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

Tipovoy_raschet_III-1

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
08.05.2015
Размер:
404.97 Кб
Скачать

Министерство 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.

 

1x2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1y2 +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:

 

 

′′

 

 

9e3x

 

 

 

 

 

1) .

 

 

 

y

3y

= 3 +e3x ; 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 + xe3x cos 2x +e3x 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

2

cos

1

πx;

 

y(0) =3;

 

 

 

 

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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(1ln 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 + xe2x .

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

 

+e2x ; y(0) =1+2ln 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (0) = 6ln 2.

12. Найдите общее решение дифференциального уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′′

 

 

 

 

′′

 

 

 

 

 

 

 

 

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

4y

+3y = 4(1x)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 + x2ex +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 .

x1

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 2 sin1 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 + xex 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 + xex +ex 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

(1x

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)e3x +(2x +1)cos 4x +sin 4x +ex cos3x .

14. Решите систему дифференциальных уравнений

dx

=5x +4y,

 

 

 

dt

 

 

dy

 

=11y 2x.

 

 

 

dt

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]