1. ទំព័រដើម
  2. ថ្នាក់ទី ១២
  3. មេរៀនទី ២១
២១
ជំពូកទី ៦ សមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល · មេរៀនទី ២១ · គណិតវិទ្យាថ្នាក់ទី ១២

អនុវត្តន៍នៃសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល

សមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល៤ ផ្នែកសំណួរពហុជ្រើសរើស ១០០

ម៉ូដែលគណិតវិទ្យា និងអនុវត្តន៍ក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ

សមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល គឺជាឧបករណ៍គណិតវិទ្យាដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុត ក្នុងការបង្កើតគំរូ (Mathematical Modeling) ដើម្បីសិក្សាពីបាតុភូតធម្មជាតិ បម្រែបម្រួលរូបវិទ្យា ជីវសាស្ត្រ និងសេដ្ឋកិច្ច។

កំណើនប្រជាជន និងបម្រែបម្រួលបរិមាណ

និយមន័យ

បើអត្រាបម្រែបម្រួលនៃចំនួនប្រជាជន \(P(t)\) នៅខណៈពេល \(t\) សមាមាត្រទៅនឹងចំនួនប្រជាជនដែលមាននៅពេលនោះ នោះគេបានសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល ៖

\[\frac{dP}{dt} = kP \quad{} (k > 0 \text{ ជាថេរអត្រាកំណើន})\]
ចម្លើយទូទៅនៃសមីការនេះគឺ ៖
\[P(t) = P_0 e^{kt}\]
ដែល \(P_0 = P(0)\) ជាចំនួនប្រជាជននៅខណៈដើម \(t = 0\)។

ជាទូទៅ

រយៈពេលដែលចំនួនប្រជាជនកើនឡើងទ្វេដង (Doubling Time \(T_d\)) ៖
គេឱ្យ \(P(T_d) = 2P_0 \iff P_0 e^{k T_d} = 2P_0 \iff e^{k T_d} = 2\)។
ទាញបាន ៖

\[T_d = \frac{\ln 2}{k}\]

ការបំបែកធាតុវិទ្យុសកម្ម និងកន្លះជីវិត

និយមន័យ

អត្រានៃការបំបែកធាតុវិទ្យុសកម្ម \(N(t)\) គឺសមាមាត្រទៅនឹងបរិមាណសារធាតុដែលនៅសល់ ៖

\[\frac{dN}{dt} = -\lambda N \quad{} (\lambda > 0 \text{ ជាថេរបំបែក ឬ Decay constant})\]
ចម្លើយទូទៅនៃសមីការនេះគឺ ៖
\[N(t) = N_0 e^{-\lambda t}\]
ដែល \(N_0 = N(0)\) ជាបរិមាណសារធាតុនៅខណៈដើម \(t = 0\)។

ជាទូទៅ

កន្លះជីវិតនៃសារធាតុវិទ្យុសកម្ម (Half-life \(T_{1/2}\)) ៖
កន្លះជីវិត គឺជារយៈពេលដែលសារធាតុវិទ្យុសកម្មថយចុះអស់ពាក់កណ្តាលនៃបរិមាណដើម ៖

\[N(T_{1/2}) = \frac{N_0}{2} \iff N_0 e^{-\lambda T_{1/2}} = \frac{N_0}{2} \iff e^{-\lambda T_{1/2}} = \frac{1}{2}\]
ទាញបានរូបមន្តទំនាក់ទំនង ៖
\[T_{1/2} = \frac{\ln 2}{\lambda} \quad{} \text{ឬ} \quad{} \lambda = \frac{\ln 2}{T_{1/2}}\]

ច្បាប់ត្រជាក់នៃញូតុន

និយមន័យ

ច្បាប់ត្រជាក់នៃញូតុនចែងថា ៖ អត្រាបម្រែបម្រួលសីតុណ្ហភាពនៃអង្គធាតុមួយ សមាមាត្រទៅនឹងផលដកនៃសីតុណ្ហភាពរបស់អង្គធាតុ និងសីតុណ្ហភាពនៃមជ្ឈដ្ឋានជុំវិញ ៖

\[\frac{dT}{dt} = -k(T - T_m) \quad{} (k > 0)\]
ដែល \(T(t)\) ជាសីតុណ្ហភាពនៃអង្គធាតុនៅខណៈពេល \(t\), \(T_m\) ជាសីតុណ្ហភាពថេរនៃមជ្ឈដ្ឋានជុំវិញ, និង \(k\) ជាមេគុណត្រជាក់។

ជាទូទៅ

តាមវិធីញែកអថេរ គេបាន ៖

\[\frac{dT}{T - T_m} = -k\,dt \implies \ln|T - T_m| = -kt + C \implies T(t) - T_m = A e^{-kt}\]
បើនៅខណៈ \(t = 0\), \(T(0) = T_0\) (សីតុណ្ហភាពដើម) នោះ \(A = T_0 - T_m\)។ ដូចនេះ ៖
\[T(t) = T_m + (T_0 - T_m)e^{-kt}\]

ចលនារបស់វត្ថុក្នុងមជ្ឈដ្ឋានទប់

និយមន័យ

អង្គធាតុមួយមានម៉ាស \(m\) ធ្លាក់ចុះក្រោមក្រោមអំពើនៃកម្លាំងទំនាញ \(P = mg\) និងកម្លាំងទប់នៃខ្យល់ \(F_r = -kv\) (\(k > 0\) ជាមេគុណកកិត)។ តាមច្បាប់ទី២ ញូតុន ៖

\[m\frac{dv}{dt} = mg - kv \iff \frac{dv}{dt} + \frac{k}{m}v = g\]

ជាទូទៅ

សមីការ \(\dfrac{dv}{dt} + \dfrac{k}{m}v = g\) ជាសមីការលីនេអ៊ែលំដាប់ទី១ មិនអូម៉ូសែន ៖

  • ចម្លើយនៃសមីការអូម៉ូសែន ៖ \(v_c = C e^{-\frac{k}{m}t}\)

  • ចម្លើយពិសេសថេរ ៖ \(v_p = \dfrac{mg}{k}\)

  • ចម្លើយទូទៅ ៖ \(v(t) = \dfrac{mg}{k} + C e^{-\frac{k}{m}t}\)

  • បើល្បឿនដើម \(v(0) = 0\) នោះ \(C = -\dfrac{mg}{k}\) នាំឱ្យ ៖

    \[v(t) = \frac{mg}{k}\left(1 - e^{-\frac{k}{m}t}\right)\]

  • កាលណា \(t \to +\infty\), ល្បឿនខិតទៅរក ល្បឿនព្រំដែន (Terminal Velocity) ៖

    \[v_{\text{lim}} = \lim_{t \to +\infty} v(t) = \frac{mg}{k}\]

លំយោលមេកានិចនៃប្រព័ន្ធរ៉ឺស័រ

និយមន័យ

ប្រព័ន្ធម៉ាស-រ៉ឺស័រមានម៉ាស \(m\), ថេរកម្រាញរ៉ឺស័រ \(k > 0\), និងកម្លាំងទប់កកិត \(c \ge 0\) ផ្ទៀងផ្ទាត់សមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែលលំដាប់ទី២ ៖

\[m y'' + c y' + k y = 0\]

  1. លំយោលសេរីគ្មានកកិត (\(c = 0\)) ៖ \(m y'' + k y = 0 \iff y'' + \omega_0^2 y = 0\) ដែល \(\omega_0 = \sqrt{\frac{k}{m}}\) ជាប្រេកង់កែង។
    ចម្លើយទូទៅ ៖ \(y(t) = A\cos\omega_0 t + B\sin\omega_0 t\)។

  2. លំយោលខ្សោយ (\(c^2 - 4mk < 0\)) ៖ ចលនាថយចុះជាលំយោល ៖

    \[y(t) = e^{-\alpha t}(A\cos\beta t + B\sin\beta t) \quad{} \text{ដែល } \alpha = \frac{c}{2m}\]

ឧទាហរណ៍គំរូ និងវិធីសាស្ត្រដោះស្រាយ

ឧទាហរណ៍

(កំណើនបាក់តេរី) នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍មួយ គេសង្កេតឃើញថាបាក់តេរីកើនឡើងតាមច្បាប់កំណើនអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល \(\dfrac{dP}{dt} = kP\)។ នៅពេលចាប់ផ្តើមពិសោធន៍ (\(t = 0\)) គេរាប់ឃើញមានបាក់តេរីចំនួន \(1000\) កោសិកា។ រយៈពេល \(3\) ម៉ោងក្រោយមក បរិមាណបាក់តេរីកើនឡើងដល់ \(4000\) កោសិកា។

  1. កំណត់កន្សោម \(P(t)\) ជាអនុគមន៍នៃពេល \(t\) (គិតជាម៉ោង)។

  2. រកចំនួនបាក់តេរីក្រោយពេលកន្លងផុតទៅ \(5\) ម៉ោង។

  3. តើរយៈពេលប៉ុន្មានម៉ោង ទើបចំនួនបាក់តេរីកើនដល់ \(16000\) កោសិកា?

ដំណោះស្រាយ
  1. សមីការ \(\dfrac{dP}{dt} = kP\) មានចម្លើយទូទៅ \(P(t) = P_0 e^{kt}\)។
    នៅពេល \(t = 0\), \(P(0) = 1000 \implies P_0 = 1000\)។ ដូចនេះ \(P(t) = 1000 e^{kt}\)។
    នៅពេល \(t = 3\), \(P(3) = 4000\) នាំឱ្យ ៖

    \[1000 e^{3k} = 4000 \iff e^{3k} = 4 \iff 3k = \ln 4 \iff k = \frac{\ln 4}{3} = \frac{2\ln 2}{3}\]
    ដូចនេះ កន្សោមអនុគមន៍គឺ ៖
    \[P(t) = 1000 e^{\left(\frac{\ln 4}{3}\right)t} = 1000 \cdot 4^{t/3}\]

  2. ក្រោយពេល \(t = 5\) ម៉ោង ៖

    \[P(5) = 1000 \cdot 4^{5/3} = 1000 \cdot \sqrt[3]{4^5} = 1000 \cdot 4\sqrt[3]{16} = 1000 \cdot 8\sqrt[3]{2} \approx 10080 \text{ កោសិកា}\]

  3. រក \(t\) ដើម្បីឱ្យ \(P(t) = 16000\) ៖

    \[1000 \cdot 4^{t/3} = 16000 \iff 4^{t/3} = 16 = 4^2 \iff \frac{t}{3} = 2 \iff t = 6 \text{ ម៉ោង}\]
    ដូចនេះ រយៈពេល \(6\) ម៉ោង ទើបចំនួនបាក់តេរីកើនដល់ \(16000\) កោសិកា។

ឧទាហរណ៍

(ច្បាប់ត្រជាក់នៃញូតុន) កាហ្វេក្តៅមួយពែងទើបឆុងរួចមានសីតុណ្ហភាព \(95^\circ\text{C}\) ត្រូវបានគេយកមកដាក់លើតុក្នុងបន្ទប់ដែលមានសីតុណ្ហភាពថេរ \(20^\circ\text{C}\)។ រយៈពេល \(5\) នាទីក្រោយមក សីតុណ្ហភាពកាហ្វេថយចុះនៅត្រឹម \(70^\circ\text{C}\)។

  1. រកសមីការសីតុណ្ហភាព \(T(t)\) ជាអនុគមន៍នៃពេល \(t\) (គិតជានាទី)។

  2. គណនាសីតុណ្ហភាពកាហ្វេក្រោយពេលដាក់ចោល \(15\) នាទី។

  3. តើត្រូវចំណាយពេលប៉ុន្មាននាទី ទើបសីតុណ្ហភាពកាហ្វេថយចុះមកដល់ \(40^\circ\text{C}\)?

ដំណោះស្រាយ
  1. តាមច្បាប់ត្រជាក់នៃញូតុន ៖ \(\dfrac{dT}{dt} = -k(T - T_m)\) ដែល \(T_m = 20^\circ\text{C}\)។
    ចម្លើយទូទៅគឺ ៖ \(T(t) = 20 + (T_0 - 20)e^{-kt}\)។
    ដោយ \(T(0) = 95^\circ\text{C}\) នាំឱ្យ \(T(t) = 20 + 75e^{-kt}\)។
    នៅពេល \(t = 5\), \(T(5) = 70^\circ\text{C}\) នាំឱ្យ ៖

    \[20 + 75e^{-5k} = 70 \iff 75e^{-5k} = 50 \iff e^{-5k} = \frac{50}{75} = \frac{2}{3}\]
    នាំឱ្យ \(-5k = \ln\left(\dfrac{2}{3}\right) = -\ln\left(\dfrac{3}{2}\right) \implies k = \dfrac{1}{5}\ln\left(\dfrac{3}{2}\right) \approx 0.0811\)។
    ដូចនេះ សមីការសីតុណ្ហភាពគឺ ៖
    \[T(t) = 20 + 75\left(\frac{2}{3}\right)^{t/5}\]

  2. ក្រោយពេល \(t = 15\) នាទី ៖

    \[T(15) = 20 + 75\left(\frac{2}{3}\right)^{15/5} = 20 + 75\left(\frac{2}{3}\right)^3 = 20 + 75 \cdot \frac{8}{27} = 20 + \frac{200}{9} \approx 42.22^\circ\text{C}\]

  3. រកពេល \(t\) ដែល \(T(t) = 40^\circ\text{C}\) ៖

    \[20 + 75e^{-kt} = 40 \iff 75e^{-kt} = 20 \iff e^{-kt} = \frac{20}{75} = \frac{4}{15}\]
    យកលោការីតនេពែ ៖
    \[-kt = \ln\left(\frac{4}{15}\right) \implies t = \frac{\ln(15/4)}{k} = \frac{\ln(3.75)}{0.0811} \approx 16.3 \text{ នាទី}\]
    ដូចនេះ ត្រូវចំណាយពេលប្រហែល \(16.3\) នាទី។

ឧទាហរណ៍

(ការបំបែកធាតុវិទ្យុសកម្ម និងកាបូន-១៤) ធាតុវិទ្យុសកម្មប៉ូឡូញ៉ូម \(^{210}\text{Po}\) មានកន្លះជីវិត \(140\) ថ្ងៃ។ សន្មតថាបរិមាណវិទ្យុសកម្មបំបែកទៅតាមសមីការ \(\dfrac{dN}{dt} = -\lambda N\)។ គេមានសំណាកប៉ូឡូញ៉ូមដើម \(N_0 = 12\text{ mg}\)។

  1. គណនាថេរបំបែក \(\lambda\) នៃប៉ូឡូញ៉ូម \(^{210}\text{Po}\)។

  2. រកបរិមាណប៉ូឡូញ៉ូមដែលនៅសល់ក្រោយពេល \(70\) ថ្ងៃ។

  3. តើរយៈពេលប៉ុន្មានថ្ងៃ ទើបសំណាកនោះបំបែកអស់ \(90\%\) នៃបរិមាណដើម?

ដំណោះស្រាយ
  1. តាមរូបមន្តទំនាក់ទំនងរវាងកន្លះជីវិត និងថេរបំបែក ៖

    \[\lambda = \frac{\ln 2}{T_{1/2}} = \frac{\ln 2}{140} \approx 0.00495 \text{ ថ្ងៃ}^{-1}\]

  2. ចម្លើយទូទៅគឺ \(N(t) = N_0 e^{-\lambda t} = 12 e^{-\left(\frac{\ln 2}{140}\right)t} = 12 \cdot 2^{-t/140}\)។
    ក្រោយពេល \(t = 70\) ថ្ងៃ ៖

    \[N(70) = 12 \cdot 2^{-70/140} = 12 \cdot 2^{-1/2} = \frac{12}{\sqrt{2}} = 6\sqrt{2} \approx 8.49\text{ mg}\]
    ដូចនេះ នៅសល់ប៉ូឡូញ៉ូមប្រហែល \(8.49\text{ mg}\)។

  3. កាលណាសំណាកបំបែកអស់ \(90\%\) នោះបរិមាណដែលនៅសល់គឺ \(10\%\) នៃ \(N_0\) ពោលគឺ ៖

    \[N(t) = 0.1 N_0 \iff N_0 e^{-\lambda t} = 0.1 N_0 \iff e^{-\lambda t} = 0.1 \iff -\lambda t = \ln(0.1) = -\ln 10\]
    នាំឱ្យ ៖
    \[t = \frac{\ln 10}{\lambda} = \frac{\ln 10}{\frac{\ln 2}{140}} = 140 \cdot \frac{\ln 10}{\ln 2} \approx 140 \cdot 3.3219 \approx 465 \text{ ថ្ងៃ}\]
    ដូចនេះ ត្រូវចំណាយពេលប្រហែល \(465\) ថ្ងៃ។

ឧទាហរណ៍

(ចលនាធ្លាក់ក្នុងមជ្ឈដ្ឋានមានកកិត និងល្បឿនព្រំដែន) វត្ថុមួយមានម៉ាស \(m = 5\text{ kg}\) ត្រូវបានទម្លាក់ពីលើកំពូលអគារខ្ពស់មួយដោយគ្មានល្បឿនដើម (\(v(0) = 0\))។ ក្នុងពេលធ្លាក់ វត្ថុរងកម្លាំងទប់នៃខ្យល់ \(F_r = -kv\) ដែល \(k = 10\text{ kg/s}\) (យក \(g = 9.8\text{ m/s}^2\))។

  1. បង្កើតសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែលនៃចលនា និងកំណត់កន្សោមល្បឿន \(v(t)\)។

  2. គណនាល្បឿនព្រំដែន (Terminal Velocity) \(v_{\text{lim}}\) នៃវត្ថុនោះ។

  3. គណនាល្បឿនវត្ថុនៅខណៈ \(t = 2\text{ s}\)។

ដំណោះស្រាយ
  1. តាមច្បាប់ទីពីរញូតុន ៖ \(m\dfrac{dv}{dt} = mg - kv \iff \dfrac{dv}{dt} + \dfrac{k}{m}v = g\)។
    ជំនួស \(m = 5\text{ kg}, k = 10\text{ kg/s}, g = 9.8\text{ m/s}^2\) ៖

    \[\frac{dv}{dt} + 2v = 9.8\]
    សមីការនេះមានចម្លើយទូទៅ ៖ \(v(t) = Ce^{-2t} + \dfrac{9.8}{2} = Ce^{-2t} + 4.9\)។
    ដោយល្បឿនដើម \(v(0) = 0 \implies C + 4.9 = 0 \implies C = -4.9\)។
    ដូចនេះ កន្សោមល្បឿនគឺ ៖
    \[v(t) = 4.9(1 - e^{-2t}) \text{ (m/s)}\]

  2. ល្បឿនព្រំដែននៅពេល \(t \to +\infty\) គឺ ៖

    \[v_{\text{lim}} = \lim_{t \to +\infty} 4.9(1 - e^{-2t}) = 4.9\text{ m/s}\]

  3. នៅខណៈ \(t = 2\text{ s}\) ៖

    \[v(2) = 4.9(1 - e^{-4}) \approx 4.9(1 - 0.0183) = 4.9 \times 0.9817 \approx 4.81\text{ m/s}\]

ឧទាហរណ៍

(សៀគ្វីអគ្គិសនី RL) សៀគ្វីអគ្គិសនីមួយរួមមានរេស៊ីស្តង់ \(R = 12\,\Omega\) និងប៊ូប៊ីនមានអាំងឌុចតង់ \(L = 3\text{ H}\) តភ្ជាប់ជាស៊េរីជាមួយប្រភពតង់ស្យុងថេរ \(E = 60\text{ V}\)។ សមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែលតាងអាំងតង់ស៊ីតេចរន្ត \(i(t)\) គឺ ៖

\[L\frac{di}{dt} + Ri = E\]
ដោយដឹងថានៅខណៈដើម \(t = 0\) គ្មានចរន្តឆ្លងកាត់ (\(i(0) = 0\))។

  1. រកកន្សោមអាំងតង់ស៊ីតេចរន្ត \(i(t)\) ជាអនុគមន៍នៃពេល \(t\)។

  2. គណនាអាំងតង់ស៊ីតេចរន្តនៅពេលរបបអចិន្ត្រៃយ៍ (\(t \to +\infty\))។

  3. គណនាតម្លៃចរន្តនៅខណៈ \(t = 0.5\text{ s}\)។

ដំណោះស្រាយ
  1. ជំនួសតម្លៃ \(L = 3, R = 12, E = 60\) ចូលក្នុងសមីការ ៖

    \[3\frac{di}{dt} + 12i = 60 \iff \frac{di}{dt} + 4i = 20\]
    ចម្លើយនៃសមីការអូម៉ូសែន \(\dfrac{di}{dt} + 4i = 0\) គឺ \(i_c = Ce^{-4t}\)។
    ចម្លើយពិសេសថេរគឺ \(i_p = \dfrac{20}{4} = 5\)។
    នាំឱ្យចម្លើយទូទៅគឺ ៖ \(i(t) = Ce^{-4t} + 5\)។
    ដោយសារ \(i(0) = 0 \implies C + 5 = 0 \implies C = -5\)។
    ដូចនេះ កន្សោមអាំងតង់ស៊ីតេចរន្តគឺ ៖
    \[i(t) = 5(1 - e^{-4t}) \text{ (A)}\]

  2. នៅរបបអចិន្ត្រៃយ៍ (\(t \to +\infty\)) ៖

    \[I_{\text{max}} = \lim_{t \to +\infty} 5(1 - e^{-4t}) = 5\text{ A}\]

  3. នៅខណៈ \(t = 0.5\text{ s}\) ៖

    \[i(0.5) = 5(1 - e^{-4 \times 0.5}) = 5(1 - e^{-2}) \approx 5(1 - 0.1353) = 5 \times 0.8647 \approx 4.32\text{ A}\]

លំហាត់អនុវត្តន៍

  1. (វិទ្យុសកម្មកាបូន-១៤) ធាតុវិទ្យុសកម្មកាបូន \(^{14}\text{C}\) មានកន្លះជីវិត \(T_{1/2} = 5730 \) ឆ្នាំ ។ នៅក្នុងកំណាយបុរាណវិទ្យាមួយ គេរកឃើញបំណែកឈើបុរាណមួយ ដែលមានបរិមាណ \(^{14}\text{C}\) នៅសល់តែ \(35\%\) នៃបរិមាណដែលមានក្នុងរុក្ខជាតិរស់នៅបច្ចុប្បន្នប៉ុណ្ណោះ។ គណនាអាយុកាលនៃបំណែកឈើបុរាណនោះ។

  2. (ល្បឿនធ្លាក់នៃឆត្រយោង) អ្នកលោតឆត្រយោងម្នាក់មានម៉ាសសរុបរួមទាំងឆត្រ \(m = 80\text{ kg}\) លោតចេញពីយន្តហោះ។ កម្លាំងទប់នៃខ្យល់គឺ \(F_r = -kv\) ដែល \(k = 16\text{ kg/s}\) (យក \(g = 9.8\text{ m/s}^2\))។

    1. សរសេរសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែលនៃចលនា និងកំណត់ល្បឿន \(v(t)\) ជាអនុគមន៍នៃ \(t\) បើល្បឿនដើម \(v(0) = 0\)។

    2. គណនាល្បឿនព្រំដែន (Terminal velocity) របស់អ្នកលោតឆត្រយោង។

    3. គណនាល្បឿននៅខណៈ \(t = 5\text{ s}\)។

  3. (សីតុណ្ហភាពដែកក្តៅ) ដុំដែកមួយត្រូវបានដុតកម្តៅរហូតដល់ \(800^\circ\text{C}\) រួចគេទម្លាក់វាទៅក្នុងធុងទឹកត្រជាក់ដែលមានសីតុណ្ហភាពថេរ \(25^\circ\text{C}\)។ រយៈពេល \(2\) នាទីក្រោយមក សីតុណ្ហភាពដុំដែកថយចុះមកនៅត្រឹម \(200^\circ\text{C}\)។

    1. កំណត់សមីការសីតុណ្ហភាព \(T(t)\) នៃដុំដែក។

    2. តើរយៈពេលប៉ុន្មាននាទី ទើបសីតុណ្ហភាពដុំដែកថយមកត្រឹម \(50^\circ\text{C}\)?

  4. (លំយោលរ៉ឺស័រ) វត្ថុមួយមានម៉ាស \(m = 2\text{ kg}\) ភ្ជាប់នឹងរ៉ឺស័រដែលមានថេរកម្រាញ \(k = 50\text{ N/m}\) និងកម្លាំងទប់កកិត \(c = 12\text{ N}\cdot\text{s/m}\)។ នៅខណៈដើម \(t = 0\) គេទាញវត្ថុឱ្យឃ្លាតពីទីតាំងលំនឹងប្រវែង \(0.5\text{ m}\) ទៅខាងស្តាំ រួចលែងដោយគ្មានល្បឿនដើម។

    1. បង្កើតសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែលតាងចលនារបស់វត្ថុ។

    2. ដោះស្រាយសមីការដើម្បីរកសមីការទីតាំង \(y(t)\) នៃវត្ថុ។

    3. កំណត់ខណៈពេលដែលវត្ថុឆ្លងកាត់ទីតាំងលំនឹងជាលើកដំបូង។

  5. (សៀគ្វីអគ្គិសនី RLC) សៀគ្វីតភ្ជាប់ជាស៊េរីមានរេស៊ីស្តង់ \(R = 10\,\Omega\), អាំងឌុចតង់ \(L = 0.5\text{ H}\), និងកាប៉ាស៊ីទ័រ \(C = 0.02\text{ F}\) ភ្ជាប់នឹងប្រភពតង់ស្យុងថេរ \(E = 12\text{ V}\)។ សមីការបន្ទុកអគ្គិសនី \(q(t)\) គឺ ៖

    \[L q'' + R q' + \frac{1}{C} q = E\]
    ដោយដឹងថាបន្ទុកដើម \(q(0) = 0\) និងចរន្តដើម \(i(0) = q'(0) = 0\)។ ចូរកំណត់កន្សោមបន្ទុកអគ្គិសនី \(q(t)\) និងចរន្តអគ្គិសនី \(i(t) = q'(t)\)។

ចម្លើយ និងដំណោះស្រាយ

បើកមើលចម្លើយ និងដំណោះស្រាយលម្អិត
enhanced, colframe=col1, colback=white, colbacktitle=col1, coltitle=white, boxrule=1.5pt, arc=3mm, halign=center, halign title=center, title= តារាងចម្លើយសំណួរពហុជ្រើសរើស (MCQ 100) — មេរៀនទី ៣, width=0.92, top=3.5mm, bottom=3.5mm, left=0pt, right=0pt
ល.រ ចម្លើយ ល.រ ចម្លើយ ល.រ ចម្លើយ ល.រ ចម្លើយ ល.រ ចម្លើយ
១ គ ២១ គ ៤១ គ ៦១ គ ៨១ ក
២ ក ២២ ខ ៤២ ខ ៦២ ខ ៨២ ខ
៣ ក ២៣ ក ៤៣ ក ៦៣ ឃ ៨៣ ក
៤ ក ២៤ ក ៤៤ គ ៦៤ ក ៨៤ ក
៥ ខ ២៥ ខ ៤៥ ខ ៦៥ ខ ៨៥ គ
៦ ក ២៦ ក ៤៦ ក ៦៦ ក ៨៦ ខ
៧ ក ២៧ ក ៤៧ ក ៦៧ ក ៨៧ ក
៨ ខ ២៨ គ ៤៨ ឃ ៦៨ គ ៨៨ ខ
៩ ខ ២៩ ខ ៤៩ ខ ៦៩ ក ៨៩ គ
១០ ក ៣០ ក ៥០ ក ៧០ ខ ៩០ ក
១១ ក ៣១ ឃ ៥១ គ ៧១ ឃ ៩១ ឃ
១២ ក ៣២ ខ ៥២ ក ៧២ ក ៩២ ខ
១៣ ក ៣៣ ក ៥៣ ឃ ៧៣ គ ៩៣ ក
១៤ ក ៣៤ គ ៥៤ ខ ៧៤ ខ ៩៤ គ
១៥ ក ៣៥ ក ៥៥ ក ៧៥ ក ៩៥ ឃ
១៦ ខ ៣៦ ឃ ៥៦ ខ ៧៦ គ ៩៦ ក
១៧ ខ ៣៧ ខ ៥៧ គ ៧៧ ក ៩៧ ខ
១៨ ក ៣៨ ក ៥៨ ក ៧៨ ឃ ៩៨ គ
១៩ ខ ៣៩ គ ៥៩ ខ ៧៩ ខ ៩៩ ក
២០ ខ ៤០ គ ៦០ ក ៨០ ក ១០០ ខ

.

ដំណោះស្រាយលម្អិតនៃលំហាត់អនុវត្តន៍
លំហាត់ទី ១

(វិទ្យុសកម្មកាបូន-១៤) ធាតុវិទ្យុសកម្មកាបូន \(^{14}\text{C}\) មានកន្លះជីវិត \(T_{1/2} = 5730 \) ឆ្នាំ ។ នៅក្នុងកំណាយបុរាណវិទ្យាមួយ គេរកឃើញបំណែកឈើបុរាណមួយ ដែលមានបរិមាណ \(^{14}\text{C}\) នៅសល់តែ \(35\%\) នៃបរិមាណដើម។ គណនាអាយុកាលនៃបំណែកឈើបុរាណនោះ។

ដំណោះស្រាយ

ច្បាប់បំបែកវិទ្យុសកម្ម ៖ \(N(t) = N_0 e^{-kt}\)។
ថេររលាយ ៖ \(k = \dfrac{\ln 2}{T_{1/2}} = \dfrac{\ln 2}{5730} \approx 1.2097 \times 10^{-4} \) ឆ្នាំ \(^{-1}\)។
នៅពេល \(N(t) = 0.35 N_0\) ៖
\(e^{-kt} = 0.35 \implies t = -\dfrac{\ln(0.35)}{k} \approx 8679 \) ឆ្នាំ ។
ដូចនេះ ៖
\(\boxed{t \approx 8679 \text{ ឆ្នាំ (ប្រហែល ៨៦៧៩ ឆ្នាំ)}}\)

លំហាត់ទី ២

(ល្បឿនធ្លាក់នៃឆត្រយោង) អ្នកលោតឆត្រយោងមានម៉ាសសរុប \(m = 80\text{ kg}\) លោតចេញពីយន្តហោះ។ កម្លាំងទប់ខ្យល់គឺ \(F_r = -kv\) ដែល \(k = 16\text{ kg/s}\) (\(g = 9.8\text{ m/s}^2\))។

  1. សរសេរសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល និងកំណត់ល្បឿន \(v(t)\) បើ \(v(0) = 0\)។

  2. គណនាល្បឿនព្រំដែន (Terminal velocity)។

  3. គណនាល្បឿននៅខណៈ \(t = 5\text{ s}\)។

ដំណោះស្រាយ

ក  តាមច្បាប់ញូតុន ៖ \(m\dfrac{dv}{dt} = mg - kv\)
\(\iff \dfrac{dv}{dt} + 0.2v = 9.8\)។
ចម្លើយទូទៅ ៖ \(v(t) = Ce^{-0.2t} + 49\)។
\(v(0) = 0 \implies C = -49\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{v(t) = 49(1 - e^{-0.2t}) \text{ (m/s)}}\)

ខ  ល្បឿនព្រំដែន ៖
\(v_{\text{lim}} = \lim_{t \to +\infty} v(t) = \dfrac{mg}{k} = 49\text{ m/s}\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{v_{\text{lim}} = 49\text{ m/s} = 176.4\text{ km/h}}\)

គ  នៅខណៈ \(t = 5\text{ s}\) ៖
\(v(5) = 49(1 - e^{-1}) \approx 30.97\text{ m/s}\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{v(5) \approx 30.97\text{ m/s}}\)

លំហាត់ទី ៣

(សីតុណ្ហភាពដែកក្តៅ) ដុំដែកដុតកម្តៅដល់ \(800^\circ\text{C}\) ទម្លាក់ក្នុងទឹកថេរ \(25^\circ\text{C}\)។ ក្រោយមក \(2\) នាទី សីតុណ្ហភាពថយមក \(200^\circ\text{C}\)។
ក កំណត់សមីការ \(T(t)\)។ ខ រក \(t\) ពេលសីតុណ្ហភាពថយមក \(50^\circ\text{C}\)។

ដំណោះស្រាយ

ក  ច្បាប់ត្រជាក់ញូតុន ៖
\(\dfrac{dT}{dt} = -k(T - 25) \implies T(t) = 25 + Ce^{-kt}\)។
\(T(0) = 800 \implies C = 775\)។
\(T(2) = 200 \implies 25 + 775e^{-2k} = 200 \implies e^{-2k} = \dfrac{7}{31}\)
\(\implies k \approx 0.744\)។ ដូចនេះ ៖ \(\boxed{T(t) = 25 + 775e^{-0.744t}}\)

ខ  រក \(t\) ពេល \(T(t) = 50^\circ\text{C}\) ៖
\(25 + 775e^{-kt} = 50 \implies e^{-kt} = \dfrac{1}{31}\)
\(\implies t = \dfrac{\ln 31}{0.744} \approx 4.61 \) នាទី ។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{t \approx 4.61 \text{ នាទី (៤ នាទី ៣៧ វិនាទី)}}\)

លំហាត់ទី ៤

(លំយោលរ៉ឺស័រ) វត្ថុមានម៉ាស \(m = 2\text{ kg}\) ភ្ជាប់នឹងរ៉ឺស័រ \(k = 50\text{ N/m}\) និងកកិត \(c = 12\text{ N}\cdot\text{s/m}\)។ នៅ \(t = 0\) គេទាញ \(0.5\text{ m}\) ទៅស្តាំ រួចលែងដោយគ្មានល្បឿនដើម។
ក សរសេរសមីការចលនា។  ខ រកទីតាំង \(y(t)\)។  គ រកខណៈឆ្លងកាត់លំនឹងលើកដំបូង។

ដំណោះស្រាយ

ក  សមីការចលនា ៖ \(2y'' + 12y' + 50y = 0 \implies\) \(\boxed{y'' + 6y' + 25y = 0}\)

ខ  សមីការសម្គាល់ ៖ \(r^2 + 6r + 25 = 0 \implies r = -3 \pm 4i\)។
\(y(t) = e^{-3t}(C_1\cos 4t + C_2\sin 4t)\)។
\(y(0) = 0.5 \implies C_1 = \dfrac{1}{2} \ , \ y'(0) = 0 \implies C_2 = \dfrac{3}{8}\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y(t) = e^{-3t}\left(\dfrac{1}{2}\cos 4t + \dfrac{3}{8}\sin 4t\right)}\)

គ  ឆ្លងកាត់លំនឹងលើកដំបូង ៖
\(y(t) = 0 \implies \tan 4t = -\dfrac{4}{3} \implies 4t \approx 2.2143\)
\(\implies t = \dfrac{2.2143}{4} \approx 0.554\text{ s}\)។ ដូចនេះ ៖ \(\boxed{t \approx 0.554\text{ s}}\)

លំហាត់ទី ៥

(សៀគ្វីអគ្គិសនី RLC) សៀគ្វីស៊េរី \(R = 10\,\Omega, L = 0.5\text{ H}, C = 0.02\text{ F}, E = 12\text{ V}\)។ សមីការបន្ទុក ៖ \(L q'' + R q' + \dfrac{1}{C} q = E\) ដោយ \(q(0) = 0, q'(0) = 0\)។ កំណត់កន្សោមបន្ទុក \(q(t)\) និងចរន្ត \(i(t) = q'(t)\)។

ដំណោះស្រាយ

សមីការបន្ទុក ៖ \(0.5q'' + 10q' + 50q = 12\)
\(\iff q'' + 20q' + 100q = 24\)។
\(r = -10 \implies q_h = (C_1 t + C_2)e^{-10t} \ , \ q_p = 0.24\text{ C}\)។
\(q(0) = 0 \implies C_2 = -0.24 \ , \ q'(0) = 0 \implies C_1 = -2.4\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{q(t) = 0.24 - (2.4t + 0.24)e^{-10t}}\)

កន្សោមចរន្តអគ្គិសនី ៖
\(i(t) = q'(t) = 24t e^{-10t}\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{i(t) = 24t e^{-10t} \text{ (A)}}\)

ដំណោះស្រាយកម្រងវិញ្ញាសាប្រឡងបាក់ឌុប (២០១៤-២០២៦)
បាក់ឌុប ២០១៤

គេឱ្យសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល \((E) \ : \ y' - 3y = 0\) ៖

  1. ដោះស្រាយសមីការ \((E)\)

  2. រកអនុគមន៍ \(f(x)\) ដែល \(f(0) = 2\)

ដំណោះស្រាយ

ក ដោះស្រាយសមីការ \((E)\) ៖
សមីការមានរាង \(y' - ay = 0\) ជាមួយ \(a = 3\)។
ចម្លើយទូទៅគឺ ៖

\[y = Ce^{3x} \quad{} (C \in \mathbb{R})\]
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = Ce^{3x} \quad{} (C \in \mathbb{R})}\)

ខ រកអនុគមន៍ចម្លើយ \(f(x)\) ៖
ដោយ \(f(0) = 2\) នោះគេបាន ៖

\[Ce^{3(0)} = 2 \iff C = 2\]
ជំនួស \(C = 2\) ចូលក្នុងចម្លើយទូទៅ ៖
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{f(x) = 2e^{3x}}\)

បាក់ឌុប ២០១៥

គេឱ្យសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល \((E) \ : \ y'' - 4y' + 3y = 0\) ៖

  1. ដោះស្រាយសមីការ \((E)\)

  2. រកចម្លើយដែល \(y(0) = 1\) និង \(y'(0) = 5\)

ដំណោះស្រាយ

ក ដោះស្រាយសមីការ \((E)\) ៖
សមីការសម្គាល់ ៖ \(r^2 - 4r + 3 = 0\)
\((r - 1)(r - 3) = 0 \implies r_1 = 1, \ r_2 = 3\)។
ចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\) គឺ ៖

\[y = C_1 e^x + C_2 e^{3x} \quad{} (C_1, C_2 \in \mathbb{R})\]
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = C_1 e^x + C_2 e^{3x}}\)

ខ រកចម្លើយពិសេស ៖
ដេរីវេ ៖ \(y'(x) = C_1 e^x + 3C_2 e^{3x}\)។
តាមលក្ខខណ្ឌដើម ៖

\[\begin{cases} y(0) = C_1 + C_2 = 1 \\ y'(0) = C_1 + 3C_2 = 5 \end{cases}\]
ដកសមីការទាំងពីរ ៖ \(2C_2 = 4 \implies C_2 = 2\)។
នាំឱ្យ \(C_1 = 1 - 2 = -1\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = -e^x + 2e^{3x}}\)

បាក់ឌុប ២០១៦

គេមានសមីការ \((E) \ : \ y'' + 2y' + y = 0\) ៖

  1. រកចម្លើយទូទៅនៃសមីការ \((E)\)

  2. រកចម្លើយ \(g(x)\) ដែលក្រាបកាត់តាម \(A(0, 3)\) និងមានមេគុណប្រាប់ទិសបន្ទាត់ប៉ះត្រង់ \(A\) ស្មើ \(-1\)

ដំណោះស្រាយ

ក រកចម្លើយទូទៅនៃសមីការ \((E)\) ៖
សមីការសម្គាល់ ៖ \(r^2 + 2r + 1 = 0\)
\((r + 1)^2 = 0 \implies r_0 = -1\) (ឫសឌុប)។
ចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\) គឺ ៖

\[y = (C_1 x + C_2)e^{-x} \quad{} (C_1, C_2 \in \mathbb{R})\]
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = (C_1 x + C_2)e^{-x}}\)

ខ រកអនុគមន៍ចម្លើយ \(g(x)\) ៖
ក្រាបកាត់តាម \(A(0, 3) \implies g(0) = C_2 = 3\)។
ដេរីវេ ៖ \(g'(x) = [C_1 - (C_1 x + C_2)]e^{-x}\)។
មេគុណប្រាប់ទិសត្រង់ \(x=0\) គឺ \(g'(0) = -1\) ៖

\[C_1 - C_2 = -1 \implies C_1 - 3 = -1 \implies C_1 = 2\]
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{g(x) = (2x + 3)e^{-x}}\)

បាក់ឌុប ២០១៧

គេឱ្យសមីការ \((E) \ : \ y'' + 9y = 0\) ៖

  1. រកចម្លើយទូទៅនៃសមីការ \((E)\)

  2. រកអនុគមន៍ \(f(x)\) ដែលផ្ទៀងផ្ទាត់ \(f\left(\dfrac{\pi}{6}\right) = 2\) និង \(f'\left(\dfrac{\pi}{6}\right) = 0\)

ដំណោះស្រាយ

ក រកចម្លើយទូទៅនៃសមីការ \((E)\) ៖
សមីការសម្គាល់ ៖ \(r^2 + 9 = 0 \implies r = \pm 3i\)។
ចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\) គឺ ៖

\[y = C_1 \cos 3x + C_2 \sin 3x \quad{} (C_1, C_2 \in \mathbb{R})\]
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = C_1 \cos 3x + C_2 \sin 3x}\)

ខ រកអនុគមន៍ចម្លើយ \(f(x)\) ៖
\(f'(x) = -3C_1 \sin 3x + 3C_2 \cos 3x\)។
ត្រង់ \(x = \dfrac{\pi}{6} \implies 3x = \dfrac{\pi}{2}\) ៖
\(f\left(\dfrac{\pi}{6}\right) = C_1(0) + C_2(1) = 2 \implies C_2 = 2\)
\(f'\left(\dfrac{\pi}{6}\right) = -3C_1(1) + 3C_2(0) = 0 \implies C_1 = 0\)
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{f(x) = 2\sin 3x}\)

បាក់ឌុប ២០១៨

គេមានសមីការ \((E) \ : \ y' + 2y = 4x\) ៖

  1. រក \(a, b\) ដើម្បីឱ្យ \(y_p = ax + b\) ជាចម្លើយពិសេសនៃ \((E)\)

  2. ដោះស្រាយសមីការ \((E_0) \ : \ y' + 2y = 0\)

  3. ទាញរកចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\) រួចកំណត់ចម្លើយដែល \(y(0) = 1\)

ដំណោះស្រាយ

ក រកតម្លៃ \(a\) និង \(b\) ៖
\(y_p' = a\)។ ជំនួសចូល \((E)\) ៖
\(a + 2(ax + b) = 4x \iff 2ax + (a + 2b) = 4x\)
\(\implies \begin{cases} 2a = 4 \implies a = 2 \\ a + 2b = 0 \implies b = -1 \end{cases}\)
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{a = 2, \ b = -1 \ \implies y_p = 2x - 1}\)

ខ ដោះស្រាយសមីការ \((E_0)\) ៖
\(y' + 2y = 0 \implies y_h = Ce^{-2x} \quad{} (C \in \mathbb{R})\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y_h = Ce^{-2x} \quad{} (C \in \mathbb{R})}\)

គ ទាញរកចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\) ៖
\(y = y_h + y_p = Ce^{-2x} + 2x - 1\) (\(C \in \mathbb{R}\))។
តាម \(y(0) = 1\) ៖
\(Ce^0 + 2(0) - 1 = 1 \implies C - 1 = 1 \implies C = 2\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = 2e^{-2x} + 2x - 1}\)

បាក់ឌុប ២០១៩

គេមានសមីការ \((E) \ : \ y'' - 2y' + 5y = 0\) ៖

  1. សរសេរសមីការសម្គាល់នៃ \((E)\) រួចរកឫស

  2. ទាញរកចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\)

  3. កំណត់ចម្លើយពិសេស \(f(x)\) ដែល \(f(0) = 1\) និង \(f'(0) = 3\)

ដំណោះស្រាយ

ក សមីការសម្គាល់ និងឫស ៖
សមីការសម្គាល់ ៖ \(r^2 - 2r + 5 = 0\)
\(\Delta' = (-1)^2 - 5 = -4 = (2i)^2\)
\(\implies r = 1 \pm 2i\) (\(\alpha = 1, \beta = 2\))។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{r = 1 \pm 2i}\)

ខ ចម្លើយទូទៅនៃសមីការ \((E)\) ៖
\(y = e^x(C_1 \cos 2x + C_2 \sin 2x) \ (C_1, C_2 \in \mathbb{R})\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = e^x(C_1 \cos 2x + C_2 \sin 2x)}\)

គ កំណត់ចម្លើយពិសេស \(f(x)\) ៖
\(f(0) = e^0(C_1) = C_1 = 1\)។
\(f'(x) = e^x[(C_1 + 2C_2)\cos 2x + (C_2 - 2C_1)\sin 2x]\)។
\(f'(0) = C_1 + 2C_2 = 3 \implies 1 + 2C_2 = 3 \implies C_2 = 1\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{f(x) = e^x(\cos 2x + \sin 2x)}\)

បាក់ឌុប ២០២០

គេមានសមីការ \((E) \ : \ y'' - 5y' + 6y = 6x - 5\) ៖

  1. កំណត់ពហុធា \(P(x) = ax + b\) ជាចម្លើយពិសេសនៃ \((E)\)

  2. រកចម្លើយទូទៅនៃសមីការ \((E_0) \ : \ y'' - 5y' + 6y = 0\)

  3. ទាញរកចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\)

ដំណោះស្រាយ

ក កំណត់ពហុធា \(P(x)\) ៖
\(P' = a, \ P'' = 0\)។ ជំនួសចូល \((E)\) ៖
\(0 - 5a + 6(ax + b) = 6x - 5\)
\(6ax + (6b - 5a) = 6x - 5\)
\(\implies 6a = 6 \implies a = 1\)
\(6b - 5(1) = -5 \implies 6b = 0 \implies b = 0\)
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{P(x) = x}\)

ខ ដោះស្រាយសមីការ \((E_0)\) ៖
\(r^2 - 5r + 6 = 0 \implies r_1 = 2, \ r_2 = 3\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y_h = C_1 e^{2x} + C_2 e^{3x}}\)

គ ទាញរកចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\) ៖
ចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\) គឺ ៖

\[y = y_h + P(x) = C_1 e^{2x} + C_2 e^{3x} + x\]
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = C_1 e^{2x} + C_2 e^{3x} + x}\)

បាក់ឌុប ២០២១

គេឱ្យសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល \((E) \ : \ 2y' + y = 0\) ៖

  1. ដោះស្រាយសមីការ \((E)\)

  2. កំណត់ \(f(x)\) ដោយដឹងថាក្រាបប៉ះនឹងបន្ទាត់ \(y = -x + 2\) ត្រង់អាប់ស៊ីស \(x = 0\)

ដំណោះស្រាយ

ក ដោះស្រាយសមីការ \((E)\) ៖
\(2y' + y = 0 \iff y' + \dfrac{1}{2}y = 0\)
ចម្លើយទូទៅគឺ ៖

\[y = Ce^{-\frac{1}{2}x} \quad{} (C \in \mathbb{R})\]
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = Ce^{-\frac{1}{2}x} \quad{} (C \in \mathbb{R})}\)

ខ កំណត់អនុគមន៍ចម្លើយ \(f(x)\) ៖
បន្ទាត់ប៉ះត្រង់ \(x = 0\) គឺ \(y = -x + 2\)។
នាំឱ្យ \(f(0) = -0 + 2 = 2\)។
ជំនួសចូលក្នុង \(f(x) = Ce^{-\frac{1}{2}x}\) ៖

\[Ce^0 = 2 \iff C = 2\]
(ផ្ទៀងផ្ទាត់ ៖ \(f'(0) = -1\) ត្រូវគ្នានឹងមេគុណប្រាប់ទិស)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{f(x) = 2e^{-\frac{1}{2}x}}\)

បាក់ឌុប ២០២២

គេឱ្យសមីការ \((E) \ : \ y'' + 4y' + 4y = 8e^{2x}\) ៖

  1. រកចម្លើយទូទៅនៃសមីការ \((E_0) \ : \ y'' + 4y' + 4y = 0\)

  2. កំណត់ចំនួនពិត \(A\) ដើម្បីឱ្យ \(y_p = Ae^{2x}\) ជាចម្លើយពិសេសនៃ \((E)\)

  3. ទាញរកចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\) រួចកំណត់ចម្លើយដែល \(y(0) = 2\) និង \(y'(0) = 0\)

ដំណោះស្រាយ

ក រកចម្លើយទូទៅនៃ \((E_0)\) ៖
\(r^2 + 4r + 4 = 0 \iff (r+2)^2 = 0 \implies r_0 = -2\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y_h = (C_1 x + C_2)e^{-2x}}\)

ខ កំណត់តម្លៃ \(A\) ៖
\(y_p' = 2Ae^{2x}, \ y_p'' = 4Ae^{2x}\)។ ជំនួសចូល \((E)\) ៖
\((4A + 8A + 4A)e^{2x} = 8e^{2x} \iff 16A = 8 \implies A = \dfrac{1}{2}\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{A = \dfrac{1}{2} \ \implies y_p = \dfrac{1}{2}e^{2x}}\)

គ ចម្លើយទូទៅ និងចម្លើយពិសេស ៖
\(y = (C_1 x + C_2)e^{-2x} + \dfrac{1}{2}e^{2x}\)។
\(y(0) = C_2 + \dfrac{1}{2} = 2 \implies C_2 = \dfrac{3}{2}\)។
\(y'(x) = [C_1 - 2(C_1 x + C_2)]e^{-2x} + e^{2x}\)។
\(y'(0) = C_1 - 2C_2 + 1 = 0 \implies C_1 - 3 + 1 = 0 \implies C_1 = 2\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = \left(2x + \dfrac{3}{2}\right)e^{-2x} + \dfrac{1}{2}e^{2x}}\)

បាក់ឌុប ២០២៣

គេឱ្យសមីការ \((E) \ : \ y' + 3y = e^{-3x}\) ៖

  1. ដោះស្រាយសមីការអូម៉ូសែន \(y' + 3y = 0\)

  2. តាមវិធីបម្រែបម្រួលចំនួនថេរ ចូររកចម្លើយទូទៅនៃសមីការ \((E)\)

  3. កំណត់ចម្លើយពិសេសនៃសមីការ \((E)\) ដែល \(y(0) = 5\)

ដំណោះស្រាយ

ក ដោះស្រាយសមីការ \(y' + 3y = 0\) ៖
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y_h = Ce^{-3x} \quad{} (C \in \mathbb{R})}\)

ខ វិធីបម្រែបម្រួលចំនួនថេរ ៖
តាង \(y = C(x)e^{-3x} \implies y' = C'e^{-3x} - 3Ce^{-3x}\)។
ជំនួសចូល \((E)\) ៖
\(C'e^{-3x} - 3Ce^{-3x} + 3Ce^{-3x} = e^{-3x}\)
\(\implies C'(x) = 1 \implies C(x) = x + K\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = (x + K)e^{-3x} \quad{} (K \in \mathbb{R})}\)

គ កំណត់ចម្លើយពិសេស ៖
តាមលក្ខខណ្ឌដើម \(y(0) = 5\) ៖

\[(0 + K)e^0 = 5 \iff K = 5\]
ជំនួស \(K = 5\) ចូលក្នុងចម្លើយទូទៅ ៖
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = (x + 5)e^{-3x}}\)

បាក់ឌុប ២០២៤

គេមានសមីការ \((E) \ : \ y'' + 16y = 4\cos 2x\) ៖

  1. ដោះស្រាយសមីការ \((E_0) \ : \ y'' + 16y = 0\)

  2. កំណត់ចំនួនពិត \(k\) ដើម្បីឱ្យ \(y_p = k\cos 2x\) ជាចម្លើយពិសេសនៃ \((E)\)

  3. សរសេរចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\) រួចកំណត់ចម្លើយដែល \(y(0) = 1\) និង \(y'\left(\dfrac{\pi}{4}\right) = 0\)

ដំណោះស្រាយ

ក ដោះស្រាយ \((E_0)\) ៖
\(r^2 + 16 = 0 \implies r = \pm 4i\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y_h = C_1\cos 4x + C_2\sin 4x}\)

ខ កំណត់តម្លៃ \(k\) ៖
\(y_p'' = -4k\cos 2x\)។ ជំនួសចូល \((E)\) ៖
\(-4k\cos 2x + 16k\cos 2x = 4\cos 2x \iff 12k = 4 \implies k = \dfrac{1}{3}\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{k = \dfrac{1}{3} \ \implies y_p = \dfrac{1}{3}\cos 2x}\)

គ ចម្លើយទូទៅ និងចម្លើយពិសេស ៖
\(y = C_1\cos 4x + C_2\sin 4x + \dfrac{1}{3}\cos 2x\)។
\(y(0) = C_1 + \dfrac{1}{3} = 1 \implies C_1 = \dfrac{2}{3}\)។
\(y'(x) = -4C_1\sin 4x + 4C_2\cos 4x - \dfrac{2}{3}\sin 2x\)។
\(y'\left(\dfrac{\pi}{4}\right) = -4C_2 - \dfrac{2}{3} = 0 \implies C_2 = -\dfrac{1}{6}\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = \dfrac{2}{3}\cos 4x - \dfrac{1}{6}\sin 4x + \dfrac{1}{3}\cos 2x}\)

បាក់ឌុប ២០២៥

គេឱ្យសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល \((E) \ : \ y'' = 3y - 2y'\) ៖

  1. ដោះស្រាយសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល \((E)\)

  2. រកចម្លើយពិសេសមួយនៃ \((E)\) ដែល \(y(0) = 1\) និង \(y'(1) = e\)  (\(e\) ជាចំនួនពិតដែល \(\ln\,e = 1\))

ដំណោះស្រាយ

ក ដោះស្រាយសមីការ \((E)\) ៖
សមីការសមមូល ៖ \(y'' + 2y' - 3y = 0\)។
សមីការសម្គាល់ ៖ \(r^2 + 2r - 3 = 0\)
\((r - 1)(r + 3) = 0 \implies r_1 = 1, \ r_2 = -3\)។
ចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\) គឺ ៖

\[y = C_1 e^x + C_2 e^{-3x} \quad{} (C_1, C_2 \in \mathbb{R})\]
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = C_1 e^x + C_2 e^{-3x}}\)

ខ រកចម្លើយពិសេស ៖
ដេរីវេ ៖ \(y'(x) = C_1 e^x - 3C_2 e^{-3x}\)។
តាមលក្ខខណ្ឌដើម ៖

\[\begin{cases} y(0) = C_1 + C_2 = 1 \implies C_2 = 1 - C_1 \\ y'(1) = C_1 e - 3C_2 e^{-3} = e \end{cases}\]
ជំនួស \(C_2 = 1 - C_1\) ចូល ៖
\(C_1 e - 3(1 - C_1)e^{-3} = e\)
\(\iff C_1(e + 3e^{-3}) = e + 3e^{-3} \implies C_1 = 1\)។
នាំឱ្យ \(C_2 = 1 - 1 = 0\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = e^x}\)

បាក់ឌុប ២០២៦

គេមានសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល \((E) \ : \ 2y' + y = 0\) ៖

  1. កំណត់ចម្លើយ \(f(x)\) នៃសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល \((E)\) លើ \(\mathbb{R}\)

  2. កំណត់ចម្លើយនៃ \((E)\) ដែលផ្ទៀងផ្ទាត់ ៖ \(a.\; f(1) = 1\)  ; \(b.\; f(2) = [f(1)]^2\)  ; \(c.\; \lim\limits_{x \to -\infty} f(x) = +\infty\)

ដំណោះស្រាយ

១ កំណត់ចម្លើយ \(f(x)\) នៃសមីការ \((E)\) ៖
សមីការ \(2y' + y = 0 \iff y' + \dfrac{1}{2}y = 0\)។
ចម្លើយទូទៅលើ \(\mathbb{R}\) គឺ ៖

\[f(x) = Ce^{-\frac{1}{2}x} \quad{} (C \in \mathbb{R})\]
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{f(x) = Ce^{-\frac{1}{2}x} \quad{} (C \in \mathbb{R})}\)

២ កំណត់ចម្លើយតាមលក្ខខណ្ឌ ៖
\(a.\) បើ \(f(1) = 1 \implies Ce^{-\frac{1}{2}} = 1 \implies C = \sqrt{e}\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{f(x) = \sqrt{e}\,e^{-\frac{1}{2}x} = e^{\frac{1-x}{2}}}\)

\(b.\) បើ \(f(2) = [f(1)]^2\) ៖
\(f(2) = Ce^{-1}\) និង \([f(1)]^2 = C^2 e^{-1}\)។
\(Ce^{-1} = C^2 e^{-1} \iff C(1 - C) = 0\)
\(\implies C = 0\) ឬ \(C = 1\)។
ដូចនេះ ៖ \(f(x) = 0\)  ឬ  \(f(x) = e^{-\frac{1}{2}x}\)

\(c.\) បើ \(\lim\limits_{x \to -\infty} f(x) = +\infty\) ៖
ពេល \(x \to -\infty \implies e^{-\frac{1}{2}x} \to +\infty\)។
ដូច្នេះ \(\lim\limits_{x \to -\infty} f(x) = +\infty \iff C > 0\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{f(x) = Ce^{-\frac{1}{2}x} \quad{} (\forall C > 0)}\)

វិញ្ញាសាត្រៀមទី១

គេឱ្យសមីការ \((E) \ : \ y' - 2y = -4x + 6\) ៖

  1. កំណត់ \(m, n\) ដើម្បីឱ្យ \(g(x) = mx + n\) ជាចម្លើយពិសេសនៃ \((E)\)

  2. ដោះស្រាយសមីការ \(y' - 2y = 0\)

  3. ទាញរកចម្លើយទូទៅ រួចកំណត់ចម្លើយដែលក្រាបកាត់តាម \(O(0, 0)\)

ដំណោះស្រាយ

ក កំណត់តម្លៃ \(m\) និង \(n\) ៖
\(g' = m\)។ ជំនួសចូល \((E)\) ៖
\(m - 2(mx + n) = -4x + 6 \iff -2mx + (m - 2n) = -4x + 6\)
\(\implies -2m = -4 \implies m = 2\)
\(m - 2n = 6 \implies 2 - 2n = 6 \implies n = -2\)
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{m = 2, \ n = -2 \ \implies g(x) = 2x - 2}\)

ខ ដោះស្រាយសមីការ \(y' - 2y = 0\) ៖
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y_h = Ce^{2x} \quad{} (C \in \mathbb{R})}\)

គ ចម្លើយទូទៅ និងចម្លើយពិសេស ៖
\(y = Ce^{2x} + 2x - 2\) (\(C \in \mathbb{R}\))។
កាត់តាម \(O(0, 0) \implies Ce^0 - 2 = 0 \implies C = 2\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = 2e^{2x} + 2x - 2}\)

វិញ្ញាសាត្រៀមទី២

គេឱ្យសមីការ \((E) \ : \ y'' - 6y' + 9y = 0\) ៖

  1. សរសេរសមីការសម្គាល់ និងទាញរកចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\)

  2. កំណត់អនុគមន៍ចម្លើយ \(f(x)\) ដែល \(f(0) = 2\) និង \(f'(0) = 7\)

  3. សិក្សាអថេរភាពនៃអនុគមន៍ \(f(x)\) លើកម្រិត \(\mathbb{R}\)

ដំណោះស្រាយ

ក សមីការសម្គាល់ និងចម្លើយទូទៅ ៖
\(r^2 - 6r + 9 = 0 \iff (r - 3)^2 = 0 \implies r_0 = 3\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = (C_1 x + C_2)e^{3x}}\)

ខ កំណត់អនុគមន៍ \(f(x)\) ៖
\(f(0) = C_2 = 2\)។
\(f'(x) = [C_1 + 3(C_1 x + C_2)]e^{3x}\)។
\(f'(0) = C_1 + 3(2) = 7 \implies C_1 = 1\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{f(x) = (x + 2)e^{3x}}\)

គ សិក្សាអថេរភាពនៃ \(f(x)\) ៖
\(f'(x) = (1 + 3x + 6)e^{3x} = (3x + 7)e^{3x}\)។
ដោយ \(e^{3x} > 0 \implies f'(x) = 0 \iff x = -\dfrac{7}{3}\)។
- លើ \(\left(-\infty, -\dfrac{7}{3}\right)\) ៖ \(f'(x) < 0 \implies f\) ចុះ
- លើ \(\left(-\dfrac{7}{3}, +\infty\right)\) ៖ \(f'(x) > 0 \implies f\) កើន
អប្បបរមាធៀប ៖ \(f\left(-\dfrac{7}{3}\right) = -\dfrac{1}{3}e^{-7}\)។
ដូចនេះ ៖ \(f\) មានអប្បបរមា \(-\dfrac{1}{3}e^{-7}\) ត្រង់ \(x = -\dfrac{7}{3}\)

វិញ្ញាសាត្រៀមទី៣

គេឱ្យសមីការ \((E) \ : \ y'' + 4y = 3\sin x\) ៖

  1. រកចម្លើយទូទៅនៃ \((E_0) \ : \ y'' + 4y = 0\)

  2. រកចំនួនពិត \(A\) ដើម្បីឱ្យ \(y_p = A\sin x\) ជាចម្លើយពិសេសនៃ \((E)\)

  3. ទាញរកចម្លើយទូទៅ រួចកំណត់ចម្លើយដែល \(y(0) = 0\) និង \(y'\left(\dfrac{\pi}{2}\right) = 1\)

ដំណោះស្រាយ

ក ចម្លើយទូទៅនៃ \((E_0)\) ៖
\(r^2 + 4 = 0 \implies r = \pm 2i\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y_h = C_1\cos 2x + C_2\sin 2x}\)

ខ កំណត់តម្លៃ \(A\) ៖
\(y_p'' = -A\sin x\)។ ជំនួសចូល \((E)\) ៖
\(-A\sin x + 4A\sin x = 3\sin x \iff 3A = 3 \implies A = 1\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{A = 1 \ \implies y_p = \sin x}\)

គ ចម្លើយទូទៅ និងចម្លើយពិសេស ៖
\(y = C_1\cos 2x + C_2\sin 2x + \sin x\)។
\(y(0) = C_1 = 0\)។
\(y'(x) = 2C_2\cos 2x + \cos x\)។
\(y'\left(\dfrac{\pi}{2}\right) = 2C_2\cos\pi + \cos\dfrac{\pi}{2} = -2C_2 = 1 \implies C_2 = -\dfrac{1}{2}\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = -\dfrac{1}{2}\sin 2x + \sin x}\)

វិញ្ញាសាត្រៀមទី៤

គេមានសមីការ \((E) \ : \ y' + y = \cos x - \sin x\) ៖

  1. បង្ហាញថា \(y_p = \cos x\) ជាចម្លើយពិសេសមួយនៃ \((E)\)

  2. រកចម្លើយទូទៅនៃសមីការ \((E)\)

  3. កំណត់ចម្លើយ \(f(x)\) នៃ \((E)\) ដែលផ្ទៀងផ្ទាត់ \(f(\pi) = -2\)

ដំណោះស្រាយ

ក បង្ហាញថា \(y_p = \cos x\) ជាចម្លើយពិសេស ៖
\(y_p' = -\sin x\)។ ជំនួសចូលអង្គខាងឆ្វេងនៃ \((E)\) ៖
\(y_p' + y_p = -\sin x + \cos x = \cos x - \sin x\)
ស្មើអង្គខាងស្តាំនៃ \((E)\) (ពិត)។
ដូចនេះ ៖ \(y_p = \cos x\) ជាចម្លើយពិសេស

ខ រកចម្លើយទូទៅនៃសមីការ \((E)\) ៖
សមីការអូម៉ូសែន ៖ \(y' + y = 0 \implies y_h = Ce^{-x}\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = Ce^{-x} + \cos x \quad{} (C \in \mathbb{R})}\)

គ កំណត់អនុគមន៍ \(f(x)\) ៖
តាម \(f(\pi) = -2\) ៖
\(Ce^{-\pi} + \cos\pi = -2 \iff Ce^{-\pi} - 1 = -2\)
\(Ce^{-\pi} = -1 \iff C = -e^{\pi}\)។
ជំនួស \(C\) ចូល ៖ \(f(x) = -e^{\pi}e^{-x} + \cos x\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{f(x) = -e^{\pi - x} + \cos x}\)

វិញ្ញាសាត្រៀមទី៥

គេឱ្យសមីការ \((E) \ : \ y'' + 2y' + 2y = 0\) ៖

  1. រកឫសនៃសមីការសម្គាល់ និងទាញរកចម្លើយទូទៅនៃ \((E)\)

  2. រកចម្លើយ \(f(x)\) ដែលក្រាបកាត់តាម \(A(0, 1)\) និងបន្ទាត់ប៉ះត្រង់ \(A\) ស្របនឹងបន្ទាត់ \(y = x\)

ដំណោះស្រាយ

ក សមីការសម្គាល់ និងចម្លើយទូទៅ ៖
\(r^2 + 2r + 2 = 0 \implies \Delta' = 1 - 2 = -1 = i^2\)
\(\implies r = -1 \pm i\) (\(\alpha = -1, \beta = 1\))។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{y = e^{-x}(C_1\cos x + C_2\sin x)}\)

ខ កំណត់អនុគមន៍ចម្លើយ \(f(x)\) ៖
កាត់តាម \(A(0, 1) \implies f(0) = C_1 = 1\)។
បន្ទាត់ប៉ះត្រង់ \(A\) ស្របនឹង \(y = x \implies f'(0) = 1\)។
\(f'(x) = e^{-x}[(-C_1 + C_2)\cos x - (C_1 + C_2)\sin x]\)។
\(f'(0) = -C_1 + C_2 = 1 \implies -1 + C_2 = 1 \implies C_2 = 2\)។
ដូចនេះ ៖ \(\boxed{f(x) = e^{-x}(\cos x + 2\sin x)}\)

សំណួរពហុជ្រើសរើស

ជ្រើសរើសចម្លើយត្រឹមត្រូវតែមួយ រួចចុច «ពិនិត្យ»។ ចម្លើយរបស់អ្នកត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងកុំព្យូទ័រនេះ។

✎ សំណួរទី ១–១០

✎ សំណួរទី ១១–២០

✎ សំណួរទី ២១–៣០

✎ សំណួរទី ៣១–៤០

✎ សំណួរទី ៤១–៥០

✎ សំណួរទី ៥១–៦០

✎ សំណួរទី ៦១–៧០

✎ សំណួរទី ៧១–៨០

✎ សំណួរទី ៨១–៩០

✎ សំណួរទី ៩១–១០០

តេស្តសមត្ថភាព ៖ មេរៀនទី ២១ អនុវត្តន៍នៃសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល — ៥០ សំណួរ · ៩០ នាទី

ចាប់ផ្ដើមតេស្ត