Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
College aantekeningen

System of First Order Differential Equations

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
24
Geüpload op
20-07-2021
Geschreven in
2020/2021

This notes is about the system of first order differential equations. There's also exercises questions and answers for it.

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

System of First-order Linear Differential Equations




CHAPTER 3
SYSTEM OF FIRST-ORDER LINEAR
DIFFERENTIAL EQUATIONS
Concept Mapping
System of first-order linear
differential equations

Formation and solution



Homogeneous Nonhomogeneous
' AY Y= AY+G

Matrix A has:
Case 1: Real and different Method of Variation of
eigenvalues undetermined parameter
Case 2: Same or repeated coefficient
eigenvalues For any G
For G
Case 3: Complex
number
eigenvalues exponent,
=atBi polynomial,
trigonometry

Modelling of RLC circuit

Objective
At the end ofthis chapter, students should be able to:
(a) solve homogeneous system of first-order linear differential equations
through finding eigenvalues and its corresponding eigenvectors.
(b) solve non homogeneous system of first-order linear differential equations
by using
(1) method of undetermined coefficient.
(ii) variation of parameters.
(c) Model elementary RLC circuit into system of first-order linear
differential equations and solve it.


Key Term (English - Bahasa Melayu)

corresponding eigenvector eigen vektor yang sepadan
eigenvalue nilai eigen
linearly independent bersandar secara linear
matrices matriks
system of first-order linear sistem persamaan pembezaan linear
differential equations peringkat pertama

, System of First-order Lincar Differential Equations



solve system of first-
In chapter, will discuss the analytical method to
this we

order linear differential equations.


Definition
System of First-order Linear Differential Equations
n a more general form, the system of first-order ordinary differential

equations is given as below.


(1)


We call () a linear system if it is linear in yi,y2, -. y,, that is, if it can be

written as
1+a12 t + any, +8,()
- (2)
=az1 +az22 ++azy, +82(X)

,1+,2) +.+ an,+8,(x)

In vector fom, (2) can be written as
Y= AY +G (3)
az1
a21 a22 2 2
where A =| Y =| G=82




nl 2 an
The system is called homogeneous if G=0, so that it is Y'=AY; If G#0,
then (3) is called non-homogeneous. For example, the system
=3+3y»»

is homogeneous; the system
-3+3y, + 8,
V +5y, +4e*,
is non-homogeneous.

We start thediscussion from the solution of system of
first-order linear
differential equations.

Example 3.1... . ***.
Given that a system consists of two first-order linear differential equations.
=3 +3y + 8,
+5y, +4e*
Show that y(x) 3e + - 4 -
=
and y2(x)= -e" +e" + is the
solution of system.

, System of Fist-order Linear Differential Equations




Solution:
Step 1: From )=3e + e - 4 - 9 , hence ) =6e + 6e -12e*.
From y,(x)=-e+e +3, hence y(x) = -2e + 6e*.
Step 2: From y =3y, +3y, +8
313e" +*-4e*-9)+3(-e" +e+})+8
= 9e +3e"-12e-10-3e2 +3e +2+8
=
6e +6e" 12e" -
=
y(x)
From yy +5y, +4e*
-3e+-4e4+s-e+e+)+4*
=3e+*-4e 1-Se +5e ++4e
-2e +6e" =y)
a ) and ,(a) is the solution ofsystem.
T r y Question 1, Exercise 3A



Exercise 3A

1. Show that y ) and y,(x) is the solution of system of first-order linear
differential equations below.
(a) +% ) = e* +e
4y+2 2(x)=2e3 -2e
(b) +4e" r ) = e* +4xe
=- x)=3e" -4xe



3.1 Homogeneous System of First-Order Linear
Differential Equations
In this section, we will learn to solve system of first-order linear
differential equations. We write the system into matrix form, then find the
eigenvalues and its corresponding eigenvectors. Similar to homogeneous
second-order differential equations in Chapter 2, there are 3 cases for
homogeneous system, namely

Case 1: Real and different eigenvalues, A, *, *...,
Case 2: Same or repeated eigenvalues, 4 = /2 . . . = 4,
Case 3: Complex number eigenvalues, 2 =atfi

We start our discussion-with the homogeneous system consists of two
first-order lincar differential equations.

Geschreven voor

Instelling
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
20 juli 2021
Aantal pagina's
24
Geschreven in
2020/2021
Type
College aantekeningen
Docent(en)
Mr. chew
Bevat
Alle colleges

Onderwerpen

$8.49
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
sitinuraini

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
sitinuraini Universiti Tun Hussein Onn
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
-
Lid sinds
4 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
7
Laatst verkocht
-

0.0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen