
Kolozova_Operacionnoe_ischislenie
.pdf10. |
x |
′′ |
+ x |
′ |
= cos t, |
|
x(0) = 2, |
|
′ |
|
||||||
|
|
|
|
|
x (0) = 0. |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
11. |
x′′ + 2x′ + x = t , |
|
|
|||||||||||||
|
x (0) = 0. |
|
||||||||||||||
12. |
x |
′′′ |
+ x |
′′ |
= sin |
t, |
′ |
′′ |
||||||||
|
|
|
x(0) = x |
(0) = 1, x |
(0) = 0. |
|||||||||||
13. |
x |
′′′ |
+ x |
′′ |
|
= t, |
|
|
x(0) = −3, |
′ |
′′ |
|||||
|
|
|
|
|
x (0) = 1, |
x (0) = 0. |
||||||||||
14. |
x |
′′ |
+ 2x |
′ |
|
+ 5x |
= 3, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
|||||
|
|
|
|
x (0) = 0. |
|
|||||||||||
15. |
x |
′′ |
+ 2x |
′ |
|
+ 2x |
=1, |
′ |
|
|
||||||
|
|
|
x(0) = x |
(0) = 0. |
|
|||||||||||
16. |
x |
′′ |
+ x = 1, |
|
|
x(0) = −1, |
′ |
|
||||||||
|
|
|
x (0) = 0. |
|||||||||||||
17. |
x |
′′ |
+ 4x = t, |
|
|
x(0) = 1, |
|
′ |
|
|||||||
|
|
|
|
x (0) = 0. |
|
|||||||||||
18. |
x |
′′ |
− 2x |
′ |
|
+ 5x |
= 1 − t, |
′ |
|
|
||||||
|
|
|
x(0) = x |
(0) = 0. |
|
|||||||||||
19. |
x |
′′ |
+ 3x |
′ |
+ 2x |
− 3 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
||||||
|
|
|
|
x (0) = 4. |
||||||||||||
20. |
x |
′′ |
+ 6x |
′ |
+ 8x |
−1 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
||||||
|
|
|
|
x (0) = 2. |
||||||||||||
21. |
x |
′′ |
+ 6x |
′ |
+ 5x |
− 2 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
||||||
|
|
|
|
x (0) = 3. |
|
|||||||||||
22. |
x |
′′ |
+ 7x |
′ |
|
+ 10x − 4 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
||||||
|
|
|
|
x (0) = 5. |
|
|||||||||||
23. |
x |
′′ |
+ 8x |
′ |
+ 12x − 5 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
|||||||
|
|
|
|
x (0) = 2. |
||||||||||||
24. |
x |
′′ |
+ 9x |
′ |
+ 20x − 1 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
|||||||
|
|
|
|
x (0) = 3. |
|
|||||||||||
25. |
x |
′′ |
+ 4x |
′ |
+ 4x |
−1 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
||||||
|
|
|
|
x (0) = 6. |
|
|||||||||||
26. |
x |
′′ |
+ 6x |
′ |
+ 9x |
− 2 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
||||||
|
|
|
|
x (0) = 4. |
||||||||||||
27. |
x |
′′ |
+ 8x |
′ |
+ 16x −1 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
|||||||
|
|
|
|
x (0) = 7. |
|
|||||||||||
28. |
x |
′′ |
+ 10x |
′ |
+ 25x − 2 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
|||||||
|
|
|
x (0) = 3. |
|
||||||||||||
29. |
x |
′′ |
+ 12x |
′ |
+ 36x − 4 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
|||||||
|
|
|
|
x (0) = 5. |
|
|||||||||||
30. |
x |
′′ |
+ 14x |
′ |
+ 49x − 2 = 0, |
x(0) = 1, |
|
′ |
|
|||||||
|
|
|
|
x (0) = 8. |
|
31
Задание 5. Данные системы дифференциальных уравнений решить операционным методом при указанных начальных условиях. В некоторых вариантах в
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
означает |
. |
|||
скобках указан один из корней характеристического уравнения. x |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
x = y + 2 e , |
|
|
|
|
|
& |
= y − 5cos t, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
& |
|
t |
|
|
|
2. |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1. |
|
& |
2 |
|
|
|
|
|
& |
= 2x + y. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
= x + t . |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
y |
|
|
|
|
|
x(0) = −2, y(0) = 1. |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
x(0) = 2, y(0) = 1. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
& |
= 3x + 2y + |
4 e |
5t |
, |
|
& |
= 2x − 4y + 4 e |
−2 t |
|
, |
|
|
|
||||||
|
3. |
|
x |
|
4. |
|
x |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
& |
= x + 2y. |
|
|
|
& |
= 2x − 2y. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
y |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
x(0) = 3, y(0) = 4. |
|
|
x(0) = 3, y(0) = 2. |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
& |
|
|
2 t |
|
|
|
x = 2y − x + 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
x = 4x + y − e , |
|
|
6. |
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
5. |
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
& |
= y − 2x. |
|
|
|
|
|
y = 3y − 2x. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
x(0) = 1, y(0) = 2. |
|
|
|
x(0) = 1, y(0) = 1. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
= 5x − 3y + |
2e |
3t |
, |
|
& |
t |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
7. |
x |
|
8. |
|
x |
= 2x + y + e |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
−t |
|
|
& |
= −2x + 2t. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
y = x + y + 5e . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x(0) = 1, y(0) = 0. |
|
|
x(0) = 3, y(0) = −3. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
9. |
x& |
= x + 2y, |
|
|
|
10. |
x& = 2x − 4y, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
= x − 5 sin t. |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
& |
|
|
|
y = x − 3y + 3e . |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
x(0) = 2 , y(0) = 2 . |
|
|
x(0) = 2, y(0) = 0. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
= 2x − y, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
& |
= x + 2y + 16 t e , |
|
|
|
||||||||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
11. |
|
& |
= y − 2x + 18t. |
|
|
12. |
x |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
y |
|
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = 2x − 2y. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
x(0) = − 2, y(0) = 3. |
|
|
x(0) = 1 , y(0) = 1. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
& |
= 2x − 3y, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13. |
x = 2x + 4y − 8, |
|
|
14. |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
& |
|
|
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
y = 3x + 6y. |
|
|
|
|
y = x − 2 y + 2 sin t. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
x(0) = 9, y(0) = 0. |
|
|
x(0) = 3 , y(0) = 0. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32
|
x& = 2x − y, |
|
x& |
= x + z − y, |
|||||
15. |
|
|
|
t |
|
|
& |
= x + y − z, |
|
|
|
& |
= x + 2 e . |
16. |
|
||||
|
|
y |
|||||||
|
y |
|
|
|
|
||||
|
|
x(0) = 2, y(0) = 0. |
|
|
|
= 2x − y |
|||
|
|
|
z& |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
x(0) = 2, y(0) = −7, z(0) = −10. |
||
|
|
|
|
|
|
(λ1 = 1) . |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
= x − 2y − z, |
|
|
& |
|
= 2x − y + z, |
|
|
x |
|
x |
||||||
17. |
|
& |
= y − x + z, |
18. |
& |
|
= x + 2y − z, |
||
y |
y |
||||||||
|
|
& |
|
|
|
& |
|
= x − y + 2z |
|
|
z = x − z |
|
z |
||||||
|
x(0) = 4, y(0) = 0, z(0) = −2. |
|
|
x(0) = 5, y(0) = 3, z(0) = 6. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
(λ1 = 1). |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
= 3x − y + z, |
|
|
& |
|
= 4y − 2z − 3x, |
|
|
|
x |
|
x |
|||||
19. |
|
& |
= x + y + z, |
20. |
& |
|
= z + x, |
||
|
y |
y |
|||||||
|
|
& |
|
|
& |
|
= 6x − 6y + 5z |
||
|
|
z = 4x − y + 4z |
|
z |
|||||
|
|
x(0) = 6, y(0) = 0, z(0) = 2. |
|
|
x(0) = 3, y(0) = 0, z(0) = −4. |
||||
|
|
(λ1 = 1). |
|
|
(λ1 = 1). |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
= x − y − z, |
|
|
& |
|
= 2x + y, |
|
|
x |
|
x |
||||||
21. |
|
& |
= x + y, |
22. |
& |
|
= x + 3y − z, |
||
y |
y |
||||||||
|
|
& |
= 3x + z |
|
& |
|
= 2y + 3z − x |
||
|
z |
|
z |
||||||
|
x(0) = 2, y(0) = 1, z(0) = −5. |
|
|
x(0) = 4, y(0) = 3, z(0) = 3. |
|||||
|
(λ1 = 1). |
|
|
(λ1 = 2). |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
= 2x + 2z − y, |
|
|
& |
|
= 4x − y − z, |
|
|
x |
|
x |
||||||
23. |
|
& |
= x + 2z, |
24. |
& |
|
= x + 2y − z |
||
y |
y |
||||||||
|
|
& |
= y − 2x − z |
|
& |
|
= x − y + 2z |
||
|
z |
|
z |
||||||
|
x(0) = 2, y(0) = 4, z(0) = 4. |
|
|
x(0) = 6, y(0) = 3, z(0) = 4 . |
|||||
|
(λ1 = 1). |
|
|
(λ1 = 2). |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
= 2x − y − z, |
|
|
& |
|
= y − 2x − 2z, |
|
|
x |
|
x |
||||||
25. |
|
& |
= 3x − 2y − 3z, |
26. |
& |
|
= x − 2y + 2z, |
||
y |
y |
||||||||
|
|
& |
= 2z − x + y |
|
& |
|
= 3x − 3y + 5z |
||
|
z |
|
z |
||||||
|
x(0) = 3, y(0) = 8, z(0) = −3. |
|
|
x(0) = 5, y(0) = 1, z(0) = −8. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
(λ1 = 3) . |
33
|
& |
= 3x − 2y |
− z, |
|
& |
= x − y + z, |
||
x |
|
x |
||||||
|
& |
= 3x − 4y |
− 3z, |
28. |
& |
= x + y − z, |
||
27. y |
y |
|||||||
|
& |
= 2x − 4y |
|
|
& |
= 2z − y |
||
z |
|
|
z |
|||||
x(0) =3, y(0) = 6, z(0) = −2. |
|
x(0) = 4, y(0) = −3, z(0) = 2 . |
||||||
(λ1 = −5) . |
|
|
(λ1 = 2). |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
= y − 2z |
− x, |
|
& |
= 2x + y, |
|
|
x |
|
x |
|||||
29. |
|
& |
= 4x |
+ y, |
30. |
& |
= 2y + 4z, |
|
y |
y |
|||||||
|
& |
|
+ y |
− z |
|
& |
= x − z |
|
|
z = 2x |
|
z |
|||||
|
|
x(0) = 2, y(0) = −1, z(0) = 0. |
|
x(0) = 13, y(0) = 12, z(0) = 2. |
||||
|
(λ1 = 1) . |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
34
Библиографический список
1.Краснов М. Л., Киселев А. И., Макаренко Г. И. Функции комплексного переменного. Операционное исчисление. Теория устойчивости: Учеб. пособие. М.:
Наука, 1981. 304 с.
2.Письменный Д. Г. Конспект лекций по высшей математике. М.:
Айрис-пресс, 2003. Ч. 2. 256 с.
3.Сборник задач по математике для втузов. Специальные разделы математического анализа. М.: Наука, 1981. 368 с.
4.Филиппов А. Ф. Сборник задач по дифференциальным уравнениям. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000. 176 с.
35
Редактор Г. М. Кляут |
|
|
ИД 06039 от 12.10.01. |
|
|
Сводный темплан 2004 г. |
|
|
Подписано в печать 14.05.04. Бумага офсетная. |
Формат 60х84 1/16. |
|
Отпечатано на дупликаторе. Усл. печ. л. 2,25. |
Уч. – изд. л. 2,25 . |
|
Тираж 100 экз. Заказ |
. |
|
___________________________________________________________
Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр-т Мира, 11 Типография ОмГТУ
36