
- •Оглавление
- •1. Дифференциальные уравнения 5
- •Введение
- •Дифференциальные уравнения
- •Дифференциальные уравнения первого порядка
- •Задания для самостоятельной работы
- •Ответы к заданию 1:
- •Ответы к заданию 2:
- •1.2 Дифференциальные уравнения второго порядка, допускающие понижение порядка
- •Задание для самостоятельной работы
- •Ответы к заданию:
- •Задание для самостоятельной работы
- •Линейные неоднородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
- •Задание для самостоятельной работы
- •Ответы к заданию:
- •1.4 Системы линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами
- •B) Решить систему линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами
- •Задание для самостоятельной работы
- •Ответы к заданию:
- •2. Ряды
- •Числовые ряды
- •Задание для самостоятельной работы
- •Ответы к заданию:
- •Функциональные ряды
- •Задание для самостоятельной работы
- •Ответы к заданию:
- •Задание для самостоятельной работы
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольная работа на тему: «Дифференциальные уравнения»
- •Контрольная работа на тему: «Ряды»
- •Библиографический список
Задание для самостоятельной работы
Исследовать сходимость числовых рядов:
a)
;
b)
c)
d)
Ответы к заданию:
а) |
Ряд расходится (использовать необходимый признак сходимости). |
b) |
Ряд расходится (использовать признак сравнения). |
c) |
Ряд расходится (использовать интегральный признак сходимости). |
d) |
Ряд сходится (использовать признак Даламбера).
|
Функциональные ряды
(См. (1), гл. ХΙ, §§ 2 – 5 и гл. ХΙΙ, §1).
Задача 8. Найти интервал сходимости степенного ряда
Решение.
Пусть дан степенной ряд
.
Число
есть радиус сходимости степенного ряда,
если при
ряд
сходится, а при
- расходится. Интервалом сходимости
называют интервал
.
Известно, что радиус сходимости степенного
ряда вычисляется по формуле
Воспользовавшись этой формулой, вычислим радиус сходимости нашего степенного ряда
и
Итак,
радиус сходимости
Следовательно, интервалом сходимости
нашего ряда будет
Задание для самостоятельной работы
Найти интервал сходимости степенных рядов:
|
|
|
|
Ответы к заданию:
|
|
|
|
Задача 9. Разложить функцию в ряд Фурье в указанных интервалах
Решение.
Если функция
удовлетворяет условиям теоремы Дирихле
в некотором интервале
,
то в точках непрерывности функции,
принадлежащих этому интервалу, справедливо
разложение
где
В
нашем случае
и
=
0 при
,
поэтому
.
Аналогично
Итак, искомый ряд Фурье можно записать в следующем виде:
Задание для самостоятельной работы
Разложить функцию в ряд Фурье в указанных интервалах
Указание. Функция нечетна, поэтому все аn=0. Вычислять bn следует по формуле, приведенной выше.
Задача 10. Вычислить определенный интеграл
с
точностью до 0,001.
Для этого подынтегральную функцию следует разложить в ряд, который затем почленно проинтегрировать.
Решение.
Разлагая функцию
по
степеням x,
получим:
Так
как шестой член меньше 0,001, то ограничимся
пятью членами. Ошибка по модулю, согласно
теореме Лейбница, не превышает первого
из отбрасываемых членов (в нашем случае
ряд знакопеременный с убывающими
членами). Получаем
Задание для самостоятельной работы
Вычислить определенный интеграл с точностью до 0,001. Для этого подынтегральную функцию следует разложить в ряд, который затем почленно проинтегрировать:
|
|
Ответ: 0,747,
|
|
|
Ответ: 0,494. |
Контрольная работа на тему: «Дифференциальные уравнения»
Задание 1. Найти общее решение дифференциальных уравнений.
|
а)
|
б)
|
|
а) |
б)
|
|
а)
|
б)
|
|
а)
|
б)
|
|
а)
|
б)
|
|
а)
|
б)
|
|
а)
|
б)
|
|
а)
|
б)
|
|
а)
|
б)
|
|
а)
|
б)
|
Задание 2. Найти общее решение дифференциального уравнения.
1.
|
2.
|
3.
|
4.
|
5.
|
6.
|
7.
|
8.
|
9.
|
10.
|
Задание
3. Найти
частное решение дифференциального
уравнения
,
удовлетворяющее начальным условиям
.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Задание 4. Найти решение системы линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами.
1. |
|
2. |
|
3. |
|
4. |
|
5. |
|
6. |
|
7. |
|
8. |
|
9. |
|
10. |
|