Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
задания по летней практике 2015-16 3 курс.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

Тема 17. Системы уравнений с разделяющими переменными

Задания

  1. Разработать метод решения систем уравнений с разделяющимися переменными следующего специального вида:

для случая, когда удовлетворяются условия

, .

Здесь

.

  1. Решить систему уравнений:

  1. Составить и решить 4-5 систем указанного вида.

Тема 18. Уравнение Риккати

Задания

  1. Изучить теорию уравнения Риккати [7] .

  2. Доказать, что общее решение уравнения Риккати имеет вид

,

где , – два линейно независимых решения дифференциального уравнения второго порядка.

  1. Рассмотреть в качестве примера уравнение

.

  1. В связи с решением уравнения из предыдущего пункта изучить теорию бесселевых функций , [8].

  2. Изучить случай уравнения, сводящегося к уравнению Риккати

.

Выполнив замену переменной , доказать, что в рассматриваемом случае решение уравнения имеет вид

.

Тема 19. Дифференциальные уравнения как способ определения элементарных функций

Задания

  1. Изучить способ определения функций и как решения задачи Коши для системы дифференциальных уравнений:

  1. Получить доказательство теорем сложения для синуса и косинуса, пользуясь теоремой единственности для системы дифференциальных уравнений.

  2. Ввести к рассмотрению тройку функций , , как решение системы дифференциальных уравнений:

Пользуясь теоремой единственности для системы дифференциальных уравнений, доказать теорему сложения для каждой из функций , , . В качестве примера приведем теорему сложения для функции :

Тема 20. Решение функциональных уравнений сведением к дифференциальным уравнением

Теоретические сведения

Приемы решения функциональных уравнений с помощью дифференциальных изучим на конкретном примере. Рассмотрим задачу определения функции, удовлетворяющей функциональному уравнению .

Допуская, что такая функция существует и имеет производную, составим дифференциальное уравнение, которому удовлетворяет функция . Имеем

,

где .

Таким образом, функция удовлетворяет дифференциальному уравнению . Из функционального уравнения при и найдем: , откуда . Для определения функции имеем задачу Коши , .

Решением задачи Коши служит функция .

Задания

  1. Доказать, что функция является решением функционального уравнения

.

  1. Доказать, что функция является решением функционального уравнения

.

  1. Доказать, что функция является решением функционального уравнения

.

  1. Доказать, что функция является решением функционального уравнения

.

Тема 21. Теорема сложения для решения однородного дифференциального уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами

Задания

  1. Пусть и – решения дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами, удовлетворяющие начальным условиям

и

Доказать теоремы сложения

Идея доказательства: в первом случае рассмотреть две функции и . Доказать, что они обе – решения одной задачи Коши , , , а затем применить теорему единственности для дифференциальных уравнений.

  1. Получить теоремы сложения для тригонометрических функций ,

  2. Получить основное свойство показательной функции , рассмотрев уравнение при , .