Операционное исчисление. Учебное пособие
.pdfx3. • 宦¤¥-¨¥ ®à¨£¨- « |
¯® ¨§®¡à ¦¥-¨î |
11 |
|||||||||||||||||||||||
69) |
F (p) = |
e 2p |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
p 3p1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
70) |
F (p) = |
e |
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
p + 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
71) |
F (p) = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
p2 + 4p + 5 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
72) |
F (p) = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
p2 + 4p + 3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
73) |
F (p) = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
(p2 + 1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
74) |
F (p) = |
|
|
p |
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
(p2 + 1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
75) |
F (p) = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
p + 2p2 + p3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
76) |
F (p) = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
7 |
3 |
p + p2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
77) |
F (p) = |
2p |
|
+ p |
|
|
|
+ 2p + 2 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|||||||||||||
p5 + 2p4 + 2p3 |
|
||||||||||||||||||||||||
78) |
F (p) = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
p2(p2 + 1) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
79) |
F (p) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p + 2 |
|
|
|
|
: |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
(p + 1)(p 2)(p2 + 4) |
|
||||||||||||||||||||||||
80) |
F (p) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
: |
|
|||||
p4 + 2p3 + 3p2 + 2p + 1 |
|
||||||||||||||||||||||||
81) |
F (p) = |
|
p2 + 2p 1 |
|
|
|
: |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
p3 + 3p2 + 3p + 1 |
|
||||||||||||||||||||||
82) |
F (p) = |
|
p |
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p3 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
83) |
F (p) = |
|
2p + 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
p3 + 4p2 + 5p |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
84) |
F (p) = |
e 3p |
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(p + 1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
85) |
F (p) = |
|
e p |
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
p(p 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
86) |
F (p) = |
|
1 |
|
|
|
|
e 2p + 2e 3p + 3e 4p : |
|
||||||||||||||||
p2 + 1 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
87) |
F (p) = |
e p |
+ |
pe 2p |
|
: |
|
|
|
|
|||||||||||||||
p2 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
e |
pp2 4 |
|
|||||||||||||||||||||
88) |
F (p) = |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
p(p + 1)(p2 + 4) |
|
12 |
|
|
|
|
|
|
x4. ‡ ¤ ç Š®è¨ ¤«ï «¨-¥©-ëå ãà ¢-¥-¨© |
|
|
|
e p |
2e 2p |
|
6e 3p |
|||
89) |
F (p) = |
|
+ |
|
|
+ |
|
: |
p2 |
p3 |
p4 |
||||||
90) |
F (p) = |
e 3p |
|
: |
|
|
|
|
p(p2 + 1) |
|
|
|
x4. •¥è¥-¨¥ § ¤ ç¨ Š®è¨ ¤«ï ®¡ëª-®¢¥--ëå «¨-¥©- -ëå ¤¨ää¥à¥-æ¨ «ì-ëå ãà ¢-¥-¨© á ¯®áâ®ï--묨 ª®íää¨æ¨¥-â ¬¨
• áᬮâਬ ®¡ëª-®¢¥--®¥ «¨-¥©-®¥ ¤¨ää¥à¥-æ¨ «ì-®¥ ãà ¢-¥-¨¥ n { £® ¯®à浪 á ¯®áâ®ï--묨 ª®íää¨æ¨¥-â ¬¨
(1) |
a0 |
dnx(t) |
+ a1 |
dn 1x(t) |
+ : : : + an 1 |
dx(t) |
+ anx(t) = f (t): |
||
dtn |
dtn 1 |
|
dt |
|
’ॡã¥âáï - ©â¨ à¥è¥-¨¥ x(t) í⮣® ãà ¢-¥-¨ï, 㤮¢«¥â¢®àïî饥 - - ç «ì-ë¬ ãá«®¢¨ï¬
(2) |
x(0) = x0; x0(0) = x0 |
; : : : ; x(n 1)(0) = x(n 1): |
|
0 |
0 |
•ãáâì x(t)! X(p); f (t)!F (p); ⮣¤ , ¯à¨¬¥-ïï ª ®¡¥¨¬ ç áâï¬ ãà ¢-¥- -¨ï (??) ¯à¥®¡à §®¢ -¨¥ ‹ ¯« á ¨ ¨á¯®«ì§ãï ⥮६㠮 ¤¨ää¥à¥-æ¨à®¢ - -¨¨ ®à¨£¨- « ¨ ᢮©á⢮ «¨-¥©-®á⨠¯à¥®¡à §®¢ -¨ï ‹ ¯« á , ¯®«ã稬 ¢¬¥áâ® ¤¨ää¥à¥-æ¨ «ì-®£® ãà ¢-¥-¨ï (??) á - ç «ì-묨 ãá«®¢¨ï¬¨ (??) ®¯¥à â®à-®¥ ãà ¢-¥-¨¥
(3)(a0pn + a1pn 1 + : : : + an 1p + an)X(p)
a0(pn 1x0 + pn 2x00 : : : + x(0n 1))
a1(pn 2x0 + pn 3x00 : : : + x(0n 2))
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
an 2(px0 + x00 an 1x0 = F (p):
ˆ§ ãà ¢-¥-¨ï (??) - 室¨¬
(4) |
X(p) = |
F (p)+ n 1(p) |
; |
|
|
'n(p) |
|
x4. ‡ ¤ ç Š®è¨ ¤«ï «¨-¥©-ëå ãà ¢-¥-¨© |
13 |
£¤¥
n 1(p) = a0(pn 1x0 + pn 2x00 : : : + x(0n 1))+
+ a1(pn 2x0 + pn 3x00 : : : + x(0n 2))+
.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
+an 2(px0 + x00 an 1x0);
'n(p) = a0pn + a1pn 1 + : : : + an 1p + an:
‚ëà ¦¥-¨¥ (??) ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ¨§®¡à ¦¥-¨¥ à¥è¥-¨ï x(t) ãà ¢-¥- -¨ï (??). • å®¤ï ¯® X(p) ®à¨£¨- « x(t), ¬ë ¯®«ã稬 à¥è¥-¨¥ § ¤ ç¨ Š®è¨ ¤«ï ãà ¢-¥-¨ï (??).
…᫨ ¬ë ¨¬¥¥¬ -ã«¥¢ë¥ - ç «ì-ë¥ ãá«®¢¨ï, â® ¥áâì
x0 = x00 = : : : = x(0n 1) = 0;
â® à¥è¥-¨¥ ãà ¢-¥-¨ï (??) ¯à¨¬¥â ¢¨¤
F (p)
X(p) = a0pn + a1pn 1 + : : : + an 1p + an :
• ©¤ï ®à¨£¨- « í⮣® ¨§®¡à ¦¥-¨ï, ¯®«ã稬 à¥è¥-¨¥ § ¤ ç¨ Š®è¨ ãà ¢- -¥-¨ï (??) ¯à¨ -ã«¥¢ëå - ç «ì-ëå ãá«®¢¨ïå.
• áᬮâਬ á«ãç © n = 2 { ãà ¢-¥-¨¥ ¢â®à®£® ¯®à浪 .
a0 |
d2x(t) |
+ a1 |
dx(t) |
+ a2x(t) = f (t) |
||
dt2 |
|
dt |
|
á - ç «ì-묨 ãá«®¢¨ï¬¨ x(0) = x0; x0(0) = x00:
’®£¤ , ¥á«¨ x(t)! X(p); f (t)!F (p); â® ¯®«ãç ¥¬ ®¯¥à â®à-®¥ ãà ¢-¥-¨¥ (a0p2 + a1p + a2)X(p) (a0px0 + a0x00 + a1x0) = F (p);
®âªã¤
X(p) = F (p)+ a0px0 + a0x00 + a1x0: a0p2 + a1p + a2
• å®¤ï ¯® ¨§®¡à ¦¥-¨î X(p) ®à¨£¨- « x(t); ¬ë ¯®«ã稬 à¥è¥-¨¥ ¯®áâ - ¢«¥--®© § ¤ ç¨ Š®è¨.
•à¨¬¥à 1. • ©â¨ à¥è¥-¨¥ ãà ¢-¥-¨ï
d2x + 3dx + 2x = t; dt2 dt
㤮¢«¥â¢®àïî饥 - ç «ì-ë¬ ãá«®¢¨ï¬ ¯à¨ t = 0 : x0 = x00 = 0:
14 |
x4. ‡ ¤ ç Š®è¨ ¤«ï «¨-¥©-ëå ãà ¢-¥-¨© |
||
•¥è¥-¨¥: •ãáâì x(t)! X(p): ’ ª ª ª f (t) = t; â® t ! |
1 |
: |
|
p2 |
|||
„ «¥¥ ¯®«ãç ¥¬ |
|
|
|
dxdt |
! pX(p) x(0) = pX(p); |
||
d2x |
! p2X(p) px(0) x0(0) = p2X(p): |
||
dt2 |
‚ १ã«ìâ ⥠¯®«ãç ¥¬ ãà ¢-¥-¨¥ ¤«ï ¨§®¡à ¦¥-¨© (®¯¥à â®à-®¥ ãà ¢-¥- -¨¥)
X(p)(p2 + 3p + 2) = p12
¨ ¥£® à¥è¥-¨¥
1
X(p) = p2(p2 + 3p + 2):
—⮡ë - ©â¨ ¤«ï í⮣® ¨§®¡à ¦¥-¨ï ®à¨£¨- «, à §«®¦¨¬ ¤à®¡ì - í«¥-
¬¥-â à-ë¥ ¤à®¡¨ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
= |
A |
+ |
B |
+ |
C |
+ |
D |
; |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
p2(p2 + 3p + 2) |
p |
p2 |
p + 1 |
p + 2 |
£¤¥ A; B; C; D { -¥®¯à¥¤¥«•¥--ë¥ ª®íää¨æ¨¥-âë.
„«п - 宦¤¥-¨п ª®ндд¨ж¨¥-в®¢ ¯®«гз ¥¬ б«¥¤гойго б¨бв¥¬г га ¢-¥-
-¨© |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
A |
C + D |
= 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3A + B ++2C + D = 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A = |
|
|
5 |
3; B = |
1; |
||||||||||||||
> |
A + 3B = 0; |
|
|
|
= |
|
|
|
|
C = |
|
|
2 |
|
|
2 |
||||||||||||||||
> |
|
|
|
) |
|
|
|
2 |
; D = |
|
1: |
|||||||||||||||||||||
< |
|
2B |
= |
1: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
’®£¤ : |
|
|
|
3 |
|
|
1 |
|
|
1 |
1 |
|
5 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
X(p) = |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
2 |
p |
2 |
p2 |
2 |
p + 1 |
p + 2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
¨ ¯® ä®à¬ã« ¬ ??, ?? ¨ ?? â ¡«¨æë ¨§®¡à ¦¥-¨© - |
á. ?? - 室¨¬ à¥è¥-¨¥ |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
1 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
x(t) = |
|
|
+ |
|
|
t + |
|
e t e 2t: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
•à¨¬¥à 2. •¥è¨âì § ¤ çã Š®è¨ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
x00 + x = 2cost; |
|
|
|
x(0) = 0; |
x0(0) = 1: |
|
|
||||||||||||||||||||||||
•¥è¥-¨¥: |
! X(p); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
x(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
x0(t) |
! pX(p) x(0) = pX(p); |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
x00(t) |
! p2X(p) px(0) x0(0) = p2X(p) + 1; |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
cost ! |
p |
|
|
|
|
|
p2X(p) + 1 + X(p) = |
|
2p |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
; |
|
|
|
: |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
p2 + 1 |
|
|
p2 + 1 |
|
|
x4. ‡ ¤ ç Š®è¨ ¤«ï «¨-¥©-ëå ãà ¢-¥-¨© |
15 |
||||||||
Žâáî¤ |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
2p |
1 |
|
||
X(p) = |
|
|
|
|
|
: |
|||
(p2 + 1)2 |
p2 + 1 |
||||||||
• 室¨¬ ®à¨£¨- « ¤«ï X(p) : |
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
|
|
|
sint; |
|
||
|
|
p2+1 |
|
|
|||||
|
|
2p |
|
t sint: |
|
||||
|
(p2+1)2 |
|
‡- ç¨â X(p)! t sint sint = (t 1)sint ¨ ¯®«ãç ¥¬ à¥è¥-¨¥ ¨á室-®£® ãà ¢-¥-¨ï
x(t) = (t 1)sint:
‡ ¤ ç¨ ¤«ï á ¬®áâ®ï⥫ì-®£® à¥è¥-¨ï
•¥è¨âì á«¥¤ãî騥 ¤¨ää¥à¥-æ¨ «ì-ë¥ ãà ¢-¥-¨ï ¯à¨ § ¤ --ëå - ç «ì-ëå
ãá«®¢¨ïå: |
= et; x(0) = 0; |
x0(0) = |
|
1: |
||||
91) x00 |
+ 3x0 |
|
||||||
92) x00 2x0 |
= e2t; x(0) = x0(0) = 0: |
|
||||||
|
|
|||||||
93) x00 |
+ 2x0 |
3x = e t; |
x(0) |
= 0; |
x0(0) = 1: |
|||
94) x000 |
+ x0 = 1; x(0) = x0(0) |
= x00(0) = 0: |
||||||
95) x00 |
+ 2x0 |
= t sint; |
x(0) = x0(0) |
= 0: |
|
|||
96) x00 |
+ 2x0 |
+ x = sint; |
x(0) = 0; |
x0(0) = 1: |
||||
97) x000 |
x00 |
= sint; |
x(0) = x0(0) = x00(0) = 0: |
98) x00 2x0 + x = et; |
x(0) = 0; x0(0) = 1: |
|||||
99) x000 + 2x00 |
+ 5x0 |
= 0; x(0) = 1; x0(0) = 2: |
||||
100) x00 |
2x0 |
+ 2x = 1; x(0) = x0(0) = 0: |
||||
101) x00 |
+ x0 = cost; |
x(0) = 2; |
x0(0) = 0: |
|||
102) x00 |
+ 2x0 |
+ x = t2; x(0) = 1; x0(0) = 0: |
||||
103) x000 |
+ x00 |
= sint; |
x(0) = x0(0) = 1; x00(0) = 0: |
|||
104) x00 |
+ x = cost; |
x(0) = 1; x0(0) = 1: |
||||
105) x000 |
+ x00 |
= t; |
x(0) = 3; |
x0(0) = 1; x00(0) = 0: |
||
106) x00 |
+ 2x0 |
+ 5x = 3; x(0) = 1; x0(0) = 0: |
||||
107) xI V x00 |
= cost; |
x(0) = 0; |
x0(0) = 1; x00(0) = x000(0) = 0: |
|||
108) x00 |
+ x = 1; |
x(0) = 1; |
x0(0) = 0: |
|||
109) x00 |
+ 2x0 |
+ 2x = 1; x(0) = x0(0) = 0: |
||||
110) x00 |
+ 4x = t; |
x(0) = 1; |
x0(0) = 0: |
|||
111) x00 |
2x0 |
+ 5x = 1 t; |
x(0) = x0(0) = 0: |
|||
112) x000 |
+ x = 0; |
x(0) = 0; |
x0(0) = 1; x00(0) = 2: |
|||
113) x000 |
+ x00 |
= cost; |
x(0) = 2; x0(0) = x00(0) = 0: |
|||
114) x000 |
+ x0 = et; |
x(0) = 0; |
|
x0(0) = 2; x00(0) = 0: |
||
115) xI V x00 |
= 1; x(0) = x0(0) = x00(0) = x000(0) = 0: |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x4. |
‡ ¤ ç |
Š®è¨ ¤«ï «¨-¥©-ëå ãà ¢-¥-¨© |
||
116) x00 |
+ x0 = cost; |
|
x(0) = 2; |
x0(0) = 0: |
|
|||||||||
117) x00 |
x0 = tet; x(0) = x0(0) = 0: |
|
2; x00(0) = 0: |
|||||||||||
118) x000 |
+ x0 = cost; |
|
x(0) = 0; |
x0(0) = |
|
|||||||||
119) x00 |
+ 2x0 + x = t; |
|
x(0) = x0(0) = 0: |
|
||||||||||
|
|
|
||||||||||||
120) x00 |
x0 + x = e t; x(0) = 0; x0(0) = 1: |
|||||||||||||
121) x00 |
x = sint; |
x(0) = 1; |
x0(0) = 0: |
|||||||||||
122) x000 |
+ x = et; |
x(0) = 0; |
x0(0) = 2; |
x00(0) = 0: |
||||||||||
123) x00 |
+ x = 2sint; |
|
x(0) = 1; |
x0(0) = 1: |
||||||||||
124) x00 |
2x0 + x = t sint; |
x(0) = x0(0) = 0: |
||||||||||||
125) x00 |
+ 2x0 + x = 2cos2 t; |
x(0) = x0(0) = 0: |
||||||||||||
126) x00 |
+ 4x = 2cost cos3t; |
x(0) = x0(0) = 0: |
||||||||||||
127) x00 |
+ x = tet + 4sint; |
|
x(0) = x0(0) = 0: |
|||||||||||
128) x00 |
x0 = tet; |
|
x(0) = 1; |
x0(0) = 0: |
|
|
||||||||
129) x00 |
+ x0 = 4sin2 t; |
x(0) = 0; |
x0(0) = 1: |
|||||||||||
130) x000 |
2x00 + x0 = 4; |
x(0) = 1; x0(0) = 2; x00(0) = 2: |
||||||||||||
131) x00 |
3x0 + 2x = et; |
x(0) = x0(0) = 0: |
|
|||||||||||
132) x00 |
x0 = t2; |
x(0) = 0; |
x0(0) = 1: |
|
|
|||||||||
133) x000 |
+ x = |
|
1 |
t2et; |
|
x(0) = x0(0) = x00(0) = 0: |
||||||||
2 |
|
|||||||||||||
134) x00 |
|
|
|
|
|
x(0) = x0(0) = 0: |
|
|
||||||
+ x = t cos2t; |
|
|
|
|||||||||||
135) x00 |
+ n2x = a sin(nt + ); |
x(0) = x0(0) = 0: |
||||||||||||
136) x000 |
+ 6x00 |
+ 11x0 + 6x = 1 + t + t2; x(0) = x0(0) = x00(0) = 0: |
||||||||||||
137) xI V + 2x00 |
+ x = t sint; |
x(0) = x0(0) = x00(0) = x000(0) = 0: |
||||||||||||
138) x00 |
2 x0 + ( 2 + 2)x = 0; |
x(0) = 0; x0(0) = 1: |
||||||||||||
139) x00 |
+ 4x = sint; |
|
x(0) = x0(0) = 0: |
|
|
|||||||||
140) x000 + x0 = e2t; x(0) = x0(0) = x00(0) = 0: |
||||||||||||||
141) xI V + x000 |
= cost; |
|
x(0) = x0(0) = x00(0) = 0; x000(0) = : |
|||||||||||
142) x00 |
4x = sin |
3 |
|
sin |
1 |
x(0) = 1; |
x0(0) = 0: |
|||||||
|
t |
|
t; |
|||||||||||
2 |
2 |
|||||||||||||
143) xI V 5x00 +10x0 6x = 0; x(0) = 1; x0(0) = 0; x00(0) = 6; x000(0) = 14: |
||||||||||||||
144) x00 |
+ x0 + x = tet; |
x(0) = x0(0) = 0: |
|
|
||||||||||
145) x00 |
+ x = t cost; |
|
x(0) = x0(0) = 0: |
|
|
|||||||||
146) x000 |
+ 3x00 4x = 0; |
x(0) = x0(0) = 0; x00(0) = 2: |
||||||||||||
147) x000 |
+ 3x00 + 3x0 + x = 1; x(0) = x0(0) = x00(0) = 0: |
|||||||||||||
148) x000 |
+ x = 1; |
x(0) = x0(0) = x00(0) = 0: |
x5. ‡ ¤ ç Š®è¨ ¤«ï «¨-¥©-ëå á¨á⥬ |
17 |
x5. •¥è¥-¨¥ § ¤ ç¨ Š®è¨ ¤«ï á¨á⥬ «¨-¥©-ëå ¤¨ä- ä¥à¥-æ¨ «ì-ëå ãà ¢-¥-¨© á ¯®áâ®ï--묨 ª®íää¨- 樥-â ¬¨ ®¯¥à â®à-ë¬ ¬¥â®¤®¬
•¥è¥-¨¥ á¨áâ¥¬ë «¨-¥©-ëå ¤¨ää¥à¥-æ¨ «ì-ëå ãà ¢-¥-¨© á ¯®áâ®ï--묨 ª®íää¨æ¨¥-â ¬¨ ®¯¥à â®à-ë¬ ¬¥â®¤®¬ ¯à®¨§¢®¤¨âáï - «®£¨ç-® ⮬ã, ª ª à¥è ¥âáï ®¤-® ¤¨ää¥à¥-æ¨ «ì-®¥ ãà ¢-¥-¨¥.
• ¯à¨¬¥à, ¯ãáâì ¤ - á¨á⥬ ¤¨ää¥à¥-æ¨ «ì-ëå ãà ¢-¥-¨© ¢â®à®£® ¯®à浪
n |
aik |
d2x |
|
dx |
= fi(t) (i = 1; 2; : : : ; n); |
|
|
|
|||||
X |
|
|
|
|
|
|
k=1 |
|
|
|
|
|
|
£¤¥ aik ; bik; cik = const; ¯à¨ - ç «ì-ëå ãá«®¢¨ïå xk (0) = k ; x0k(0) = k :
Ž¡®§- ç ï ç¥à¥§ Xk (p) ¨ Fi(p) ¨§®¡à ¦¥-¨ï äã-ªæ¨© xk (t) ¨ fi(t) á®®â- ¢¥âá⢥--®, ¯¥à¥©¤•¥¬ ®â ¨á室-®© á¨áâ¥¬ë ª á¨á⥬¥ ãà ¢-¥-¨© ¤«ï ¨§®-
¡à ¦¥-¨©
n |
|
|
X |
|
|
aik p2 |
+ bik p + cik = Fi(p)+ |
|
k=1 |
|
|
|
n |
|
|
X |
|
|
+ |
[(aik p + bik) k + aik k ] (i = 1; 2; : : : ; n): |
|
k=1 |
|
•¥è ï íâã á¨á⥬㠪 ª «¨-¥©-ãî |
«£¥¡à ¨ç¥áªãî á¨á⥬ã ãà ¢-¥-¨© ®â-®- |
á¨â¥«ì-® Xk (p); - ©¤•¥¬ ¨§®¡à ¦¥-¨ï Xk (p); § ⥬ ¨å ®à¨£¨- «ë xk(t) ¤«ï k = 1; 2; : : : ; n: •â® ¨ ¡ã¤¥â à¥è¥-¨¥ § ¤ ç¨ Š®è¨ ¤«ï ¨á室-®© á¨áâ¥¬ë ¤¨ää¥à¥-æ¨ «ì-ëå ãà ¢-¥-¨©.
•à¨¬¥à 1. •¥è¨âì á¨á⥬ã ãà ¢-¥-¨© |
|
|
|
||||||
|
8 y00 |
= x |
y; |
|
|
|
|||
|
< |
x00 |
= 3(y |
x + z); |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
¯à¨ - ç «ì-ëå ãá«®¢¨ïå |
: z00 |
= |
z |
|
|
|
|
||
x(0) |
= |
0; |
x0(0) |
= |
|
0; |
|||
y(0) |
= |
0; |
y0(0) |
= |
|
1; |
|||
z(0) |
= |
1; |
z0(0) |
= |
0: |
||||
|
•¥è¥-¨¥: •ãáâì
x(t)! X(p); y(t)! Y (p); z(t)! Z(p):
18 x5. ‡ ¤ ç Š®è¨ ¤«ï «¨-¥©-ëå á¨á⥬
’®£¤ ¨á室- ï á¨á⥬ ãà ¢-¥-¨© ¯à¨ § ¤ --ëå - ç «ì-ëå ãá«®¢¨ïå § - ¯¨è¥âáï ¢ ®¯¥à â®à-®© ä®à¬¥ ¢ á«¥¤ãî饬 ¢¨¤¥
8 p2X(p) = 3(Y (p) X(p) + Z(p));
<
p2Y (p)+ 1 = X(p) Y (p);
: p2Z(p) p = Z(p):
•â á¨á⥬ ãà ¢-¥-¨© ®â-®á¨â¥«ì-® ¨§®¡à ¦¥-¨© ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© á¨- á⥬㠫¨-¥©-ëå «£¥¡à ¨ç¥áª¨å ãà ¢-¥-¨©. •¥è ï ¥•¥ ®â-®á¨â¥«ì-® ¨§®¡à - ¦¥-¨© X(p); Y (p); Z(p); ¯®«ã稬
X(p) = |
|
3(2 p2 1) |
; |
|
|
|
|
||
|
|
p (p +4) |
|
|
|
|
|||
|
|
3(p 1) |
|
1 |
|
||||
Y (p) = |
p2(p2+1)(p2+4) |
|
p2+1 |
; |
|||||
Z(p) = |
|
p |
: |
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|
|
|
||||
|
p +1 |
|
|
|
|
||||
• ©¤•¥¬ ®à¨£¨- «ë íâ¨å ¨§®¡à ¦¥-¨©. |
|
|
|
|
|||||
X(p) = |
3(p 1) |
: |
|
||||||
p2(p2 + 4) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
•à¥¤áâ ¢¨¬ X(p) ¢ ¢¨¤¥ á㬬ë í«¥¬¥-â à-ëå ¤à®¡¥© ¨ - ©¤•¥¬ -¥®¯à¥- ¤¥«•¥--ë¥ ª®íää¨æ¨¥-âë.
X(p) |
= |
A + |
B2 |
+ |
|
C |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
3(p 1) |
|
|
p |
p |
|
|
|
p +4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
= |
Ap(p2 + 4)+ B(p2 + 4) + (Cp + D)p2: |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
p3 |
|
= |
|
A + C; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
p2 |
0 |
= B + D; |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
A = 43; B = 43; |
||||||||||||||||||||
p |
3 |
= 4A; |
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
D = |
3 |
; C = |
|
3 |
: |
|||||||||||||||
p0 |
3 |
= |
|
4B: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
4 |
|
|||||
|
|
3 |
1 |
|
|
3 |
1 |
3 |
|
p |
|
3 |
1 |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
X(p) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
: |
|
|
||||||||
|
4 |
p |
4 |
p2 |
4 |
p2 + 4 |
4 |
p2 + 4 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
• å®¤ï ®à¨£¨- « ¤«ï ª ¦¤®£® á« £ ¥¬®£®, ¯®«ã稬 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
x(t) = |
|
|
|
|
t |
|
cos2t + |
|
sin2t: |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
4 |
4 |
4 |
8 |
|
|
|
„ «¥¥ - ©¤•¥¬ ®à¨£¨- « ¤«ï Y (p): |
|
|
|
|
|
|
|||
Y (p) = |
3(p 1) |
|
1 |
; |
1 |
|
sint: |
||
p2(p2 + 1)(p2 + 4) |
p2 + 1 |
p2 + 1 |
! |
||||||
|
|
|
|||||||
Ž¡®§- 稬 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y1(p) = |
|
3(p 1) |
|
: |
|
|
||
|
|
p2(p2 + 1)(p2 + 4) |
|
|
x5. ‡ ¤ ç Š®è¨ ¤«ï «¨-¥©-ëå á¨á⥬ |
19 |
•à¥¤áâ ¢¨¬ Y1(p) ¢ ¢¨¤¥ á㬬ë í«¥¬¥-â à-ëå ¤à®¡¥© ¨ - ©¤•¥¬ -¥®¯à¥- ¤¥«•¥--ë¥ ª®íää¨æ¨¥-âë.
Y1(p) = |
A |
+ |
B |
+ |
Cp + D |
+ |
Lp + M |
: |
|
|
|
|
|
|
|||||
p |
p2 |
p2 + 1 |
p2 + 4 |
3(p 1) = Ap(p2 + 1)(p2 + 4)+ B(p2 + 1)(p2 + 4)+
+ (Cp + D)p2(p2 + 4)+ (Lp + M )p2(p2 + 1):
•à¨à ¢-¨¢ ï ª®íää¨æ¨¥-âë ¯à¨ ®¤¨- ª®¢ëå á⥯¥-ïå ¯¥à¥¬¥--®£® p; ¯®«ã- ç ¥¬ á¨á⥬ã ãà ¢-¥-¨© ¤«ï - 宦¤¥-¨ï ª®íää¨æ¨¥-⮢.
8
>A + C + L
> |
5A + 4C + L |
> |
B + D + M |
> |
|
> |
5B + 4D + M |
> |
|
< |
|
> |
4A |
> |
|
> |
|
> |
|
> |
|
> |
|
:4B
=0;
= |
0; |
A = 43; |
B |
= 43; |
|
= 0; |
|||||
= 0; |
=) C |
= 11; D |
= 11; |
||
= 3; |
L |
= 4; |
M |
= 4: |
|
= |
3: |
|
|
|
|
Y (p) = Y1(p) |
|
|
1 |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
p2 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
3 |
1 |
3 |
1 |
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
p |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||||
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|||||||||
4 |
p |
4 |
p2 |
p2 + 1 |
p2 + 1 |
4 |
p2 + 4 |
4 |
p2 + 4 |
p2 + 1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
1 |
|
3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
1 |
|
|
p |
|
1 |
|
|
1 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ + |
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
p |
4 |
p2 |
p2 + 1 |
4 |
p2 + 4 |
4 |
p2 + 4 |
y(t) = 34 34t cost + 14 cos2t 18 sin2t:
• ©¤•¥¬ ®à¨£¨- « ¤«ï Z(p): |
|
|
||
Z(p) = |
p |
; |
p |
! cost; z(t) = cost: |
|
|
|||
p2 + 1 |
p2 + 1 |
ˆâ ª, ¯®«ã稫¨ à¥è¥-¨¥ ¯®áâ ¢«¥--®© § ¤ ç¨:
x(t) = 34 34t 34 cos2t + 38 sin2t;
y(t) = 34 34t cost + 14 cos2t 18 sin2t; z(t) = cost:
20 |
|
|
|
|
|
|
|
’ ¡«¨æ |
-¥ª®â®àëå ¨§®¡à ¦¥-¨© ¨ ¨å ®à¨£¨- «®¢ |
|||||||
|
|
|||||||||||||||
‡ ¤ ç¨ ¤«ï á ¬®áâ®ï⥫ì-®£® à¥è¥-¨ï |
|
|||||||||||||||
•¥è¨âì á¨á⥬ë ãà ¢-¥-¨© ¯à¨ § ¤ --ëå - ç «ì-ëå ãá«®¢¨ïå: |
||||||||||||||||
149) |
y00 |
+ x |
= |
0; |
|
|
|
x(0) = 1; |
y(0) = 1: |
|
||||||
|
x |
+ y |
= |
0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
150) |
y00 |
+ y |
= x + et |
; |
|
x(0) = y(0) = 1: |
|
|||||||||
|
x |
+ x |
= |
y + et; |
|
|
|
|
|
|
||||||
151) |
|
x0 |
|
y0 |
2x + 2y |
|
= 1 2t; |
|
x(0) = y(0) = x0(0) = 0: |
|||||||
|
|
x00 + 2y0 + x = 0; |
|
|
|
|
||||||||||
152) |
|
x00 |
|
3x0 + 2x + y0 |
y |
= |
0; |
|
x(0) = x0(0) = y0(0) = 0; |
|||||||
|
y00 |
5y0 + 4y |
|
x0 |
+ x |
= |
0; |
|
y(0) = 1: |
|||||||
153) |
|
x0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
= |
y; |
|
|
|
|
x(0) = y(0) = 1: |
|
|||||||
|
y0 |
|
= |
2x + 2y; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
154) |
|
2x00 |
x0 |
+ 9x y00 |
y0 3y |
= |
0; |
x(0) = x0(0) = 1; |
||||||||
|
2x00 |
+ x0 |
+ 7x y00 |
+ y0 5y |
= |
0; |
y(0) = y0(0) = 0: |
|||||||||
155) |
|
2x0 |
+0 +y0 +0 2y |
= |
cost; |
|
x(0) = y(0) = 0: |
|||||||||
|
|
x |
y |
|
y |
= |
et; |
|
|
|
|
|
156)8 x0
<
y0
: z0
157)8 x0
<
y0
: z0
158)8 x0
<
y0
: z0
= |
y z; |
x(0) = 1; y(0) = 0; z(0) = 1: |
= |
x z; |
=x y;
=y + z;
= 3x + z; |
x(0) = 0; y(0) = 1; z(0) = 1: |
=3x + y;
=2x y + z;
= |
x + z; |
x(0) = 1; y(0) = 1; z(0) = 0: |
= |
3x + y 2z; |
|