no slide titlemath.sut.ac.th/~jessada/metal/higher-order-ode.pdfการหารพหุนาม...

77

Upload: others

Post on 08-Aug-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 2: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 3: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 4: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 5: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 6: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 7: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

4 '' 4 ' 0, (0) 0, '(0) 0y y y y y+ + = = =

Page 8: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 9: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 10: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 11: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 12: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

พิจารณา f1=x, f2=1-x, f3=1+x

Page 13: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 14: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 15: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 16: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 17: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 18: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 19: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 20: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 21: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

จงหาค่า Wronskian ของฟังกช์นั 2 2, , ,x xx x e e

Page 22: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

จงหาค่า Wronskian ของฟังกช์นั 2,cos , ,x xx x e e

Page 23: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

การหารพหุนาม

การหารพหุนาม ท าไดโ้ดยการหารยาว ซ่ึงในการหารน้ีเราจะได ้ผลหาร (quotient) และ เศษเหลือ(remainder)

Page 24: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

จงหาผลหารและเศษเหลือของพหุนาม เม่ือตอ้งการหารพหุนาม ดว้ย3( ) 1P x x= − 1x −

Page 25: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

พหุนาม = ตวัหาร x ผลหาร + เศษเหลือ

ถ้าเศษเหลือมีค่าเป็น 0พหุนาม = ตวัหาร x ผลหาร

ตวัประกอบ (factor)

Page 26: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

3 2 21 ( 1)( 1) 2x x x x x− + + = − + +

เศษเหลือ (remainder) คือ 23 2 22 ( 1)( 1) 1x x x x x− + − = − + −

เศษเหลือ (remainder) คือ -13 2 21 ( 1)( 1)x x x x x− + − = − +

ตวัประกอบ (factor)

Page 27: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

3 21 ( 1)( 1)x x x x− = − + +

ตวัประกอบของ 3 1x −

3 21 ( 1)( 1)x x x x+ = + − +

ตวัประกอบของ 3 1x +

Page 28: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2 5 6 ( 3)( 2)x x x x+ + = + +

ตวัประกอบของ 2 5 6x x+ +

2 22 1 ( 1) ( 1)( 1)x x x x x+ + = + = + +

ตวัประกอบของ 2 2 1x x+ +

Page 29: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

ทฤษฎบีท1 2

1 2 1 0( ) n n

n nP x a x a x a x a x a−

−= + + + + +

เศษเหลือจากการหารพหุนาม

ดว้ย x a− คือ ( )P a

Page 30: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

จงหาเศษเหลือของพหุนาม เม่ือตอ้งการหารพหุนามดว้ย3( ) 1P x x= − 1x −

ตัวอย่าง

Page 31: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

1

1 1 0 0n n

n na x a x a x a−

−+ + + + =

รากของสมการ(root of the equation.)

Page 32: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

1

1 1 0 0n n

n na x a x a x a−

−+ + + + =

รากของสมการ(roots of the equation.)

Page 33: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

รากของสมการพหุนาม

รากของสมการพหุนาม (roots of the equation)คือ ค่า x0 ท่ีท าใหส้มการพหุนามมีค่าเท่ากบั 0

0( ) 0P x =

1

0 1 0 1 0 0 0n n

n na x a x a x a−

−+ + + + =

หรือ

Page 34: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

3 1 0x − =

ตัวอย่างมีรากของสมการคือ x=

2 5 6 0x x+ + = มีรากของสมการคือ

Page 35: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2 1 0x + = มีรากของสมการคือ

10( 1) 0x+ = มีรากของสมการคือ

Page 36: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

1

0 1 0 1 0 0

n n

n na x a x a x a−

−+ + + +ถา้พหุนาม

สามารถแยกตวัประกอบ (factor)ไดเ้ป็น

0 1 0 0 ( ) ( )n

na x a x a x a R x+ + + = −

a จะเป็นรากของสมการพหุนาม1

0 1 0 1 0 0 0n n

n na x a x a x a−

−+ + + + =

Page 37: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

ตัวอย่าง3 1 ( )( )x − =

รากของสมการพหุนาม 3 1 0x − = คือ

Page 38: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2 5 6 ( 3)( 2)x x x x+ + = + +

รากของสมการพหุนาม 2 5 6 0x x+ + = คือ

Page 39: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

วธีิการหารากของสมการพหุนามระดบัขั้นสองMethod for finding roots of quadratic equations

2 0ax bx c+ + =

2 4

2

b b acx

a

− −=

Page 40: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2

1

4

2

b b acx

a

− + −=

2 4 0b ac− 1.2 0ax bx c+ + =

มีสองรากท่ีแตกต่างกนัคือ

2

2

4

2

b b acx

a

− − −=

Page 41: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2

bx

a

−=

2 4 0b ac− =2.2 0ax bx c+ + =

มีเพียงรากเดียว คือ

Page 42: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2 4 0b ac− 3.2 0ax bx c+ + =

หาผลเฉลยท่ีเป็นจ านวนจริงไม่ได้

Page 43: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2 5 6 0x x− + =จงหารากของสมการ

Page 44: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

ถา้พหุนามสามารถแยกตวัประกอบ (factor)ได้เรากจ็ะไดร้ากของสมการ และในทางกลบักนั ถา้ไดร้ากของสมการพหุนาม เรากจ็ะสามารถแยกตวัประกอบได้

Page 45: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2 5 6 0x x− + = มีรากคือ

ดงันั้นพหุนามสามารถแยกตวัประกอบไดเ้ป็น

2 5 6x x− +

Page 46: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2 5 6 0x x+ + = มีรากคือ

ดงันั้นพหุนามสามารถแยกตวัประกอบไดเ้ป็น

2 5 6x x+ +

Page 47: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

มีรากคือ

ดงันั้นพหุนามสามารถแยกตวัประกอบไดเ้ป็น

3 2 1 0x x x− + − = 1

3 2 1 0x x x− + − =

Page 48: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

มีรากคือ

ดงันั้นพหุนามสามารถแยกตวัประกอบไดเ้ป็น

3 2 1 0x x x+ + + = 1−

3 2 1 0x x x+ + + =

Page 49: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

หารสังเคราะห์ (synthetic division)

หารสังเคราะห์เป็นวิ ธีหน่ึงท่ีจะช่วยในการแยกตัวประกอบของพหุนามโดยใชเ้พียงแค่สมัประสิทธ์ิหนา้ เท่านั้นมาท าการค านวณ

nx

Page 50: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2 -3 -4 51

เศษเหลือ

3 22 3 4 5 0x x x− − + =

ตวัอยา่งการหารสงัเคราะห์ท่ีเทียบเท่ากบัการหารพหุนามดว้ย 1x −

Page 51: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

3 2 1 0x x x− + − =

ตวัอยา่งการหารสงัเคราะห์ท่ีเทียบเท่ากบัการหารพหุนามดว้ย 1x −

Page 52: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

3 2 1 0x x x− + − =

ตวัอยา่งการหารสงัเคราะห์ท่ีเทียบเท่ากบัการหารพหุนามดว้ย 1x +

Page 53: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

3 1 0x − =

ตวัอยา่งการหารสงัเคราะห์ท่ีเทียบเท่ากบัการหารพหุนามดว้ย 1x −

Page 54: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

การประยกุตใ์ชห้ารสงัเคราะห์ในการแยกตวัประกอบพหุนาม 1 2

1 2 1 0

n n

n na x a x a x a x a−

−+ + + + +

1 2 1 0 n na a a a a−

0

b

B เป็นค่าท่ีไดจ้ากตัวประกอบของ หารด้วยตัวประกอบของ

0ana

เศษเหลือตอ้งเป็น 0

Page 55: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

จงประยกุตใ์ชห้ารสงัเคราะห์ในการแยกตวัประกอบพหุนาม 3 22 2x x x− − +

Page 56: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

จงประยกุตใ์ชห้ารสงัเคราะห์ในการแยกตวัประกอบพหุนาม 3 22 5 6x x x− − +

Page 57: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

จงประยกุตใ์ชห้ารสงัเคราะห์ในการแยกตวัประกอบพหุนาม 5 4 3 23 9 21 10 24x x x x x− − + − +

Page 58: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 59: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 60: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 61: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 62: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 63: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 64: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 65: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 66: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

(6) (4)14 49 '' 36 0y y y y

Page 67: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

(4) 5 '' 4 0y y y+ + =

(0) 1, '(0) 1, ''(0) 2, '''(0) 1y y y y= = − = =

Page 68: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 69: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 70: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

8( 1)

Page 71: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

2 3( 2 2)

(6) (5) (4)6 18 32 ''' 36 '' 24 ' 8 0y y y y y y y

Page 72: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 73: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 74: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 75: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว
Page 76: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

จงหาผลเฉลยทั่วไปของปัญหาค่าตั้งต้น

Page 77: No Slide Titlemath.sut.ac.th/~jessada/Metal/Higher-Order-ODE.pdfการหารพหุนาม การหารพหุนาม ท าได้โดยการหารยาว

จงหาผลเฉลยทั่วไปของปัญหาค่าตั้งต้น