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

5561

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
13.11.2022
Размер:
1.87 Mб
Скачать

Вариант 20

1.1 dy 2x dx 0 . y 1 x2

2.x dy = y ln y dx.

3.x(x y)dy + y2dx = 0.

 

 

 

y2

 

2 y

4.

4

 

 

 

dx

 

 

dy 0 .

 

x2

 

x

5.

y

y tg x x cos x .

6. y(0) = 2.

 

 

 

 

7.

y

8y

16 y

 

0 .

8.

y(0) = 1,

y (0)

6 .

9.

y

6 y 9 y f (x);

1) f(x) = x2 – 2; 2) f(x) = 5xe-3x ; 3) f(x) = xe-3x sin 3x.

10. Материальная точка движется по прямой со скоростью, а) прямо

пропорциональной, б) обратно пропорциональной пройденному пути s

s t с

коэффициентом пропорциональности k . Согласно механическому

смыслу

производной скорость материальной точки представляет собой

первую

производную функции s s t по переменной t :

s

ds

. В начальный

 

 

 

dt

 

момент времени материальная точка имела скорость υ0 = 4 м/с и находилась на расстоянии 6 метров от начала отсчёта пути, то есть s 0 6 и 0 4 м/с. Составить дифференциальное уравнение, описывающее изменение величины пути s s t от времени t . Определить пройденный путь и скорость тела (рассмотреть случаи а) и б) ) через 15 секунд после начала движения.

 

dx

 

2x 5 y;

 

 

 

11.

dt

 

 

dy

 

 

 

 

3x 4 y.

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

81

Вариант 21

1. 1y dy 1x dx .

2. (1 + x)dy – (1 + y2)dx = 0.

3.y3dy + (3xy2 + 2x3)dx = 0.

4.e-ydx + (y xe-y)dy = 0.

5.

y

 

y сtg x

1

 

.

 

 

 

 

sin x

 

6. y(

 

) = π.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

7.

y

 

y 12 y

0 .

 

 

 

8.

y(0) = 10, y (0)

16.

 

9.

y

 

2 y 10 y f (x) ;

 

 

1) f(x) = x + 10;

 

2) f(x) = (x2 + 1)ex ;

3) f(x) = ex cos 3x.

10. В рамках некоторого экономического процесса предполагают, что доход

Y t , полученный к

моменту

времени

t определённой отраслью,

является

суммой инвестиций

I t и

величины

потребления C t , Y t = I

t + C t .

Предполагают, что произведение скорости увеличения дохода на коэффициент капиталоёмкости прироста дохода b пропорционально величине инвестиций, т.е. b Y t I t . Напомним, что под капиталоёмкостью понимают показатель, характеризующий отношение основного капитала к произведённой в соответствующий период продукции или её части – чистому доходу, прибыли. Капиталоёмким считается производство, где наибольший удельный вес в полных издержках продукции имеет амортизационная составляющая. Найти

функцию дохода y

y t , если известно, что величина потребления задаётся

функцией C

et 1;

коэффициент капиталоёмкости прироста дохода b 1 4 ,

y(0) 5 .

 

 

 

 

dx

x

4 y;

 

 

 

 

 

11.

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

2x 3y.

dt

 

 

82

Вариант 22

1.

dy

sin x dx 0.

y

 

 

2.x dy = – y dx.

3.(x2 + y2)y dy + 2xy2 dx = 0.

4.e5xy dx + ( 15 e5x + y2 + 1)dy = 0.

5.

y

6

y

5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x6

 

 

 

 

6. y(1) = 6.

 

 

 

 

 

 

 

7.

y

8y

25y

0 .

 

 

 

8. y(0) = 3, y (0)

3.

 

 

 

9.

y

3y 10 y f (x) ;

 

 

 

 

1) f(x) = 2x3 + 3x + 5;

2) f(x) = 3xe5x ;

3) f(x) = 2xe-2xsin x.

10. Пусть задана некоторая кривая y

x . Для произвольной точки x; y на

данной кривой может быть задано уравнение касательной. Из геометрического смысла производной известно, что угловой коэффициент касательной равен

значению производной функции y

x в

точке x (т.е. k

dy

). Каждая

 

 

 

 

dx

касательная к этой кривой пересекает прямую

y 1 в точке с абсциссой, равной

удвоенной абсциссе точки касания. Располагая условиями задачи, составить дифференциальное уравнение, которому удовлетворяет искомая кривая и найти

y

x . Найти конкретную кривую y

x , если известно, что она проходит

через точку 1, 2 .

 

 

dx

 

4x 3y;

 

 

 

11.

dt

 

 

dy

 

 

 

 

5x 6 y.

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

83

Вариант 23

1. dy

 

1

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x2

2. x dy –

 

 

y

 

dx = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

ln x

3.(x y)dy – y dx = 0.

4.(3x2y + 5y + 1)dx + (x3 + 5x + y)dy = 0.

5.

y

 

1

 

y

etg x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 x

 

6. y(

 

) =

1

 

πe.

 

 

 

 

 

 

 

4

4

 

 

 

 

7.

y

 

 

7 y

10 y

0 .

8.

y(0) = 6,

y (0)

15.

9.

y

 

 

4 y 4 y f (x) ;

 

1) f(x) = 2x3 + 3x2 + 1; 2) f(x) = (7x + 5)e2x ; 3) f(x) = xe2xsin x.

10. Пусть

 

t

скорость грузового судна в момент времени t . Согласно

второму закону Ньютона произведение массы тела m на его ускорение a равно силе F t , действующей на грузовое судно ( m a F t ). Отметим, что ускорением тела называют первую производную его скорости по времени, то

есть а

 

d

. Судно замедляет своё движение под

действием сопротивления

 

 

 

 

dt

воды

F t ,

которое

пропорционально его

 

скорости

с коэффициентом

пропорциональности k

k 0 . Напомним,

 

что

сила

направлена против

движения (на уменьшение скорости): F t

k

t

. Найти закон изменения

скорости как функции времени; найти t , если 0 2 (м/сек.).

 

dx

 

7x 3y;

 

 

 

11.

dt

 

 

dy

 

 

 

 

14x 8 y.

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

84

Вариант 24

1.

2

dy

dx

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

x

 

 

2. y(1 + x2)dy = (1+ y2)dx.

3.

y

 

x

y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

y

 

 

4. (2xey + y)dx + (x2ey +x + y2)dy = 0.

 

5.

y y sin x = ecos x.

 

 

6. y(0) = e.

 

 

 

 

7.

y

10 y

 

25y

0 .

 

8.

y(0) = 2, y (0)

12.

 

9.

y

6 y 10 y f (x) ;

 

 

1) f(x) = 7x2 + 5x + 3; 2) f(x) = (x + 7)e4x ; 3) f(x) = xe-3xcos x.

10. Пусть задана некоторая кривая y

x . Для произвольной точки x; y на

данной кривой может быть задано уравнение касательной. Из геометрического смысла производной известно, что угловой коэффициент касательной равен

значению производной функции y

x в точке x (то есть k

dy

). Каждая

 

 

 

dx

касательная к этой кривой пересекает прямую y 1 в точке с абсциссой, равной удвоенной абсциссе точки касания. Располагая условиями задачи составить дифференциальное уравнение, которому удовлетворяет искомая кривая и найти

y

x . Найти конкретную кривую y

x , если известно, что она проходит

через точку 0, 1 .

 

 

 

 

dx

2x 2 y;

 

 

 

 

 

11.

dt

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

3x

y.

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 25

 

 

 

y

dy

 

dx

1.

 

 

 

 

.

1 y2

x

2. x dy y dx = 0.

85

3.(x2 y2) y = 2xy.

4.(sin y + x)dx + (x cos y + y)dy = 0.

 

 

 

1

x

2

 

 

 

 

 

 

5.

y

xy

e 2 .

6.

y(0) = 1.

 

 

 

 

7.

y

6 y

13y

0.

8.

y(0) = 2,

y (0)

4.

9.

y

y

6 y

 

f (x) ;

1) f(x) = 5x2 + 2x + 4; 2) f(x) = 2x2e-2x ; 3) f(x) = e3xsin 5x.

10. Под темпом изменения функции понимают относительную скорость изменения функции, которая определяется её логарифмической производной:

Ty ln y

y

. Аналитиками была найдена формула темпа изменения

y

 

 

производительности труда:

Ty

 

1

 

. Пусть

y t представляет

 

 

 

t 2

0,4t 0,08

 

 

 

 

собой производительность труда в момент времени t . Найти закон изменения производительности труда y t , если при t 0,05 она составляет 1 усл.ед.

 

 

 

dx

 

 

5x

2 y;

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6x

4 y.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 26

1.

dy

 

 

 

dx

 

0 .

 

 

 

x2

 

 

y2

 

 

 

2.dy = y tg x dx.

3.x dx + y dy = x dy – y dx.

4.(3x2 + 6xy2 + 1)dx + (6x2y + y)dy = 0.

5. y 2y ex .

6.y(0) = 4.

7.y 4 y 4 y 0.

86

8. y(0) = 7, y (0)

2.

 

9. y 2 y y f (x);

 

1) f(x) = 3x + 5;

2) f(x) = (5x + 2)ex ;

3) f(x) = e2xcos 7x.

10. В экономической теории эластичность функций применяется при анализе

спроса и потребления. Известно, что эластичность

Ep y вычисляется

по

формуле E p y

p

 

y .

Показатель эластичности функции спроса

y

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

относительно переменной

p показывает, на сколько процентов изменится

y

при изменении цены

p

на 1%. Известно, что спрос считают эластичным

 

 

 

Ep y

 

 

относительно цены

p , если

Ep y

1. Если

 

1, то спрос не эластичен

относительно цены. Говорят о

спросе с единичной эластичностью, если

 

Ep y

 

1. Найти функцию

спроса y p ,

если эластичность спроса

 

 

относительно цены составляет Ep

y

1 и y 4

3.

 

dx

 

6x 2 y;

 

 

 

11.

dt

 

 

dy

 

 

 

 

4x 3y.

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

Вариант 27

1.1y dy x dx .

2.(x2 + 1)dy y dx = 0.

3. y

x

 

y

.

 

 

 

y

 

x

4. (x3 + 3xy2 + y)dx + (y2 + 3x2y + x)dy = 0.

5.

y

y cos x cos x .

6.

y(0) = 2.

 

 

7.

y

6 y

8 y

0.

8.

y(0) = 4,

y (0)

8.

9.

y

4 y

5y f (x) ;

87

 

1) f(x) = 4x2 + 3;

 

2) f(x) = x2e5x ;

 

3) f(x) = (x + 1)e2x sin x.

10. Согласно закону Ньютона скорость

dT

охлаждения тела пропорциональна

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разности

температур

T

и t

(соответственно тела и

окружающей среды):

 

dT

k

T t ,

где

x

время

 

охлаждения,

k коэффициент

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пропорциональности. В среду с постоянной температурой 250С поместили тело, нагретое до 1000С. Через 15 минут температура понизилась до 700С. Через какое время температура тела станет равной 450С?

 

 

 

 

dx

3x 3y;

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

dt

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

4x

2 y.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 28

1.

1 dy

dx

0 .

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.dy = y dx.

3.(y x)dy + (x + y)dx = 0.

4.(3x2 + 6xy2 + x)dx + (6x2y + y2 – 5)dy = 0.

5.

y

 

y cos x cos x .

6. y(

 

) = 2.

 

 

2

 

 

7.

y

 

4 y

8y

0 .

8.

y(0) = 1,

y (0)

4.

9.

y

 

3y 4 y f (x) ;

1) f(x) = 3x3 + 2x2 + 3; 2) f(x) = (2x +5)e-4x ; 3) f(x) = xex cos 5x.

10. Скорость размножения некоторого вида грибов пропорциональна их количеству, имеющемуся в наличии в рассматриваемый момент времени t с коэффициентом пропорциональности k . Из смысла производной скорость размножения грибов есть производная их количества по времени. В результате экспериментального опыта было обнаружено, что за шесть часов количество

88

t . Определить закон

грибов увеличилось в три раза. Известно, что в некоторый момент, принимаемый за начальный (t=0) количество грибов составляло 0 . Найти зависимость между количеством грибов B и временем

рассматриваемого процесса.

 

dx

 

4x 5 y;

 

 

 

11.

dt

 

 

dy

 

 

 

 

3x 2 y.

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

Вариант 29

1.dyy dx .

2.dy + y cos x dx = 0.

3.4xy dy = – y2 dx.

4.(x3 + 2xy2 + 1)dx + (2x2y + y3 + 2y)dy = 0.

5.

y

1

y

x sin x .

 

 

 

 

 

x

 

 

6. y(

 

) = 1.

 

 

2

 

 

7.

y

6 y

9 y

0 .

8.

y(0) = 4,

y (0)

15.

9.

y 8y 16 y f (x) ;

1) f(x) = 2x2 + 3x + 7;

2) f(x) = (x + 10)e4x ;

3) f(x) = ex sin 4x.

 

10. Ускорение поезда,

начальная скорость которого равна

0

25

м/с,

 

 

 

 

 

представляет собой частное силы тяги F t и массы поезда m .

Отметим,

что

ускорением тела называют первую производную его скорости по времени, то

есть а

d

. Сила тяги локомотива равна

F t 5 8 t , где

t скорость

dt

локомотива в момент t . Определить зависимость силы тяги поезда от времени t , если его масса m m0 .

89

 

 

 

dx

 

 

3x

4 y;

 

 

 

 

 

 

11.

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

y.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 30

1.

 

dy

 

 

 

dx

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x

1 y

 

 

2.dy = – x2y dx.

3.x dy + (x + y) dx = 0.

4.

sin y

1

dx

x cos y

1

dy 0 .

x

y

 

 

 

 

 

 

5.

y

2xy

 

x .

 

 

 

6.

y(0) = 2.

 

 

 

 

 

7.

y

4 y

 

5y

0 .

 

 

8.

y(0) = 10,

y (0)

2.

 

 

9.

y

8y 25 y f (x) ;

 

 

1) f(x) = 5x3 + 2x + 3; 2) f(x) = x2e4x ; 3) f(x) = 2xe-4x cos 3x.

10. Скорость изменения количества населения есть первая производная от количества населения по времени. Предполагается, что скорость изменения количества населения прямо пропорциональна наличному его количеству с коэффициентом пропорциональности k . Найти зависимость между количеством населения y и временем t , если известно, что в некоторый момент,

принимаемый за начальный, количество населения составляло y0 , а через год

население увеличилось на b %. В рамках данного допущения найти

предполагаемое количество населения страны через 30 лет, зная что в 2001

г.

оно составляло 130 миллионов человек, а прирост населения составил b 3%.

 

 

dx

 

6x 3y;

 

 

 

11.

dt

 

 

dy

 

 

 

 

5x 4 y.

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

90

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]