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

626266

.pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
16.05.2015
Размер:
7.64 Mб
Скачать

При необходимости более детального просмотра увеличьте масштаб документа! www.otlichka.ru

 

12

/ 4

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

( cos 4t

cos 2t

cos 6t 1)dt 1

16

 

2

 

 

 

/ 4

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

1

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

/ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 4t

 

 

sin 2t

 

 

 

sin 6t

t

 

 

1 1,7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

4

 

4

 

 

 

12

 

 

 

 

/ 4

 

Задача 16. Вычислить площади фигур, ограниченных линиями, заданными уравнениями в полярных

координатах.

r 4cos, r 2(r 2).

4 cos 3 2, cos 3 12 .

 

 

2n 3

 

2n, n Z

3

3

Отсюда

 

 

2n

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

, n Z ,

9

3

9

3

 

 

 

 

 

S 1 2 r 2 ()d , 2 1

При необходимости более детального просмотра увеличьте масштаб документа! www.otlichka.ru

S 6 1

0

16 cos 2 3d 24

0

(1 6 cos )d 24(

1 sin 6)

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

/ 3

 

/ 3

 

6

 

 

/ 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24(0 0 1 0) 8 . 3 6

Задача 17. Вычислить длины дуг кривых, заданных уравнениями в прямоугольной системе координат.

y 1 x2 arcsin x,0 x 89 .

y

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1 x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x 2

 

 

1 x 2

 

 

 

1 x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

1 ( y )2 dx,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 / 9

 

 

 

(x 1)2

8 / 9

 

1 x 2 x 2 2x 1

8 / 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2x

 

 

l

1

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

dx

1

x

2

 

 

 

1 x

2

1 x

2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 / 9

 

 

8 / 9

 

 

8 / 9

 

 

 

2 dx

 

dx

2

 

8 / 9

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

 

 

 

 

 

1 x

0

0

0

1 x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 2

.

2(

2 / 9

2) 2

2 / 9 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

Задача 18. Вычислить длины дуг кривых, заданных параметрическими уравнениями.

x 4(cos t t sin t),y 4(sin t t cos t), 0 t 2.

x 4( sin t sin t t cos t) 4t cos t, y 4(cos t cos t t sin t) 4t sin t.

b

 

 

 

 

 

 

l

(xt )2 ( yt )dt,

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

2 2 22

 

 

 

l

16t 2 cos 2 t 16t 2 sin 2 tdt 4tdt 2t 2

 

8.

0

0

 

0

 

 

 

 

Задача 19. Вычислить длины дуг кривых, заданных уравнениями в полярных координатах.

2e4 / 3 ,

/ 2 / 2.

L 2 ( )2 d;

83 e4 / 3 .

 

/ 2

 

 

 

 

/ 2

 

 

 

 

/ 2

 

 

64

 

 

 

100

 

 

L

 

4e8 / 3

e8 / 3 d

 

 

e8 / 3 d

e4 / 3 d

9

9

 

/ 2

 

 

 

/ 2

 

 

/ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При необходимости более детального просмотра увеличьте масштаб документа! www.otlichka.ru

 

10

 

3

e4 / 3

/ 2

 

3

4

/ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

2

 

 

2

 

3

e

 

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 20. Вычислить объемы тел, ограниченных поверхностями.

x2

 

y 2

 

z 2

1, z 4, z 0.

 

 

 

16

 

9

64

 

Поперечным сечением является эллипс.

x 2

 

 

 

 

y

2

 

1.

 

 

z 2

 

 

 

z 2

 

 

 

 

 

16 1

 

 

 

 

9 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64

 

 

 

 

64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 2

 

 

 

 

 

 

 

Площадь эллипса S(z) ab 12

1

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 2

 

 

2

 

 

z 3

 

 

 

5

 

 

 

 

125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

5

 

 

 

 

52 .

V 12 1

 

dz 12

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64

 

 

 

192

 

 

0

 

 

 

 

192

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 21. Вычислить объемы тел, образованных вращением фигур, ограниченных графиками функций,

относительно оси вращения Оx .

y 2x x2 , y x 2.

При необходимости более детального просмотра увеличьте масштаб документа! www.otlichka.ru

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V y 2 dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V (2x x 2 x 2)2 dx (x 2 3x 2)2 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

3

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

4

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

4

 

 

3

 

2

 

 

 

6x

 

 

13x

 

 

12x 4)dx

 

 

x

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

6x

 

4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

104

 

 

 

 

1

 

3

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

24

8

 

 

 

 

 

 

 

 

6 4

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

3

 

 

 

 

5

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 22. Варианты 1-10. Вычислить силу, с которой вода давит на плотину, сечение которой имеет форму

равнобочной трапеции (рис.4.1). Плотность воды, 1000 кг м3 ,ускорение свободного падения положить

равным g =10 м с 2 .

Указание. Давление на глубине x равно gx .

a 6,6м,b 10,8м, h 4,0м.

dF gh

a b

hdh.

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

6,6 10,8

4

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F g

a b

h2 dh 1000 10

h2 dh 87000

h

 

 

4

1856000H.

 

 

 

 

 

 

2

0

 

2

0

3

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F 18,56kH.

При необходимости более детального просмотра увеличьте масштаб документа! www.otlichka.ru

Задача 1. Найти общий интеграл дифференциального уравнения. (Ответ представить в виде (x, y) C).

y y

 

1 x 2

 

1 0.

 

 

1

y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y y

 

1 x 2

 

1,

 

 

1

y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

y

1 x 2

 

1,

 

 

dx

1 y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

dy

 

dx

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 y 2

 

 

 

 

1 x 2

 

 

1 y 2 arcsin x C,

C arcsin x 1 y 2 .

Задача 2. Найти общий интеграл дифференциального уравнения.

 

y

 

x 2 y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

x

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введем замену

 

y

u y ux y u u x.

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u x

du

 

 

1 2u

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du

 

 

1 u 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

2 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 u

du

 

 

dx

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 u 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

x

 

 

1 u

 

 

 

 

 

 

 

 

1 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2arctgu

1

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

ln C,

ln

1 u 2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

1

 

 

ln

 

 

 

ln C.

2arctg

 

 

 

 

ln

1

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 3. Найти общий интеграл дифференциального уравнения.

y x 2 y 3 . 4x y 3

x x1 k ,y y1 n

При необходимости более детального просмотра увеличьте масштаб документа! www.otlichka.ru

y x1 2 y1 k 2n 3

1

4x1

y1 4k n 3

 

k 2h 3 0 Пусть 4k h 3 0,

k 1h 1.

 

y

 

 

x1

2 y1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

4x1 y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

 

y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введем замену

 

 

y1

 

u y ux

 

y u u x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u u x

1 2u

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

4 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u x

 

 

 

1 2u u

2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

4 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du

 

x

 

 

 

(1 u)2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 u

du

 

dx1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(u 1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 u

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du

 

 

1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u 2

2u 1

 

 

(u 1)2

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

ln

 

 

C,

 

ln

u 2 2u 1

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u 1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

ln

 

 

C,

 

ln

(u 1)2

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u 1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

ln

x

C,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

y

 

x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

( y x)

2

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

ln

x

1

C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

(x 1)2

 

y x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4. Найти решение задачи Коши.

y y cos x 12 sin 2x, y(0) 0.

y P(x) y f (x) ,

Пусть y uv.

Разделим переменные в этом дифференциальном уравнении относительно функции v , находим

При необходимости более детального просмотра увеличьте масштаб документа! www.otlichka.ru

v e P( x)dx

e cos xdx e sin x .

 

 

 

 

u

1

 

sin 2x

 

1

esin x sin 2xdx esin x sin x cos xdx

 

sin x t

 

et dt

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

dt

2

e

sin x

2

 

cos xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du dt

tet

et dt

tet et C sin xesin x esin x C.

 

 

dv

 

t

dt

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v et

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y e sin x (sin xesin x esin x

C),

 

 

 

 

y(0) 0 0 1 (0 1 1 C) C 1.

 

 

 

 

y e sin x (sin xesin x esin x

1).

 

 

 

 

Задача 5. Решить задачу Коши.

y 2 dx (xy 1)dy 0, y|x 1 e.

 

y 2

dx

(xy 1) 0,

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

x

 

 

1

 

0.

 

 

 

 

 

dy

y

 

y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть x uv.

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

u v uv ,

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u v uv

uv

 

 

1

 

0,

y

 

y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

1

 

u v

 

 

 

u v

 

 

 

 

0.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

Разделим переменные в этом дифференциальном уравнении относительно функции v , находим

1) v vy 0, dydv vy ,

dvv dyy , ln v ln y v 1y . 2) u v y12 0,

u 1y y12 , dudy 1y , du dyy ,

uln y C,

x 1y (ln y C) -общее решение ДУ.

При необходимости более детального просмотра увеличьте масштаб документа! www.otlichka.ru

y|x 1 e C e 1;

x 1y (ln y e 1) -частное решение ДУ.

Задача 6. Найти решение задачи Коши.

3(xy y) y 2 ln x, y(1) 3.

y

y

 

y 2 ln x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

3x

 

 

 

 

y uv,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u v uv

uv

 

 

 

u 2 v 2 ln x

.

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

3x

1) Пусть v

v

 

0,

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dvdx vx , dvv dxx ,

ln v ln x v 1x .

2) u v

u 2 v2 ln x

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

du

 

 

1

 

u 2 ln x

 

,

 

dx

x

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du

 

 

ln x

dx,

 

 

 

 

 

u 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

ln x 1

 

C,

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

x

 

,

 

 

ln x 1 Cx

 

y

 

 

 

1

 

 

 

,

 

 

 

 

ln x 1 Cx

 

y(1) 3 C 2 / 3.

y

3

.

 

3ln x 2x 3

Задача 7. Найти общий интеграл дифференциального уравнения.

( y 2 y sec2 x)dx (2xy tgx)dy 0.

При необходимости более детального просмотра увеличьте масштаб документа! www.otlichka.ru

P(x, y) y 2

y sec2 x,

 

Q(x, y) 2xy tgx,

 

P

2 y sec2

x 2 y

1

y

cos 2 x,

 

 

 

 

 

Q

2 y

 

1

 

,

 

x

cos 2

 

 

 

x

 

P

Q .

 

 

 

 

y

x

 

 

 

 

u(x, y)

(2xy tgx)dy

xy 2 ytgx (x),

U

y 2

y sec2 x y 2

y sec2 x (x).

x

 

 

 

(x) 0,

(x) C.

u(x, y) xy 2 ytgx C.

Задача 8. Для данного дифференциального уравнения методом изоклин построить интегральную кривую,

проходящую через точку.

y xy, M (0,1).

y k const k xy,

y kx , т.е. гипербола.

Задача 9. Найти линию, проходящую через точку M 0 , если отрезок любой ее касательной между точкой

касания и осью Oy делится на точке пересечения с осью абсцисс в отношении a : b (считая от оси Oy ).

M 0 (1,2), a : b 2 :1.

y y0 y (x x0 ) уравнение касательной.

( y; x) -координаты произвольной точки, принадлежащие касательной.

По условию

При необходимости более детального просмотра увеличьте масштаб документа! www.otlichka.ru

AB

 

2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BM

1

 

 

 

 

 

 

AOB и BCM подобны.

 

 

 

AB

 

 

 

OB

,

 

 

 

BM

 

BC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xB

 

 

 

 

 

2

xB 2x 2xB x B

2

x(1).

 

x xB

 

1

3

 

 

 

 

 

Точка B(xB ;0) принадлежит касательной, поэтому подставим координаты координаты точки B(xB ;0) в

уравнение касательной.

y y (x xB ), xB x yy (2).

Подставим (1) в (2).

 

2

x x

 

y

,

 

 

 

 

 

3

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

1

 

x,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

3

dx

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

ln y 3ln x ln C y x3C.

M

 

 

(1,2) 1 23 C C

1

.

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

3

 

 

Отсюда, y

 

 

 

уравнение искомой линии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

Задача 10. Найти общее решение дифференциального уравнения.

y ctg 2x 2y 0.

y z(x),

Замена:

y z (x).

z ctg 2x 2z 0,

z 2 z 0. ctg 2x

Предположим, что z uv.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]