x) sau thành chuối lũy thừa trong lân cận
của điểm x0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.6. Tìm khai triển Fourier của các hàm f(x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Chương 5. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.1. Giải các phương trình vi phân tuyến tính . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.2. Giải các phương trình vi phân biến sô phân ly. . . . . . . . . . . . . . 17
5.3. Giải các phương trình vi phân đẳng cấp (thuần nhất) . . . . . . 18
5.4. Giải các phương trình vi phân Becnuly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.5. Giải các phương trình vi phân toàn phần . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.6. Giải các phương trình vi phân toàn phần sau bằng phương pháp
thừa số tích phân . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Ngô Mạnh Tưởng ii
Chương 1
HÀM SỐ NHIỀU BIẾN SỐ
1.1. Tìm miền xác định của các hàm sau:
z =1√
a2 − x2 − y2; z = arcsin
(x
y2
)z = ln
(−xy
); u =
√x+ y + z
1.2. Cho hàm số
1, f (x, y) =
√xy +
x
y. Tính f ′x (2, 1) f ′y (2, 1).
2, z = ex2 + y2. Tính z′x, z
′y.
1.3. Chứng tỏ rằng hàm số z = y ln(x2 − y2) thỏa mãn phương trình
1
x
∂z
∂x+
1
y
∂z
∂y=
z
y2
1.3.
1. Chứng tỏ rằng hàm số f(x, y) = ex sin y thỏa mãn phương trình Laplace
∂2f
∂x2+∂2f
∂y2= 0
2. Chứng tỏ rằng hàm số u(x, t) = sin(x− at) thỏa mãn phương trình sóng
∂2u
∂t2= a2∂
2u
∂x2
3. Chứng tỏ rằng hàm số u (t, x) =1
2a√πte−x2
4a2t thỏa mãn phương trình truyền nhiệt
∂u
∂t= a2∂
2u
∂x2
1
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
1.4.
Cho x = rcosϕ, y = rsinϕ. Tìm
∣∣∣∣∣∣∣∂x
∂r
∂x
∂ϕ∂y
∂r
∂y
∂ϕ
∣∣∣∣∣∣∣1.5. Tìm vi phân toàn phần của các hàm số sau:
1) z = ln(x+√x2 + y2)
2) u = ex(cosy + xsiny)
3) u = xy2z
1.6. Tính gần đúng:
1) arctg1,02
0,95; 2) 3
√1, 022 + 0, 052; 3)
√sin2 1, 55 + 8e0,015
1.7.
1) Cho hàm z = y lnx. Tìm z′′xx, z′′xy, z
′′yy.
2) Cho hàm z = ln tg(yx
). Tìm z′′xy.
1.8. Cho các hàm
1) z =1
2lnu
vvới u = tg2x, v = cot g2x. Tìm z′x.
2) z =x2 − yx2 + y
với y = 3x+ 1. Tìmdz
dx.
1.10. Cho hàm u =1
rvới r =
√x2 + y2 + z2. Chứng tỏ rằng:
∂2u
∂x2+∂2u
∂y2+∂2u
∂z2= 0
1.9.
1. Cho u =1
x− y+
1
y − z+
1
z − x. Chứng minh
u′′
xx + u′′
xy + u′′
yy + 2(u′′
xy + u′′
yz + u′′
xz
)= 0
Ngô Mạnh Tưởng 2
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
2. Cho z = xey + yex. Chứng minh
u′′′
xxx + u′′′
yyy = xu′′′
xyy + yu′′′
xxy
1.10.
1. Cho z là hàm số của x và y xác định bởi x = u+ v, y = u2 + v2, z = u3 + v3. Tính
z′x, z
′y
2. Cho x2 + y2 − z2 = 2x (y + z). Tính z′x, z
′y
3. Cho yx4 + x2y3 = exyz. Tính z′x, z
′y
1.11. Tìm các cực trị của các hàm
1. z = x3 + y3 − 3xy
2. f (x, y) = 1−√x2 + y2
3. f (x, y) = xy +50
x+
20
y, x > 0, y > 0
4. f (x, y) = x+ y − xey
5. f (x, y) = xy (1− x2 − y2) (x > 0, y > 0, x2 + y2 6 1)
6. f (x, y) = x4 + 2y4 − y2 − 2x2
7. f (x, y) = x2 + 2xy − 4x+ 8y
8. f (x, y) = 2x3 + x2y + 5y2 + x2
9. z = x3y + 12x2 − 8y
10. z = x3 + y3 + 3x2 − 3xy + 3x− 3y + 1
11. z = x4 + y4 − x2 − y2 − 2xy, x 6= 0
12. z = (x2 + y2) e−(x2+y2)
13. z = x3y2 (6− x− y) ;x > 0, y > 0
14. z = x√y − x2 − y + 6x+ 3
15. z = (x2 + y)√ey
16. z = 2x3 + xy2 + 5x2 + y2
Ngô Mạnh Tưởng 3
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
17. z =1
2xy + (47− x− y)
(x3
+y
4
)18. z = xy (1− x− y)
19. z = (x− y) exy
20. z = xy +3
x+
9
y(x >, y > 0)
Ngô Mạnh Tưởng 4
Chương 2
TÍCH PHÂN KÉP
2.1. Tính các tích phân sau trong hệ trục tọa độ đề
các:
1.∫∫D
arcsin√x+ ydxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường x+y = 0, x+y =
1, y = −1, y = 1
2.∫∫D
(x+ y)2 (x− y)2 dxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường x+ y = 1, x+
y = 3, x− y = −1, x− y = 1
3.∫∫D
ln (x+ y) dxdy trong đóD là miền giới hạn bởi các đường x = 1, y = 1, y = x+1
4.∫∫D
xy
x2 + y2dxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường x = 0, y = 0, x+ y = 1
5.∫∫D
x2 (x− y) dxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường y = x2, x = y2
6. I =∫∫D
(x2 + y2) dxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường y = x, y =
x+ 1, y = 1, y = 3
7. I =∫∫D
(xy + 2y) dxdy trong đó D là tam giác OAB, biết O (0, 0) ;A (1, 1) ;B (2, 0)
8. I =∫∫D
e
x
y dxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường y2 = x, x = 0, y = 1
9. I =∫∫D
(y2 − x) dxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường y2 = x, x = 3−2y2
10. I =∫∫D
x cos ydxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường y = 0, y = x2, x = 1
11. I =∫∫D
xydxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường y = x− 4, y2 = 2x
5
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
12. I =∫∫D
(y − x) dxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường y = x + 1, y =
x− 3, y = −1
3x+
7
3, y = −1
3x+ 5
13. I =∫∫D
xdxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường xy = 6, x+ y − 7 = 0
14. I =∫∫D
(x+ y) dxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường 0 6 y 6 π, 0 6 x 6
sin y
15. I =∫∫D
y2xdxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường x2 +y2 = 4, x+y−2 = 0
16. I =∫∫D
xdxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường x = 2 + sin y, x = 0, y =
0, y = 2π
17. I =∫∫D
xdxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường y = x3, x+ y = 2, x = 0
2.2. Tính các tích phân sau trong hệ trục tọa độ cực:
1. I =∫∫D
(2x− y) dxdy trong đó D là đường tròn tâm O, bán kính bằng 2.
2.∫∫
x2+y261
√1− x2 − y2
1 + x2 + y2dxdy
3. I =∫∫D
x2ydxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường y = 0, y =√
2ax− x2
4.∫∫D
(x+ 2y + 1) dxdy với D là miền được xác định bởi x2 + y2 6 2y ; x2 + y2 6 2x
5.∫∫D
xydxdy trong đó D là nửa trên hình tròn (x− 2)2 + y2 6 1
6.∫∫
π26x2+y264π2
(x2 + y2)[sin√x2 + y2 + cos
√x2 + y2
]dxdy
7.∫∫D
acrtgy
xdxdy với D =
{x2 + y2 > 1 , x2 + y2 6 9 , y >
x√3, y 6
√3x
}
8.∫∫D
2ay − x2 − y2
y2dxdy với D là mặt tròn x2 + y2 6 2ay (a > 0)
9.∫∫D
a√a2 − x2 − y2
dxdy với miền D là nửa hình tròn x2 + y2 = ay nằm trong góc
phần tư thứ nhất của mặt phẳng xOy
10. I =∫∫D
ex2+y2dxdy với D là miền giới hạn bởi x2 + y2 6 R2
11. I =∫∫D
√1− x2 − y2dxdy với D là miền giới hạn bởi x2 + y2 6 x
Ngô Mạnh Tưởng 6
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
12. I =∫∫D
√1− x2 − y2
1 + x2 + y2dxdy với D là miền giới hạn bởi x2 + y2 6 1, x > 0, y > 0
13. I =∫∫D
ln (x2 + y2)
x2 + y2dxdy với D là miền giới hạn bởi 1 6 x2 + y2 6 e
14. I =∫∫D
(x2 + y2)dxdy với D là miền giới hạn bởi x2+y2+2x−1 = 0, x2+y2+2x = 0
15. I =∫∫D
√x2 + y2dxdy với D = {(x, y) : 1 6 x2 + y2 6 9, y > 0}
16. I =∫∫D
e−x2−y2dxdy với D là miền giới hạn bởi x =
√4− y2 và trục Oy
17. I =∫∫D
1√x2 + y2
dxdy với 2x 6 x2 + y2 6 6x, y > x
18. I =∫∫D
(x+ y) dxdy với D ={(x, y) : x2 + y2 6 2x, y 6 x
√3, y > x
}19. I =
∫∫D
2dxdy với D = {(x, y) : x2 + y2 6 2x, x2 + y2 6 2y}
20. I =∫∫D
(x+ 2) dxdy với D = {(x, y) : x2 + y2 6 2x+ 4y}
21. I =∫∫D
xdxdy với D = {(x, y) : 3x2 + y2 6 1, y 6 x, y > 0}
22. I =∫∫D
(2x+ y) dxdy với D = {(x, y) : x2 + y2 6 2y, y 6 1}
23. I =∫∫D
(x+ 2y) dxdy với D =
{(x, y) :
x2
9+y2
46 1, y > 0
}
24.∫∫D
xydxdy với miền D là miền giới hạn bởi elipx2
a2+y2
b2= 1 và nằm trong góc phần
tư thứ nhất.
25. I =∫∫D
xydxdy trong đó D là miền giới hạn bởi các đường 4x2 + y2 6 4
26.∫∫D
∣∣x2 + y2 −√xy∣∣ dxdy với miền D được giới hạn bởi đường cong (x2 + y2)
2=
xy ; x, y > 0
2.3. Thể tích của các vật thể
Tính thể tích của các vật thể giới hạn bởi các mặt, các đường thẳng trong các trường
hợp sau:
1. Mặt Paraboloid z = x2 + y2 và các mặt y = x2, y = 1, z = 0
2. x = 0, y = 0, z = 0, x+ y + z = 1
Ngô Mạnh Tưởng 7
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
3. x = 0, y = 0, z = 0, x+ y = 1, z = x2 + y2
4. z = x2 + y2, y = x2, y = 1, z = 0
5. z = 4− x2 − y2, x = ±1, y = ±1
6. 2− x− y − 2z = 0, y = x2, y = x
7. z =√x2 + y2, x2 + y2 = a2, z = 0
8. z = x2 + y2, x2 + y2 = a2, z = 0
9. z = x, x2 + y2 = a2, z = 0
Ngô Mạnh Tưởng 8
Chương 3
TÍCH PHÂN ĐƯỜNG
3.1. Tính trực tiếp các tích phân đường sau
1. .∫AB
(x2 − 2xy)dx+ (2xy + y2)dy, AB là cung Parabol y = x2 từ điểm A(1, 1) đến
điểm B(2, 4)
2.∫L
(xy − 1)dx+ x2ydy, L từ điểm A(1, 0) đến điểm B(0, 2) trong các trường hợp sau:
(a) theo đường thẳng 2x+ y = 2
(b) theo cung Parabol 4x+ y2 = 4
(c) theo cung elip x = cost, y = 2sint
3. I =∫C
(x2 + y2) dx+ (x2 − y2) dy trong đó C là đường y = 1− |1− x| , 0 6 x 6 2.
4. I =∫C
|x− y| dy với C là đường x = a cos t, y = a |sin t| , −π4
6 t 6π
2(a > 0)
5. I =∫̂AB
ydx− xdy trong đó cung AB là nửa đường tròn có phương trình tham số{x = a cos t
y = a sin tvà 0 6 t 6 π, a là hằng số dương.
6. I =∫̂OA
2xydx− x2dy trong đó OA là cung Parabol nhận Ox làm trục đối xứng và
O (0; 0) , A (2; 1)
7. I =∫L
xdy − ydx với L là đường gấp khúc OAB với O (0; 0) , A (1; 0) , B (1, 2)
8. I =∫L
cos ydx− sinxdy với L là đoạn thẳng từ điểm (2,−2) đến điểm (−2, 2)
9. I =∫L
(x3 − y2) dx+ xydy với L là đường y = ax từ điểm (0, 1) đến điểm (1, a)
9
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
3.2. Dùng công thức Green tính các tích phân
1.∮L
(x2 + y2)dy, L là chu vi của hình tứ giác có các đỉnh là A(0, 0), B(2, 0), C(4, 4) và
D(0, 4).
2.∮L
(xy + x+ y) dx+ (xy + x− y) dy trong đó L là elipx2
a2+y2
b2= 1 lấy theo chiều
dương.
3.∮
x2+y2=2x
(yexy + 2x cos y − x2y) dx+ (xexy − x2 sin y + xy2 + xy) dy
4.∮
(x−1)2+(y−1)2=1
√x2 + y2dx+ y
[xy + ln
(√x2 + y2 + x
)]dy
5. I =∮
x2+y2=2x
(yx3 + ey) dx+ (xy3 + xey − 3y) dy
6.∮
x2+y2=2x
(xy + ex sinx+ x+ y) dx+ (xy − e−y + x− sin y) dy
7. I =∫L
(2xy − x2) dx+ (x+ y2) dy trong đó L là đường kín gồm hai cung parabol
y = x2 và x = y2.
8.∮L
(x2 + y2) dx+ (x2 − y2) dy trong đó L là đường gấp khúcOABO, vớiO(0, 0), A(1, 0), B(0, 1)
bằng cách trực tiếp và áp dụng công thức Green.
9. I =∮L
(xy3
3− x2y2
2
)dx+
(x2y2
2− xe−2y
)dy với L là chu vi của tam giác OAB,
biết O (0; 0) , A (1; 1) , B (−1; 1)
10. I =∫L
y
2lnxdy − y2
4xdx với L là chu vi của miền giới hạn bởi các đường x2 + y2 =
4x, x2 + y2 = 8x, y = x, y =√
3x theo chiều dương.
11. I =∮L
(x+y)dx−(x−y)dyx2+y2
, với L là đường tròn x2 + y2 = 4 ngược chiều kim đồng hồ.
12. I =∮C
(2x+ y) dx+ (3x+ 2y) dy với C là biên của miền phẳng giới hạn bởi y =
2− x2, y = −x theo chiều kim đồng hồ.
13. I =∮L
e−x2+y2 (cos 2xydx+ sin 2xydy) với L là đường tròn x2 + y2 = R2
14. I =∫L
x2dy − y2dx với L là1
8của đường tròn x2+y2 = 2 đi từ A
(√2; 0)đến B (1; 1)
và cung Parabol 2y2 = x+ 1 đi từ B đến C (−1; 0)
15. I =∫L
exy [y2dx+ (1 + xy) dy] + xdy với L là nửa cung tròn x =√
2y − y2 đi từ
A (0; 0) đến B (0; 2)
Ngô Mạnh Tưởng 10
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
16. I =∫L
(xe−x − y) dx+(x+
√4 + y2
)dy với L là cung OBA, trong đó OB là đoạn
thẳng nối O (0, 0) với B (0, 2), còn BA là nửa trên của đường tròn x2+y2+4 = 2x+4y
từ B đến A (2, 2).
17. I =∫L
(x− y)2dx+ (x+ y)2dy với L là nửa trên của đường tròn x2 + y2 = 2x cùng
chiều kim đồng hồ.
18. I =∫C
(x2y + x− y)dx+ (y − x− xy2)dy với C là đường tròn x2 + y2 = 4y, x > 0
lấy theo chiều kim đồng hồ
19. I =∫L
(1 + xy) dx+ y2dy là phần đường tròn thỏa mãn x2 + y2 = 2x, y > 0
20. I =∫C
(x2 + y cosxy) dx+
(x3
3+ xy2 − x+ x cosxy
)dy với C là cung tròn x =
a cos t, y = a sin t lấy theo chiều tăng của tham số t, 0 6 t 6 π , a > 0
3.3. Tích phân đường không phụ thuộc đường lấy tích
phân
1. Tích phân ∫L
(1− y2
x2cos
y
x
)dx+
(sin
y
x+y
xcos
y
x
)dy
có phụ thuộc vào đường lấy tích phân L không? Tính tích phân trong trường hợp
L là cung nối hai điểm A(1, π), B(2, π) và không cắt trục Oy.
2. Tìm hằng số a để tích phân
I =
∫AB
(x2 + 2xy + ay2) dx+ (x2 − 2xy + y2) dy
(x+ y)3
không phụ thuộc vào đường lấy tích phân đối với các đường không cắt đường y = −x.Tính tích phân với a tìm được và A(1, 0), B(0, 1)
3. Chứng minh tích phân J =∫̂AB
(x√
x2 + y2+ y
)dx+
(y√
x2 + y2+ x
)dy không
phụ thuộc vào đường lấy tích phân và tính tích phân đó, biết A (0; 0) , B (1; 1)
4. Tính I =∫C
(x+ y) dx+ (x− y)dy với C là phần đường cong y = x+sin x từ A(0, 0)
đến B(π, π)
5. Tính I =(2,3)∫(1,1)
(x√
x2 + y2− y
x2
)dx+
(y√
x2 + y2+
1
x
)dy theo đường cong C
không đi qua gốc tọa độ và không cắt trục tung.
Ngô Mạnh Tưởng 11
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
6. Tính tích phân: ∫AB
lny
x
(xdy − ydx
x2
)biết A(1, 1).B(1, e) và cung AB nằm trong góc phần tư thứ nhất có x 6= 0 , y 6= 0
Ngô Mạnh Tưởng 12
Chương 4
LÝ THUYẾT CHUỖI
4.1. Xét sự hội tụ của các chuỗi số
1,∞∑n=1
3.5.7.9...(2n+ 1)
4.9.14.19...(5n− 1)
2,∞∑n=1
4n(n+ 1)!
(3n)!
3,∞∑n=1
1
3n
(n
n+ 1
)n2
4,∞∑n=1
2.5.8...(3n− 1)
4.6.8...(2n+ 2)
5,∞∑n=0
(n!)2
2n2 6,∞∑n=0
n!(2n)!
(3n)!
7,∞∑n=1
n
(3n+ 1
5n− 2
)2n
8,∞∑n=1
1
2n
(1 +
1
n
)n2
9,∞∑n=1
(3n2 − n+ 1
4n2 + 2n
)2n
10,∞∑n=1
(n+ 2
n+ 1
)n2
1
2n
11,∞∑n=2
(n− 1
n+ 2
)n(n+2)
12,∞∑n=1
3√n+ 2
(2n
n− 1
)3n
13,∞∑n=1
n2 sinπ
2n
14,∞∑n=1
1.4.9...n2
1.3.5...(2n− 1)n!.5n+2
15,∞∑n=1
nn sinπ
2n
n!
16,∞∑n=1
n!
(2n)!tan
1
5n
17, Xét sự hội tục của chuỗi∞∑n=1
unvn
với
un =
(2 +
1
n2
)n, vn =
(1 +
2
n
)n2
18,∞∑n=1
n5
(3n+ 2
4n+ 3
)n19,
∞∑n=1
(3n
n+ 5
)n(n+ 2
n+ 3
)n2
20,∞∑n=1
2.4.6...(2n).nn
4.7.10...(3n+ 1).n!
4.2. Tính tổng của các chuỗi số
1,n+ 1
n3 − 6n2 + 11n− 6
2,∞∑n=1
9
9n2 + 3n− 20
3,∞∑n=3
4
n (n− 1) (n− 2)
4,+∞∑n=4
1
n (n+ 1) (n+ 2)
5,∞∑n=2
n− 1
(2n− 3)2 (2n− 1)2
6,1
2.4.6+
1
4.6.8+
1
6.8.10+ ...
13
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
7,∞∑n=1
1
n2 + 3n+ 2
8,1
1.3.5+
1
3.5.7+...+
1
(2n− 1) (2n+ 1) (2n+ 3)+
...
9,∞∑n=1
4− nn (n+ 1) (n+ 2)
10,∞∑n=2
3n− 5
n (n2 − 1)
4.3. Tìm miền hội tụ của chuỗi hàm số
1,∞∑n=1
n!(x− 4)n
nn
2,∞∑n=0
(−1)n3n+1
4n+2 3√n+ 1
(x− 1)n
3,∞∑n=0
(n+ 2) (x+ 1)n
5n+2√n6 + 1
4,∞∑n=1
(−1)n(x− 2)n
3n+1 3√n4 + n2 + 1
5,∞∑n=1
(−1)nxn
2n+ 1
6,∞∑n=0
(x+ 3)n
4n+2 4√n3 + 1
7,∞∑n=1
(x+ 5)2n−1
n24n
8,∞∑n=1
(x− 4)n
n√n+ 2
9,∞∑n=1
(−1)n−1 x2n
4n (2n− 1)
10,∞∑n=1
(−1)n−1x2n
4n(3n−1)
4.4. Tìm miền hội tụ và tính tổng của các chuỗi hàm
số
1,∞∑n=0
x2n+5
32n (2n+ 1)
2,∞∑n=2
n (n+ 1)xn−2
3,∞∑n=1
(−1)n−1
(1 + 2n
n+ n2
)xn
4,∞∑n=1
(−1)n−1
(1 +
1
n
)xn−1
5,∞∑n=1
(2n− 1)xn+2
6,∞∑n=1
x4n−3
4n− 3
7,∞∑n=0
(4n2 + 9n+ 5)xn+1
8,∞∑n=1
nxn
9,∞∑n=1
x2n+2
(2n+ 1) (2n+ 2)
10,∞∑n=1
xn
n
4.5. Khai triển các hàm số f (x) sau thành chuối lũy
thừa trong lân cận của điểm x0
1, f(x) = ln(6x2 + 5x+ 1) với x0 = 0
2, f(x) = cos2 x với x0 = 0
3, f (x) = sin3 x với x0 = 0
4, y = f(x) =1
(1− x)2 với x0 = 0
5, y = f(x) =1
xvới x0 = 3
Ngô Mạnh Tưởng 14
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
4.6. Tìm khai triển Fourier của các hàm f (x)
1, f(x) tuần hoàn với chu kỳ 2π và bằng π − x với x ∈ [−π, π].
2, f(x) tuần hoàn với chu kỳ 2π và bằng x+1
2với x ∈ [−π, π]
3, f(x) tuần hoàn với chu kỳ 2π và bằng π − 2x với x ∈ [−π, π]
4, f(x) tuần hoàn với chu kỳ 2π và bằng 3x2 với x ∈ [−π, π]
5, f(x) tuần hoàn với chu kỳ 2π và bằng 2x+ 1 với −π 6 x 6 π.
Ngô Mạnh Tưởng 15
Chương 5
PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN
5.1. Giải các phương trình vi phân tuyến tính
1, xy′ + y − ex = 0
2, y = x (y′ − x cosx)
3, ydx+ 2 (x+ y) dy = 0
4, xy′ − 2y = 2x4
5, y′ − y
1− x2− 1− x = 0
6, xy′ + (x+ 1) y = 3x2e−x
7, (xy′ − 1) lnx = 2y
8, xy′ = x+ 2y thỏa mãn y| x=1 = 0
9, y′ +3
xy = 2
x3 thỏa mãn y|x=1 = 1
10, y′ − ytgx =1
cosxthỏa mãn y|x=0 = 0.
5.2. Giải các phương trình vi phân biến sô phân ly
1, y′ =x2y − yx+ 1
2, 2x√
1− y2 + yy′ = 0
3, (xy2 + 4x) dx+ (y + x2y) dy = 0
4, y′ =cos y − sin y − 1
cosx− sinx+ 15, y′ = cos (x− y)6, x
√1− y2dx+ y
√1− x2dy = 0 thỏa mãn y|x=1 = 0, y|x=0 = 0
7, sinxdy − y ln ydx = 0 thỏa mãn y|x=π
2
= e
8, (x2 − 1) y′ + 2xy2 = 0 thỏa mãn y|x=0 = 1
9, (xy2 − y2 + x− 1) dx+ (x2y − 2xy + x2 + 2y − 2x+ 2) dy = 0
10, y′ = (4x+ y − 1)2
17
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
5.3. Giải các phương trình vi phân đẳng cấp (thuần
nhất)
1, xy′ = y − xey
x
2, xy′ − y = (x+ y) lnx+ y
x3, y2 + x2y′ = xyy′
4, xy′ = x siny
x+ y
5, xy′ + xtgy
x− y = 0
6, xy′ + xtgy
x− y = 0
7, (x+ y + 2) dx+ (2x+ 2y − 1) dy = 0
8, (2x− 4y + 6) dx+ (x+ y − 3) dy = 0
9, xdy − (x+ y) dx = 0 thỏa mãn y|x=1 = 0
10,(y +
√x2 + y2
)dx− xdy = 0 thỏa mãn y|x=1 = 0
5.4. Giải các phương trình vi phân Becnuly
1, 3y′ + y = (1− 2x) y4
2, y′ + 2xy = 2x3y3
3, y′ + 2y = y2ex
4, y′ = y4 cosx+ ytgx
5, (xy + x2y3) y′ = 1
6, (x2 − 1) y′ sin y + 2x cos y = 2x− 2x3
7, x (ey − y′) = 2
8, xy′ + y = y2 lnx thỏa mãn y|x=1 = 1
9, y′ − y = xy2 thỏa mãn y|x=0 = 0
10, xy′ − y = y2 thỏa mãn y|x=1 = 0
5.5. Giải các phương trình vi phân toàn phần
1, (2x− y + 1) dx+ (2y − x− 1) dy = 0
2,xdy − ydxx2 + y2
= 0
Ngô Mạnh Tưởng 18
Bộ môn Khoa học Cơ Bản Bài tập TOÁN CAO CẤP 2
3,2x (1− ey)(1 + x2)2 dx+
ey
1 + x2dy = 0
4, (1 + y2 sin 2x) dx− 2y cos2 xdy = 0
5,
x+ e
x
y
dx+ exy
(1− x
y
)dy = 0
6, 2x(1 +
√x2 − y
)dx−
√x2 − ydy = 0
7,
(1
ysin
x
y− y
x2cos
y
x+ 1
)dx+
(1
xcos
y
x− x
y2sin
x
y+
1
y2
)dy = 0
5.6. Giải các phương trình vi phân toàn phần sau bằng
phương pháp thừa số tích phân
1, (x2 + y2) dx− 2xydy = 0
2, (y2 − 6xy) dx+ (3xy − 6x2) dy = 0
3, y (1 + xy) dx− xdy = 0
4,
(x
y+ 1
)dx+
(x
y− 1
)dy = 0
5, (x cos y − y sin y) dy + (x sin y + y cos y) dx = 0
6, (x2 + y) dx = xdy
7,(x+ 2y) dx+ ydy
(x+ y)2 = 0 thỏa mãn y|x=1 = 0
8, (xy2 + y) dx− xdy = 0
9, (x+ y) dx+ (x− y) dy = 0 thỏa mãn y|x=0 = 0
10, (x− y) dx+ (2y − x) dy = 0 thỏa mãn y|x=0 = 0
Ngô Mạnh Tưởng 19