Tipovoy_raschet_III-1
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Южно-Уральский государственный университет Кафедра математического анализа
51(07) Д-436
В.Л. Дильман, Т.В. Ерошкина, А.А. Эбель
ТИПОВЫЕ РАСЧЕТЫ ПО КУРСУ ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКИ
Сборник задач
Часть 3
Челябинск Издательство ЮУрГУ
2005
Типовой расчет №1 Обыкновенные дифференциальные уравнения
В а р и а н т 1
Найдите общий интеграл дифференциального уравнения.
|
′ |
1−x2 |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
1− y2 +1 = 0 . |
|
|
2. |
xy |
= 2 x |
|
+ y |
|
+ y . |
||||||||||||
1. y y |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
y′= |
|
|
3y +3 |
|
|
|
|
|
y |
dx +(cos y |
+xe |
y |
)dy = 0 . |
|||||||||
3. |
|
|
. |
|
|
|
|
4. |
e |
|
|||||||||||||
2x + y −1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Найдите решение задачи Коши. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
y′+ |
|
y |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
||||
5. |
|
=sin x; y(π) = |
|
|
. 6. |
dx +(xy − y |
)dy = 0; y(−1) = 0 . |
||||||||||||||||
x |
π |
||||||||||||||||||||||
7. |
′ |
|
|
|
|
|
−1 |
cos x(1 |
+sin x); |
y(0) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2y + ycos x = y |
|
|
|
|
|
|
|
|
8.Найдите общее решение уравнения x3 y′′′+x2 y′′=1.
9.Найдите решение задачи Коши:
′′ |
′ 2 |
; |
′ |
=3. |
yy |
=(y ) |
y(0) =1; y (0) |
10.Найдите общее решение (x −2)2 y′′−3(x −2)y′+4y = 0 , если одно из его частных решений y1 = (x −2)2 .
11.Найдите решение задачи Коши:
|
|
′′ |
|
′ |
|
9e−3x |
|
|
′ |
|
|
|
−1) . |
|
|
|
y |
−3y |
= 3 +e−3x ; y(0) = 4ln 4; |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
y (0) =3(3ln 4 |
|
|
|||||||||
12. |
Найдите общее решение уравнения y |
′′′ |
+2y |
′′ |
+ y |
′ |
|
2x |
. |
||||||
|
|
= (18x +21)e |
|
||||||||||||
13. |
Корни |
|
характеристического |
многочлена |
линейного |
дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами известны: 0; 2; 2; 2; ±3i ; ±3i ; −3 ± 2i . Укажите порядок этого уравнения. Найдите частное решение с точностью до неопределенных коэффициентов, если правая часть уравнения имеет вид
3x3 +2x −7e2x + x cos 2x + x2 sin 3x + xe−3x cos 2x +e−3x sin 2x . 14. Решите систему дифференциальных уравнений
dxdt = x +4y,
dydt = 2x +3y.
В а р и а н т 2
Найдите общий интеграл дифференциального уравнения.
|
1. |
4xdx −3ydy = |
3x |
2 |
ydy −2xy |
2 |
dx . 2. |
y′ |
= |
y2 |
+4 |
y |
+2 . |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x2 |
|
x |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
′ |
|
|
x +2y −3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 y |
|
|
|
( |
|
3 |
y |
|
) |
|
||||||||
|
3. |
y = |
|
2x |
−2 |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. 3x e dx + |
|
x e |
|
−1 dy =0. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Найдите решение задачи Коши. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
5. |
y′ |
− |
|
y |
= x2 ; |
|
y(1) = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0; |
|
y(e) = 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
y2dx + x +e y |
dy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
+ xy = |
(1+ x)e |
−x |
|
2 |
; |
|
|
y(0) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
y |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
8. |
Найдите общее решение дифференциального уравнения |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
′′′ |
|
|
|
′′ |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x ln x = y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
9. |
Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
2 |
= 0; |
|
|
|
y(0) |
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y −12y |
|
|
|
|
= 0,5; y (0) =1. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
10. Найдите |
общее |
|
решение |
дифференциального |
уравнения |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
x |
2 ′′ |
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
+xy + y = 0 , если одно из его частных решений y1 = cos(ln x ). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
11. Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
′′ |
|
|
|
2 |
y =π |
2 |
cos |
−1 |
πx; |
|
y(0) =3; |
|
|
|
′ |
|
= 0. |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
+π |
|
|
|
|
|
|
|
|
y (0) |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
12. Найдите общее решение дифференциального уравнения |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′′ |
|
′′ |
|
′ |
= |
(8x +6)e |
x |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
+2y |
|
|
−3y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
13. Корни |
|
характеристического |
|
|
|
многочлена |
|
линейного |
дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами известны: 0; 0; 1; −2 ; ±i ; 3 ±i ; 3 ±i . Укажите порядок этого уравнения. Найдите частное решение с точностью до неопределенных коэффициентов, если правая часть уравнения имеет вид
1 + x2 +2xex +3cos x + xe3x sin 2x + x sin 2x .
14. Решите систему дифференциальных уравнений
dxdt = 2x + y,
dydt = x +2y.
В а р и а н т 3
Найдите общий интеграл дифференциального уравнения.
1. |
x 1+ y |
2 |
+ yy |
′ |
1+ x |
2 |
= 0. |
′ |
= |
|
|
|
2. xy |
3.y′= x + y −2 . 2x −2
4.3x2 + 2 cos 2x dx − 2x cos 2x dy = 0.y y y2 y
Найдите решение задачи Коши.
5. y′− yctg x = 2x sin x; y(0,5π)= 0.
3y3 +2yx2 .
2y2 + x2
|
6. |
|
4 |
e |
y |
|
|
′ |
|
|
|
|
y(0) =1. |
7. xy |
′ |
+ y = 2y |
2 |
ln x; y(1) = 0,5. |
|||||||||
|
|
(y |
|
+2x)y = y; |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
8. |
Найдите общее решение уравнения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xy′′′+ y′′=1. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
9. |
Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
′′ |
=3 |
y +1; |
y(2) = 0; |
′ |
|
= 2 . |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y (2) |
|
|
||||||||||||||
|
10. |
Найдите |
|
общее |
решение |
дифференциального |
уравнения |
||||||||||||||||||||
x |
4 ′′ |
+2x |
3 |
′ |
−4y |
= 0, если одно из его частных решений y1 = e |
2 |
. |
|||||||||||||||||||
x |
|||||||||||||||||||||||||||
y |
|
y |
|
||||||||||||||||||||||||
|
11. |
Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
+3y |
′ |
= |
|
9e3x |
|
|
y(0) = ln 4; |
|
′ |
=3(1−ln 2). |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
1 +e3x ; |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y (0) |
|
|
||||||||||||||
|
12. |
Найдите общее решение дифференциального уравнения |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′′ |
+6y |
′′ |
|
′ |
+24)e |
x |
. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
+9y = (16x |
|
|
|
|
|
||||||
|
13. |
Корни |
|
характеристического |
|
многочлена |
линейного |
дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами известны: 0; 1; 1; 1; ±2i ; ±2i ; −2 ±3i . Укажите порядок этого уравнения. Найдите частное решение с точностью до неопределенных
коэффициентов, если правая |
|
часть уравнения имеет вид |
||
2x3 +x +3ex +2x sin 2x −(x +5)e3x sin 2x + xe−2x . |
||||
14. Решите систему дифференциальных уравнений |
||||
dy |
|
=3x + y, |
||
|
|
|||
|
|
|||
dt |
|
|
||
|
dx |
|
= y −x. |
|
|
|
|
||
dt |
|
|
В а р и а н т 4
Найдите общий интеграл дифференциального уравнения.
|
1. |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
y′ |
|
x + y |
|
|
|
|
||
|
|
4 + y |
|
dx |
− ydy = x |
|
ydy . |
|
2. |
= |
|
. |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
x − y |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
3. |
y |
′ |
= |
−x +3y −4 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
3x +3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
4. |
(3x2 +4y2 )dx +(8xy +ey )dy = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Найдите решение задачи Коши. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
5. |
y |
′ |
+ ycos x = 0,5sin 2x; |
y(0) = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
6. |
y |
|
dx +(xy −1)dy; |
|
y |
|
|
= e . |
7. |
2(xy |
+ y) = xy |
; y(1) = 2 . |
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. |
Найдите общее решение дифференциального уравнения |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2xy′′′= y′′. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
9. |
Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(y +1) |
2 |
|
′′ |
′ 3 |
; |
y(0) = 0; |
′ |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = (y ) |
y (0) =1. |
|
||||||||||||||
|
10. Найдите |
общее |
|
|
|
решение |
|
дифференциального |
уравнения |
|||||||||||||||||
x |
2 ′′ |
|
|
′ |
|
= 0, если одно из его частных решений y1 = x . |
|
|||||||||||||||||||
y |
−xy + y |
|
||||||||||||||||||||||||
|
11. Найдите решение задачи Коши: |
π |
|
|
π |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y′′+4y |
=8ctg2x; |
|
|
|
|
4 . |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
=5; |
y′ |
|
= |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|
|
||
|
12. Найдите общее решение дифференциального уравнения |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′′ |
|
|
|
′′ |
′ |
+9y |
= (12 −16x)e |
x |
. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
− y |
−9y |
|
|
|
|||||||||||
|
13. Корни |
|
|
характеристического |
многочлена |
линейного |
дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами известны: 0; 0; 0; 3; ±2i ; 1±4i ; 1±4i . Укажите порядок этого уравнения. Найдите частное решение с точностью до неопределенных
коэффициентов, если правая |
часть уравнения имеет вид |
|||
x3 +1+ xe3x + x2 cos 2x + xe2x sin x −(3x +2)e2x . |
||||
14. Решите систему дифференциальных уравнений |
||||
dx |
= x +4y, |
|||
|
|
|||
|
||||
dt |
|
|||
|
dy |
|
= x −2y. |
|
|
|
|
||
dt |
|
В а р и а н т 5
Найдите общий интеграл дифференциального уравнения.
1. |
3 + y |
2 |
dx − ydy = x |
2 |
ydy . |
|
|
2. |
|
′ |
x |
2 |
+ y |
2 |
+ y . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
xy = |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
y′ |
|
|
|
2y |
−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||||
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
|
2x −1 |
− |
|
|
|
|
dx − |
2y − |
|
|
dy = 0. |
||||||||
x |
|
+ y −2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
x |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Найдите решение задачи Коши. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
5. |
y′+ ytgx |
= cos |
2 |
|
|
|
|
|
|
π |
= |
1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
x; y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
6. |
2(4y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
=1; |
|
y(0) |
= 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
+4y −x)y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
7. |
′ |
+4x |
3 |
y = 4(x |
3 |
+1)e |
−4x |
y |
2 |
; |
|
|
y(0) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
8. |
Найдите общее решение дифференциального уравнения |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xy′′′+ y′′= x +1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
9. |
Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
′′ |
= 4 |
3 |
3y +1; |
|
|
|
y( |
2) = 0; |
|
|
|
′ |
|
2) = |
2 . |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y ( |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
10. Найдите |
|
общее |
|
|
|
|
решение |
дифференциального |
|
|
уравнения |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1+ x) |
2 ′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
+4y = 0 , |
|
|
если |
одно |
из |
|
|
его |
частных |
решений |
|||||||||||||||||||||||
y |
|
−3(1+ x)y |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
y = (x +1)2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
y |
−6y |
+8y |
=1 |
|
+e−2x ; y(0) =1+2ln 2; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y (0) = 6ln 2. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
12. Найдите общее решение дифференциального уравнения |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′′ |
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
−x |
. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
−4y |
+3y = 4(1−x)e |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
13. Корни |
|
|
|
|
характеристического |
многочлена |
|
|
линейного |
дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами известны: 0; 0; 2; 2; 2; ±3i ; 2 ±i ; 2 ±i . Укажите порядок этого уравнения. Найдите частное решение с точностью до неопределенных
коэффициентов, если правая |
часть уравнения имеет вид |
|||
x3 +1+xe3x + x2 cos 2x + xe2x sin x −(3x +2)e2x . |
||||
14. Решите систему дифференциальных уравнений |
||||
dx |
= 2x − y, |
|||
|
|
|||
|
||||
dt |
|
|||
|
dy |
|
=3x −2y. |
|
|
|
|
||
dt |
|
В а р и а н т 6
Найдите общий интеграл дифференциального уравнения.
1. 4xdx −3ydy =3x |
2 |
ydy −3xy |
2 |
dx . |
2. |
2y′= |
y2 |
+6 |
y |
+3 . |
|
|
x2 |
x |
3.y′= x + y −2 . 3x − y −2
4.(y2 + ysec2 x)dx +(2xy + tgx)dy = 0 .
Найдите решение задачи Коши.
|
5. |
′ |
|
+2) |
−1 |
= x |
2 |
+2x; |
|
y(−1) =1,5 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
y − y(x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
6. |
(cos(2y)cos |
2 |
y −x )y′= sin y cos y; |
|
|
1 |
|
|
= |
π |
. |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
3 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
7. |
xy′−y = −y2 (ln x +2)ln x; |
|
y(1) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
8. |
Найдите общее решение дифференциального уравнения |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
′ |
+sin |
−1 |
x = 0 . |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y tgx − y |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
9. |
Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2yy |
′′ |
|
|
|
′ |
2 |
; |
|
y(1) =1; |
|
′ |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=3 +(y ) |
|
|
y (1) =1. |
|
|
|
|||||||||||||||
|
10. Найдите |
общее |
решение |
|
|
дифференциального |
|
уравнения |
|||||||||||||||||||||||||
x |
2 ′′ |
′ |
|
|
= 0 , если одно из его частных решений y1 = x |
2 |
. |
||||||||||||||||||||||||||
y |
−4xy +6y |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
11. Найдите решение задачи Коши: |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
3x |
( |
|
|
−3x |
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
= 0 . |
|||||
|
|
y |
−9y |
+18y |
=9e |
|
1 +e |
|
; |
|
y(0) = |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0; y (0) |
||||||||||||||||||||||
|
12. Найдите общее решение дифференциального уравнения |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′′ |
|
′′ |
+4y |
= (18x −21)e |
−x |
. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y −3y |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
13. Корни |
|
|
|
характеристического |
|
|
|
многочлена |
|
линейного |
дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами известны: 0; −1; −1; −1; ±2i ; ±2i ; 4 ±2i . Укажите порядок этого уравнения. Найдите частное решение с точностью до неопределенных коэффициентов, если правая часть уравнения имеет вид
x+5 + x2e−x +e2x cos x +4x sin 2x +e4x cos 2x .
14.Решите систему дифференциальных уравнений
dxdt = 4x +2y,
dydt = −x + y.
В а р и а н т 7
Найдите общий интеграл дифференциального уравнения.
1. x 3 + y2 dx + y 2 + x2 dy = 0 . |
2. xy′= |
3y3 +4x2 y |
|
|
. |
||
2x2 +2y2 |
3.y′= 2x + y −3 .
x−1
4.(3x2 y +2y +3)dx +(x3 +2x +3y2 )dy = 0 .
Найдите решение задачи Коши.
5. |
y′− |
y |
= ex (x +1); |
y(0) =1. |
|
|||
x +1 |
|
|
||||||
6. |
(x cos2 y − y2 )y′= ycos2 y; y(π) = 0,25π. |
|||||||
7. |
′ |
|
−x |
2 |
; y(0) |
= 2 . |
||
2(y + xy) = (1+ x)e |
|
y |
8.Найдите общее решение уравнения x2 y′′+ xy′=1.
9.Найдите решение задачи Коши:
|
|
|
|
|
|
′′ |
′ 2 |
; |
y(0) =3; |
′ |
|
|
|
|
|
|
|
(y −2)y |
= 2(y ) |
y (0) =1. |
|
||||||||
10. |
Найдите |
общее |
|
решение |
дифференциального |
уравнения |
||||||||
(x +1) |
3 |
′′ |
2 |
′ |
+(x |
+1)y = 0 , |
если одно из его частных решений |
|||||||
y |
−3(x +1) |
|
y |
|||||||||||
y =(x +1)−1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. |
Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
y′′+π2 y =π2 sin−1 πx; |
y(0,5)=1; |
y′(0,5)= 0,5π2 . |
||||||||||
12. |
Найдите общее решение дифференциального уравнения |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
′′′ |
|
′′ |
′ |
−4y = (2x −5)e |
x |
. |
|
||
|
|
|
|
|
y |
−5y +8y |
|
|
||||||
13. |
Корни |
характеристического |
многочлена |
линейного |
дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами известны: 0; 0; 0; 3; ±i ; −1 ±3i ; −1 ±3i . Укажите порядок этого уравнения. Найдите частное решение с точностью до неопределенных коэффициентов, если правая часть уравнения имеет вид
x+3 +(x2 + x +3)ex +2cos x +3x sin x + xe−x sin 3x .
14.Решите систему дифференциальных уравнений
dxdt = 7x +2y,
dydt =3x +2y.
В а р и а н т 8
Найдите общий интеграл дифференциального уравнения.
|
1. |
(e |
2x |
|
|
+5)dy + ye |
2x |
dx |
= 0. |
|
|
|
|
|
|
|
y′ = |
x + 2y |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2y −x |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x +7y −8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
2y |
|
|
|
||||||||||||
|
3. y′= |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
|
|
|
+ |
3y |
|
|
dx − |
dy |
= 0 . |
|||||||||||||||||||||||
|
9x − y −8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
||||||||||
|
Найдите решение задачи Коши. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
y′− |
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
y2 |
(dx −2xydy) = ydy; |
y(0) = 0. |
|||||||||||||||||||
|
5. |
|
|
= x sin x; |
|
y |
|
=1. |
|
6. |
|
e |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
7. |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
2 |
ln x; |
y(1) =3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
3(xy + y) = y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
8. |
Найдите общее решение дифференциального уравнения |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
′′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
= 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ctg2x +2y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
9. Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
2 |
|
8 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= 2 y +4; |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
. |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
3 |
|
= 0; y |
|
|
3 |
3 |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
10. Найдите |
общее |
решение |
|
дифференциального |
уравнения |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x |
2 ′′ |
−2xy |
′ |
+2y = 0 , если одно из его частных решений y1 = x . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
y |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
11. Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
−1 |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
= 0. |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
+ π2 y |
= π2 cos |
|
π; |
|
|
y(0) = 2; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y (0) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
12. Найдите общее решение дифференциального уравнения |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′′ |
′′ |
|
|
|
|
′ |
= (x −7)e |
x |
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y −4y |
+4y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
13. Корни |
характеристического |
|
|
|
|
|
многочлена |
|
линейного |
дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами известны: 0; 0; −1; −1; ±2i ; ±2i ; 3 ± 4i . Укажите порядок этого уравнения. Найдите частное решение с точностью до неопределенных коэффициентов, если правая часть уравнения имеет вид
2x3 + x2 + xe−x +e−x cos 2x + x sin 2x +e3x cos 4x .
14. Решите систему дифференциальных уравнений
dxdt = x + y,
dydt =3x − y.
В а р и а н т 9
Найдите общий интеграл дифференциального уравнения.
1. 6xdx −6ydy =3x2 ydy −2xy2dx .
3. y′= x +3y + 4 . 3x −6
Найдите решение задачи Коши.
2.3y′= y2
x2
4.xy2 dx −
+8 xy +4 .
xy +1dy = 0 . x
|
5. |
y′+ |
y |
|
|
= x2 ; |
|
|
y(1) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|||||||||||||
|
6. |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|||
|
(3ycos 2y −2y |
|
|
sin 2y −2x)y |
= y; |
y(16) = 4 . |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
7. |
′ |
4x |
3 |
y = 4y |
2 |
e |
4x |
(1−x |
3 |
); |
y(0) |
= −1. |
|
|
|
|
|||||||||
|
y + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
8. |
Найдите общее решение дифференциального уравнения |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y′′′tg x = 2y′′. |
|
|
|
|||||
|
9. |
Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
y |
′′ |
= −3; |
|
y(1) =1; |
′ |
=1. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
y (1) |
|
|||||||||||
|
10. Найдите общее |
|
|
решение |
дифференциального |
уравнения |
||||||||||||||||||||
x |
2 ′′ |
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
+ xy + y = 0 , если одно из его частных решений y1 = cos(ln x ). |
|||||||||||||||||||||||||
|
11. Найдите решение задачи Коши: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
y′′+ y = |
4 ctg x; |
|
|
π |
= |
|
π |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
4; y′ |
= 4 . |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
12. Найдите общее решение дифференциального уравнения |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′′ |
|
|
′′ |
|
′ |
|
(8x +4)e |
x |
. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
+ y |
−y |
− y = |
|
|
||||||||
|
13. Корни |
|
|
характеристического |
|
многочлена |
линейного |
дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами известны: 0; 0; 0; −3; ±4i ; 1 ±3i . Укажите порядок этого уравнения. Найдите частное решение с точностью до неопределенных
коэффициентов, если правая |
часть уравнения имеет вид |
|||
x2 +3 + xe4x +(x +3)e−3x +(2x +1)cos 4x +sin 4x +ex cos3x . |
||||
14. Решите систему дифференциальных уравнений |
||||
dx |
=5x +4y, |
|||
|
|
|||
|
||||
dt |
|
|||
|
dy |
|
=11y −2x. |
|
|
|
|
||
dt |
|