Całki: ∫ f '(x) / f(x) dx = ln I f(x) I +C. ∫ xα dx = xα+1 / α +1 +C , ∫ 1/x dx = ln IxI +C , ∫ ax dx = ax / lnx +C , ∫ sinx dx = - cosx +C , ∫ cosx dx = sinx +C , ∫ dx / cos2x = tgx + C , ∫ dx / sin2 x = - ctgx +C , ∫ dx / 1+x2 = arc tgx +C , ∫ dx / √1-x2 = arc sinx +C . ∫ e-x dx = -e-x +C . ∫ f '(x) g(x) dx = f(x) g(x) - ∫ f(x) g'(x) dx
POCHODNE √X = 1 / 2√X, n√x = 1 / n n√xn-1 , 1/x = - 1 / x2 , sin x = cos x , cos x = - sin x , a X = a X ln a , tg x = 1 / cos2 x , ctg x = 1 / sin2 x, e X = e X ,
log a x = 1 / x ln a, log x = 1 / x ln 10, ln x = 1 / x , arc sin x = 1 / √ (1 - x2) , arc cos x = - 1 / √ (1 - x2) , arc tg x = 1 / 1 + x2 , arc ctg x = - 1 / 1 - x2 .
Równania o zmiennych rozdzielonych. Xy' +y=y2 , xy'=y2-y , y'=y2-y / x , y'/y2-y = 1/x , ∫ dy/y2-y = ∫ 1/x dx , ... y = 1 / 1-Cx. x2(2yy'-1)=1 , 2yy'-1=1/x2 , 2yy'=1/x2+1 , 2∫ ydy = ∫(1/x2 +1)dx , y2= -1/x +x+c. Równanie jednorodne. y'=f(y/x), y/x=u , y=u*x , y' = u'x+u. xy'=x+y , y'=1 + y/x , u'x+u=1+u , u'x=1 , u' = 1/x , ∫du=∫1/x dx , u=lnIxI+C , y/x = lnIxI+C , y=xlnIxI+xC. Równania liniowe. Y'+p(x)y=f(x), y'+p(x)=0. y'- 3y=2 , y'-3y=0 , y'/y=3 , ∫dy/y = ∫3dx , ... , y=Ce3x , y=C(x)e3x, y' =C' (x)e3x + 3 C(x)e3x , C' (x)e3x + 3 C(x)e3x - 3C(x)e3x=2 , C'(x) = 2/e3x , C(x) = ∫ 2/e3x dx, ..., C(x) = -2/3 e-3x + C , y = C(x) e3x , y=-2/3+Ce3x. Równanie Bernolliego. a(x)y'+b(x)y = f(x) yα , y'/yα +b(x) y1-α = f(x) , z=y1-α , z' = (1-α) y - α y' . y'- 4y/x = x√y. y' - 4y/x = xy1/2 , y'/y1/2 - 4y1/2/x = x , z=y1/2 , z' = ½ y-1/2 y' , 2z' = y'/y1/2 , 2z' - 1z/x=x , z' - 2z/x = x , z'-2z/x=0 , ..., z=Cx2, z=C(x)x2 , z'=C'(x)x2+ C(x)2x , 2(C'(x)x2+ C(x)2x) - (4C(x)x2) / x = x , C'(x) = 1/2x , ..., C(x) = ½ lnIxI+C , z=c(x) , z=y1/2 , y=(1/2lnIxI +C)2x4. Równanie zupełne. P(x,y)dx+Q(x,y)dy=0, P'y=Q'x , u(x,y) = ∫xx0P(x,y0)dx + ∫yy0 Q(x,y)dy=C.
Równania drugiego rzędu. F(x,y',y”)=0 , y”=u', y'=u. F(y,y',y') , y'=u , y”=u'y'=u'u. F(x,y,y',y”)=0. y”+ ay'+by=f(x) 1. ∆>0 , y=C1e r1 x + C2e r2 x , ∆=0, y= C1e r0 x + C2 xe r0 x, ∆<0 ,r=α+βi y=C1e α x cosβx+ C2e α xsinβx. liczymy y = C1y1+C2y2 , y1=er 1 x, y2=er 2x , C1=C1(x), C2=C2(x), układ równań C1'y1+C2'y2=0 , C1'y1'+C2'y2'=f(x) wyznaczniki W, W1, W2, C1'(x), C2'(x) , C1(x), C2(x) , y = C1y1+C2y2 .y”- 5y'+6y = x, y”-5y'+6y = 0 , r2-5r+6=0, Δ=1, r1=2, r2=3, y=C1e 2 x + C2e 3 x, układ równań, C1 `(x)e 2 x + C2 ` (x)e 3 x=0 , C1'(x)2e2x + C2'(x)3e3x=x , W = I e2x e3x I I 2e2x 3e3x I = e5x , W1= I 0 e3x I I x 3e3x I = -xe3x, W2= I e2x 0 I I 2e2x x I = xe2x , C1' (x) = W1/W = -xe-2x , C2' (x) = W2/W = xe - 3x, C1(x)=∫ C1' (x), C2(x)=∫ C2' (x), C1(x) = -1/2xe-2x + ½ (-1/2e-2x) + k1 , C2(x)= -1/3xe-3x - 1/9e-3x + k1, y=(-1/2 xe-2x - 1/4e-2x + k1) e2x + (-1/3 xe-3x - 1/9 e-3x + k1) e3x. Metoda przewidywań. y”+ ay'+by=f(x), y=y* + y0 , y* - rozwiązanie ogólne, y0- przewidywane. y”+y'-2y=6x2. y*=y”+y'-2y =0 , r2+r-2=0, r1=-2, r2=1, y*=C1e-2x + C2ex, y0= ax2+bx+c , y0' = 2ax+b, y0” = 2a , 2a+2ax+b-2(ax2+bx+c)=6x2 , liczę układ 2a+b-2c=0 , 2a-2b, -2a=6 , mam a= -3, b= -3, c=-4,5 , y=y*+y0 , y= C1e-2x + C2ex - 3x2-3x-4,5. y”+ay'+by=f1(x)+f2(x), y=y*+y01+y02. y”+y=x+2ex , y”+y=0, r2+1=0, r= ± i , r= i , r= α+β , α=0 , β=1 , y* = C1cosx+C2sinx, y”+y=x , y01=ax+b, y01' = a, yo1” = 0, ax+b=x, a=1, b=0, y01=x, y”+y=2ex, y02=aex, y02'=aex, y02”=aex, aex+aex=2ex, 2aex=2ex, a=1, y02=ex, y=C1cosx+C2sinx+x+ex. Równanie ortogonalne. y'=-1/y'. y2=4(x-c), pochodna: 2y y' = 4, wstawiam y'= -1/y', y(-1/y')=2, -y/y' = 2 , y'/y= -1/2, ∫dy/y = -1/2 ∫ dx, ..., y=Ce -x/2.