Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Математика_Семестр3_МетодПособие.pdf
Скачиваний:
181
Добавлен:
05.06.2015
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

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 = 32x2 + 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 .