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

Kurs_vysshei_matematiki_UP_Berkov_N.A._2007-2

.pdf
Скачиваний:
68
Добавлен:
10.06.2015
Размер:
9.19 Mб
Скачать

Φ01(x, y, z), Ψ2(x, y, z)) = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

∂z

−y

∂z

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = 0 z = y2

 

 

 

 

 

 

∂y

∂x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

=

dy

=

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−y

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = C

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = C2.

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = C

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = C2,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = y

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y z

 

 

 

 

 

C1 = C2

 

 

 

 

 

 

 

z = x2 + y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a ∂x∂z + b ∂y∂z = c x = 0 z = f (y)

bx−ay = = C1 az − cx = C2

x = 0 z = f (y)

x y z C1 C2

af (−C1

/a) = C2

 

 

 

 

 

C1 C2

 

a

 

 

 

 

 

 

 

af

 

ay − bx

= az

 

cx

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

z =

 

x + f

y −

 

x ,

 

 

 

 

 

a

a

f

x = ϕ1(t), y = ϕ2(t), z = ϕ3(t),

0(C1, C2) = 0

t

z ∂z

x ∂x

z ∂z

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = t y = t z = (2t2 1)1/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xdx

=

−ydy

= dz

 

xdx =

ydy

 

ydy

= dz .

 

 

 

 

 

z

 

 

z

 

1

 

z

 

 

 

 

z

 

 

z

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = C1

 

 

 

y2 + z2 = C2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

y z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

t2 + t2 = C1

 

 

t2 + (2t2 1) = C2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 =

 

 

C1,

 

 

t2 =

 

 

 

(C2

+ 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

C1

=

1

(C2

+ 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

12 (x2 + y2) = 13 (y2 + z2 + 1) 32 x2 + 12 y2 − z2 = 1.

P (t, x, u) ∂u∂t + Q(t, x, u) ∂u∂x = R(t, x, u).

t x uu

t = 0

P = a > 0 Q = b > 0 R = 0

a∂u∂t + b ∂u∂x = 0.

V = ab

u = f x − ab t .

u(0, x) = ϕ0(x), −∞ < x < ∞.

f x − ab t f (x)

b

t

b

 

a

a

t

D

t

D

 

 

t0

 

 

x

 

x

x0

x1

0

x1

u(0, x) = ϕ0(x), 0 x ∞;

u(t, 0) = f0(t), t > 0.

t > 0

uu x (t > 0, x > 0)

x t

x − (b/a)t = C = const uu uu x t

[x0, x1] [0, x1] [0, t0] D

 

[x0, x1]

 

[0, x1] [0, t0]

ϕ(x) = 0 ψ(t) = 0

D

uu

x − (b/a)t = x1

 

x − (b/a)t = x0

 

x − (b/a)t = x1

x − (b/a)t = (b/a)t0

 

 

 

a ∂u∂t + b ∂u∂x = c,

 

c

 

b

u =

 

t + f

x −

 

t ,

a

a

x −(b/a)t = const u − (c/a)t uu

 

 

4x3

+ 2x2 + x + 1

 

 

 

x + 1

x−3

 

lim

 

 

 

; b)

lim

 

 

 

a)

8x3

 

x + 3

.

x→∞

+ 4x − 2

x→∞

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

.

 

 

 

 

 

=1

n + 2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a)y = 2x3 ln(sin x);

 

b)y2 + 2x3y − xy2 + x = 0; c)z = x2y sin y.

x(t) = = sin2 t + 3t − 1 t = π/12

 

 

 

 

 

 

y = x4 + 4x3 + 4.

 

 

 

a¯ = (1, −1, 2)

¯

 

 

 

 

b = (0, −1, −1).

B(0, −2, 2) C(1, 3, 1)

 

A(1, 2, −1)

 

 

 

 

 

a)

x3

b)

cos4 xdx; c) 0

e

 

dx;

x ln xdx.

2x4 + 3

a)xydx + (x + 1)dy = 0; b)y − 3y = cos x.

 

 

a) lim

x2 2x − 15

;

b) lim

x sin x

.

 

 

 

 

 

 

2x2 7x − 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→5

n

x→0

tg2 5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 n3 + 3

 

 

 

 

 

 

3

3x

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

x + x ln y + xy = 0;

c)z =

2

y.

 

 

 

 

 

b)y sin

 

 

a)y = tg (2x)e ;

 

 

 

 

 

 

 

 

x + x(t) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=16 − t2 t = 1

 

 

 

y = x +

 

4

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

x

 

 

 

 

2) c¯ = (1, 3, −1).

 

 

a¯ = (1, −2, 1), b = (1, 0,

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

c¯ · a + b).

 

 

 

 

 

B(0, −2, 2)

A(1, 2, −1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

a)

 

dx; b)

x arcsin xdx;

c) 0

x2xdx.

sin3 x

 

a)y + y cos x = cos x; b)y − 2y

= e2x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− x ; b)

 

 

 

 

 

 

 

 

5

.

a)

 

lim

x

2

+ 1

lim

 

1

 

 

 

3x − 2

 

x→∞

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)n .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg3x

 

b)y tg x + xy2 sin(xy) = 0;

 

c)z = sin x2 + y.

a)y =

 

 

 

;

 

 

 

x2

 

 

 

x(t) =

1

t = 1

= t2+1

y = x3 + x2.

ABCD A(2, −3, 1), B(1, 4, 0), C(4, 1, 1) D(5, −5, 3)

M (1, 2, −3)

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

a¯ = (2, 3, 1) b =

= (3, 1, 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

etg x

 

 

 

2

 

 

a)

 

dx;

 

b)

cos3 xdx; c)

 

 

2 − x2

dx.

cos2 x

 

 

 

a) xy = y ln

x

;

 

b) y − 6y + 9y = 9x2 12x + 2.

 

 

y

 

 

 

a)

lim

x2 9

;

b)

 

lim 9x arcctg x.

 

 

 

 

x→3 x2 5x + 6

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1)nn

 

 

 

 

 

 

 

n

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

n

7

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a) y =

 

 

;

b)

y sin x + xy4

2xy = 0;

 

c) z = xy3 x2 + y.

x2

 

 

x(t) = = 3 4 − t2 t = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = x4 − x3.

 

 

 

C(3, 2, 1)

 

 

 

ABC A(2, −1, 2) B(1, 2, −1)

 

 

 

 

 

 

 

A(2, −1, 2) B(1, 2, −1) C(3, 2, 1)

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

x

+ 4

 

 

 

 

 

x + 1

 

a)

 

dx; b)

 

sin2 x cos3 xdx; c) 1

 

dx.

 

 

 

x(x + 2)2

x − 3

 

a) xy = y +

 

;

b) y − 2y = e2x + 5.

 

 

y2 − x2

 

P (x, y, z) Q(x, y, z) R(x, y, z)

D

 

t x

u

 

t x

 

 

tn, xm

t

 

x

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

t

 

 

t

 

 

n

 

 

 

 

 

n=N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

n=n

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

n=0

 

n=0

 

 

 

m

n=0

 

-3 -2 -1 m=0 1

2

m

m=0

1

2

3

 

m=0

1

m=m m=M

D

D

x

h

t

τ

 

n

 

 

 

2, . . .

 

 

 

 

t = n · τ xm = m · h n = 0, 1, 2, . . . m = 0, ±1, ±n

u(t, x)

 

 

(n, m)

u(t , xm) =

= u(nτ, mh) = umn

 

 

 

 

 

 

 

 

D

n

m

 

 

n = 0

n = N m = 0 m = M

 

 

 

 

n

m

h → 0 τ → 0

 

τ = τ (h)

 

 

τ = rh

r = const

 

 

 

 

 

h

Dh

 

 

 

 

 

 

 

u

u(t, x)

Dh

 

 

 

h

(n, m)

(n, m)

h

(n+1,m-1) (n+1,m) (n+1,m+1)

n+1

τ

n

(n,m-1)

(n,m)

(n,m+1)

n-1

(n-1,m-1) (n-1,m) (n-1,m+1)

m-1 m m+1

(n, m)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂u

n

 

n+1

 

un

 

 

 

m =

um

 

m

 

+ O(τ ),

∂t

 

 

τ

 

 

∂t

 

n

 

n

 

n

1

 

+ O(τ ),

 

m = um

τ um

 

 

 

 

 

∂u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n =

 

 

 

 

∂u

 

umn+1 − umn−1

+ O(τ 2),

 

 

 

 

 

 

∂t m

 

 

2τ

 

 

 

 

 

 

∂u

 

n

un

 

 

un

 

m =

 

m+1

m

+ O(h),

∂x

 

h

 

 

 

 

 

 

∂u(t, x)

=

lim

u(t + τ, x) − u(t, x)

 

∂u(t, x)

=

 

 

 

 

 

∂t

 

τ

 

∂x

 

lim

u(t, x + h)

− u(t, x)

 

 

τ →0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]