Миндерова О. Н.
Сборник упражнений по высшей математике
Дифференциальные уравнения
Системы дифференциальных уравнений
Элементы теории поля
Ряды
ТФКП
Операционные исчисления
III семестр
Классы ___121,122_________
Прежде чем приступить к решению упражнений,
Выучи теорию,
Используя литературу и лекции по ВМ.
Без знания теории практика бессмысленна!!!!
Данный сборник не является источником теоретического материала, предназначен только для практических занятий.
2012-2013
Тема № 1 Дифференциальные уравнения
I. Дифференциальные уравнения первого порядка
Литература по теме:
1.Мачехина, Ильенок «ДУ первого порядка»
2. Письменный «Конспект лекций по высшей математике» кн 2
3. Пискунов «Дифференциальные и интегральные исчисления», т 2
Определение. Дифференциальным уравнением называется уравнение, связывающее независимые переменные, их функцию и производные (или дифференциалы) этой функции.
Решением или интегралом д/у называется любая функция, подстановка которой в уравнение обращает его в тождество
Процесс нахождения решения д/у называется интегрированием
Уравнения с разделяющимися переменными
Определение: Дифференциальное уравнение вида
(1)
называется уравнением с разделяющимися переменными
Или
(2)
Метод решения: (1)
1. Разделяем переменные, перенося слагаемые в разные стороны, получим уравнение
2. Почленно делим обе части уравнения на , получаем уравнение с разделенными переменными
3. Интегрируя обе части уравнения, получаем общее решение или интеграл исходного уравнения
4. Если заданы начальные условия, то при их подстановке в общее решение находится постоянная величина С, а, соответственно, и частное решение.
Метод решения: (2)
1. Подставляем , затем приводим уравнение к форме (1) и используем метод решения рассмотренный ранее
Найти общее решение или общий интеграл уравнения
№1 ◦. №2 ◦. .
№3 ◦. y’ = cos(2x + 5) №4 ◦.
№5 ◦. №6 ◦.
№7 ◦. ; №8 ◦. ,
№9 ◦. ; №10. ; .
№11•. №12•.
№13•. №16•. №14• ; №15•. • ;
Однородные уравнения
Определение: Уравнение вида является однородным, если функции P(x, y) и Q(x, y) – однородные функции одного измерения.
Уравнение - однородное, если функция f(x, y) – однородная нулевого измерения.
Метод решения
1. Вводим новую переменную , где - дифференцируемая функция
2. Находим ;
3. Получаем д/у с разделяющими переменными относительно функции u(x), решив его делаем обратную замену
Найти общее решение или общий интеграл уравнения
№16 ◦.. ; №17 ◦. .
№18 ◦.. №19 ◦.
№20 ◦. №21 ◦.
№22 ◦. №23 ◦.
№24•. . №25•.
№26• . №27•. ; .
№28• ; . №29•.
Линейные уравнения
Определение. Дифференциальное уравнение вида
P(x) и Q(x)- функции непрерывные на некотором промежутке a < x < b., в частности константы, называется линейным
Решение линейного уравнения ищем в виде , где u(x) и v(x) – дифференцируемые функции и
Найти общее решение или общий интеграл уравнения
№30 ◦ . №31 ◦.
№32 ◦. №33 ◦.
№34 ◦. №35 ◦.
№36 ◦. , . №37•.
Уравнения Бернулли
Определение. Уравнением Бернулли называется уравнение вида
где P и Q – функции от х в частности константы, а n R, n 0 и n 1.
Решение уравнения Бернулли ищем в виде , где
№38 ◦. №39 ◦.
№40•. №41 ◦.
№42•. №43 ◦.
№44 ◦. №45•.