Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Контрольная Интегралы и дифференциальные уравнения №2

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
23.03.2016
Размер:
144.69 Кб
Скачать

ЧАСТЬ I. ИНТЕГРАЛЫ

Задача 1

Вычислить неопределенные интегралы (пункты A, B, C, D).

 

 

À

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R ln(x2

 

 

 

 

 

 

R

 

 

(14 + 25x + 3x2)dx

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

+ 4)dx

 

 

 

 

(x2

+ 2x 1)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2x 6)dx

 

 

 

 

 

 

 

1

 

esin x sin 2xdx

 

(1 + x)(5 + x)(1 + 2x)

 

 

 

px2

6x + 1

(tg2 2x + tg3 2x)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos3 x sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x x2

 

 

 

 

 

 

3

Rx tg x sec xdx

 

 

 

R

(10x + x2 3)dx

 

 

 

 

 

R

 

(2x 5)dx

 

 

 

 

 

Rctg3(x=4)dx

4

Rex2 (x + x3)dx

 

R

(x2

7x 2)dx

R

 

 

 

(x 1)dx

R

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2

x)(x + 3)

 

 

 

 

 

x2

4x + 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R ex(x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R(x2 8x 16)dx

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosR

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

2)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2x sin 2xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

(x 1)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x3 x2 2x)

 

 

 

x2

4x + 5

 

 

 

 

 

 

 

cos x + 1

6

Rln(px + 1)dx

 

R

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

tg5(2x)dx

 

(2x2

3x + 9)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

2xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x3 16x)

 

 

 

2x2

+ 4x + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re2x arctg exdx

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

Rctg5(3x)dx

 

 

 

(x3 9x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9x x2

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

(5x 9)dx

 

 

 

 

 

 

(2x 1)dx

 

 

 

 

 

 

(x3 6x2 + 9x)

x2 + 2x + 2

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

R

sinR

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

arcsin x

dx

 

 

 

 

(x 4)dx

 

 

 

(x 0; 5)dx

 

 

 

 

4 2x cos 2xdx

 

 

 

 

(x2 + 2x 12)dx

 

 

(2x + 1)dx

9

ecosRx(cos x sin2 x)dx

 

 

 

R

R

 

 

R

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x3

4x2 + 4x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

R

 

arctg xdx

R

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(10 + 2x 3x2)dx

 

 

 

 

 

(x + 3)dx

 

 

 

 

 

 

sin x

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 1)(x 2)(x + 2)

 

 

 

x2 + 8x + 15

 

cos2 x sin4 x

11

Rln(x2

+ x3)dx

R

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5x2

8x 19)dx

 

 

 

 

(x + 8)dx

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

(x 4)(1 + x)(2 + x)

 

 

 

 

 

x2

2x + 5

 

 

sin x + 2

 

 

 

 

 

eRx(sin x + cos x)dx

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R(4x 2)dx

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

(x2

7x + 1)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + x)(3 + x)(x 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

px2

8x

 

 

 

 

 

 

 

1 sin x

 

R

arctg(px)dx

 

 

 

R(4x2

3x 2)dx

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2 3)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + x)2(x 2)

 

p

x2

 

2x + 10

 

 

 

 

cos3 x sin x

14

R

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

arctg xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5x + 3x2 8)dx

p

8xdx

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + x)2(x 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + 6x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos5 x sin x

 

 

R

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4 + 3x + 3x2)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2x

3)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + x)(2 + x)(x 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

cos x

 

 

 

 

15

R x(2 ln x + 1)dx

R

 

 

R

p

 

 

Rcos 3xdx

(1 + x)(2 + x)(x 3)

 

 

 

x2 3x + p

 

 

 

 

 

8

 

1

Задача 2

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной заданными кривыми. Если кривые ограни- чивают несколько фигур, найти площадь меньшей из них. Сделать чертеж.

âàð.

Кривые

 

 

 

1

x2 + y2 = 2; y = x2

2

(x 2)(y + 3) = 6; x + y = 6

3

y = x2 4; x + y = 2

4

x2 + y2 = 3; y2 = 2x

5

y = x2 4x + 3, касательная к ней в точке x = 4, ось OY

6

y2 = 4x; x2 = 4y

7

y = cos x(îäíà àðêà);

x + y = 1

 

2

 

8

y = 1 ; x + y =

5

 

x

2

9

y = x2 4x + 2; x + y = 2

10

x2 + y2 = 1; x + y = 1

11

y = x2; y = (x 2)2,

îñü OX

12

x2 + y2 = 3; x2 = 2y

13

x2 + y2 = 5; x2 = 4y

14

x2 + y2 = 1; y = jxj

15

(x 1)2 + y2 = 1; y = x2

Задача 3

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями. Сделать чертеж.

âàð.

Поверхности

 

 

1

x2 + z2 = 5y2 4; x2 + z2 = (y 2)2

2

y2 + z2 = x; y2 + z2 = x2

3

x2 + z2 = y; y = 1

4

x2 + y2 = 2z; x2 + y2 + z2 = 8

5

x2 + y2 = z2 + 1; z = 1; z = 2

6

y2 + z2 = x2 + 1; y2 + z2 = 2x2

7

y2 + z2 = x2; x2 + y2 + z2 = 8

8

x2 + z2 = y2 + 1; x2 + z2 = 2

9

y2 + z2 = 3x2; x2 + y2 + z2 = 4

10

x2 + z2 = y2 1; y = 2

11

x2 + y2 = z2 1; x2 + y2 = 2(z 1)2

12

x2 + z2 = y2 + 1; x2 + z2 = 5

13

x2 + y2 + z2 = 4; x2 + (y 2)2 + z2 = 4

14

4x2 + y2 + 4z2 = 4; y = 1

15

x2 + y2 + z2 = 5; x2 + y2 = 1

2

Задача 4

Исследовать несобственный интеграл на сходимость (пункты A и B).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1 sin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

x2dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1 ln xdx

 

 

 

 

 

=4 sin x

1

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

R0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

R1

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R0

xp

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

(1 x2)5

 

 

 

 

x3 + 1

 

 

x

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p1 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

x13

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

2

 

 

R4

x2 + p3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

R0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ep

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

(x5 + x3 + 1)5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 + 1

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

3

 

x(ex e x)

 

 

 

+1 x arctg x

 

 

1

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1 (2x + 1) sin(1=2x)

 

 

1psin(1=x)

 

 

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

R0

 

 

p3

 

 

 

dx

 

 

 

R0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

R1

 

 

p5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

1R=2

 

p

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

esin x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x4

 

 

 

 

 

 

x6 + 5x 2

 

1 x

4

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2x

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

1

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

12

 

 

+1 2 3 sin xdx

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xdx

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

p

x5 + 3x4 + 1

 

 

 

 

0

 

ex cos x

 

 

 

 

3

 

 

 

 

x3 + x

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

p3

1 + x2

1

 

 

+

1

 

 

 

 

 

 

 

sin 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

ln(1 + sin x)

 

 

 

 

+

1 arctg x

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

 

 

 

p3 x5 + 2x + 4dx

0

 

 

 

 

 

 

 

 

px3

 

 

 

 

dx

 

13

 

1

 

 

 

 

 

x

dx

 

 

0

 

 

 

p4 1 x4

 

+

1

 

 

 

 

x + sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 + cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

3=x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

1

 

 

 

x3(x sin x)dx

 

 

 

 

 

0

 

 

sin8 x

 

 

 

 

 

 

14

 

1

 

 

 

 

 

px

 

dx

 

 

0

 

(2

x)2 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

1 e

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

sin x

 

 

 

 

 

ln(p

 

+ 1)

dx

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

px2 + 4

 

 

R0

 

sin5 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

R0

 

 

 

 

etg x 1

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

1

 

xdx

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

p

 

 

 

R0

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

ЧАСТЬ II. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ

Задача 5

Классифицировать заданное дифференциальное уравнение первого порядка и найти его общее решение (общий интеграл) (пункты A и B).

âàð.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

dx

 

 

 

+

 

 

 

dy

 

 

= 0

 

 

dy

+

2y

= x3

 

 

x(y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

1)

 

 

 

y(x + 2)

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ye y2 sin ydy = dx + 2xydy

2

 

 

 

4 + y2dx ydy = x2ydy

3

 

p

 

 

dx

 

=

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

xydx = (3x2 + 4y)dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

xy0 y = y3

 

 

 

 

 

 

(y2 + 2y + x2)y0 + 2x = 0

5

 

 

 

 

 

 

y0 tg x = y

 

 

 

 

 

 

 

y0 cos x + y sin x = 1

6

 

 

(3x2 y2)dx = 2xydy

 

 

y0 y = 2xex

8

 

 

 

 

0

=

 

 

 

+ p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 +

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

xy

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

y2

 

x2

y

 

 

y = 6x + 3x2

 

 

 

 

 

 

xy0 = x + y

 

 

 

 

 

 

(xy + x y )dy = dx

9

 

 

 

 

 

 

y0 =

y

2

 

 

 

 

 

 

 

y2dx (2xy + 3)dy = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

10

(xy

 

x)dx + (xy + x

 

y

 

1)dy = 0

 

(y4 + 2x)y0 = y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

= ln y

 

 

 

 

 

 

 

ydx + x2(2 + ln y)dy = xdy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y0

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

xy0 sin

y

+ x = y sin

y

y0 sin x y cos x = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

13

(xy2 + x)dx + (xy2 y)dy = 0

 

y0 + y = e2 p

y

 

14

 

(1 + x)ydx + (1

 

y)xdy = 0

y0 cos x + y sin x = cos x + x sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

xy0

=

3y3 + 14x2y

 

 

 

 

 

 

y0 + y = e x

 

 

 

 

 

2y2 + 7x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 6

Найти частное решение дифференциального уравнения при указанных начальных условиях.

 

 

 

 

Уравнение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(y0)3y00 = 2y(y2 + 2)4; y(0) = 0; y0(0) = 2

 

9

y00(y2 + 1) = 2(y0)2(y y0); y(0) = 2; y0(0) = 45

2

yy00 (y0)2 = y2y0; y(0) = 2; y0(0) = 4

 

10

(y + 1)y00

(y0)2 = (y + 1)2y0; y(0) = 0; y0(0) = 1

3

y00(y2 + 1) = 2y(y0)2; y(0) = 0; y0(0) = 1

 

11

 

y0y00 = 2(2y + 1)2; y(0) = 1; y0(0) = 3

 

yy00 2(y0)2 = y3y0; y(0) = 2; y0(0) = 8

 

 

x((y0)2 + x2)y00

= 2(y0)3; y(1) = 31 ; y0(1) = 1 + p

 

 

4

 

12

2

5

(y2 1)y00 = 2y(y0)2; y(0) = 2; y0(0) = 3

 

13

 

2yy00 (y0)2 = yy0; y(0) = 1; y0(0) = 2

 

y0y00 + y

 

 

 

 

 

x2y00 = (y0)2 2xy0 + 2x2; y(1) = y0(1) = 0

6

2 y2

= 0; y(0) = 1; y0(0) = 1

 

14

7

y

 

2

 

; y

(0) = 1

; y

0(0) =

p

 

 

 

15

y

cos

y

2(

y

2

sin

y

; y

; y

0(0) = 1

 

 

 

yy00 + p( 0)

 

= 2

 

2

 

 

2 00

 

 

0)

 

= 1

(0) = 0

 

 

8

y00 sin 2y = 2(y0)2; y(0) =

; y0(0) = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Задача 7

Составить линейное однородное дифференциальное уравнение, имеющие следующие корни характеристического уравнения. Указать общее решение полученного уравнения.

âàð.

Корни i

 

âàð.

Корни i

 

 

 

 

 

1

1 = 1; 2 = 0; 3 = 1

 

9

1 = 1; 2 = 2; 3 = 3

2

1 = 0; 2 = 1 i; 3 = 1 + i

 

10

1 = 2; 2 = 1 + i; 3 = 1 i

3

1 = 0; 2 = 0; 3 = 2

 

11

1 = 1; 2 = 1; 3 = 2

4

1 = 1; 2 = 1 2i; 3 = 1 + 2i

 

12

1 = 1; 2 = 2 2i; 3 = 2 + 2i

5

1 = 1; 2 = 1 + i; 3 = 1 i

 

13

1 = 0; 2 = 0; 3 = 1

6

1 = 1; 2 = 2 i; 3 = 2 + i

 

14

1 = 1; 2 = 1 + 3i; 3 = 1 3i

7

1 = 1; 2 = 1; 3 = 1

 

15

1 = 1; 2 = 1; 3 = 1

8

1 = 0; 2 = 3 i; 3 = 3 + i

 

 

 

Задача 8

Найти общее решение линейного неоднородного уравнения со специальной правой частью. Найти частное решение этого уравнения при заданных начальных условиях.

âàð.

Уравнение

Начальные условия

 

 

 

 

1

y00 + 4y0 + 4y = 2e 2x + 8x + 12

y(0) = 2;

y0(0) = 1

 

 

 

 

2

y00 5y0 + 4y = 6ex + 4x 9

y(0) = 2;

y0(0) = 3

3

2y00 9y0 + 4y = 7e4x + 4x 13

y(0) = 2;

y0(0) = 7

4

y00 3y0 10y = 7e 2x 20x 6

y(0) = 7;

y0(0) = 3

5

y00 2y0 3y = 12e x + 6x + 7

y(0) = 2;

y0(0) = 2

6

y00 4y0 + 4y = 2e2x 4x + 8

y(0) = 0;

y0(0) = 2

7

y00 + y0 12y = 7e 4x + 24x 14

y(0) = 6;

y0(0) = 0

8

y00 y0 6y = 5e 2x 18x + 3

y(0) = 0;

y0(0) = 3

9

y00 3y0 4y = 10e x 12x 1

y(0) = 3;

y0(0) = 5

10

y00 y0 2 = 9e x 4x 4

y(0) = 7;

y0(0) = 2

11

y00 6y0 + 9y = 2e3x + 9x + 12

y(0) = 4;

y0(0) = 8

12

y00 2y0 15y = 16e5x 15x 17

y(0) = 9;

y0(0) = 3

13

y00 + 2y0 8y = 18e 4x 8x 14

y(0) = 6;

y0(0) = 6

14

y00 4y0 5y = 18e x 10x + 2

y(0) = 4;

y0(0) = 5

15

y00 8y0 + 16y = 2e4x + 16x + 8

y(0) = 3;

y0(0) = 12

5

Задача 9

Указать вид общего решения линейного неоднородного дифференциального уравнения (без вы- числения коэффициентов).

âàð.

 

Уравнение

 

 

 

 

1

y000 5y00 + 9y0 5y = xe2x + x + x2 sin x e2x sin x 6

2

y000 4y00 + 5y0

2y = xex + x2 + cos 2x + ex + ex sin x 4

3

yIV + 4y000 + 5y00 = (cos x)e 2x + e4xx2 x sin xe 2x + cos 2x + 5

4

y000 4y00 y0 + 4y = (3 cos x)e4x + x3ex cos 2x + x2 5x sin xe4x ex sin 2x e x 4

5

y000 6y00 + 10y0 = cos xe3x x3 + xex 3x sin xe3x + 4 + x2 cos 3xe 4x

6

y000 3y00 + y0 + 5y = e2x sin x + x2e x exx cos x + 62ex sin x

7

y000 2y00 + y0

= ex cos 2x + e x + x sin x + ex xe x + x2

8

y000 3y00 + 4y0 2y = (3 cos x + 2x sin x)ex + e 4x + x3ex ex + x2

9

yIV + 2y000 + 2y00 = 1 + xe x sin x x3 + x2 cos x + e 4x

10

y000 + 6y00 + 11y0

+ 6y = e 3x sin 2x + e x + cos 3x + x x2e x

11

yIV y00 = 1 + x2ex xe x sin x + x cos 2x sin 2x

12

y000 3y00 + 3y0 y = xex 1 ex sin x + x3 + x2 cos 2x

13

yIV + 2y000 + y00

= e x + 1 + xe x x2 + e x sin 3x + x cos x

14

yIV y0

= 2 + ex xe x cos 2x + sin 2x + cos x

 

yIV + 4y00 + 4y = x cos 2x + sin p

 

x + 1 xe x + x3 sin 2x + 3

15

2

6