Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
практикум математика часть 2.pdf
Скачиваний:
98
Добавлен:
15.02.2015
Размер:
3.83 Mб
Скачать

2.3 Задания на контрольную работу

Задание 1. Найти общее решение дифференциального уравнения

1.а) xy′+ y = 0.

2.а) x dydx 3y = 0.

3.

а)

x3 y′+ 6 y = 0.

4.

а)

xy′ = 2 y.

5.а) sin y dydx = 3.

6.а) (1 + x) y′ + y = 0.

7.

а)

(1 + x 2 ) y′ = (1 + y 2 ).

 

8.

а)

1 x

2

dy

+ 2 1 y 2

= 0.

 

dx

 

 

 

 

 

 

9.а) x3 y′ = 8y3 .

10.а) (3 + y) y′ + 3x = 0.

Задание 2. Найти решение

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б)

x

 

 

y

 

 

y′+

3

 

 

 

= 0.

 

y

ln x

 

cos2 xy′ = tgx.

 

x ln yy′ + 2 y ln x = 0.

 

 

8x

y′ + tgy = 0.

 

sin 2 y

 

1 x

2

dy

+ 2 1 y 2

= 0.

 

 

 

 

 

dx

 

(1 + x 2 )3 y′+ yx = 0. (1 + cos x) y′ = 6 y sin x.

cosxdy2 y + ctgy = 0.

tgydy + cos2 y = 0. cos xdx

x ln xy′ + y ln y = 0.

дифференциального уравнения,

удовлетворяющее начальным условиям.

1.

a

x 2 y′ = x 2

+ y 2 + xy ,

y(1) =1

,

б

y′ +

2 y

=

 

ex2

,

y(0) =1.

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

x

 

 

2.

a

xy′ = y(ln x ln y) ,

y(0) =1,

б

y′ +

 

3y

=

 

e2 x2

,

y(0) = −1.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x

 

 

3.

a

(6xy + x 2 + 3) y′+ y 2 + 2xy = 0 ,

б

y′ +

 

6 y

=

 

e3x2

,

y(0) = 2 .

 

y(0) = 2 ,

 

 

 

 

 

x

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

a

x 2 y′ = x 2

+ y 2 + xy ,

y(1) =1

,

б

7 y′ +

 

6 y

= 6

ex2

 

, y(0) = 3 .

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x

 

49

5.

a

(x

 

xy) y

= −y

 

, y(1) =1,

б

y x + y = −x ,

 

y(1) =1.

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

a

(x

 

+ y

 

)dx = 2xydy , y(1) = 3 ,

б

3y x + y = 3x

 

,

y(1) = 3 .

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

7.

a

(x

 

2 y

 

)dx = −2xydy ,

y(1) =1,

б

5y x + 6 y = −x

 

, y(1) =1.

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

8.

a

2xy + ( y

 

2x

 

)dy = 0 ,

y(0) = −1,

б

7 y x + 3y = 5x ,

y(1) =1.

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

a

(x 2 xy + y 2 )dx + (xy 2x2 )dy = 0 ,

б

x2 y′ = y + x , y(1) = 3 .

 

y(1) = 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

a

x 2 y′ = 4x 2

+ y 2

 

+ 4xy ,

y(0) =1,

б

x2 y′ = 5y x ,

 

y(1) = 2 .

 

Задание 3. Найти общее решение дифференциального уравнения

 

1.

y′′ + 2x(y)2 = 5

 

 

 

6.

y′′ln x = y

 

 

 

 

2.

tgxy′′ = 2 y

 

 

 

 

 

 

 

7.

tgxy′′ − y′ +

1

= 0

 

3.

xy′′ + 2 y′ = 0

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

8.

x3 y′′+ x 2 y′ = 5

 

4.

xy′′ + y′ + x = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

(1 + x 2 ) y′′ + 2xy′ = x

 

5.

y th7x = 7 y

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

xy′′ + y′ = 2x + 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 4. Найти частное решение дифференциального уравнения, удовлетворяющее начальным условиям

1.

a)

y

′′

+ 2 y

15y = −48e

x

, y(0) =

= 8

 

 

 

 

4 , y (0)

 

b)

y

′′

+ 4 y = 4x

2

+ 2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0) =1, y (0) = −2

 

 

 

c)

y

′′

2 y

+ 2 y = −2e

x

sin x , y(0)

 

= 2

 

 

 

 

=1, y (0)

 

2.

y

 

+ 4 y = −15 cos 2x ,

y(0) = 7 ,

y (0) = 4

 

 

a)

′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

y

′′

6 y

+10 y =10x

2

2x +1, y(0) =1,5 ,

= 3

 

 

 

y (0)

c)

y

′′

4 y

+ 4 y = 4e

2 x

,

y(0) =1,

 

 

 

 

 

 

y (0) =1

 

 

 

3.

y

 

y

 

+ 20 y = −2 sin x + cos x ,

y(0) = 3 ,

y (0) = 8

a)

′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

b)

y

′′

4 y

+13y =10x +5 ,

y(0) = 2

, y (0) = 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y

′′

y = 2e

x

, y(0) = 2 ,

 

 

 

 

y (0) =1

 

 

4.

y

 

+ 2 y

 

3y = −21sin 2x +12 cos 2x , y(0) = −1

, y (0) =13

a)

′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)y′′+ 2 y′+ 26 y = 26x 2 + 30x + 4 , y(0) = 0 , y(0) = 6

c)

y

′′

2 y

+ y = 2e

x

,

 

y(0) =1

 

= 3

 

 

 

 

 

 

, y (0)

 

 

5.

y

 

+ 4 y

 

+ 3y =12 cos 3x 6 sin 3x ,

y(0) = −7 ,

y (0) = 8

a)

′′

b)

 

 

 

 

+ 5y = 5x + 29 , y(0) = 6 ,

 

 

 

y

′′

+ 4 y

y (0) = −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y

′′

3y

+ 2 y = −e

x

,

 

 

y(0) =

2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (0) = 4

 

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a)

y

′′

y =

15e

2 x

+ x

,

 

y(0) = 5

 

= 8

 

 

 

 

 

, y (0)

 

 

b)

y

′′

+ 2 y

+ 2 y = −2 sin 2x + 4 cos 2x ,

y(0) =1,

y (0) =1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y

′′

2 y

+ 5y = −4e

x

 

sin x

, y(0) = 0 ,

= 3

 

 

 

 

 

y (0)

 

7.

y

 

+ 2 y

 

+ 2 y = −2(cos x + sin x) , y(0) = 0 ,

y (0) =1

a)

′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

y

′′

+6 y

+10 y =17e

x

 

+5x

, y(0) = 2 ,

= 0

 

 

 

 

 

 

y (0)

 

c)

y

′′

+ 2 y

+ 26 y =10e

x

cos 5x ,

 

 

= 5

 

 

 

 

 

y(0) = 0 , y (0)

8.

y

 

+ y

 

=18 cos 2x ,

y(0) = 5

, y (0) = 5

 

 

a)

′′

 

 

b)

 

 

 

 

+ 5 y =10x + 33 ,

 

 

 

 

 

 

y

′′

+ 4 y

y(0) = 6 ,

y (0) = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y

′′

+ 2 y

+ y = −5e

x

,

 

y(0) =1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (0) = −2

 

 

9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a)

y

′′

+ 2 y

+ y = −9x

2

,

 

 

y(0) =

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (0) =10

 

 

b)

y

′′

+ y = −2 cos x ,

 

y ( π

/

2 )

=

1 ,

y (π / 2) = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y

′′

+ 4 y

+ 4 y = 2e

2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, y(0) =1, y (0) = −4

 

 

51

10.

a)

y

′′

+ y

2 y = −6x ,

y(0) = −3 ,

y (0) =6

 

b)

 

 

 

+ 5y = 2 sin x 4 cos x ,

, y (0) = 2

y

′′

2 y

y(0) =1

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y

′′

+ 2 y

+ y = −10e

x

, y(0) = 2

 

 

 

 

, y (0) =1

Задание 5. Решить систему дифференциальных уравнений

1.x′ = 5x + 3yy′ = 2x y

2.x′ = −yy′ = 3x + y

3.x′ = −3x yy′ = x y

4.x′ = yy′ = 2x y

5.x′ = 2x + 3yy′ = 2x y

6.x′ = 5x + 3yy′ = 2x 2 y

x′ =15x + 9 y

7.y′ = 2x y

8.x′ = 5x + 3yy′ = 4x 2 y

x′ = −10x 6 y

9.y′ = −4x + 2 y

10.x′ = 5x + 3yy′ = 6x 3y

Задание 6.

1.Определить и построить кривую, проходящую через точку А(-2;4),если отрезок MN любой касательной к ней, заключенной между осями координат, делится точкой касания P пополам.

2.Определить в зависимости от времени координаты точки, движущейся по прямой, если на нее действует сила в направлении движения, пропорциональная времени, с коэффициентом k1=3г*см/с3.

3.Найти скорость движения точки, если известно, что ее ускорение пропорционально кубу скорости с коэффициентом k=-5 и в начальный момент времени ее скорость равна нулю.

4.Определить зависимость угла поворота маховика, задерживаемого тормозом, от времени, если известно, скорость вращения

52

маховика прямо пропорциональна времени с коэффициентом k=-0.6, и в начальный момент времени угол равен нулю.

5.Найти кривую, касательные к которой образуют с осями координат треугольник постоянной площади, равной 32 кв.ед.

6.Известно, что скорость уменьшения массы вещества, при радиоактивном распаде, пропорциональна его количеству с коэффициентом k=5, найти закон изменение массы вещества от времени, если известно, что в начальный момент масса вещества составляла 300 г.

7.Пусть, население страны возрастает на 2% в год. Найти закон численности населения от времени, если зависимость численности населения страны прямо пропорционально росту населения

8.Моторная лодка движется со скоростью 30 км/ч. Какова скорость лодки через три минуты, после выключения мотора, если лодка движется против течения реки, со скоростью 2 км/ч?.

9.Найти кривую, касательные к которой отсекают на осях координат отрезки, сумма которых равна 6.

10.В течении какого времени тело, нагретое до температуры 2000, охладится до 750 при температуре окружающей среды 350, если до 1500 оно охладилось за 7 минут? (По закону Ньютона скорость охлаждения пропорциональна разности температур.)

53