РГР Дифуры [13 вариант]
.pdf5 _ 06 _13
2 y′+3y cos x = e2 x (2 +3cos x)y−1 , y (0)=1
2 yy′+3y2 cos x = e2 x (2 +3cos x) |
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z = y2 z ' = 2 yy ' |
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z '+3z cos x = e2 x (2 +3cos x) |
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z = uv z ' = u 'v +uv ' |
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u 'v +uv '+3uv cos x = e2 x (2 +3cos x) |
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|||||||
u 'v +u(v '+3v cos x) = e2 x (2 +3cos x) |
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|||||||
v ' = −3v cos x |
dv |
= −3cos x dx |
||||||
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||||||||
u 'v |
= e2 x (2 + |
3cos x) v |
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2 x |
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= e |
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(2 +3cos x) |
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v = e |
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u 'v |
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v |
= e |
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−3sin x |
(2) |
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−3 sin x |
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= e2 x+3 sin x +C |
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u ' = e2 x+3sin x (2 +3cos x) |
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u |
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z = uv = e2 x |
+Ce−3 sin x |
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z (0)=1 C = 0 z = e2 x y = e2 x
(1)
(1) dvv = −3cos x dx ∫dvv = ∫−3cos x dx ln v = −3sin x v = e−3 sin x
t= 2x +3sin t
(2)∫e2 x+3sin x (2 +3cos x)dx = dt = (2 +3cos x)dx = ∫et dt = et +C = e2 x+3sin x +C
5 _ 07 _13 |
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1 + xy dx+1 − xy dy = 0 |
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x2 y |
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xy2 |
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P(x, y) = 1 + xy = |
1 |
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+ |
1 P' |
= |
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−1 |
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x2 y |
x2 y x |
y |
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x2 y2 |
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Q(x, y) = 1 − xy = |
1 |
− |
1 |
Q' |
= |
−1 |
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xy2 |
xy2 |
y |
x |
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x2 y2 |
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P' |
= Q' |
это уравнениеполныхдифференциалов |
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y |
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x |
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1 |
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1 |
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−1 |
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|||||
F(x, y) = ∫1 +2 xy dx +ϕ( y) = ∫ |
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+ |
dx +ϕ( y) = |
+ln |
x |
+ϕ( y) |
||||||||||||||||||||||||
2 |
y |
x |
xy |
||||||||||||||||||||||||||||
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x y |
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x |
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||||||||||||||
F ' |
= |
1 |
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+ϕ'( y) +Q ϕ'( y) = −1 ϕ( y) = −ln |
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y |
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+C |
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y |
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xy |
2 |
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y |
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−1 |
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+ln |
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x |
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−ln |
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y |
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= C |
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||||||
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xy |
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5 _ 08 _13
y′= xy, M (0, −1).
построимполенаправлений дляданногодиф. уравнения. Изоклины, соответствующиенаправлениямполяс угловымкоэффициентом
равнымk есть y = kx
интегральныекривыеимеютвид: y =C ex2 / 2
M (0, −1) C = −1
те. .
y = −ex2 / 2
5 _ 09 _13
M0 (−1, 1), a : b =3 :1
уравнениекасательной y −Y = y '(x − X )
где(x, y) −координатыпроизвольной точкиискомой линии
по условию |
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KN |
= |
a |
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||||||||||
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b |
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|||||||||||||
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NM |
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xN |
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||||||||||
+KON ~+NML |
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KN |
|
= |
|
ON |
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|
= |
a |
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|
NM |
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x − xN |
b |
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NL |
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||||||||||||||
точка N(xN ;0) принадлежиткасательной |
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|||||||||||||||||||||||||||||
y = y '(x − xN ) bxN |
= ax −axN xN = |
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a |
x |
||||||||||||||||||||||||||
a |
+b |
||||||||||||||||||||||||||||||
a |
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y |
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||||||||
x = x − |
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a +b |
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y ' |
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||||||||
y |
= |
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b |
x |
dy |
|
= |
a +b |
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y |
y =Cx |
a+b |
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||||||||||||
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b |
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||||||||||||||||||||||
y ' |
|
a +b |
dx |
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||||||||||||||||||||
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b |
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x |
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M0 (−1, 1), a : b =3 :1 1 =C y = x4
5 _10 _13
(1 + x2 )y′′+ 2xy′ = x3 −дифференциальное уравнениевысшегопорядка,
допускающеепонижениестепени |
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y ' = z |
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||||
(1 + x2 )z '+ 2xz = x3 |
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||||||||||||||||||||||||
z '+ |
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2xz |
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= |
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x3 |
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|||||||||
1 |
+ x2 |
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1 |
+ x2 |
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z = uv z ' = u 'v +uv ' |
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||||||||||||||||||||||||||||||
u 'v +uv '+ |
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2xuv |
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= |
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x3 |
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|||||||||||||||||||||
1 + x2 |
1 |
+ x2 |
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|||||||||||||||||
u 'v +u(v '+ |
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2xv |
|
) = |
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x3 |
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|||||||||||||||||||
1 + x2 |
|
1 |
+ x2 |
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|||||||||||||||||||||||||||||
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||||||||||||||||
|
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2xv |
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|
|
dv |
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2xv |
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|
dv |
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2x |
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1 |
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||||||||||||||||
v '+ |
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= 0 |
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= − |
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= − |
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|
dx |
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v = |
|
|
|
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1 + x |
2 |
|
|
|
|
|
|
1 + x |
2 |
|
|
|
1 + x |
2 |
|
|
|
1 + x |
2 |
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|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
dx |
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|
v |
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||||||||||||||||||||||||||
|
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|
x3 |
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|
x3 |
|
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|
x3 |
|
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|
x3 |
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||||||||||||||||||
|
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||||||||||||
u 'v |
= |
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u 'v = |
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|
u 'v = |
|
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|
|
u 'v |
= |
|
|
|
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||||||||||||||||||||
1 + x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
+ x |
2 |
|
|
|
|
1 + x |
2 |
|
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1 |
+ x |
2 |
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|||||||||||||||||||||||
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1 |
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1 |
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||||||
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v |
= |
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4 |
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2 |
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||||||||||||
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v |
= |
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2 |
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1 + x |
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z = uv |
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x |
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C |
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|||||||||||||||||
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1 |
+ x |
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= |
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+ |
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= |
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x4 |
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4(1 + x2 ) |
1 |
+ x2 |
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3 |
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u |
' = x |
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u |
= |
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+C |
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4 |
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|||
= |
x4 |
+1 −1 |
+ |
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C |
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= |
|
x4 −1 |
|
+ |
|
|
1 |
|
|
+ |
|
|
C |
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= |
x2 |
−1 |
+ |
|
|
C |
0 |
|
= y ' |
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|||||||||||||||||
4(1 + x2 ) |
|
1 + x2 |
|
4(1 + x2 ) |
4(1 |
+ x2 ) |
1 |
+ x |
2 |
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4 |
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1 |
+ x2 |
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y = ∫y 'dx |
= |
x3 |
− |
x |
+C0 arctg x +C1 |
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12 |
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4 |
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