
Методичка 1807
.pdf
|
|
|
|
31 |
18. |
y = cos x ; |
x =0; |
x = π ; |
y = 0 . |
|
|
|
2 |
|
19. |
y = tgx ; x =0; x = π ; y = 0 . |
|||
|
|
|
4 |
|
20. |
y = ctgx ; |
x =0; |
x = π ; |
y = 0 . |
|
|
|
4 |
|
21.y = x2 − 5x + 6 ; y = x .
22.y = x2 + x ; y = x + 1.
23.y = x2 + x ; y = − x .
24.y = x ; y =
4 − 3x .
25. y = x2 + 2 ; y = 1− x2 ; x =0; x =1.
26.y = x2 ; y = 2ex ; x =0; x =1.
27. y = x ; y =
1− x ; y = 0 .
28.y = x2 − 4 ; y = 4 − x2 .
29.y = x2 − 9 ; y = 9 − x2 .
30.y = x2 + 5 ; y = x +5.
ЗАВДАННЯ 6.
Розв’язати диференційні рівняння : а) з роздїляючими змінними
1.(1 + е2 x ) y2dy − ex dx = 0 .
2.2x− y dx − dy = 0 .
3.ydy + xey2 dx = 0 .
4.(ln y)2 dy − ydx = 0 .
5.cos ydx + xtgydy = 0 .
6.cos ydy + 2 cos x sin ydx = 0 .
7.(xy − x)dx + (xy + y)dy = 0 .

|
32 |
8. |
extgydx + (1 − ex ) sin2 ydy = 0 . |
9. |
a2 − x2 dy − a2 − y2 dx = 0 . |
10. 1 − cos 2xdy +
1 + cos 2xdx = 0 .
11.x( y6 + 1)dx + y2 (x4 + 1)dy = 0 .
12.y ln3 ydx + x + 1dy = 0 .
13.y(x + 2)dx + x( y − 1)dy = 0 .
14.dy − (ex+ y + ex− y )dx = 0 .
15.(1 + e2 y )x2dx − ey dy = 0 .
16.ey (1 + y′) = 1.
17.x 1 − y2 + yy′ 1 + x2 = 0 .
18.(ex +1) sin ydx + ex dy = 0 .
19.sin x sin ydx + cos x cos ydy = 0 .
20.y′ctgx + y2 = 2 .
21.x2 yy′ = 1 − 2x .
y
22.x2 y3 y′ + 1 = y2 .
23.x dx + ex2 + y2 dy = 0 . y
|
|
ln y |
2 |
|
dy |
|
||||
24. |
|
|
|
|
dx + |
|
|
= 0 . |
||
|
|
|
||||||||
|
cos x |
|
|
|
y |
|
||||
25. |
|
1 − ln2 x |
dx + |
dy |
= 0 . |
|||||
|
|
|||||||||
|
|
|
x ln y |
|
|
|
y |
|
26. 1 − cos 2xdy +
1 + cos 2xdx = 0 .
27.y(x + 2)dx + x( y − 1)dy = 0 .
28.(1 + e2 y )x2dx − ey dy = 0 .
29. x 1 − y2 + yy′ 1 + x2 = 0 30. (ex +1) sin ydx + ex dy = 0 .

|
|
|
|
|
33 |
||
б) однорідні рівняння |
|
|
|
||||
1. |
(xy + y2 )dx − (2x2 + xy)dy = 0 . |
||||||
2. |
xydy − ( y2 + 2x2 )dx = 0 . |
||||||
3. |
(x2 + y2 )dx − xydy = 0 . |
||||||
4. |
(xtg |
y |
|
+ y)dx − xdy = 0 . |
|||
x |
|||||||
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|||
5. |
xdy − |
|
x |
||||
y + xe |
|
|
dx = 0 . |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
(x − y)dy − (x + y)dx = 0 . |
||||||
7. |
y′ = 2 |
xy |
|
. |
|||
|
|||||||
x2 − y2 |
8.( y − x2 + y2 )dx − xdy = 0 .
9.(x − y cos xy )dx + x cos yx dy = 0 .
10.( y − xy )dx − xdy = 0 .
11.(x + x2 + y2 )dy − ydx = 0 .
12.(x2 − xy − y2 )dx + xydy = 0 .
13. xdy = ( y + y2 − x2 )dx .
14.(2 xy − x)dy + ydx = 0 .
15.2xy′(x2 + y2 ) = y( y2 + 2x2 ) .
16.xy′ − y = xtg xy .
−y
17.xy′ = xe x + y + x .
18. y′ = y (1 + ln y − ln x). x
19.( y + xy )dx = xdy .
20.(3xy2 + 2x3 )dx + x3dy = 0 .
21. xy′ = y + y2 − x2 .

|
|
34 |
|||
22. |
y2dx + 2(x2 |
− xy)dy = 0 . |
|||
23. |
yy′ = x cos2 |
y |
+ |
y2 |
. |
x |
|
||||
|
|
|
|
x |
24.(x − y cos xy )dx + x cos yx dy = 0 .
25.x3dy + (2y3 − x2 y)dx = 0 .
26.(xy + y2 )dx − (2x2 + xy)dy = 0 .
27.(xtg xy + y)dx − xdy = 0 .
28.(x − y)dy − (x + y)dx = 0 .
29.( y − x2 + y2 )dx − xdy = 0 .
30.( y − xy )dx − xdy = 0 .
в) лінійні рівняння
1.y′ + 2xy = xe− x2 ;
2. y′ + ytgx = |
1 |
; |
|
||
|
cos x |
3.y′ + 2y = e3x ;
4.xdy − ( y + x2 cos x)dx = 0 ;
5.y′ − 3y = e−2 x ;
6.y′ + 5y = e4 x ;
7.(1 + x2 ) y′ + y = arctgx ;
8.y′ cos x + y = 1 − sin x ;
9.( y4 + 2x)dy = ydx ;
10.(2xy + 3)dy − y2dx = 0 ;
11.(1 − x)( y′ + y) = e− x ;
12.y′ sin x − y cos x = 1;
13.y′ = 2x(x2 + y) ;
14.x2 y′ = 2xy + 3 ;
|
|
35 |
|
15. |
y′ + y cos x = sin x cos x . |
||
16. |
y′ = |
y |
|
|
. |
||
3x − y2 |
17.(x2 − 1) y′ − xy = x3 − x .
18.y′ − 3x2 y = x2ex3 .
19.xy′ + y = x2 + x3 .
20.xy′ + y = sin x .
21.y′ctgx − y = 2 cos2 x ctgx .
22.(x2 + 1) y′ + 4xy = 3 .
23.xy′ + (x + 1) y = 3x2e− x .
24.y = x( y′ − x cos x) .
25.x2 y′ = xy + 1.
26.xdy − ( y + x2 cos x)dx = 0 .
27.(1 + x2 ) y′ + y = arctgx .
28.(2xy + 3)dy − y2dx = 0 .
29.(1 − x)( y′ + y) = e− x .
30.y′ = 2x(x2 + y) .
ЗАВДАННЯ 7.
Розв’язати однорідні диференційні рівняння другого порядку зі сталими коефіцієнтами:
1. |
y′′ − 2y′ + y = 0 . |
5. |
y′′ − 14y′ + 53y = 0 . |
2. |
y′′ − 6y′ + 9y = 0 . |
6. |
y′′ + 4y′ + 20y = 0 . |
3. |
y′′ + 2y′ + 2y = 0 . |
7. |
y′′ − 4y′ + 20y = 0 . |
4. |
y′′ − 6y′ + 25y = 0 . |
8. |
y′′ − 12y′ + 36y = 0 . |

9.y′′ + y = 0 .
10.y′′ − y = 0 .
11.y′′ + 8y′ + 16y = 0 .
12.y′′ + 10y′ + 34y = 0 .
13.y′′ − 6y′ + 25y = 0 .
14.y′′ + 25y = 0 .
15.y′′ + 2y′ + 5y = 0 .
16.y′′ − 10y′ + 25y = 0 .
17.y′′ + y′ − 12y = 0 .
18.y′′ − 2y′ + 5y = 0 .
19.y′′ + 8y′ + 16y = 0 .
ЗАВДАННЯ 8.
36
20.y′′ − 2y′ + 37 y = 0 .
21.y′′ − 8y′ = 0 .
22.y′′ + 12y′ + 36y = 0 .
23.y′′ + 3y′ = 0 .
24.y′′ − 9y′ + 18y = 0 .
25.y′′ + 8y′ = 0 .
26.y′′ − 4y′ + 20y = 0 .
27.y′′ − 12y′ + 36y = 0 .
28.y′′ + y = 0 .
29.y′′ − y = 0 .
30.y′′ + 8y′ + 16y = 0 .
Для функції z = f (x, y):
а) Знайти частині похідні I-го та II-го порядків;
б) Знайти градієнт у точці Мо та у загальному вигляді; в) Знайти диференціал у точці Мо та у загальному вигляді.
1. |
|
2 |
− e |
− x |
|
z = ln y |
|
, Мо (2,0). |
|||
|
|
|
|
|
|
3. |
z = arctg(x2 |
+ y2 ), M o (0,1). |
|||
5. |
z = sin |
|
y |
, |
M o (1,1). |
|
|
x3 |
|
|
|
1 |
1 |
|
||
2. |
z = arcsin xy , M o |
|
, |
|
. |
|
|
||||
|
2 |
2 |
|
||
4. |
z = cos(x3 − 2xy), M o (3,−1). |
||||
6. |
z = tg(x3 + y2 ), M o (− 1,2). |

7. z = ctg xy3 , M o (2,1).
9. z = ln(3x2 − y 4 ), M o (1,1).
11. |
z = arcctg(xy2 ), M o (1,2). |
|||||||
13. |
z = sin |
x − y3 , M o (2,1). |
||||||
15. |
z = ctg(3x − 2y), M o (1,3). |
|||||||
17. |
z = ln( |
xy − 1), M o (1,4). |
||||||
|
|
x2 |
||||||
19. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||||
z = arctg |
|
y |
|
, M o (2,3). |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21. |
z = sin |
x + y |
, M o (3,2). |
|||||
|
|
|||||||
|
|
x − y |
|
|
||||
23. |
z = ctg |
|
|
x |
|
|
|
, M o (4,2). |
x |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
− y |
|||||
25. |
z = ln(3x2 |
− y 2 ), M o (2,1). |
||||||
27. |
z = arcctg |
x2 |
|
, M o (1,3). |
||||
y |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
29. |
z = sin |
|
|
y |
|
|
|
, M o (4,2). |
x |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
+ y |
37
8. z = e− x2 + y2 |
, M o (2,1). |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
y |
M o (4,2). |
|
|
||||||
10. |
z = arccos |
|
, |
|
|
||||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
||||
12. |
z = cos |
|
x2 |
+ y2 , M o (− 2,2). |
|||||||||||
14. |
z = tg(x3 y 4 ), M o (3,−1). |
|
|
||||||||||||
16. |
z = e2 x2 − y5 |
, M O (1,−2). |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
18. |
z = arcsin(2x |
|
y), M o |
|
,1 . |
||||||||||
|
2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
20. |
z = cos(x − |
|
xy3 ), M o (1,2). |
||||||||||||
22. |
z = tg |
2x − y2 |
, M o (3,2). |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24. |
z = e− |
x2 − y2 |
, M o (1,−1). |
|
|
||||||||||
|
z = arccos(x − y |
2 |
), M o |
|
1 |
||||||||||
26. |
|
1, |
|
. |
|||||||||||
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||
28. |
z = cos |
|
x − y |
|
|
, M o (1,2). |
|
|
|||||||
|
x2 |
+ y 2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
30. |
z = e− (x3 + y3 ), M o (− 2,3). |
|
|
38
ЗАВДАННЯ 9.
Сумарний прибуток підприємства залежить від витрат двох видів ресурсів x та y і виражається функцією z = z(x, y). Визначити
витрати ресурсів x та y, що забезпечують максимальний прибуток підприємства та знайти його.
1.z(x, y) = −800 − x2 − y 2 + 40x + 60y .
2.z(x, y) = 250 − x2 − y 2 + 20x + 100y .
3.z(x, y) = −1800 − x2 − y 2 + 80x + 60y .
4.z(x, y) = −2100 − x2 − y2 + 40x + 100y .
5.z(x, y) = −2100 − x2 − y 2 + 60x + 80y .
6.z(x, y) = −1700 − x2 − y 2 + 40x + 80y .
7.z(x, y) = −1500 − x2 − y 2 + 20x + 80y .
8.z(x, y) = −400 − x2 − y2 + 40x + 20y .
9.z(x, y) = −2000 − x2 − y2 + 100x + 40y .
10.z(x, y) = −3800 − x2 − y2 + 120x + 60y .
11.z(x, y) = 2xy − 3x2 − 2y2 + 20x + 60y − 600 .
12.z(x, y) = 2xy − 3x2 − 2y 2 + 100x − 800 .
13.z(x, y) = 2xy − 3x2 − 2y 2 + 100y − 1200 .
14.z(x, y) = 2xy − 3x2 − 2y 2 + 100x + 100y − 3100 .
15.z(x, y) = 2xy − 3x2 − 2y2 + 80x + 140y − 4200 .
16.z(x, y) = −2x2 − 3y2 + 2xy + 60x + 20y − 600 .
17.z(x, y) = −2x2 − 3y 2 + 2xy + 100y − 800 .
18.z(x, y) = −2x2 − 3y2 + 2xy + 100x − 1200 .
19.z(x, y) = −2x2 − 3y 2 + 2xy + 100x + 100y − 3100 .
20.z(x, y) = −2x2 − 3y 2 + 2xy + 140x + 80y − 4200 .
21.z(x, y) = −4x2 − 2y 2 + 2xy + 40x + 60y − 700 .
22.z(x, y) = −4x2 − 2y 2 + 2xy + 140x − 1200 .

39
23.z(x, y) = −4x2 − 2y 2 + 2xy + 20x + 100y − 1300 .
24.z(x, y) = −4x2 − 2y 2 + 2xy + 160x + 100y − 4000 .
25.z(x, y) = −4x2 − 2y 2 + 2xy + 140x + 140y − 5100 .
26.z(x, y) = −4x2 − 2y 2 + 2xy + 200x + 20y − 2800 .
27.z(x, y) = −2x2 − 4y 2 + 2xy + 60x + 40y − 700 .
28.z(x, y) = −2x2 − 4y 2 + 2xy + 140y − 1200 .
29.z(x, y) = −2x2 − 4y 2 + 2xy + 100x + 20y − 1300 .
30.z(x, y) = −2x2 − 4y 2 + 2xy + 140x + 140y − 5100 .
ЗАВДАННЯ 10.
Дослідити збіжність ряду.
|
∞ |
5n + 2 |
|
|
|
||||
1. |
∑ |
|
|
|
|
|
. |
|
|
2n |
2 |
− 1 |
|
||||||
|
n=1 |
|
|
|
|
||||
|
∞ |
|
3n − |
1 |
2n |
||||
3. |
∑n |
|
|
|
|
|
. |
||
|
|
|
|
|
|||||
|
n=1 |
4n + |
2 |
|
|||||
|
∞ |
|
2n! . |
|
|||||
5. |
∑ |
|
|
||||||
|
n=1 |
2n + 3 |
|
∞5n2 − n
7.∑n=1 2n3 + 3n + 4 .
∞ |
|
π |
|
|
9. ∑n2 sin n |
. |
|||
|
||||
n=1 |
|
2n |
||
∞ |
n |
|
|
11. ∑ ( 3 ) . n=1 n + 2 ! 4n
∞n + 1
13.∑n=1 n(n + 2) .
|
∞ |
4 |
n−1 |
|
|
|
n |
2 |
+ 5 |
|
|
|
|||||
2. ∑ |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
n=1 |
|
|
(n − 1)! |
||||||||||||||
|
∞ |
|
|
|
|
6n − 3 |
|
|
|||||||||
4. ∑ |
|
|
|
|
. |
||||||||||||
|
2n |
2 |
|
|
|||||||||||||
|
n=1 |
|
|
|
|
+ 3n − 1 |
|||||||||||
|
∞ |
|
|
n |
5 |
3 |
n |
|
|
|
|
|
|
||||
6. ∑ |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|||||||||
( |
|
|
|
|
+ )n |
|
|||||||||||
|
n=1 2n |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
∞ |
|
|
n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
8. ∑n=1 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
(3n)! |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
∞ |
|
|
|
|
4n + 5 |
|
||||||||||
10. ∑ |
|
|
|
|
. |
||||||||||||
3n |
2 |
||||||||||||||||
|
n=1 |
|
|
− 6n − 1 |
|||||||||||||
|
∞ |
n |
+ 2 n2 |
||||||||||||||
12. |
∑n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
3n − 1 |
||||||||||||||||
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
2n |
|
|
|
|
|
|
14. ∑ ( 7 ) . n=1 2n − 1 !

|
∞ |
|
2n + |
2 n |
|
3 |
|||||||||
15. |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
(n + 1) . |
|||||
3n + |
|
|
|
||||||||||||
|
n=1 |
|
1 |
|
|
|
|||||||||
|
∞ |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17. |
∑n=1 |
n |
. |
|
|
|
|
|
|||||||
(n + 2)! |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
∞ |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19. |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||
|
|
n(n + 1) |
|
||||||||||||
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
∞ |
n − 1 n |
|
n |
|||||||||||
21. |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||
|
n |
5 |
n |
||||||||||||
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
∞ |
10 |
n |
2n! |
|
|
|
|
|
|
|||||
23. |
∑ |
|
. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
n=1 |
|
|
(2n)! |
|
|
|
|
|
||||||
|
∞ |
|
2n − |
1 |
n |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
25. |
∑n=1 |
|
|
|
|
|
|
. |
|
||||||
3n + |
|
|
|||||||||||||
|
|
1 |
2n+1 |
||||||||||||
|
∞ |
|
|
|
n |
|
|
||||||||
27. |
∑ |
|
|
|
|
|
. |
||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
n=1 |
|
3n + 1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
∞ |
|
3n + |
2 n |
|
2 |
|||||||||
29. |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
(n − 1) . |
||||||
4n − |
|
|
|||||||||||||
|
n=1 |
|
1 |
|
|
|
ЗАВДАННЯ 11.
40
|
∞ |
|
n |
|
|
n |
|
||
16. |
∑ |
|
|
|
|
|
. |
|
|
2n + |
|
|
|||||||
|
n=1 |
|
1 |
|
|||||
|
∞ |
|
2n |
|
|
n2 |
|
||
18. |
∑n=1 |
|
|
|
|
|
. |
||
2n + |
|
||||||||
|
|
1 |
|
||||||
20. |
∑∞ |
6n (n2 − 1) |
. |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
|
n=1 |
|
n! |
|
|||||
|
∞ |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
22. |
∑ |
|
|
|
|
|
. |
||
|
n(n2 |
+ 1) |
|||||||
|
n=1 |
|
|
||||||
|
∞ |
|
n |
|
n3 |
|
|||
24. |
∑n=1 |
|
|
|
|
. |
|
||
|
|
|
|
||||||
|
|
3n − 1 |
|
||||||
|
∞ |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
26. |
∑ |
|
. |
|
|
||||
|
n |
|
|||||||
|
n=1 |
n 3 |
|
|
|
|
|
||
|
∞ |
5n (n + 1)! |
|
||||||
28. |
∑ |
|
( ) |
. |
|
||||
|
n=1 |
|
2n ! |
|
|||||
|
∞ |
|
2n |
|
|
n2 |
|
||
30. |
∑n=1 |
|
|
|
|
|
. |
||
4n + |
|
|
|||||||
|
|
3 |
|
Знайти область збіжності функціонального ряду.
1. ∑ |
(n − 2) (x + 3) . |
2. ∑ n |
|
(x − 32) . |
|||||||
∞ |
|
|
3 |
2n |
∞ |
|
2 |
n |
|||
n=1 |
|
|
2n + 3 |
|
n=1 |
(n4 + 1) |
|
|
|||
∞ |
n |
2 |
+ 1 |
|
|
∞ |
4 |
n |
2n |
||
3. ∑ |
|
. |
|
4. ∑ |
|
(x + 1) |
. |
||||
5n (x + 4)n |
|
|
|
|
|||||||
n=1 |
|
|
n=1 |
|
|
n |