Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Контрольная работа по математике №2.pdf
Скачиваний:
101
Добавлен:
01.03.2016
Размер:
605.31 Кб
Скачать

Министерство образования Республики Беларусь

Брестский государственный технический университет

Кафедра высшей математики

Функция нескольких переменных

Интегральное исчисление функции одной переменной

Дифференциальные уравнения

Методические рекомендации и варианты контрольных работ

по разделам «Функция нескольких переменных.

Интегральное исчисление функции одной переменной» и «Дифференциальные уравнения»

для студентов технических специальностей заочной формы обучения

Брест 2003

УДК 517.9

В настоящей методической разработке приведены варианты контрольных заданий по разделам «Функция нескольких переменных. Интегральное исчисление функции одной переменной» и «Дифференциальные уравнения» общего курса высшей математики для студентов технических специальностей заочной формы обучения. Даны некоторые методические рекомендации, полезные для успешного выполнения контрольных работ.

Составители: А.В. Санюкевич, к.ф.-м.н., доцент Л.Т. Мороз, доцент А.В. Дворниченко, ассистент

Рецензент: Н.Н.Сендер, заведующий кафедрой высшей математики Брестского государственного университета, канд. физ.-мат. наук, доцент

© Брестский государственный политехнический университет 2003

2

Методические указания к выполнению контрольной работы

В соответствии с учебным планом студенты-заочники I курса всех технических специальностей во II семестре выполняют две письменные контрольные работы по курсу «Высшая математика».

Задания в контрольных работах составлены в тридцати вариантах. Выбор варианта определяется двумя последними цифрами номера зачетной книжки студента. Приступая к выполнению контрольной работы, необходимо ознакомиться с соответствующими разделами программы курса и методическими указаниями, изучить литературу. Далее следует предварительно наметить схему решения задачи.

Требования к выполнению контрольной работы.

1.Контрольная работа должна быть выполнена и представлена в установленные сроки.

2.В начале работы должен быть указан номер варианта работы.

3.Задачи нужно решать в том порядке, в каком они даны в задании.

4.Перед решением задачи должно быть полностью приведено ее условие. Необходимо отделить решение задачи от ее условия некоторым интервалом. В том случае, если задача имеет общую формулировку, ее условие следует переписывать, заменяя общие данные конкретными, соответствующими номеру варианта.

5.Решение задачи следует сопровождать необходимыми формулами, развернутыми расчетами и краткими пояснениями. Задачи, к которым даны ответы без развернутых расчетов, пояснений и кратких выводов, будут считаться нерешенными.

6.Выполненная контрольная работа должна быть оформлена аккуратно, написана разборчиво, чисто, без помарок и зачеркиваний. Запрещается произвольно сокращать слова (допускаются лишь общепринятые сокращения).

7.В конце работы следует привести список использованной литературы (автор, название учебника, главы, параграфа, страницы). Работа должна быть подписана студентом с указанием даты ее выполнения.

8.При удовлетворительном выполнении работа оценивается “допущена к защите”. К собеседованию студент обязан учесть все замечания рецензента и, не переписывая работу, внести в нее необходимые исправления и дополнения. После успешного прохождения собеседования студент получает зачет по работе и допускается к экзамену. Студенты, не получившие зачета по предусмотренным учебным планом работам, к экзаменам не допускаются.

На обложку контрольной работы необходимо наклеить бланк установленного образца и разборчиво заполнить все имеющиеся там реквизиты, отсутствие которых может задержать отправку проверенной работы. Указывайте индекс вашего предприятия связи, разборчиво пишите свою фамилию.

Если студент не может самостоятельно выполнить контрольную работу или какую-то ее часть, следует обратиться к ведущему преподавателю за консультацией. В письменном запросе надо точно указать, что именно непонятно и какая литература использована при написании работы.

3

Вопросы по разделам «Функция нескольких переменных.

Интегральное исчисление функции одной переменной» и «Дифференциальные уравнения»

1.Функции нескольких переменных (ФНП). Определение, способы задания и геометрическая интерпретация ФНП.

2.Предел и непрерывность ФНП. Частные приращения и частные производные.

3.Полное приращение ФНП и дифференцируемость ФНП. Полный дифференциал ФНП.

4.Достаточные условия дифференцируемости ФНП. Приложение полного дифференциала в приближенных вычислениях.

5.Производная сложной функции. Производные неявной функции.

6.Частные производные и дифференциалы высших порядков.

7.Производная по направлению. Градиент и его свойства. Линии и поверхности уровня.

8.Касательная плоскость и нормаль к поверхности.

9.Экстремум ФНП. Необходимые и достаточные условия экстремума ФНП.

10.Наибольшее и наименьшее значения функции в замкнутой области. Условный экстремум ФНП.

11.Метод множителей Лагранжа.

12.Метод наименьших квадратов.

13.Первообразная функции. Неопределенный интеграл и его свойства. Таблица интегралов. Непосредственное интегрирование.

14.Методы интегрирования в неопределенном интеграле: замена переменной, интегрирование по частям.

15.Разложение рациональных дробей на простейшие. Интегрирование простейших рациональных дробей. Общая схема интегрирования рациональных дробей.

16.Интегрирование некоторых иррациональных выражений.

17.Интегрирование чётных и нечётных степеней и произведений тригонометрических функций. Интегрирование рациональных тригонометрических функций. Универсальная тригонометрическая подстановка.

18.Интегралы, не выражающиеся через элементарные функции.

19.Задачи, приводящие к понятию определенного интеграла. Определение определенного интеграла. Геометрический и механический смыслы определенного интеграла.

20.Свойства определенного интеграла.

4

21.Производная определенного интеграла по переменному верхнему пределу. Формула Барроу. Формула Ньютона-Лейбница.

22.Методы интегрирования определенного интеграла: метод подстановки (замены переменной); формула интегрирования по частям для определенного интеграла.

23.Интегрирование четных, нечетных и периодических функций.

24.Несобственные интегралы с бесконечными пределами. Теоремы сравнения.

25.Несобственные интегралы от неограниченных функций. Теоремы сравнения.

26.Геометрические приложения определенного интеграла: вычисление площадей в декартовых и полярных координатах; вычисление объемов тел; вычисление длины кривой.

27.Механические приложения определенного интеграла: масса плоской пластины; статические моменты плоской фигуры; центр тяжести плоской фигуры.

28.Задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям (ДУ). Основные понятия ДУ.

29.Задача Коши для ДУ первого порядка. Теорема существования и единственности решения.

30.Дифференциальные уравнения первого порядка, разрешимые в квадратурах: ДУ с разделяющимися переменными; однородные ДУ; линейные ДУ первого порядка; уравнение Бернулли.

31.ДУ высших порядков. Общие понятия. Задача Коши. Теорема существования и единственности. Понятие краевой задачи.

32.Уравнения, допускающие понижение порядка.

33.Линейные дифференциальные уравнения высших порядков, их свойства.

34.Структура общего решения ЛОДУ. Линейные однородные ДУ с постоянными коэффициентами.

35.Линейные неоднородные ДУ (ЛНДУ). Структура общего решения ЛНДУ.

36.ЛНДУ с постоянными коэффициентами и со специальной правой частью.

37.Метод вариации произвольных постоянных (метод Лагранжа).

38.Системы дифференциальных уравнений. Определение, общее решение, задача Коши.

39.Нормальная система дифференциальных уравнений. Метод исключения.

40.Линейные нормальные системы ДУ с постоянными коэффициентами.

5

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3

"ФУНКЦИЯ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ. ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИИ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ"

Задание 1. По данной функции z=f(x,y) вычислить выражение F.

Варианты 01–06:

1.01z = x x2 + y2 ;

1.04z = arctg(2x y) ;

Варианты 07–12:

1.07

z =

y

+sin

y

;

 

 

 

 

 

x

x

1.10

z = y cos x xsin y ;

Варианты 13–18:

 

 

1.13

z =

x + y

;

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

1.16

z = xsin(x + y) ;

Варианты 19–24:

1.19 z = y x2 y2 ; 1.22 z = x + cos2 y ;

Варианты 25–30:

1.25

z = yex + x

y ;

1.28

z =

x

+ln

y

;

y

x

 

 

 

 

F = 2 z 2 2 z + 3 z .

x2 xy y

1.02

z = ex cos y + ey sin x ;

1.05

z = arcsin(x + y) ;

F = 2 z + 2 2 z z . x2 yx x

1.08 z = xxyy ;

1.11z = 2cos2 (x y) ;

F = 2

2 z

+

2 z

4

z

.

x2

y2

y

 

 

 

 

 

1.14

z =

x + y

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x

 

 

 

1.17

z = (x + y)sin(xy) ;

 

F = 2 2 z + 2 z z z . xy y2 x y

1.20

z = y x2 +1 ;

1.23

z = cos y + xsin y ;

F = 2 z +4 2 z +4 2 z .

x2 xy y2

1.26 z = ex cos y ysin x ;

1.29

z =

x

+sin

y

;

y

x

 

 

 

 

1.03

z = exy + xy ;

1.06

z =sin x cos y ;

1.09

z =

x

ln

y

;

y

x

 

 

 

 

1.12

z = y ln x +

y ;

1.15

z =

x + y

;

yx

 

 

 

1.18

z = arccos( y x) ;

1.21 z = y x2 + y2 ;

1.24z = 2sin2 (x + y) ;

1.27

z = y cos(x + y) ;

1.30

z = x y +cos

y

.

 

 

 

x

Задание 2. Найти экстремум функции двух переменных z = ax2 +bxy +cy2 + dx + ky + m .

a

 

b

 

с

 

d

 

k

 

m

a

 

b

 

c

 

d

 

k

 

m

варианта

 

 

 

 

 

варианта

 

 

 

 

 

2.1

1

 

2

 

4

 

–2

 

4

 

0

2.2

–2

 

–4

 

–5

 

–2

 

–2

 

–2

2.3

–3

2

 

–2

3

6

 

–7

2.4

4

 

–3

1

3

5

2

6

a

b

 

 

с

 

 

 

d

 

k

m

 

a

b

c

d

k

m

варианта

 

 

 

 

 

 

 

варианта

2.5

5

2

 

 

1

 

 

 

3

 

1

4

 

2.6

–6

2

–3

–4

–5

–4

 

 

 

 

 

 

2.7

–7

–1

 

 

–2

 

 

–5

–9

–5

 

2.8

8

–8

3

4

4

0

2.9

9

10

 

 

3

 

 

 

8

 

–1

7

 

2.10

–10

–6

–1

–6

6

0

2.11

–1

–5

 

 

–7

 

 

3

 

6

–7

 

2.12

2

6

5

–1

2

4

2.13

3

6

 

 

4

 

 

 

–3

–6

4

 

2.14

–4

–10

–7

–3

6

–2

2.15

–5

–14

 

–10

 

 

–2

1

0

 

2.16

6

–10

5

4

–6

7

2.17

7

9

 

 

3

 

 

 

2

 

–6

8

 

2.18

–8

–12

–5

4

1

0

2.19

–9

–1

 

 

–1

 

 

–4

6

3

 

2.20

10

8

2

9

3

–5

2.21

1

–4

 

 

5

 

 

 

–3

1

5

 

2.22

–2

–8

–9

–8

6

5

2.23

–3

–10

 

–9

 

 

2

 

6

2

 

2.24

4

8

2

–2

–4

6

2.25

5

8

 

 

4

 

 

 

4

 

8

7

 

2.26

–6

4

–1

2

–4

2

2.27

–7

9

 

 

–3

 

 

9

 

–12

–4

 

2.28

8

7

2

–2

4

2

2.29

9

4

 

 

1

 

 

 

4

 

–1

6

 

2.30

–10 –14

–5

3

1

–8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 3. Даны функция u=f(x,y,z), точка A(x0;y0;z0) и вектор a . Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) grad u в точке A; 2) производную в точке A по направлению вектора a .

 

 

3.01 u = x3 xyz +

3z2 x +

 

 

 

= (3;12;4) ;

 

 

 

2y2 z , A(1;0;1) ,

a

 

 

 

3.02 u =

 

 

x2 + y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3z2 , A(3;4;2) , a = (3;4;12) ;

 

 

 

 

 

3.03 u = 3x2 y2 yz2 +3xyz ,

 

= (4;2;4) ;

 

 

 

 

A(1;2;1) , a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.04 u = xy x2 z2 + y2 + z , A(4;1;2) , a = (2;1;2) ;

 

 

 

 

3.05 u =

 

 

xz

 

 

,

 

A(5;3;1) ,

a = (8;4;8) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y

 

 

 

 

 

A(1;1;1) , a = (2;2;1) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

3.06 u = zy + zx ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.07 u =

 

 

 

 

 

 

 

,

A(6;8;10) , a = (6;2;3) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.08 u = x2 3xyz + y2 , A(2;1;6) , a = (6;3;2) ;

 

 

 

 

 

3.09 u = z

x2 + y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, A(8;6;1) , a = (2;3;6) ;

 

 

 

 

 

 

3.10 u = 4 + x3 + z2 xyz ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A(0;2;1) , a = (1;2;2) ;

 

 

 

 

 

 

u =

 

 

xy

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.11

 

 

 

 

 

,

 

A(0;2;1) , a

= (3;2;6) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+ z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.12 u = x2 y + z2

5xz + yx ,

 

 

= (1;2;

2) ;

 

 

 

 

 

A(10;2;4) ,

a

 

 

 

 

3.13 u = 2 y3 xz +

3z2 x + 2 y2 z , A(2;1;1) ,

= (3;2;6) ;

 

 

 

 

a

 

 

 

7

3.14

u =

 

 

x2 + z2

+ 5 y2 ,

 

= (3;4;12) ;

 

 

A(3;1;4) , a

3.15

u =

3x2

5xy2 + yz2 + xyz , A(2;2;1) ,

a = (4;4;2) ;

3.16

u =

3xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (4;4;2) ;

2x2 z + y2 + z2 , A(4;4;2) , a

3.17

u =

 

 

xyz

 

 

 

 

,

A(2;0;1) , a = (24;12;8) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.18

u =

 

x 2 y

 

 

 

 

A(1;2;1) , a = (2;2;1) ;

 

 

y + zx ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u =

z

2

+ y

2

 

 

 

 

 

 

 

3.19

 

 

 

 

 

 

,

A(3;2;10) , a = (6;3;2) ;

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.20

u =

2x2

4xyz + zy2

, A(2;3;6) ,

 

a = (2;3;6) ;

3.21

u = xz2 +

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 ,

 

= (4;2;4) ;

 

 

 

 

 

 

A(3;4;1) , a

3.22

u =

3z + yx3 + xz2 zy2 ,

 

 

A(1;1;1) , a = (2;2;1) ;

 

 

 

2x

2

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.23

u =

 

 

 

 

 

, A(3;1;2) , a

= (12;4;6) ;

 

 

y + z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.24

u = x2 y + y2 z + z2 x 4xyz , A(3;2;1) ,

a = (1;2;2) ;

3.25

u =

3x2 y2 2 y2 z2 + x2 z2

 

= (3;2;6) ;

, A(2;2;2) , a

3.26

u =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2xy x2 z2 + zy2 2xz , A(3;1;2) , a = (2;1;2) ;

3.27

u =

 

 

 

xyz

 

 

 

 

 

 

, A(1;1;1) ,

a = (2;1;2) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + y + z

 

 

 

 

 

3.28

u = zyx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (2;3;6) ;

2x2 2 y2 + 2xy , A(2;1;5) , a

 

 

 

x

2

+ z

2

 

 

 

 

 

 

3.29

u =

 

 

 

 

 

,

A(3;2;2) , a = (4;2;4) ;

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.30

u = x2 + 5xyz + 2z2 ,

 

 

A(3;7;2) , a = (3;6;2) .

Задание 4. При

 

 

 

изучении

функциональной

зависимости y = f (x)

произведен ряд изменений величины x и получены соответствующие значения величины y. Результаты измерений занесены в таблицу:

X

1

2

3

4

5

6

7

Y

y1

y2

y3

y4

y5

y6

y7

Предполагая, что теоретически зависимость между значениями признаков выражается линейной функцией y=ax+b, по методу наименьших квадратов найти параметры a и b. Каково значение признака Y при x=4,25?

Вариант

X

1

2,2

3,4

4,6

5,8

7

8,2

9,4

4.01

Y

2,906

4,415

4,865

4,922

6,797

8,655

10,213

10,459

8

 

Вариант

 

X

 

1

 

 

2,2

 

3,4

 

 

4,6

 

 

5,8

 

 

7

 

 

8,2

9,4

 

 

4.02

 

 

y

 

5,093

 

7,096

10,116

9,362

12,695

16,964

 

20,013

20,832

 

 

4.03

 

 

y

 

8,109

 

10,872

15,515

16,891

21,106

25,398

28,406

31,833

 

 

4.04

 

 

y

 

-1,272

 

5,470

 

8,230

 

12,992

 

16,886

 

22,901

 

27,614

30,145

 

 

4.05

 

 

y

 

-0,798

 

4,683

 

10,667

 

15,921

 

20,002

 

30,021

 

36,400

40,593

 

 

4.06

 

 

y

 

-1,989

 

6,912

 

14,558

 

17,852

 

26,124

 

35,992

 

41,764

47,705

 

 

4.07

 

 

y

 

10,900

 

20,914

27,971

34,477

44,058

53,829

64,470

67,831

 

 

4.08

 

 

y

 

11,175

 

20,484

29,693

38,841

47,239

60,096

68,877

75,256

 

 

4.09

 

 

y

 

12,849

 

21,971

32,778

43,196

52,650

65,492

77,294

85,744

 

 

4.10

 

 

y

 

5,609

 

16,241

28,410

38,782

51,803

64,031

76,158

87,720

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

x

 

2

 

3,5

5

 

6,5

 

8

 

9,5

 

11

12,5

 

4.11

 

y

 

3,796

 

5,142

7,592

 

5,543

 

9,547

 

12,496

 

13,438

12,780

 

4.12

 

y

 

5,061

 

5,218

10,349

 

9,584

 

11,846

 

16,632

 

19,856

19,931

 

4.13

 

y

 

10,104

 

15,263

19,291

 

22,813

 

27,485

 

33,266

 

37,904

40,142

 

4.14

 

y

 

2,920

 

8,615

16,209

 

18,335

 

23,751

 

35,405

 

39,930

42,043

 

4.15

 

y

 

19,495

 

25,030

32,133

 

39,374

 

45,191

 

55,223

 

62,080

69,256

 

4.16

 

y

 

20,802

 

30,937

38,377

 

46,370

 

55,764

 

65,629

 

77,226

82,777

 

4.17

 

y

 

11,420

 

21,356

31,541

 

41,254

 

50,768

 

63,972

 

76,055

81,342

 

4.18

 

y

 

21,532

 

33,117

45,129

 

56,794

 

67,037

 

81,250

 

95,260

104,653

4.19

 

y

 

30,366

 

43,690

57,803

 

69,708

 

83,782

 

98,642

 

111,295

124,497

4.20

 

y

 

10,883

 

25,112

39,727

 

51,910

 

66,846

 

84,850

 

100,574

112,995

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

x

 

3

 

 

3,5

 

4

 

 

4,5

 

 

5

 

 

5,5

 

 

6

6,5

 

 

4.21

 

 

y

 

6,220

 

 

5,826

 

6,231

 

 

6,362

 

 

7,008

 

 

8,207

 

 

9,572

8,586

 

4.22y 9,704 11,856 11,712 12,304 12,975 15,363 16,184 16,225

4.23

y 5,619 5,413 7,485 8,107 9,717 12,403 14,747 13,622

4.24y 19,618 23,547 23,356 24,241 24,674 29,510 31,222 29,816

4.25y 24,897 27,678 29,951 31,051 31,367 37,280 39,335 41,304

4.26y 11,390 14,174 16,637 18,644 20,332 25,796 29,155 31,466

4.27y 9,855 12,715 17,049 19,398 21,684 28,202 30,252 33,293

4.28y 26,918 31,557 37,362 38,122 42,272 47,036 50,988 54,258

4.29y 32,533 35,897 40,845 43,174 45,774 53,413 60,508 61,255

4.30y 26,281 30,450 37,320 38,905 43,721 52,873 56,549 59,396

Задание 5. Найти

неопределенные интегралы (результаты проверить

дифференцированием).

(2x +1)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

6

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.01а)

 

x x

 

 

dx ;

б)

 

;

в) x2 cos xdx ;

г)

x

5

dx ;

 

 

 

(2x +1)2 + 3

 

 

 

x2

x

 

x

 

 

5.02а)

8x 2x5

б)

1 e2tgx

 

в) 2x

2

e

2 x

dx ;

г)

2x 1

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

cos2 x dx ;

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x2

+ 2x

5.03а)

x

2

3

x

 

 

б)

ln(2x + 3) + 3

dx ;в) x arctg3xdx ;

г)

3x +1

 

 

dx ;

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

2x + 3

 

x2

3x

 

 

x

 

 

 

9

5.04а)

3

x

2x3

 

 

dx ;

б) sincos3 xx dx ;

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

5.05а) 2x

3

 

3

x dx ;

 

2 +arcsin x

 

 

 

 

x

 

б)

 

 

1 x2

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

ln

3

(x

+1)

1

 

5.06а)

 

 

x

+5x

 

 

 

 

 

 

;б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

x +1

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.07а) 3

 

 

x3x+ x4

 

dx ;б) xe3 x2 5dx ;

 

 

 

 

5.08а)

x3 +

 

x5

 

 

dx ;

б) esin x2 cos xdx ;

x2

 

 

 

 

5.09а)

x

2

+

 

x

3

 

 

dx ;

б)

ln(3x +5)

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3x +5)

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

5.10а)

x2 5

dx

;

 

 

б) xe1+3 x2 dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.11а)

3

x10

+6 x

 

dx

; б)

ctg2 x +6

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 x

 

 

 

 

 

x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

x

8

 

 

 

3

 

 

 

1 arcsin2 x

 

 

5.12а)

 

 

+ 5x

 

 

 

 

 

dx ;б)

 

 

1 x2

 

 

dx ;

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4

 

3

x

7

 

 

 

 

 

 

 

5 ln

2

(x

2)

 

5.13а)

 

 

 

 

 

dx ;

б)

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.14а)

5

x17

x2

dx ; б)

5 ln(4x +1)

 

dx ;

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

4x +1

 

 

 

5.15а)

 

 

x +4x3

 

 

dx ;

б)

3 +ln3 (x + 2) dx

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 2

 

 

 

 

 

в) 2x2 sin 4xdx ;

г)

 

4x +1

 

dx ;

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

+4x

 

 

 

 

 

 

в) (5 x2 )e5 xdx ;

г)

 

5x

+ 2

 

 

 

dx ;

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

5x

 

 

 

 

 

 

в) arcsin6 xdx ;

г)

 

6 x +4

dx ;

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

+6 x

 

 

 

 

 

 

в) (2 x2 )cos7 xdx ;г)

7 x +4

 

 

 

dx ;

 

2

 

 

 

 

 

 

x

 

 

7 x

 

 

 

 

 

 

в) (x2 + x)e8 xdx ;

г)

 

8x 2

 

dx ;

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

+8x

 

 

 

 

 

 

в) arccos 9xdx ;

г)

 

9x 1

 

;

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

9x

 

 

 

 

 

 

в) (x2 + 3)exdx ;

Г)

10

x 4

dx ;

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

+10x

 

 

 

 

в) (1 x

2

)cos xdx ;

г)

 

 

 

 

x 3

 

 

dx ;

 

2x

2

x

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

в) 4x arctg2xdx ;

г)

 

 

 

2x 1

 

 

 

dx ;

x

2

 

3x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;в) (2x 1)sin 3xdx ; г)

 

 

 

3x +1

 

 

 

dx ;

x

2

 

+4x +3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) (4x x2 )e4 xdx ;

г)

 

 

 

4x +7

 

 

 

dx ;

x

2

 

5x +4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;в) arcsin 5xdx ;

г)

 

 

 

5x +8

 

 

 

dx ;

x

2

 

+6 x + 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.16а)

5

x9 x3

б)

5

tg2 x 1

dx ;

в) (x

2

+1)cos6 xdx ; г)

 

 

6 x +1

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

7 x +6

 

 

x2

 

 

 

 

cos2 x

 

 

2

 

 

 

3

8

 

 

 

 

2 +

 

 

 

 

 

 

 

 

7 x

 

 

 

7 x 1

 

 

 

5.17а) 7 x3 x

 

 

dx ;

б) xe3 x 5dx ;

 

 

в) (x

 

+7 x)e dx ;

г)

 

 

 

dx ;

 

 

 

x2

8x +7

5.18а) 5x 3x2 dx ;

б) e4 x3 2 x2dx ;

 

в) arccos 8xdx ;

г)

 

 

8x + 5

 

dx ;

 

x

2

+ 9x +8

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

5 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.19а)

5

x 5

dx ;

б) 5x4 (ex

1 +1)dx ; в) (x + 9)e9 xdx ;

г)

 

 

21 9x

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

10x + 9

 

x

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

arcsin

2

2xdx

 

 

 

 

 

 

5x + 20

 

 

 

5.20а)

 

x

x

dx ;

б)

 

 

;

в) (1 x)cos10xdx ;г)

 

dx ;

 

 

1 4x2

4x2 + x 3

 

 

x

 

10

5.21а)

x

2

 

+3

 

 

x

 

 

dx ;

б)

e

x

dx

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) 2x arctgxdx ;

г)

 

4x +1

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2 ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2 + x 1

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.22а)

 

 

x +7 x5

 

 

dx ;

б)

2 arctg2 x

dx ;

в) (x

2

x)sin 2xdx ;

г)

 

2x 5

 

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x2

 

 

 

 

2x2 +5x + 2

 

 

 

 

 

 

2x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.23а)

 

 

x +

x

dx ;

б) x

 

 

5 +7 x2 dx ;

в) (3x2 x)e3 xdx ;

г)

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

x2 5x +6

 

 

 

x

 

 

 

 

5.24а)

 

x3 +6

 

x

 

 

dx ;

б)

3 2ln x

5

dx ;

в) arcsin 4xdx ;

 

 

 

 

г)

 

6 xdx

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 2x 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.25а) 7 x

2

4

 

x dx ;

 

cos3xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+x

 

б)

;

 

 

 

 

в) (x x2 )cos 5xdx ;

г)

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

5 + 3sin 3x

 

 

 

 

x2 3x 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

sin xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.26а) 5x

 

 

x

 

x dx ;б)

 

 

 

 

 

 

 

в) (2x2 +6 x)e6 xdx ;

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + cos2 x

 

 

 

 

 

 

 

x2 + 8x +12

 

5.27а)

 

 

x5

5x

2

 

dx ; б)

5 +

 

ctg3x

dx ;

в) arccos7 xdx ;

 

 

 

 

г)

 

7 xdx

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 5x 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 3x

 

 

 

 

 

 

 

5.28а)

 

3 x +4x

dx ;

б)

7 + 2ln x

dx ;

в) (x

2

+ 8)e

8 x

dx ;

г)

 

8 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 10x +16

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

sin xdx

 

 

 

 

 

 

 

в) arcsin 9xdx ;

 

 

 

 

г)

 

2 9x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.29а)

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 cos2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 +7 x 18

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.30а)

 

 

x x

dx ;

б)

(3 + 2tgx)dx

;

 

в) x

2

 

cos10xdx ;

г)

 

3x + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

5

x

 

 

cos2 x

 

 

 

 

 

 

3x2 10x + 3

 

Задание 6. Вычислить определенный интеграл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.01

9

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

;

 

6.02

 

 

49

 

 

xdx

;

 

 

6.03

 

11

 

 

dx

 

 

;

 

6.04

15

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x 5

 

 

x x

2

3 +

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 x x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

x +1

 

6.05

24

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

;

6.06

 

 

10

 

 

 

xdx

 

 

 

 

;

 

6.07

 

9

 

 

dx

 

 

;

 

 

6.08

18

 

x 2

 

dx ;

 

1 + x

1

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

x +5

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

1 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.09

16

 

x3dx

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.10

 

 

9

 

 

 

 

x 5

 

dx ;

6.11

 

5

 

x +4

dx ;

6.12

4

 

 

2x +1

 

dx ;

 

 

 

x 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.13

8

 

 

 

 

x +1 + x2

dx ; 6.14

 

 

9

 

 

 

 

xdx

 

 

;

 

 

 

 

6.15

 

14

 

 

dx

 

;

6.16

2

 

x3dx

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

x +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

4 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

3 + x + 2

 

 

1

 

x + 2

 

6.17

12

 

 

 

x3dx

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.18

 

 

10

 

 

x +1

 

 

 

dx ; 6.19

 

16

 

xdx

;

6.20

9

 

 

dx

 

 

;

 

 

 

 

 

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

1 (x 1) x

 

6.21

14

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

;

6.22

 

 

11

 

x2dx

 

 

;

6.23

 

8

 

3 xdx

;

 

 

6.24

7

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

dx

;

 

2 + x

5

 

 

 

 

x 2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x +5

 

 

 

 

 

 

2 x x +

 

 

 

 

 

11

6.25

9

xdx

;

 

 

6.26

14

 

dx

 

; 6.27 6

 

dx

 

 

; 6.28

9

dx

 

;

 

 

 

 

3 + x 5

 

 

 

 

 

 

 

1 x +9

 

 

 

 

6

 

1 1 + x +3

 

2 x x +7

6.29

7

x2dx

 

;

 

6.30

17

 

xdx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x + 2

 

 

8

 

2x 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 7. Вычислить площадь плоской фигуры,

ограниченной линиями

y = ax2 +bx +c

и

y = kx + d .

Выполнить рисунок. Значения коэффициентов

даны в таблице:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

b

c

 

k

d

 

 

a

b

c

 

k

 

d

варианта

 

 

варианта

 

 

 

7.01

 

1

 

4

2

 

1

6

 

 

7.02

 

1

4

5

 

2

8

7.03

 

1

 

4

8

 

3

10

 

7.04

 

1

6

1

 

4

4

7.05

 

1

 

6

4

 

5

6

 

 

7.06

 

1

8

7

 

6

10

7.07

 

1

 

8

0

 

7

2

 

 

7.08

 

1

2

3

 

8

-2

7.09

 

1

 

2

6

 

9

-4

 

7.10

 

2

2

9

 

10

3

7.11

 

2

 

2

2

 

1

5

 

 

7.12

 

2

4

5

 

2

17

7.13

 

2

 

4

8

 

3

11

 

7.14

 

2

6

1

 

4

5

7.15

 

2

 

6

4

 

5

5

 

 

7.16

 

2

8

7

 

6

31

7.17

 

2

 

8

0

 

7

3

 

 

7.18

 

2

2

3

 

8

11

7.19

 

2

 

2

6

 

9

3

 

 

7.20

 

2

2

9

 

10

19

7.21

 

3

 

2

2

 

1

4

 

 

7.22

 

3

4

5

 

2

6

7.23

 

3

 

4

8

 

3

10

 

7.24

 

3

6

1

 

4

9

7.25

 

3

 

6

4

 

5

14

 

7.26

 

3

8

7

 

6

15

7.27

 

3

 

8

0

 

7

4

 

 

7.28

 

3

2

3

 

8

12

7.29

 

3

 

2

6

 

9

4

 

 

7.30

 

3

2

9

 

10

5

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 4

"ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ"

Задание 1. Найти общее решение (общий интеграл) дифференциального

уравнения.

1.01 (x2 + 2xy)dx + xydy =0 ;

1.04 xysin xy + x = ysin xy ;

1.07 xy + y2 = (2x2 + xy) y;

1.10 y′ = xy +cos xy ;

1.13 yex = x( yex ey ) ;

1.02

xyy′ = y2 + 2x2 ;

1.05

y′=

y

+sin

y

 

 

;

x

x

1.08

y2 + x2 y′= xyy;

1.11y′ = 4 + y + y2 ;

xx2

1.14 xy′ = xsin xy + y ;

1.03

y xy′ =

x2 + y2 ;

 

1.06

xyln

y

= x + y ln

y

;

x

x

 

1.09

 

+ y

+ x =0 ;

 

 

 

y x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

1.12

xy

y

= x tg x ;

 

 

 

 

 

 

 

1.15 xy′ = x e

y

+ y ;

 

 

 

x

 

 

 

12

1.16 xy′+ y(ln

 

y

1) =0 ;

 

 

1.17 y′=

 

x

+

y

;

 

 

 

 

1.18 y′=

x + y

;

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

y

x

 

 

 

 

x y

 

 

 

 

 

 

1.19 (x y)dx + xdy =0 ;

 

 

1.20 y′=

 

x y

 

;

 

 

 

 

1.21 xyy′− y2 = x2 y;

 

 

 

x + y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.22 ydx + (

 

 

xy

 

 

x)dy =0 ; 1.23 xy′ = 2( y

xy ) ; 1.24 xy′ = y +

 

x2 + y2 ;

1.25 (x

4

+6 x

2

y

2

+ y

4

)dx + 4xy(x

2

+ y

2

)dy =0

;

 

 

1.26 3y′ =

 

y2

+9

y

+ 9 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

1.27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.28 xy′− y =

 

 

 

 

y ;

3ysin

 

 

dx

y 3xsin 3x

dy =0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.29 4(x2 y + y)dy +

 

5 + y2 dx =0 ;

 

1.30 (x2 + xy) y′ = x x2 y2 + xy + y2 .

Задание 2. Найти частное решение уравнения y′+ g(x) y = h(x) ,

 

 

 

 

удовлетворяющее начальному условию y(x0 ) = y0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.01

x y = x

 

e

 

,

y(1) = e ;

 

 

 

 

 

 

 

 

2.02

y tg x =

 

 

,

 

y(0) = 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

y

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.03

+

 

 

 

= 4x

 

 

, y(1) = 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.04

 

= xcos x ,

y(0) =0 ;

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

5

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.05

 

 

 

= cos

 

x ln(tg

 

)

, y(

2 ) =π ; 2.06

+ x y

 

=

 

,

y(1) =0 ;

 

 

 

 

sin x

 

 

2

 

x5

 

 

 

 

2.07

(1 + x2 ) y′+ y = arctg x , y(0) = 2 ;

 

 

 

2.08

ycos x + y =1 sin x , y(0) = 3 ;

2.09

y

 

1 x2

 

 

 

+ y = arcsin x ,

y(0) =0 ;

 

 

 

2.10

y′+ 2xy = xex2 ,

y(0) = 2 ;

2.11

y

 

 

 

 

 

y

 

 

 

= xln x , y(e) =

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ysin x y cos x =1,

 

 

π

 

 

 

 

 

2 e

 

;

 

 

 

 

 

2.12

y( 2 ) =0 ;

xln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

2

 

 

 

2.13

y

+3y tg 3x

=sin6 x , y(0) = 3 ;

 

 

 

 

2.14

xy

+ y =sin x ,

 

y( 2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= π ;

 

 

 

 

 

 

 

2.15

xy′+ (x +1) y = 3x2ex ,

y(1) =0 ;

 

 

 

2.16

x( y′− y) = ex ,

y(1) =0 ;

 

 

 

 

2.17

(x +1) y′+ y = x3 + x2 ,

y(0) =0 ;

 

 

 

2.18

(xy′−1)ln x = 2 y ,

 

y(e) =0 ;

2.19

x2 y′+ xy +1 =0 ,

 

y(1) =0 ;

 

 

 

 

 

 

 

2.20

xy′− 2 y + x2 =0 ,

y(1) =0 ;

2.21

xy′+ y = ln x +1,

 

y(1) =0 ;

 

 

 

 

 

 

 

2.22

xy′−2 y = 2x4 ,

 

 

y(1) =0 ;

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

2.23

(x

 

1) y

 

 

xy = x

 

x , y( 2) =1;

 

 

2.24

y = x( y

xcos x) , y( 2 ) =0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В следующих примерах за неизвестную функцию принять x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.25

 

 

+ x = 4 y

3

+ 3y

2

, y(2)

=1;

 

 

 

 

 

 

2.26

(x + y

2

)dy ydx =0 ,

y(0) =1;

yx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.27

(x 2xy y2 ) y′+ y2 =0 ,

y(0) =1;

 

 

2.28

y = xy′+ yln y ,

y(2) =1;

2.29

(2x +3)dy y

2

dx

=0 ,

y(1) =0 ;

 

 

 

 

2.30

 

 

 

 

 

 

2

) = y ,

 

y(0) = 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (x + y

 

 

 

 

 

 

 

13

Задание 3. Найти общее решение (общий интеграл) дифференциального уравнения.

3.01

(1 x2 ) y′− xy 3xy2 =0 ;

3.02

4xy′+3y = −ex x4 y5

; 3.03

y′+ y = e

x

y ;

 

2

 

 

 

y

 

2 y

 

2

 

 

4

 

 

 

 

y

 

 

y

 

y2

 

y

2 y

 

 

 

2 y

 

3.04

+ x =

3x

 

 

y3 ;

 

 

3.05

 

=

 

;

3.06

+ x

=

 

 

;

 

 

 

 

x 1

x 1

cos2 x

 

 

 

 

3x2 y

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x

 

 

 

3.07 y′−

 

 

= y

 

 

(x

 

+1)sin x ; 3.08

y

 

= y

 

cos x + y tg x

; 3.09

y

 

+ 2 y

= y

e

 

;

 

 

x3 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.10

y′−2 y tg x + y2 sin2 x =0 ;

3.11

xy′−2x2

y = 4 y ;

3.12

y′− xy = −y3ex2 ;

3.13

xdy +( y + x2 y2 )dx =0 ;

3.14

xydy = ( y2 + x)dx ;

3.15

xy′+ y = y2 ln x ;

 

3.16

y

+ 2xy = 2x

3

y

3

;

 

3.17

y

+ y

2

cos x = y tg x ; 3.18

 

 

= −xy

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x + y

 

 

 

 

 

y2

 

3

 

3.19

ydy =

 

x

 

dx ;

x

 

 

 

 

 

 

3.22

(x +1)( y′+ y2 ) = −y ;

3.25

2x3 yy′+3x2 y2 +1 =0 ;

3.28

xy2 y′= x2 + y3 ;

3.20

2 y′−

x

xy

;

3.21

y′+ y =

x

 

;

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

y

x2 1

y2

 

 

 

 

3.23

yy′ = xe2 x + y2 ;

 

3.24

y′+ xy = x3 y3 ;

 

 

3.26

x(x 1) y′+ y3 = xy ; 3.27

y′+ x 3

y = 3 y ;

 

 

 

2

 

 

x

 

 

 

y

 

 

2

 

2

 

3.29

y′= x y + 2xe

 

y ;

3.30

y′+

 

 

= (x

 

 

3x) y

 

.

 

x

 

 

 

Задание 4. Найти общее решение (общий интеграл) дифференциального уравнения, допускающего понижение порядка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′+

 

 

+

 

 

 

 

2

=

 

4.02 y

′′

= x +sin x ;

 

 

 

 

 

 

 

′′=

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

4.01 y(1 ln y) y

 

 

 

 

(1

 

 

 

ln y)( y )

 

0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.03

yy

 

 

 

 

( y )

 

 

 

( y )

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.04

y′′−

 

 

y

 

 

 

 

= x(x 1) ;

 

 

 

 

4.05

y′′

=

 

1

;

 

 

 

 

 

 

4.06

y′′

 

=

y

+ x ;

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

x2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

4.7

(1 + x

2

) y

′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

=0 ;

 

 

 

 

 

 

′′

2

 

 

 

 

 

 

2

;

4.09 yy

′′

 

 

 

 

 

2

= y

2

ln y ;

 

 

 

 

+1 +( y )

 

 

 

 

4.08 4( y

)

 

=1 +( y )

 

 

 

( y )

 

 

 

4.10

(x 1) y

′′

y

=0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.11

y

′′

= arctg x ;

 

 

 

 

 

4.12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 x2 ) y′′− xy′= 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

4.14

y

′′

= xcos x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′−

 

 

 

2

 

=

 

 

 

 

 

 

4.13

y (2 y

 

 

3)

 

 

 

2( y )

 

 

0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.15

yy

 

 

 

 

( y )

 

 

 

0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

 

 

 

 

 

2

 

;

 

 

 

 

 

 

4.17

y

′′

+

 

 

 

2

 

=0 ;

4.18

x

3

y

′′

+ x

2

y

=1;

 

 

(2 y + y ) y

 

 

 

= ( y )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x( y )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.20

y

′′

=

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x

 

 

 

 

 

 

4.19

xy′′= yln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

y′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

4.21

 

= cos

 

 

 

2

;

 

 

 

 

 

4.22

(1 +e

x

) y

′′

+ y

=0 ;

 

 

 

 

 

 

 

4.23

y

3

y

′′

+1 =0 ;

 

 

 

 

 

4.24

yy

′′

+

 

 

 

2

 

= x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( y )

 

 

 

 

4.25

x

2

y′′= y′− xy;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.26

xy′′− y

2

e

x

;

 

 

4.27

 

′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= x

 

 

 

y xln x = 2 y

 

 

 

 

4.28

y

′′

= cos

2

x +e

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.29

y

′′

=

1

 

2

;

 

 

 

4.30

y

′′

 

= y

 

 

 

 

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( y )

 

 

 

 

 

 

 

 

+( y )

 

 

 

 

 

Задание 5. Найти общее решение линейного однородного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дифференциального уравнения второго порядка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.01 а)

y′′− y′−2 y =0 ;

 

б)

y′′−4 y′+4 y =0 ;

 

 

 

 

в)

y′′+ 25 y =0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.02 а)

y′′−25 y′=0 ;

 

 

 

б)

y′′−6 y′+9 y =0 ;

 

 

 

 

в)

y′′−2 y′+10 y =0 ;

 

 

 

14

5.03

а)

y′′−4 y′+ 3y =0 ;

б)

5.04

а)

y′′+4 y′−5 y =0 ;

б)

5.05

а) y′′−8 y′=0 ;

б)

5.06

а)

y′′+5 y′+4 y =0 ;

б)

5.07

а)

2 y′′−9 y′−7 y =0 ;

б)

5.08

а)

y′′−3y′=0 ;

б)

5.09

а)

2 y′′+9 y′+7 y =0 ;

б)

5.10

а) 7 y′′−9 y′+ 2 y =0 ;

б)

5.11

а) y′′+4 y′=0 ;

б)

5.12

а) 7 y′′+9 y′+ 2 y =0 ;

б)

5.13

а)

4 y′′+8 y′+3y =0 ;

б)

5.14

а)

5 y′′+4 y′− y =0 ;

б)

5.15

а)

3y′′+8 y′+4 y =0 ;

б)

5.16

а)

3y′′−4 y′+ y =0 ;

б)

5.17

а)

y′′−13y′+36 y =0 ;

б)

5.18

а)

3y′′−8 y′+4 y =0 ;

б)

5.19

а)

2 y′′+3y′+ y =0 ;

б)

5.20

а) y′′+36 y′=0 ;

б)

5.21

а)

4 y′′−8 y′+3y =0 ;

б)

5.22

а)

5 y′′−4 y′− y =0 ;

б)

5.23

а)

y′′−49 y =0 ;

б)

y′′−8 y′+16 y =0 ;

в)

4 y′′−8 y′+5 y =0 ;

4 y′′−4 y′+ y =0 ;

в)

y′′+6 y′+13y =0 ;

y′′+4 y′+4 y =0 ;

в)

y′′+ 2 y′+5 y =0 ;

9 y′′−12 y′+4 y =0 ;

в)

y′′+ 2 y′+17 y =0 ;

16 y′′+8 y′+ y =0 ;

в)

y′′−4 y′+ 20 y =0 ;

y′′+6 y′+9 y =0 ;

в)

y′′+4 y′+5 y =0 ;

25 y′′−10 y′+ y =0 ;

в)

y′′+ 2 y′+10 y =0 ;

9 y′′−6 y′+ y =0 ;

в)

y′′+4 y′+ 20 y =0 ;

9 y′′+12 y′+4 y =0 ;

в)

y′′+ y =0 ;

y′′−10 y′+ 25 y =0 ;

в)

y′′+4 y′+8 y =0 ;

y′′+12 y′+36 y =0 ;

в)

y′′+10 y′+ 29 y =0 ;

16 y′′−8 y′+ y =0 ;

в)

y′′+ 2 y′+ 2 y =0 ;

y′′+10 y′+ 25 y =0 ;

в)

y′′+4 y′+13y =0 ;

y′′−12 y′+36 y =0 ;

в)

y′′+ 2 y′+5 y =0 ;

25 y′′+10 y′+ y =0 ;

в)

y′′+6 y′+ 25 y =0 ;

25 y′′+ 20 y′+4 y =0 ; в)

y′′+6 y′+10 y =0 ;

9 y′′−24 y′+16 y =0 ; в)

y′′−6 y′+10 y =0 ;

4 y′′−12 y′+9 y =0 ;

в)

y′′+12 y′+37 y =0 ;

4 y′′−20 y′+ 25 y =0 ; в)

5 y′′+4 y′+ y =0 ;

36 y′′−12 y′+ y =0 ;

в) 10 y′′+ 2 y′+ y =0 ;

16 y′′−8 y′+ y =0 ;

в)

8 y′′+4 y′+ y =0 ;

5.24а) 4 y′′+5 y′+ y =0 ; б) 9 y′′+ 24 y′+16 y =0 ; в) 10 y′′−6 y′+ y =0 ;

5.25а) 2 y′′− y′− y =0 ; б) 4 y′′+ 20 y′+ 25 y =0 ; в) 29 y′′+10 y′+ y =0 ;

5.26 а)

y′′+13y′+ 36 y =0 ; б) 16 y′′+ 24 y′+9 y =0 ; в) 5 y′′−4 y′+ y =0

;

5.27 а)

y′′−64 y =0 ;

б) 36 y′′+12 y′+ y =0 ;

в) 5 y′′+ 2 y′+ y =0

;

5.28 а)

4 y′′−5 y′+ y =0 ;

б) 16 y′′−24 y′+9 y =0

; в) 8 y′′−4 y′+ y =0 ;

5.29 а)

2 y′′+ y′− y =0 ;

б) 4 y′′+12 y′+9 y =0 ;

в) 10 y′′+6 y′+ y =0 ;

5.30 а)

y′′−6 y′=0 ;

б) 4 y′′+ 28 y′+49 y =0

; в) 10 y′′−2 y′+ y =0 .

Задание 6. Найти общее решение линейного неоднородного дифференциального уравнения второго порядка.

6.01

y′′+4 y = 4(sin 2x + cos 2x) ; 6.02

y′′+16 y = xsin 2x ;

6.03

y′′+4 y′+4 y = xe2 x ;

6.04

y′′+ 2 y′+ 5 y = ex ((x +1)cos 2x + 3sin 2x) ;

6.05

y′′−2 y′+ 2 y = 4ex cos x ;

6.06

y′′−4 y′+13y = e2 x (xcos3x xsin 3x) ;

6.07

y′′+ y = e2 x (x2 + x +1) ;

6.08

y′′+ 2 y′+ y = ex sin 2x ;

6.09

y′′+3y′−10 y = xe2 x ;

6.10

y′′−6 y′+13y = 34e3 x sin 2x ;

6.11

y′′−2 y′+ 2 y = ex sin x ;

6.12

y′′−3y′+ 2 y = (34 12x)ex ;

6.13

y′′+ y′−2 y = cos x 3sin x ; 6.14 y′′−6 y′+ 25 y = 2sin x +3cos x ;

15