Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Математика_Семестр3_МетодПособие.pdf
Скачиваний:
158
Добавлен:
05.06.2015
Размер:
1.75 Mб
Скачать

123

 

 

Вариант № 23

 

= x + 2 y, про-

1. Показать на рисунке интегральную кривую уравнения y

 

 

ходящую через точку М(3;0). Решить уравнение методом изоклин. Решить уравнения:

2.(3 + ex )y dydx = ex ,

3.x dydx = 23x2 + y2 + y ,

4.dydx = 7xx+5yy 66 ,

 

 

2

 

 

x

 

 

 

 

 

2

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy

 

 

 

y

dx

+ x y

y

dy =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решить задачи Коши для уравнений:

 

 

 

 

 

 

 

y′−

 

y

 

 

 

= x

3

 

+ 2x ,

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

 

y(1) = −

2 .

 

 

 

 

 

 

 

x + 2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

 

 

 

 

= y

lnx

,

y(1) = 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3(xy

+ y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Решить уравнение:

x

4

 

′′

+ x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

y

=1,

 

 

 

 

 

 

9.

Решить задачу Коши:

 

 

 

 

3

 

′′

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

4y

 

 

 

16

, y(0) = 2 2

,

2 / 2..

 

 

y = y

 

y (0) =

Решить уравнения:

10.y′′′+3y′′+ 2 y′ = −x2 ,

11.y′′′−3y′′+ 2 y′ = (12x)ex ,

12.y′′ + 4y′ = 2ch4x ,

13.

′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9e3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+18y =

1+e3x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

9y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

Решить краевую задачу:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

 

 

 

 

 

 

x

(sin x +cos x),

 

y(0) =1,

y(π / 2) = 0 .

 

 

 

 

y

 

+ 2 y

= −2e

 

 

 

 

 

15.

Найти собственные значения

 

λ

 

и собственные функции y задачи:

 

′′

 

 

 

 

 

2

y = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

2λy + 2λ

 

y (0) = 0 ,

 

y (l) = 0 .

 

 

 

 

 

16.

Решить уравнение:

x

2 ′′

 

 

+3y = 2x

6

,

 

 

 

 

y

3xy

 

 

 

 

 

17.

Решить задачу Коши:

 

 

 

2

+ y

3

, y(1) =1.

Учесть пять членов

 

 

y = x

 

 

 

разложения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решить системы уравнений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

y

=

3y

3y

+ y

,

 

 

 

 

z

+3y =

3x

,

 

 

 

1

 

 

1

 

 

2

3

 

 

 

3y1 2 y2 ,

18.

x

 

 

 

19.

= 3y1

2y2

+ 2 y3 ,

20.

y1 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

2 y y + x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

= x

3

z.

 

 

 

 

 

 

 

 

= −y1

+ 2 y2 .

 

 

 

2

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y3

 

 

 

 

 

 

124

Вариант № 24

1. Нарисовать график интегральной кривой уравнения xy′ = 2 y, проходя-

щей через точку М(1;3). Решить уравнение методом изоклин.

Решить уравнения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

3 + y2

 

 

+

1

x2

= 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

4

dy

=

 

+

10y

+

5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

x2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

dy

=

 

 

 

2 y 2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

x + y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3y

2

 

 

 

 

 

2 ydy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 +

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

dx

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решить задачи Коши для уравнений:

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

= e

x

(x +

1),

 

 

 

y(0) =1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

сosx(1+sin x)

,

 

y(0) =1.

 

 

 

2 y + ycos x

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y

′′′

+ 2 y

′′

= 0 ,

 

 

 

 

 

Решить уравнение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ′′

 

 

4

 

 

 

 

 

 

9.

Решить задачу Коши:

4y

= y

1, y(0) = 2 ,

2 / 4..

y

 

 

y (0) =

Решить уравнения:

10.y′′′− y′′ = 6x2 +3x ,

11.y′′′− y′′− y′+ y = (3x +7)e2x ,

12.

′′

+ 4y = 2sin2x + cos 2x + 4e

2x

,

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

 

2

 

π 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

+π

 

y = sinπx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

Решить краевую задачу:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

y(0) = 0, y(π / 7) =1.

 

 

y

+ y + y = 2cos7x +3sin7x

 

 

 

15. Найти собственные значения

 

λ и собственные функции y

задачи:

 

′′

+λ

2

y = 0, y(0) = 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

y (1) = y (0)+ y(1).

 

 

16.

Решить уравнение: (2x +1)

2

 

y

′′

2(2x

 

 

 

 

 

 

+1)y + 4y = 0 .

 

17.

Решить задачу Коши:

′′

 

 

 

 

 

y

2

,

y(0) =1,

. Учесть пять

y = xy

 

y (0) = 2

 

членов разложения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решить системы уравнений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

xz′+ 4y =10x,

19.

z

= −2z + y,

20.

y′ = −4y 2z + 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y′ = z / x.

 

y

 

= −z y.

 

 

z′ = 6 y +3z 3(ex 1.)

125

Вариант № 25

1. Показать на рисунке интегральную кривую уравнения 3yy′ = x, прохо-

дя-

щую через точку М(-3;-2). Решить уравнение методом изоклин. Решить уравнения:

2.xdx ydy = yx2 dy xy2 dx,

3.dydx = xx +yy ,

4.dydx = 3xx+yy22 ,

5.ycos y dx 1cos y + 2 y dy = 0.

x x2 x x

Решить задачи Коши для уравнений:

6.

 

y

 

 

 

,

 

 

 

 

 

y(π / 2) =1,

 

x = xsin x

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

7.

+ 4x

3

y = 4y

2

e

4x

(1x

3

),

y(0) = −1.

 

 

y

 

 

 

 

 

 

8.

Решить уравнение:

 

y

 

xlnx = y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′′

 

 

′′

 

9.

Решить задачу Коши:

 

y

′′

=128y

3

,

y(0) =1,

 

 

 

y (0) = 8.

Решить уравнения:

10.y′′′− y′ = x2 + x,

11.y′′′− 2 y′′+ y′ = (2x +5)e2x ,

12.y′′′− y′ =10sin x +6cos x + 4ex ,

13.y′′+ y2 = 2 1 .

ππ cos(x/π)

14.Решить краевую задачу:

′′

 

 

= e

x

(sin x +cos x),

y(0) =1,

y(π / 2) = 0.

y

+ 2 y

 

15. Найти собственные значения

λ и собственные функции y задачи:

′′

 

2

y

= 0

,

y(0) = 0,

 

 

y +λ

 

y (1) = 0 .

 

16. Решить уравнение:

x2 y′′ − 2xy′ =5x .

17.Найти решение задачи Коши: y′′ = (y)2 + xy,

Учесть пять членов разложения. Решить системы уравнений:

 

 

 

 

y

= y

+ y ,

 

x2 z′− 2 y = sinlnx,

 

1

2

3

18.

19.

= y1 + y2 ,

 

y2

 

y

= z.

 

= −y1 + y3.

 

 

 

 

y3

y(0) = 4, y(0) = 2 .

20.y1′ = y1 y2 + cos x,y2′ = 2 y1′ − y2 .

126

Вариант № 26

1. Показать на рисунке интегральную кривую уравнения

2

, про-

y = y x

 

хо-

дящую через точку М(-3;4). Решить уравнение методом изоклин. Решить уравнения:

2.4+ y2 dx ydy = x2 ydy ,

3.xy′ = x2 + y2 + y ,

4.y′ = (x + y 2)/(3x y 2) ,

5.3x2e ydx +(x3e y 1)dy = 0 .

Решить задачи Коши для уравнений:

6.

y + y / x = sin x ,

 

 

 

y(π) =1/π .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

2

e

2x2

,

y(0) =1.

 

 

 

 

 

 

3y + 2xy = 2xy

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Решить уравнение:

 

x

3

 

′′′

2

y

′′

=1

,

 

 

y

 

+ x

 

 

 

9.

Решить задачу Коши:

′′

3

+ 64 =

0 ,

y(0) = 4,

y y

 

 

y (0) = 2.

Решить уравнения:

10.y′′′′−3y′′′+3y′′− y′ = 2x,

11.y′′′−3y′′+ 4y = (18x 21)ex ,

12.y′′ − 4y′ =16ch4x,

13.

y′′ −3y

=9

e3x

 

.

 

 

 

3 + e3x

 

 

 

14.

Решить краевую задачу:

 

 

 

 

′′

4y

+8y = e

x

(3sin x + 4cos x), y(0) = 0,

y(π / 7)=1.

 

y

 

 

15.

Найти собственные значения

λ и собственные функции y задачи:

 

′′

+ 2λ

2

y = 0 ,

 

 

,

 

 

y

 

 

y (0) = y(1)

y (1) = 0 .

 

 

Решить уравнения:

 

 

 

16.

(x 2)

2

 

′′

 

 

 

 

 

 

y 3(x 2)y + 4y = x ,

 

 

17.

′′

+ ycos x = 0 .

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

Решить системы уравнений:

 

 

 

18.

(x 5)2 z′−(x 5)z = 3y, 19.

y′ = 2 y + z,

20. y′ = 2z y +5x,

 

y′ = z.

 

 

 

 

 

 

 

z′ = 2z + y.

z′ = 4z 3y + x2 .