14-es / Высшая математика (РТФ) / умк_Яско_ Диф.уравнения_Ряды
.pdf5. y¢ + 2 y = y2ex .
y2
( x - y )2
1 |
|
|
1 |
||
|
|
|
|
|
|
- x |
y |
||||
dx + |
|
||||
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
||
- ( x - y )2 |
||||
dy = 0 . |
Вариант 4
Ответ: y = |
|
|
1 |
|
; |
|
|
Ce2 x + ex |
|||||
Ответ: ln |
y |
- |
xy |
= C . |
||
|
|
|||||
|
x |
x - y |
|
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1. |
sec2 x tg ydx + sec2 y tg xdy = 0 . |
Ответ: C = tg y tg x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
y - xy¢ =1 + x |
2 |
y¢. |
|
|
|
|
Cx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2. |
|
Ответ: y = |
|
|
|
|
|
|
+1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
( x +1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
3. |
( x - y )dx + ( x + y )dy = 0 . |
Ответ: arctg |
y |
+ |
1 |
ln |
y2 + x2 |
= ln |
C |
; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
x |
||||||||
4. |
xy¢ - 2 y = 2x4 , |
y (1) = 0 . |
Ответ: y = x4 - x2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
5. |
y¢ = y4 cos x + y tg x . |
Ответ: y = |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
cos x 3 C - 4 tg x |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
6. |
2(3xy2 + 2x3 )dx + 3(2x2 y + y2 )dy = 0 . Ответ: x4 + 3x2 y2 + y3 = C . |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Вариант 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- |
|||||||||||||||||||||||||||||
ный интеграл) дифференциальных уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1. |
(1 + ex ) ydy - e ydx = 0 . |
Ответ: -e− y ( y +1) |
|
= ln |
|
ex |
|
+ C ; |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ex +1 |
|||||||
2. |
( x + 4)dy - xydx = 0 . |
Ответ: y = |
|
C × ex |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
( x + 4)4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3. |
( y2 - 2xy )dx + x2dy = 0 . |
Ответ: |
y |
|
|
= Cx ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x - y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4. |
y¢ = 2x (x2 + y ), |
y (0) = 0 . |
Ответ: y = ex2 - x2 -1; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
xydy = ( y |
2 |
+ x)dx . |
Ответ: y = x |
|
|
- |
1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
5. |
|
|
2 C |
|
; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
91
6. |
xdx + (2x + y ) dy |
= 0 . |
Ответ: ln ( x + y ) − |
x |
= C . |
|
( x + y )2 |
x + y |
|||||
|
|
|
|
Вариант 6
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1. ( y2 + 3)dx − ex ydy = 0 . x
2. y′ + y + y2 = 0 .
Ответ: |
ln ( y2 + 3) = 2(C − xe− x − e− x ); |
|||
Ответ: |
y |
|
= eC − x ; |
|
y + 1 |
||||
|
|
y
3. |
y2 + x2 y′ = xyy′. |
|
|
|
||||||
4. |
y′ − y = ex , y (0) = 1. |
|
||||||||
5. |
xy′ + 2 y + x5 y3ex = 0 . |
|
||||||||
|
|
1 |
|
3y2 |
|
2 ydy |
|
|||
6. |
|
|
|
+ |
|
|
dx = |
|
|
. |
|
2 |
|
4 |
|
3 |
|||||
|
|
|
|
x |
|
x |
|
|||
|
x |
|
|
|
|
|
|
Ответ: e x = Cy ; Ответ: y = ( x + 1)ex ;
Ответ: y = |
|
1 |
|
; |
x2 |
|
|
||
2(ex + C ) |
Ответ: x2 + y2 = Cx3 .
Вариант 7
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1.sin y cos xdy = cos y sin xdx .
2.y2 ln xdx − ( y −1) xdy = 0 .
3.xy′ − y = x tg y .
x
4. xy′ + y + xe− x2 = 0 , y (1) = 1 . 2e
5. y′x3 sin y = xy′ − 2 y .
Ответ: C = cos x ;
|
|
cos y |
||
Ответ: |
1 |
+ ln y = C + |
1 |
ln2 x ; |
y |
|
|||
|
2 |
|
y =
Ответ: sin Cx ;
x
Ответ: y = e− x2 ; 2x
Ответ: x = |
y |
|
|
; |
|
|
||
|
C − cos y |
92
|
′ |
|
y |
|
x + 1 |
|
|
|
a |
|
|
|
x |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
− a x = |
|
x . |
Ответ: y = Cx |
|
+ |
1 − a − a . |
|
|
|||||||||||||||||
y |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- |
||||||||||||||||||||||||
ный интеграл) дифференциальных уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
y′ = (2 y + 1)tg x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
||||||||
1. |
|
|
Ответ: |
2 y + 1 = |
|
|
; |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos x |
|
|
||||
2. |
(x + xy2 )dy + ydx − y2dx = 0 . |
|
|
Ответ: y + ln ( y −1)4 |
= C + ln x ; |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
− |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
xy′ = y − xe x . |
|
|
Ответ: e |
x |
|
= ln Cx ; |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
cos ydx = ( x + 2cos y )sin ydy , |
y (0) = |
π |
. Ответ: x = |
|
2 |
|
|
− |
1 |
1 |
|
||||||||||||||
4. |
|
sin |
|
|
y |
|
|
|
; |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 cos y |
5. |
(2x2 ln y − x) y′ = y . |
Ответ: x = |
|
|
1 |
; |
|
Cy |
2 |
+ 2ln y + 2 |
|||||
|
|
|
|
||||
6. |
3y2 y′ − ay3 − x −1 = 0 . |
Ответ: a2 y3 = Ceax + a ( x + 1) −1. |
Вариант 9
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1. |
(sin ( x + y ) + sin ( x − y ))dx + |
dy |
= 0 . |
Ответ: tg y = C + 2cos x ; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
cos y |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. |
y′ + 2 y − y2 = 0 . |
|
|
Ответ: |
( y − 2) |
= Cex ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
xy′ − y = ( x + y )ln |
x + y |
|
|
|
|
|
|
y |
|
= Cx ; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
3. |
. |
|
|
Ответ: ln |
1 + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
4. |
x2 y′ + xy + 1 = 0 , y (1) = 0 . |
|
|
Ответ: y = − |
ln x |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
′ |
|
x |
|
xy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
− |
= |
|
|
Ответ: y = C + |
|
|
2 |
−1 |
4 |
|
2 |
−1 ; |
||||||||||||||||
5. |
2 y |
|
|
. |
|
|
|
x |
|
|
x |
|
|||||||||||||||||
y |
x2 −1 |
|
|
|
|
|
93
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y2 |
|
|
y2 |
||
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
6. y¢(x |
y |
+ xy ) =1. |
(2 |
- y |
)e 2 |
= e 2 . |
|||||||||
|
|
Ответ: x |
|
+ C |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 10
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1.(1 + ex ) yy¢ = ex .
2.(x2 + x) ydx + ( y2 +1)dy = 0 .
3.xy¢ = y × cos ln y .
x
4. yx¢ + x = 4 y3 + 3y2 , y (2) =1.
5.xy¢ - 2x2 y = 4 y .
6.(x - x3 ) y¢ - (3x2 -1) y - ax3 = 0 .
Ответ: |
y2 = 2ln C (ex +1); |
|
||||||||||
Ответ: |
y2 |
+ ln y = C - |
x3 |
- |
x2 |
; |
||||||
2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|
|||||
|
|
|
1 |
|
y |
|
|
|
||||
Ответ: ctg |
|
ln |
|
= ln Cx ; |
|
|||||||
2 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|||||
Ответ: x = y3 + y2 ; |
|
|
|
|||||||||
Ответ: y = x4 (C + ln x)2 ; |
|
|
|
|||||||||
Ответ: y = |
|
C - ax4 |
|
|
|
|||||||
4(x3 - x) |
. |
|
|
|
Вариант 11
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1. |
sin x tg ydx - |
|
dy |
= 0 . |
Ответ: ln |
|
sin y |
|
= C + |
1 |
x - |
1 |
sin 2x ; |
||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
sin x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
(xy3 + x)dx + (x2 y2 - y2 )dy = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
2. |
Ответ: 3 y3 +1 = |
|
|
|
|
; |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 -1 |
||||||||
3. |
( y + |
|
)dx = xdy . |
Ответ: y = |
x |
ln2 Cx ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
xy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
4. |
(2x + y )dy = ydx + 4ln ydy , y (0) =1. Ответ: x = 2ln y + 1 − y ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2 |
y¢ = x |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
5. |
xy |
|
|
+ y |
|
. |
|
Ответ: y = x 3 3 C - |
|
|
|
; |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6. |
( y3 - x) y¢ = y . |
|
|
Ответ: y4 = 4xy + C . |
|
|
|
|
|
|
|
|
94
Вариант 12
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1.3ex sin ydx + (1 − ex )cos ydy = 0 .
2.(1 + y2 )dx − ( y + yx2 )dy = 0 .
3.xy′ = x2 − y2 + y .
4. y |
′ |
= |
y |
, |
y (0) = 1. |
|
3x − y2 |
||||||
|
5. ( x + 1)( y′ + y2 ) = − y .
6. |
x2dy − y |
2dx |
= 0 . |
|
( x − y )2 |
||||
|
|
Ответ: sin y = C (ex −1)3 ;
Ответ: 12 ln ( y2 + 1) = C + arctg x ;
Ответ: arcsin y = ln Cx ;
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: |
x = y2 − y3 ; |
|
|
|||||||
Ответ: y = |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
( |
x + 1 |
( |
C + ln |
|
x + 1 |
|
) |
|||
|
|
|||||||||
|
|
) |
|
|
|
|
|
|||
Ответ: |
xy |
|
= C . |
|
|
|
|
|
|
|
x − y |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 13
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1. |
y′ = |
e2 x |
. |
|
|
|
|
|
|
Ответ: y (ln y −1) = |
1 |
e2 x + C ; |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
ln y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
2. |
y′ = 2xy + x . |
|
|
|
|
Ответ: |
1 |
ln |
|
2 y + 1 |
|
= |
x2 |
|
|
+ C ; |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
y = x (y′ − x |
|
|
|
|
). |
|
Ответ: −e− |
|
= ln Cx ; |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
e y |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
3. |
|
x |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
4. |
(1 − 2xy ) y′ = y ( y −1) , y (0) = 1. |
Ответ: x ( y −1)2 = ( y − ln y −1) ; |
|||||||||||||||||||||||||
|
′ |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Ответ: y = x (C + ln x) |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
5. |
y x + y = −xy |
|
. |
|
; |
|
|
||||||||||||||||||||
6. |
xdx + ydy = |
ydx − xdy |
. |
Ответ: x2 + y2 − 2arctg |
x |
= C . |
|||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x2 + y2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
95
Вариант 14
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
|
|
x |
2 + y |
dy + xdx = 0 . |
|
y |
= |
1 |
|
− x |
2 |
|
+ C ; |
||||||||||
1. |
3 |
|
|
|
Ответ: 3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. |
y − xy′ = 3(1 + x2 y′). |
Ответ: y = C |
|
|
x |
|
|
+ 3 ; |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x + 1 |
|||||||||
3. |
y′ = |
y |
−1. |
|
Ответ: y = x ln |
C |
; |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
||||
4. |
x ( y′ − y ) = ex , |
y (1) = 0 . |
Ответ: y = ex ln x ; |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
||
|
|
′ |
|
|
|
3 − x |
2 |
Ответ: y = |
|
|
|
|
e 2 |
|
|
|
|||||||
5. |
y |
− xy = − y e . |
|
|
|
|
; |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
2(C + x) |
||||||||||||||||||||||
6. |
( y ln x − 2) ydx = xdy . |
Ответ: y (Cx2 + 2ln x + 1) = 4 . |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- |
||||||||||||||||||||
ный интеграл) дифференциальных уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1. |
(cos( x − 2 y ) + cos( x + 2 y )) y′ = sec x . Ответ: sin 2 y = tg x + C ; |
2. |
2xyy′ = 1 − x2 . |
|
|
3. |
′ |
|
|
y x + x + y = 0 . |
|
|
|
4. |
y = x ( y′ − x cos x) , y π |
|
= 0 . |
|
2 |
|
|
Ответ: y2 = ln x − x2 + C ; 2
Ответ: y = C − x ; x 2
Ответ: y = (sin x −1) x ;
5. |
xy′ − 2 |
x3 y |
= y . |
Ответ: y = x ( x + C )2 ; |
||||||
|
|
|
|
|
π |
+ |
x |
|
||
|
|
|
|
|
tg |
|
|
|
||
|
|
|
|
2 |
|
|||||
6. |
y − y′cos x = y2 cos x (1 − sin x) . |
Ответ: y = |
4 |
|
|
|
. |
|||
sin x + C |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
96
Вариант 16
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1. |
|
y′ = ex2 x (1 + y2 ). |
Ответ: arctg y = C + |
1 |
ex2 |
; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
(x2 −1) y′ − xy = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
2. |
Ответ: y = C |
x2 −1 ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
3. |
|
ydx + (2 |
|
− x)dy = 0 . |
Ответ: x = y (C − ln y )2 ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
xy |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
4. |
( xy′ −1) ln x = 2 y , y (e) = 0 . |
Ответ: y = ln2 x − ln x ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
5. |
|
y′ + xy = x3 y3 . |
Ответ: |
y = |
|
|
|
|
|
|
e 2 |
|
|
|
|
; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2e− x2 + e− x2 + C |
|||||||||||||||||
6. |
|
dS |
+ S cost = |
1 |
sin 2t . |
Ответ: S = sin t −1 + Ce− sin t . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
dt |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
ный интеграл) дифференциальных уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1. |
ctg x cos2 ydx + sin2 x tg ydy = 0 . |
Ответ: tg2 y = ctg2 x + 2C ; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
2. |
( y2 x + y2 )dy + xdx = 0 . |
Ответ: y3 = 3(C − x + ln |
|
x + 1 |
|
) ; |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
3. |
|
xdy − ydx = |
|
x2 + y2 dx . |
Ответ: |
y + |
|
|
x2 + y2 = Cx2 ; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
4. |
(2e y − x) y′ = 1, y (0) = 0 . |
Ответ: |
x = e y − e− y ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
y′ = |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
5. |
|
e2 x + y . |
Ответ: |
y = ex |
|
x2 + C ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6. |
|
y′ − |
n |
y = ex xn . |
Ответ: |
y = xn (ex + C ). |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
ный интеграл) дифференциальных уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1. |
sin x × y′ = y cos x + 2cos x . |
Ответ: y = C sin x − 2 ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
2. |
(1 + x3 ) y3dx − ( y2 −1)x3dy = 0 . |
Ответ: ln y + |
1 |
|
|
= C + x − |
1 |
; |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
2 y2 |
|
2x2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
97
3. (4x2 + 3xy + y2 )dx + (4 y2 + 3xy + x2 )dy = 0 .
4.xy′ + ( x + 1) y = 3x2e− x ,
5.yx′ + x = − yx2 .
|
′ |
|
n |
|
a |
|
|
6. y |
+ x y = xn . |
||||||
|
Ответ:
y (1) = 0 . Ответ:
Ответ:
Ответ:
Вариант 19
1 |
ln |
x + y |
+ |
3 |
ln |
x2 |
+ y2 |
4 |
x |
8 |
|
y2 |
|||
|
|
|
|
y = x3 −1 e− x ; x
x = y (C 1 ln y ) ;
+
xn y = ax + C .
= ln C ; x
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1.1 + (1 + y′)e y = 0 .
2.xy′ − y = y2 .
3.( x − y ) ydx − x2dy = 0 .
4. (x + y2 )dy = ydx , y (0) = 1.
5.x ( x −1) y′ + y3 = xy .
6.(t 2 − xt 2 ) dxdt + x2 + tx2 = 0 .
Ответ:
Ответ:
Ответ:
Ответ:
Ответ:
Ответ:
C (e y + 1) = e− x ;
y |
|
|
|
|
= Cx ; |
|||||
( y + 1) |
|
|||||||||
y = |
|
|
x |
|
; |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
ln Cx |
|||||||||
x = y2 − y ; |
||||||||||
y = |
|
|
|
|
|
|
x −1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2( x − ln x + C ) |
|||||||
t + x |
+ ln |
x |
= C . |
|||||||
|
|
|||||||||
tx |
|
|
|
|
|
|
t |
Вариант 20
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1. |
y′ctg x + y = 2 . |
Ответ: y = 2 − C cos x ; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
y2 + 1 dx = xydy . |
Ответ: |
|
y2 + 1 = ln Cx ; |
|||||||
3. |
xy + y2 = (2x2 + xy ) y′ . |
Ответ: |
y |
+ 2ln |
y |
= ln |
C |
; |
||||
|
x |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
x |
98
4. |
(sin2 y + x ctg y ) y′ = 1, |
y (0) = π . |
Ответ: x = −sin y cos y ; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
2x3 yy′ + 3x2 y2 + 1 = 0 . |
|
Ответ: y = |
|
C − x |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6. |
|
zdt − (t 2 − a2 )dz = 0 . |
|
Ответ: z2a = C |
t − a |
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t + a |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ный интеграл) дифференциальных уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
e |
− x |
2 |
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||||
1. |
|
|
|
|
|
dy |
+ |
|
|
|
= 0 . |
|
|
Ответ: |
|
y + |
sin 2 y = C − |
ex2 |
; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
y |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
y′ − xy2 = 2xy . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
= C + x2 ; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
2. |
|
|
|
|
|
Ответ: ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
y + |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3. |
(x2 − 2xy ) y′ = xy − y2 . |
|
Ответ: |
x |
+ 2ln |
y |
= − ln Cx ; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
3 |
|
2 |
y (0) = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x4 + 4x3 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ y = x |
|
+ x , |
Ответ: y = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12( x + 1) ; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. |
( x + 1) y |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
5. |
|
= |
1 |
− 2x dy . |
|
|
Ответ: x = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y2 |
+ C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
6. |
(1 + S 2 )dt − |
|
dS = 0 . |
|
Ответ: 2 |
|
− arctg S = C . |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
t |
|
t |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ный интеграл) дифференциальных уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
x |
sin ydx + tg ydy = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
+ |
|
y |
|
|
= C − e |
x |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. |
e |
|
|
Ответ: ln |
|
tg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
4 |
|
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2. |
2x2 yy′ + y2 = 2 . |
|
|
|
Ответ: ln |
|
2 − y2 |
|
= C + |
1 |
; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
||
|
(2 |
|
|
|
|
− y )dx + xdy = 0 . |
Ответ: y = x ln2 |
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
xy |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4. |
|
xy′ − 2 y + x2 = 0 , |
y (1) = 0 . |
Ответ: y = −x2 ln x ; |
|
|
|
99
|
|
|
|
|
x |
|
1 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
5. |
y′ + x 3 y = 3y . |
Ответ: y = e3x |
|
|
e−2 x + |
|
e−2 x + C |
; |
|||
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
6 |
|
|
|
|
6. |
dρ + ρ tg θ dθ = 0 . |
Ответ: ρ = C cos θ . |
|
|
|
|
Вариант 23
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1. |
(1 |
+ e |
3 y |
)xdx = e |
3 y |
dy . |
Ответ: |
x2 |
= |
1 |
ln (1 |
+ e |
3 y |
) + C ; |
|||
|
|
2 |
3 |
|
|||||||||||||
|
′ |
= |
1 + y2 |
|
|
Ответ: arctg y = C + arctg x ; |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2. |
1 + x2 . |
|
|
||||||||||||||
y |
|
|
3. |
xy′ + y ln |
y |
−1 |
= 0 . |
|
|
|
||
|
|
|
|
||||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
4. |
xy′ + y = sin x , |
y π |
|
= |
2 |
. |
|||
|
|||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
π |
5.xy′ + y = y2 ln x .
6.sin θcos ϕ dθ − cos θsin ϕ dϕ = 0 .
C
Ответ: y = xe x ;
Ответ: y = 1 − cos x ; x
1
;
ln x + 1 + Cx Ответ: cos ϕ = C cos θ.
Вариант 24
Найти общее решение (общий интеграл) или частное решение (част- ный интеграл) дифференциальных уравнений:
1. (sin (2x + y) − sin (2x − y))dx = |
dy |
. |
Ответ: ctg y = C − sin 2x ; |
|
|||
|
sin y |
|
|
y′ |
|
|
= |
x2 |
. |
|
|
|||
2. |
1 + y2 |
||||||||||
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
||||
3. |
(x2 + y2 )dx + 2xydy = 0 . |
||||||||||
|
(x2 −1) y′ − xy = x3 − x , y ( |
|
) = 1. |
||||||||
4. |
2 |
||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||
5. |
xdx = |
x |
|
|
− y3 dy . |
||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
y |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: (1 + y2 )3 = C + x3 ;
Ответ: x3 + y2 x = C ; 3
Ответ: y = x2 −1;
Ответ: x = yC − y2 ;
100