- •ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА
- •Е.А.КОГАН
- •Москва 2007
- •Кафедра “Прикладная и вычислительная математика"
- •Е.А. Коган
- •Москва 2007
- •Для дифференциальных уравнений первого порядка различают общее, частное и особое решения, а также общий, частный и особый интегралы.
- •Таким образом, общее решение дифференциального уравнения можно определить как множество всех частных решений уравнения.
- •Особым решением дифференциального уравнения называется решение, которое не может быть получено из общего решения ни при одном частном значении произвольной постоянной.
- •Часто при интегрировании уравнения первого порядка не удается найти общее решение в явном виде, а получается конечное (не дифференциальное) соотношение вида
- •Знание изоклин позволяет во многих случаях даже для не интегрируемых явно дифференциальных уравнений получить графическое решение задачи Коши и выявить характер интегральных кривых.
- •Пример. Построить методом изоклин интегральную кривую уравнения
- •1.1. Основные понятия
- •Дифференциальным уравнением называется уравнение, в которое неизвестная функция входит под знаком производной или дифференциала.
- •Обыкновенное дифференциальное уравнение n-го порядка в самом общем виде записывается так:
- •Очевидно, это уравнение с разделенными переменными. Интегрируя его, получим
- •Следовательно, общий интеграл уравнения будет
- •Интегрируем полученное уравнение с разделенными переменными
- •Тогда
- •Полагаем
- •Тогда уравнение примет вид
- •Дифференциальное уравнение вида
- •В результате уравнение приводится к однородному
- •Возвращаясь к старой переменной, получим
- •Подставляя (1.14) в (1.12), получаем дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными относительно варьируемой функции v(x), интегрируя которое, находим эту функцию.
- •В результате, общее решение уравнения (1.12) может быть представлено в виде
- •Общее решение уравнения примет вид
- •Находим произвольную постоянную C из начального условия:
- •После разделения переменных получим
- •Тогда уравнение (1.18) примет вид
- •Следовательно,
- •Уравнением Бернулли называется уравнение вида
- •Уравнение вида
- •Следовательно, его общий интеграл, а значит, и общий интеграл уравнения (1.24) имеет вид
- •Это уравнение интегрируется непосредственно n раз. При каждом интегрировании порядок уравнения понижается на единицу, и появляется произвольная постоянная. В результате общее решение уравнения будет иметь вид
- •После интегрирования получим
- •Следовательно, общее решение уравнения (2.22) будет
- •Далее ищем решение уравнения (2.21) в форме, аналогичной по структуре выражению (2.23), но произвольную постоянную в (2.23) заменяем неизвестной функцией
- •Подставляя (2.24) в (2.21), получим
- •Отсюда следует
- •и с учетом (2.14)
- •N линейно независимых частных решений линейного однородного дифференциального уравнения n-го порядка образуют фундаментальную систему решений этого уравнения.
- •а общее решение запишется в виде
- •Рассмотрим его реализацию для линейных дифференциальных уравнений второго порядка:
- •Подстановка (2.42) в (2.40) приводит к следующей системе дифференциальных уравнений
- •Пример. Решить уравнение
- •Определитель этой системы
- •Поэтому для определения варьируемых функций согласно (2.44) получаем дифференциальные уравнения вида
- •Интегрируя уравнения (2.49), находим
- •Подставляя (2.50) в (2.48), получим общее решение уравнения в виде
- •Рассмотрим линейное однородное дифференциальное уравнение второго порядка
- •Пример. Найти собственные значения и собственные функции однородной краевой задачи:
- •Подставляя это решение в граничные условия, убеждаемся в том, что они удовлетворяются только при
- •Подставляя это выражение в граничные условия, получим
- •Чтобы краевая задача имела ненулевые решения, необходимо принять
- •Пример. Найти собственные значения и собственные функции однородной краевой задачи для уравнения (2.51) при граничных условиях
- •Общее решение уравнения согласно (2.55) имеет вид
- •Вычисляем
- •Ненулевое решение ее существует тогда и только тогда, когда определитель системы равен нулю:
- •Раскрывая этот определитель, получим уравнение относительно параметра
- •корни которого являются собственными значениями задачи:
- •Уравнением Эйлера называется линейное уравнение вида
- •Пример. Решить уравнение
- •Уравнение (2.66) есть уравнение Эйлера второго порядка. Применим замену независимой переменной и производных по формулам (2.64), (2.65). Тогда уравнение примет вид
- •Его общее решение
- •Эти решения находятся методом подбора (см. выше) и имеют вид
- •Поэтому общее решение уравнения (2.67) будет
- •Пример. Решить задачу Коши для уравнения
- •Общее решение уравнения имеет вид
- •Будем искать частное решение однородной системы в виде
- •Подставляя (2.99) в (2.98), получим систему
- •Характеристическое уравнение системы будет
- •Общее решение однородной системы (2.98) запишется в виде
- •Этот метод применим к решению систем неоднородных линейных уравнений n-го порядка. Ограничимся для простоты нормальной системой двух линейных уравнений с постоянными коэффициентами
- •Пусть общее решение однородной системы уравнений известно:
- •Пример. Решить систему
- •Общее решение однородной системы, согласно (2.105), имеет вид
- •Принимаем частное решение системы (2.111) в виде
- •Интегрируя эти уравнения, получим
- •Общее решение системы запишется в виде:
- •Пусть требуется решить краевую задачу для уравнения
- •Будем искать решение задачи в виде
- •Задача сводится к решению дифференциального уравнения
- •Ограничиваясь двучленным приближением, будем искать решение уравнения в виде
- •Выбранные функции удовлетворяют всем перечисленным выше требованиям. Они линейно независимы, непрерывно дифференцируемы и удовлетворяют граничным условиям (2.125).
- •Решение методом Бубнова
- •Решение методом наименьших квадратов
- •Решение методом коллокаций
- •В результате находим
- •Операционное исчисление представляет собой своеобразный и эффективный метод решения различных математических задач, прежде всего, дифференциальных уравнений. В основе операционного исчисления лежит понятие преобразования Лапласа.
- •Согласно формулам Эйлера [7]
- •Учитывая формулу (3.3) и применяя теорему линейности, получим
- •Аналогично
- •Таблица 4
- •Применяя формулу (3.25), находим
- •Поэтому
- •то применяя теорему линейности, окончательно найдем
- •Разложение данной дроби на простейшие имеет вид
- •После приведения к общему знаменателю получим
- •Пусть дано неоднородное линейное дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами
- •Пример. Решить операционным методом уравнение
- •ПРИЛОЖЕНИЕ 1
- •Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Вариант № 9
- •Вариант № 11
- •Вариант № 12
- •Вариант № 13
- •Вариант № 14
- •Вариант № 15
- •Вариант № 16
- •Вариант № 17
- •Вариант № 18
- •Вариант № 19
- •Вариант № 20
- •Вариант № 21
- •Вариант № 22
- •Вариант № 23
- •Вариант № 24
- •Вариант № 25
- •Вариант № 26
- •Вариант № 27
- •Вариант № 29
- •ОПЕРАЦИОННОМУ ИСЧИСЛЕНИЮ
- •Таблица 2
- •Таблица 3
- •ЛИТЕРАТУРА
- •ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ВАРИАНТЫ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ
- •РАБОТЫ ПО ОБЫКНОВЕННЫМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ
- •УРАВНЕНИЯМ……………………………………………………… 100
- •ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ВАРИАНТЫ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ
- •РАБОТЫ ПО ОПЕРАЦИОННОМУ ИСЧИСЛЕНИЮ…………… 131
119 |
|
|
Вариант № 19 |
|
= xy, проходя- |
1. Показать на рисунке интегральную кривую уравнения y |
′ |
|
|
|
щую через точку М(0;-1). Решить уравнение методом изоклин. Решить уравнения:
2.(1+ex )dydx = yex ,
3.x dydx = 3
2x2 + y2 + y ,
4.dydx = x +x y+1+ 2 ,
|
|
2 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5. |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
xy |
|
y |
dx + x y − |
y |
|
dy = 0 . |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Решить задачи Коши для уравнений: |
|
|||||||||||||||||||||||
6. |
′ |
|
|
|
|
|
3 |
, |
|
|
|
y(0) = 3 , |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
y + xy = −x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
7. |
′ |
+ y) = xy |
3 |
, |
|
|
y(0) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2(y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
8. |
Решить уравнение: |
|
x |
4 |
′′ |
+ x |
3 |
y |
′ |
=1. |
|
||||||||||||||
|
|
y |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
9. |
Решить задачу Коши: |
|
|
|
′′ |
= 72 y |
3 |
, |
|
y(2) =1, |
′ |
||||||||||||||
|
y |
|
|
y (2) = 6. |
|||||||||||||||||||||
Решить уравнения:
10.y′′′+ y′′ = 5x2 −1,
11.y′′′− y′′−2 y′ = (6x −11)e−x ,
12.y′′+36 y = 2sin6x + 4cos 2x ,
13. |
′′ |
|
|
|
2 |
|
|
|
π 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
+π |
|
|
y = cosπx . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
y |
|
|
|
|
|
+ y = 2cos5x +3sin5x, |
y(0) =1, |
|
|
|
|
|||||||||||||||
14. |
Решить краевую задачу: y |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
= 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ и собственные функции y задачи: |
|
|
|||||||
15. Найти собственные значения |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
′′ |
+ |
λ |
2 |
|
y = 0, |
|
′ |
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
y |
|
|
y (0) = 0 , |
y (1) = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Решить уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
16. x2 y′′ + 2xy′ =10x , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
17. |
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
2 y = e |
x |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
y |
|
−(4x −2)y + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Решить системы уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
2 |
|
′− |
|
|
+ |
|
= |
|
|
z′ = 2z + y, |
|
′ = |
|
− |
|
+ |
|
−2x |
|
|||||
18. |
x |
|
z |
|
|
|
4xz |
|
|
6y |
|
|
0, |
|
19. |
′ |
20. y |
2 y |
|
4z |
|
e |
|
, |
||
|
y′ = z. |
|
|
|
|
|
|
|
|
y = −2z + 2 y. |
z′ = 2 y −2z. |
|
|
|
|
|||||||||||
120
Вариант № 20
1. Нарисовать график интегральной кривой уравнения y′ = xy, проходя-
щей через точку М(0;1). Решить уравнение методом изоклин.
Решить уравнения:
2.
1− x2 dydx + xy2 + x = 0 ,
3.dy = y2 + 8y +12, dx x2 x
4.dydx = 2x4+x −y 4−3 ,
5.[sin2x − 2cos(x + y)]dx − 2cos(x + y)dy
Решить задачи Коши для уравнений:
6. |
′ |
|
2 y |
|
x |
|
|
2 |
, |
y(0) =1, |
|
||
y |
− |
|
|
= e |
|
(x +1) |
|
|
|||||
x +1 |
|
|
|
||||||||||
7. |
|
′ |
|
|
= −e |
−2x |
(2 |
+3cos x)y |
−1 |
, |
|||
2y −3ycos x |
|
|
|
||||||||||
= 0 .
y(0) =1.
8. |
Решить уравнение: |
x |
3 |
′′′ |
+ x |
2 |
′′ |
=1, |
|
|
|
||
|
y |
y |
|
|
|
|
|||||||
9. |
Решить задачу Коши: |
′′ |
+8sin ycos |
3 |
y = 0 |
, |
y(0) = 0 , |
′ |
|||||
y |
|
|
y (0) = 2. |
||||||||||
Решить уравнения:
10.y′′′′+ 4y′′′+ 4y′′ = x − x2 ,
11.y′′′+ y′′− 2 y′ = (6x +5)ex ,
12.y′′− 2 y′ = 2ch2x ,
13. |
|
′′ |
|
|
|
|
′ |
|
9e3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
y |
|
|
|
+3y = 1+ e3x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
||||||||||
14. |
Решить краевую задачу: |
|
′′ |
|
′ |
|
|
|
|
, |
= 0 . |
|||||||||||||||||
|
|
|
y(0) =1 |
y |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
y + 2 y +5y = −3sin2x, |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ и собственные функции y |
|
12 |
|
|
|||||||
15. Найти собственные значения |
|
задачи: |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
′′ |
+ |
λ |
2 |
y = 0 |
, y(0) = 0, |
|
π |
|
= 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
y |
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Решить уравнения: |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
16. |
x |
2 |
|
|
|
′′ |
|
|
′ |
+5y = 3x |
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
y |
− |
3xy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
17. |
|
′′ |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
y − xy + xy = 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Решить системы уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
x3 z′+ xu − y = 0, |
|
|
|
z′ = 2z − y, |
|
y′ = z −5cos x, |
|
|
|||||||||||||||||||
18. |
|
|
|
′ |
= u |
′′ |
|
|
|
19. |
20. |
|
|
|||||||||||||||
z |
|
|
, |
|
|
|
|
|
′ |
= z + 2 y. |
|
′ |
= 2 y + z. |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
′ |
= u. |
|
|
|
|
|
y |
|
z |
|
|
|
|||||||||||
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
121
Вариант № 21
1. |
Показать на рисунке интегральную кривую уравнения |
′ |
|
x |
, прохо- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= − 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
yy |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
дящую через точку М(4;2). Решить уравнение методом изоклин. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Решить уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
2. |
6xdx − 2 ydy = 2 yx2 dy −3xy2 dx, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
3. |
x |
dy |
= |
3y3 |
|
+12yx2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
dx |
2 y2 +6x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
4. |
dy |
= |
2x + y −3 |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
dx |
|
2x − 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
1 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
||||
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
dx + |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
− |
|
dy = 0 . |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
x |
2 |
+ y |
2 |
|
|
|
x y |
|
|
x |
2 |
+ y |
2 |
|
|
|
y |
|
y |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
Решить задачи Коши для уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
6. |
|
|
′ |
|
2xy = xe |
−x2 |
sin x, |
|
y(0) =1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
y + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
7. |
|
|
′ |
|
|
|
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
y(0) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
y − y = xy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 y . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
8. Решить уравнение: |
|
tgx |
y |
′′′ |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
9. Решить задачу Коши: |
|
′′ |
3 |
+36 = |
0 , |
|
|
|
y(0) = 3, |
′ |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
y y |
|
|
|
|
y (0) = 2 . |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Решить уравнения:
10.7 y′′′− y′′ =12x ,
11.y′′′+ 4y′′+ 4y′ = (9x +15)ex ,
12.y′′+ y = 2sin x −6cos x + 2ex ,
|
y′′− y′ = |
e−x |
|
|
|
|
|
|
||
13. |
|
. |
|
|
|
|
|
|
||
2 + e−x |
′′ |
′ |
|
x |
(sin x + cos x), y(0) = 0 |
, |
||||
14. |
Решить краевую задачу: |
= 4e |
||||||||
y |
+ 2 y |
|
||||||||
y π =1.2
15. Найти собственные значения λ и собственные функции y задачи:
′′ |
+λ |
2 |
y = 0, |
′ |
|
|
|
′ |
|
|
|
|
y |
|
y (0) = y(1), |
y (1) = y(0). |
|
|
|||||||
16. Решить уравнение: |
x |
2 |
′′ |
′ |
4y =10x. |
|
||||||
y |
+ xy + |
|
||||||||||
17. Решить задачу Коши: |
|
′ |
|
|
y |
, y(0) = 0 . |
Учесть пять членов |
|||||
|
y = y + xe |
|
||||||||||
разложения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Решить системы уравнений: |
|
|
|
|
|
|||||||
18. x2 z′− xz + y = 8x3 , |
19. z′′ |
= 4z − y, |
20. |
y′ = z + sin2 2x −1, |
||||||||
y′ = z. |
|
|
|
y |
= 3z + y. |
|
z′ = −y + sin2x. |
|||||
122
Вариант № 22
1. Показать на рисунке интегральную кривую уравнения 2(y + y′) = x +3,
проходящую через точку М(1;1). Решить уравнение методом изоклин. Решить уравнения:
2.y(1+ln y)+ x dydx = 0 ,
3.dy = x2 +2 xy −3y2 , dx x −4xy
4. |
dy |
= |
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
2x − 2 y |
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
5. |
[sin2x − 2сos(x + y)]dx − 2cos(x + y)dy = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
Решить задачи Коши для уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
6. |
′ |
|
|
2 y |
|
|
|
|
|
3 |
, |
|
|
y(0) |
|
|
1 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
y − |
|
|
= (x +1) |
|
|
|
|
= 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
x +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
7. |
2 y′+ y cos x = cos x(1+sin x), |
|
|
y(0) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
8. |
Решить уравнение: |
|
y |
|
|
y′′′+ch2x = 2 y′′. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
9. |
Решить задачу Коши: |
|
|
|
′′ |
=18sin |
3 |
ycos y, |
|
y(1) |
π |
|
′ |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
y |
|
|
|
= |
, |
y (1) = 3. |
|||||||||||||||||||||||||||
|
Решить уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
10. |
′′′ |
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
′ |
|
3x |
2 |
+ 2x, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
y |
+3y |
+ 2 y = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
11. |
′′′ |
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
−12x)e |
−x |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
y |
−4y |
+5y −2 y = (16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
12. |
′′′ |
|
|
|
|
′ |
2e |
x |
+cos x |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
y |
− y |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
13. |
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y + 4y = 4ctg2x. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
14. |
Решить краевую задачу: |
|
y |
′′ |
|
′ |
|
|
2x |
sin6x, |
y(0) =1, |
π |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
− 4y |
+ 4y = −e |
|
|
y |
= 0 . |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
15. |
Найти собственные значения λ и собственные функции y задачи: |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
′′ |
|
|
|
|
2 |
y = 0, |
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
y(a) = y(0). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
y +λ |
|
y (0) = 0 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
16. |
Решить уравнение: |
|
x |
2 |
|
′′ |
|
|
|
′ |
+ y |
|
3 |
. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
y |
+ xy |
= x +3x |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
17. |
Решить задачу Коши: |
|
|
y |
= 2x +cos y , y(0) = 0 . Учесть пять членов |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
разложения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Решить системы уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
18. |
x2 z′−6y = 5x3 +8x2 , |
|
|
|
19. z′ = 2z − y, |
|
|
20. y′ = 2z − x, |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
y′ = z. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y′ = z −3y. |
|
|
|
z′ = 4z −3y + x2 . |
||||||||||||
