
Гургула, Мойсишин "Розрахи з матана",
.pdf
201
д) |
y'−ytgx = − |
2 |
|
|
y 4 sin x ; |
|
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|||||||||||
3 |
|
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||||||||||||||
|
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||
е) (5y2 −6xy + 6x)dx + (10xy −3x2 |
+ 4)dy = 0 ; |
||||||||||||||||||
є) |
( |
x2 |
|
− 4x |
− 2 y)dx + ( y − 4x − |
2x2 |
)dy = 0 . |
||||||||||||
y |
|
|
y |
||||||||||||||||
|
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|
|
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||
1.21. а) xydx + 1 − x2 dy = 0 ; |
|
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||||||||||||||||
б) |
|
xy'(ln y − ln x) = y ; |
|
|
|
||||||||||||||
в) |
(4 y −8)dx = (3x + 2 y − 7)dy ; |
|
|
||||||||||||||||
г) |
y'− |
|
2xy |
|
=1 + x2 , M (0;−1) ; |
|
|
||||||||||||
1 + x2 |
|
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|||||||||||||||||
|
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|||
д) y'+4x3 y = 4 y2 e4 x (1 − x3 ) ; |
|
|
|
||||||||||||||||
е) (6x2 +5y)dx + (5x +10y y )dy = 0 ; |
|||||||||||||||||||
|
|
|
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|
|
2 |
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є) y 2 dx + (x + e y )dy = 0 . |
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|
||||||||||||||||
1.22. а) 2extgydx + (1 + ex ) sec2 ydy = 0 ; |
|
||||||||||||||||||
б) |
|
2 y' = |
y2 |
|
+8 |
y |
|
+8 ; |
|
|
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||||||||
|
x2 |
|
x |
|
|
|
|||||||||||||
|
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|
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|
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||||||
в) |
(8x −13 y + 3)dx + (7x − 2 y +12)dy = 0 ; |
||||||||||||||||||
г) |
y'+2 y = e3x , |
|
M (0;1) ; |
|
|
|
|||||||||||||
д) |
y'−yctgx = |
|
|
y |
3 |
|
; |
|
|
|
|||||||||
sin x |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
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|
|
|
|
|
||||||||
е) (2e2 x cos y + 3x2 )dx + (3y2 −e2 x sin y)dy = 0 ; |
|||||||||||||||||||
є) |
e y2 dx −( y + 2xyey2 )dy = 0 . |
|
|
|

202
1.23. а) (1 + y2 )dx − xydy = 0 ;
б) xy' = 3 x2 + y 2 + y ;
в) |
(60x + 6 y −12)dx = (x + 5 y + 39)dy ; |
|||||||||||
г) |
y'+ |
|
|
y |
= 2ln x +1, M (1;0) ; |
|||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|||
д) y'− |
2 y |
= −x4 y3ex ; |
||||||||||
x |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
е) (5 y + 2 ln x)dx + (4 y + 5x)dy = 0 ; |
||||||||||||
є) dx + (xy − y3 )dy = 0 . |
||||||||||||
1.24. а) |
(xy2 + x)dy + (x2 y − y)dx = 0 ; |
|||||||||||
б) |
(xy'−y)arctg |
y |
= x ; |
|||||||||
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|||
в) |
(15x +19 y + 23)dx = (21x + y −19)dy ; |
|||||||||||
г) |
y'−2xy = 3x2 − 2x4 , M (0;1) ; |
|||||||||||
д) |
y'− |
3y |
|
= − |
5x2 + 3 |
y3 ; |
||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
2x |
|
2x |
е) (2x − 2 sin x sin y)dx + (3y2 + 2 cos x cos y)dy = 0 ;
|
|
1 |
|
є) |
2 y2 dx + (x + e y )dy = 0 . |
||
1.25. а) |
y' = xy2 + 2xy ; |
б) xy' = 2x2 + y 2 + y ;
в) (x + 5 y − 6)dx = (7x − y − 6)dy ;
г) y'− 2xy = 2x3 , M (1;2) ;

203
д) y'−y x = 4 yx ;
е) (2xy2 + ex )dx + (2x2 y −sin y)dy = 0 ;
є) (xy + y )dy + y2 dx = 0 .
1.26. а) y' = (2 y +1)ctgx ;
б) (2x − y) y' = x + 2 y ;
в) (x + 2 y +1)dx − (2x −3)dy = 0 ;
г) |
y'+y cos x = e− sin x , |
|
M (0;1) ; |
|
|||||||
д) y'+ |
2 y |
= x4 y 2 ; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
е) ( |
2 |
−3)dx + (3y2 − |
|
2x |
)dy = 0 ; |
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
|
y |
|
y 2 |
|
||||||
є) 2(x + y4 )dy − ydx = 0 . |
|
||||||||||
1.27. а) |
xy(1 + x2 ) y' =1 + y2 ; |
|
|||||||||
б) 3x2 y' = y2 +10xy +10x2 ; |
|
||||||||||
в) |
(2x + 3y −5)dx = (5x −5)dy ; |
|
|||||||||
г) |
y'+y = ln(ex +1), |
M (0;ln 2) ; |
|
||||||||
д) y'+2 y = y2 ex ; |
|
|
|
|
|
|
|||||
е) |
(xy3 + y sin x + 5)dx + ( |
3 |
x2 y 2 |
− cos x + 2 y)dy = 0 ; |
|||||||
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||
є) |
4 ydx −(13y3 − x)dy = 0 . |
|
1.28.а) x 3 y'+y = 7 ;
б) y2 + x2 y' = xyy' ;

204
в) |
(10x −12 y +8)dx = (9x − y +17)dy ; |
|||||||
г) |
y'+ |
|
y |
= ex2 , M (1; |
1 |
) ; |
||
|
x |
2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
д) y'+ |
|
|
y |
|
= −y 2 ; |
|
|
|
|
x +1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
е) |
(3x2 + y2exy2 )dx +(3y +2xyexy2 )dy = 0 ; |
є) (2xy +3)dy − y2 dx = 0 .
1.29. а) e y (1 + x 2 )dy − 2x(1 + ey )dx = 0 ;
б) (3x2 − 2xy) y' = x2 +3xy − y2 ;
в) |
(2x +19 y +17)dx = (16x + 2 y −14)dy ; |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
xy |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
M (0;2) ; |
||||||||
г) |
y'− |
|
|
|
|
= (x2 +1) |
2 |
, |
||||||||||||||||
|
x2 +1 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
д) |
y'− |
|
|
2 y |
= |
|
|
|
x2 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
3x |
|
|
3y2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
y |
|
е) (2x − |
|
|
e |
x |
)dx + ( y + |
e |
x |
)dy = 0 ; |
||||||||||||||||
x2 |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|||||||
є) ( |
x |
|
|
− |
|
|
|
|
1 |
|
|
)dy − |
1 |
dx = 0 . |
||||||||||
y 2 |
|
|
|
cos2 |
y |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
1.30.а) (2xy + y) y' = 3 − y2 ;
б) xy'sin xy + x = y sin xy ;
в) (2 y − 2)dx = (x + y − 2)dy ;
г) y'−ytgx = sin2 x, M (0; |
2 |
) ; |
|
3 |
|||
|
|
205
д) |
y'+ |
y |
= |
y2 |
; |
|||
x |
2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
е) |
( |
4 |
x − e y sin x)dx + (5 + e y cos x)dy = 0 ; |
|||||
3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
є) (x2 + y)dx − xdy .
Задача 2. Розв’язати диференціальні рівняння. В пункті а)
знайти частинний розв’язок, що задовольняє початковим умо- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
вам y(x0 ) |
= y0 |
, |
|
y′(x0 ) |
= y0′ . |
y(0)= 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
2.1. а) |
y |
′′ |
|
|
|
|
|
|
′ |
2 |
|
− y |
′ |
|
= 0 , |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
+ x(y ) |
|
|
|
|
|
|
|
y |
(0)= −1; |
|
|||||||||||||||||||||||||
б) yy′′−(y′)2 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
2.2. а) |
xy |
′′ |
+ y |
′ |
= x |
2 |
|
+1 , |
y(1)= |
10 |
, |
|
|
|
|
′ |
|
7 |
; |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
(1)= 3 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
б) (y −1)y′′ = 2(y′)2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
2.3. а) |
xy′′ = |
y′ln |
|
y′ |
|
|
|
|
y(1)= 0, |
y′(1) |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
, |
|
|
= |
e |
|
; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
б) (2 y + 3)y′′− 2(y′)2 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
2.4. а) |
xy |
′′ |
ln x = y |
′ |
, |
|
|
|
|
y(e) |
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0, y (e)=1; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
б) yy′′− y′+ (y′)2 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
y′′ = 2(y′−1)ctg x , |
π |
|
|
|
3π |
|
|
|
|
π |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
2.5. а) |
y |
|
= |
|
|
|
|
, |
y′ |
|
= 5 |
; |
||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) yy′′ = (y′)2 − y′ . |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
y(1)=1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
2.6. а) |
x |
3 |
y |
′′ |
+ x |
2 |
y |
′ |
−1 |
= 0 , |
y |
′ |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(1)=1 ; |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
б) yy′′ = (y′)2 −(y′)3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
2.7. а) |
y′′ = |
y′ |
+ x , |
|
|
|
|
y(1)= 2, y′(1)= 0 ; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
б) 2 yy′′ = (y′)2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
2.8. а) |
(1 + e |
x |
)y |
′′ |
+ y |
′ |
= 0, |
y(0)= −1, |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
y (0)= 2 ; |
|
|
б) (1 + y)y′′ = (y′)2 + y′.
206
2.9. а) |
(1 + x |
2 |
|
)y |
′′ |
+ 2xy |
′ |
|
= 2 , |
|
y(0)= 0, |
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y (0)=1; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) y′′+ |
2 |
(y′)2 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
1 − y |
|
|
|
y(0)= 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
2.10. а) |
y |
′′ |
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
+ y tg x = sin 2x , |
|
y (0)= −1 ; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) (y′)2 + 2 yy′′ = 0 . |
|
y(0)= −1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
2.11. а) |
xy |
′′ |
− y |
′ |
|
= x |
2 |
e |
x |
|
, |
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y (0)= 0 ; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) |
(y′)2 + yy′′ = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
2.12. а) |
x4 y′′+ 2x3 y′ =1, |
|
|
y(1)= |
3 |
, |
|
y′(1)= −2 ; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) (y2 − y′)y′+ yy′′ = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2.13. а) |
xy′′+ y′ = x +1, y(1)= |
5 |
, |
y′(1)= |
5 |
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) y2 y′′ = (y′)3 . |
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
(x |
2 |
+1)y |
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
2.14. а) |
|
− 2xy |
|
= 0 , |
|
y(0)=1, |
y (0)= 3 ; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) yy′′−(2 + y′)y′ = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2.15. а) |
(1 + x |
2 |
)y |
′′ |
+ 2xy |
′ |
= 2x |
3 |
, |
|
y(0)= |
0 , |
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
y |
(0)=1; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) y′′+ 2 y(y′)3 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
2.16. а) |
y′′− |
|
2xy′ |
+ |
|
|
|
2 |
|
|
= 0, |
|
|
y(0)=1, |
|
|
y′(0)=1; |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
1 − x2 |
|
1 − x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) |
|
|
′ |
|
|
|
|
′ |
|
2 |
−1)= 2 yy |
′′ |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|||||||||||||||
y |
|
((y |
) |
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||||||
2.17. а) |
y |
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2ctg2x , |
|
|
|
π |
= − |
π |
, |
′ π |
|
|
= −3 ; |
|||||||||||||||
|
|
|
− 2 y ctg2x = |
|
y |
|
|
4 |
y |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) 2 yy′′ = y2 + (y′)2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|||||||||||||||||||||||||||
2.18. а) |
y |
′′ |
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
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|
|
|
|
|
π |
=1, |
|
′ π |
|
; |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
− y ctg x = sin 2x , |
|
y |
|
|
|
y |
|
|
2 |
= 2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
б) |
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
2 |
. |
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
y tg y = |
2(y |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
2.19. а) |
x |
2 |
|
y |
′′ |
|
|
|
|
|
|
′ |
2 |
, |
|
|
|
y(1)=1 − ln 2, |
|
′ |
|
|
|
|
1 |
|
; |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
= (y ) |
|
|
|
|
y (1)= |
|
|
|
|
б) yy′′ = y2 y′+ (y′)2 .

207
2.20. а) |
(1 + sin x)y |
′′ |
|
= y |
′ |
cos x , |
|
|
|
|
y(0)= −1, |
|
′ |
; |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
(0)=1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||
б) 2 yy′′+ y2 −(y′)2 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
2.21. а) |
xy′′+ y′+ x = 0, |
|
y(1)= − |
1 |
, y′(1)= |
1 |
; |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
4 |
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) yy′′+ (y′)2 −(y′)3 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
2.22. а) |
(1 + x |
2 |
)y |
′′ |
+ 2xy |
′ |
+ 2x |
= |
0, |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
y(0)=1, y (0)=1 ; |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
б) yy′′ = (y′)2 +1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
2.23. а) |
(1 + cos x)y |
′′ |
|
|
|
|
|
′ |
sin x |
= 0, |
y(0)= 0, |
|
′ |
|
; |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
+ 2 y |
|
y (0)=16 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
б) yy′′+ (y′)2 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
2.24. а) |
y′′ |
+ |
|
y′ |
|
= |
|
1 |
|
|
, |
|
|
y(1)= |
|
1 |
|
, y′(1)= |
|
1 |
; |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
x |
|
|
x4 |
|
|
|
|
4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
б) yy′′ = |
(y′− 2)y′. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
2.25. а) |
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
+1, |
|
|
|
π |
|
= 0, |
′ π |
|
= −1 ; |
|
|
|||||||||||||
y tg x = y |
|
|
|
|
y |
|
y |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
б) yy′′−(1 + y′)y′ = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
2.26. а) |
xy |
′′ |
+ y |
′ |
|
=1, y(1)=1, |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
y (1)= 2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
б) y′′+ y(y′)3 = 0 . |
|
|
y(e) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
2.27. а) |
xy |
′′ |
ln x |
− y |
′ |
= 2, |
|
= 0, |
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
y (e)= 0 ; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
б) y′′ = (1 + (y′)2 )y′. |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
2.28. а) |
xy′′+ y′ = |
|
|
|
|
x , |
|
|
y(1)= |
, y′(1)= |
; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
9 |
3 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
б) 2(y′)2 = (y + 2)y′′. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
2.29. а) |
y′′ |
+ |
|
y′ |
|
= x |
2 |
|
, |
y(1)=1, y′(1)=1 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
б) yy′′+ (y′)3 = 0 . |
|
y(1)= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
2.30. а) |
x |
2 |
y |
′′ |
+ xy |
′ |
=1 , |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0, y |
(1)=1; |
|
|
|
|
|
|
б) 2 yy′′ =1 + (y′)2 .
208
Задача 3. Розв’язати диференціальні рівняння. В пункті б) знайти частинний розв’язок, що задовольняє початковим умо-
вам y(x0 ) = y0 , y'(x0 ) = y0′ .
3.1. а) |
y''−12 y'−28 y = 0 ; |
|
|||
|
б) |
y''+2 y'+5 y = 0, |
y(0) = 1, |
y'(0) = 1 ; |
|
|
в) y IV − 2 y'''−3y'' = 0 . |
|
|||
3.2. |
а) |
y''+6 y′+13y = 0 ; |
|
||
|
б) |
y''−y'−2 y = 0, |
y(0) = 3, |
y'(0) = 9 ; |
|
|
в) y IV + 2 y'''−3y'' = 0 . |
|
|||
3.3. |
а) |
y''−2 y'+y = 0 ; |
|
|
|
|
б) |
y''−2 y'+10 y = 0, |
y(0) = 1, y'(0) = 2 ; |
||
|
в) y'''−6 y''+12 y'−8 y = 0 . |
|
|||
3.4. |
а) |
y''−5 y'+6 y = 0 ; |
|
|
|
|
б) |
y''−2 y'+2 y = 0, |
y(0) = 1, |
y'(0) = 3 ; |
|
|
в) y'''−2 y''+y′− 2 y = 0 . |
|
|||
3.5. а) |
y''−4 y'+3y = 0 ; |
|
|
||
|
б) y''+9 y = 0, y( |
π ) = 1, y'(π ) = 6 ; |
|||
|
|
|
3 |
|
3 |
|
в) y'''+3y''−4 y = 0 . |
|
|
||
3.6. а) |
y''−6 y'+10 y = 0 ; |
|
|
||
|
б) |
y''−4 y'−5 y = 0, |
y(0) = 1, |
y'(0) = 11; |
|
|
в) y IV − 2 y''+y = 0 . |
|
|
||
3.7. а) |
y''−6 y'+9 y = 0 ; |
|
|
209
б) y''+64 y = 0, y( |
π ) = 2, y'(π ) = 4 ; |
||||||||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
||
в) |
y IV − 6 y′′′+ 3y′′+16 y'−24 y = 0 . |
||||||||||||
3.8. а) |
y''−6 y'+8 y = 0 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
б) y''+y = 0, y( |
π ) =1, y'(π ) = 0 ; |
||||||||||||
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
||||
в) y'''−3y''+4 y = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3.9. а) |
3y''−2 y'−8 y = 0 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
б) |
|
y''−2 y'+2 y = 0, |
y(0) = 0, |
y'(0) = 1; |
|||||||||
в) y'''−y''−y'+y = 0 . |
|
|
|
|
|
||||||||
3.10. а) |
y''−4 y'+13y = 0 ; |
|
|
|
|
|
|||||||
б) |
y''+4 y'= 0, |
y(0) = 7, y'(0) = 8 ; |
|||||||||||
в) y'''−2 y''−4 y'+8 y = 0 . |
|
|
|
|
|
||||||||
3.11. а) |
3y''+7 y'+2 y = 0 ; |
|
|
|
|
|
|||||||
б) y''+49 y = 0, y( |
π |
) = 0, y'( |
π |
) = 2 ; |
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
14 |
|
|
14 |
|
|
||||
в) y'''−3y''−9 y'+27 y = 0 . |
|
|
|
|
|
||||||||
3.12. а) |
3y''−7 y'+2 y = 0 ; |
|
|
|
|
|
|||||||
б) |
y''+324 y = 0, y( |
π |
) = 0, |
y'( |
π |
) = 36 ; |
|||||||
|
18 |
||||||||||||
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|||||
в) y IV + 4 y'''+7 y''+6 y'+2 y = 0 . |
|
|
|
||||||||||
3.13. а) |
y''−2 y'+5 y = 0 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
б) |
y''−22 y'+121y = 0, y(0) = 1, |
y'(0) = 0 ; |
в) y'''−4 y''+y'+6 y = 0 .
210
3.14. а) |
y''−27 y'+50 y = 0 ; |
|
|
|
б) |
y''+4 y'+13y = 0, |
y(0) = 1, |
y'(0) = 0 ; |
|
в) y IV −18y''+81y = 0 . |
|
|
||
3.15. а) |
y''−4 y'+5 y = 0 ; |
|
|
|
б) |
7 y''+6 y'−y = 0, |
y(0) = 2, |
y'(0) = 2 ; |
|
в) y IV −8y''+16 y = 0 . |
|
|
||
3.16. а) |
y''−18 y'+81y = 0 ; |
|
|
|
б) |
y''+2 y'+10 y = 0, |
y(0) = 2, |
y'(0) = 1 ; |
|
в) y'''−2 y''−y'+2 = 0 . |
|
|
||
3.17. а) |
4 y''−8 y'+5 y = 0 ; |
|
|
|
б) |
y''−5 y'+6 y = 0, |
y(0) = 1, |
y'(0) = 2 ; |
|
в) y'''−4 y''+y′+ 6 y = 0 . |
|
|
||
3.18. а) |
y''+5 y'−14 y = 0 ; |
|
|
|
б) |
y''−4 y'+5 y = 0, |
y(0) = 2, |
y'(0) = 3 ; |
|
в) y'''−3y''+3y'−y = 0 . |
|
|
||
3.19. а) |
y''−8 y'+12 y = 0 ; |
|
|
|
б) |
y''+2 y'+26 y = 0, |
y(0) = 1, |
y'(0) = 9 ; |
|
в) y IV + y'''−12 y'' = 0 . |
|
|
||
3.20. а) |
y''−2 y'+26 y = 0 ; |
|
|
|
б) |
y''−y = 0, y(0) = 2, y'(0) = 0 ; |
|||
в) y IV − y'''−6 y'' = 0 . |
|
|
||
3.21. а) |
y''−2 y'+17 y = 0 ; |
|
|
|
б) |
y''−2 y'+y = 0, y(0) = 1, |
y'(0) = 0 ; |