- •I. ПРЕДЕЛЫ
- •Теоретические вопросы
- •Теоретические упражнения
- •II. ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ
- •Теоретические вопросы
- •Теоретические упражнения
- •Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9
- •Задача 10
- •Задача 11
- •Задача 12
- •Задача 13
- •Задача 14
- •Задача 15
- •Задача 16
- •Задача 17
- •Задача 18
- •Задача 19
- •Задача 20
- •III. ГРАФИКИ
- •Теоретические вопросы
- •Теоретические упражнения
- •Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 4.
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9
- •Задача 10
- •IV. ИНТЕГРАЛЫ
- •Теоретические вопросы
- •Теоретические упражнения
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9
- •Задача 10
- •Задача 11
- •Задача 12
- •Задача 13
- •Задача 14
- •Задача 15
- •Задача 16
- •Задача 18
- •Задача 19
- •Задача 20
- •Задача 21
- •Задача 22
- •V. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ
- •Теоретические вопросы
- •Теоретические упражнения
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 10
- •Задача 12
- •Задача 14
- •Задача 15
- •Задача 16
- •VI. РЯДЫ
- •Теоретические вопросы
- •Теоретические упражнения.
- •Задача 20
- •VII. КРАТНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ
- •Теоретические вопросы
- •Теоретические упражнения
- •Задача 3
- •VIII. ВЕКТОРНЫЙ АНАЛИЗ
- •Теоретические вопросы
- •Теоретические упражнения
- •Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9
- •Задача 10
- •Задача 11
- •Задача 12
- •Задача 2
- •IX. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ
- •Теоретические вопросы
- •Теоретические упражнения
- •Задача 1
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9
- •Задача 10
- •Задача 11
- •Задача 12
- •Задача 13
- •Задача 14
- •X. ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА
- •Теоретические вопросы
- •Теоретические упражнения
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9
- •Задача 10
- •Задача 11
- •Задача 12
5.26. (2xy + |
|
)dy + 2y2dx = 0, |
|
y |
|
x=−1 2 |
= 1. |
|
|
|
|
|||||||||||||
y |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
5.27. ydx + (2x − 2sin2 y − ysin 2y)dy = 0, |
|
|
|
|
y |
|
x=3 2 |
= π 4. |
||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||
5.28. 2(y3 − y + xy)dy = dx, |
y |
|
x=−2 |
= 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5.29. (2y + x tg y − y2 tg y)dy = dx, |
|
|
y |
|
x=0 |
= π. |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
5.30. 4y2dx + (e1 (2 y) + x)dy = 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
y |
|
x=e |
= 1 2. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
5.31. dx + (2x + sin 2y − 2cos2 y)dy = 0, |
|
y |
|
x=−1 |
= 0. |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||
Задача 6. Найти решение задачи Коши. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
6.1. y′ + xy = (1+ x)e− x |
y2 , |
y(0) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
6.2. xy′ + y = 2y2 ln x, |
y(1) =1 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
6.3. 2(xy′ + y) = xy2 , |
y(1) = 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6.4. y′ + 4x3 y = 4(x3 +1)e−4x y2 , |
|
y(0) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
6.5. xy′ − y = −y2 (ln x + 2)ln x, |
|
y(1) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
6.6. 2( y′ + xy) = (1+ x)e− x y2 , |
y(0) = 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
6.7. 3(xy′ + y) = y2 ln x, |
y(1) = 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
6.8. 2y′ + y cos x = y−1 cos x(1+ sin x), |
|
y( |
0) = 1. |
|
||||||||||||||||||||
6.9. y′ + 4x3 y = 4y2 e4x (1− x3 ), |
|
y( |
0) = −1. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
6.10. 3y′ + 2xy = 2xy−2 e−2 x2 , |
y(0) = −1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
6.11. 2xy′ − 3y = −(5x2 + 3) y3 , |
|
y(1) =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
2. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
6.12. 3xy′ + 5y = (4x − 5) y4 , |
y(1) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
6.13. 2y′ + 3y cos x = e2 x ( |
2 + 3cos x) y−1, |
y(0) =1. |
|
|||||||||||||||||||||
6.14. 3(xy′ + y) = xy2 , |
y(1) = 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
114
6.15. y¢ - y = 2xy2 , |
y(0) =1 2. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
6.16. 2xy¢ - 3y = -(20x2 +12) y3, |
|
y(1) =1 2 |
|
|
||||||||
2. |
||||||||||||
6.17. y′ + 2xy = 2x3 y3 , |
y( |
0) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2. |
|
|
|
|
|
||||||
6.18. xy¢ + y = y2 ln x, |
y(1) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
6.19. 2y¢ + 3y cos x = (8 +12cos x)e2 x y−1, |
y(0) = 2. |
|||||||||||
6.20. 4y¢ + x3 y = (x3 + 8)e−2x |
y2 , |
y(0) =1. |
|
|
|
|
||||||
6.21. 8xy¢ -12y = -(5x2 + 3) y3 , |
y(1) = |
|
|
|
|
|||||||
2. |
|
|
||||||||||
6.22. 2( y¢ + y) = xy2 , |
y(0) = 2. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
6.23. y¢ + xy = (x -1)ex |
y2 , |
|
y( |
0) =1. |
|
|
|
|
|
|||
6.24. 2y¢ + 3y cos x = -e−2 x (2 + 3cos x) y−1, |
|
y( |
0) =1. |
|||||||||
6.25. y¢ - y = xy2 , |
y(0) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6.26. 2(xy¢ + y) = y2 ln x, |
y(1) = 2. |
|
|
|
|
|||||||
6.27. y¢ + y = xy2 , |
y(0) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6.28. y¢ + 2ycth x = y2 ch x, |
y(1) =1 sh1. |
|
|
|
|
|||||||
6.29. 2( y¢ + xy) = (x -1)ex |
y2 , |
y(0) = 2. |
|
|
|
|
||||||
6.30. y¢ - y tg x = -(2 3) y4 sin x, |
|
y(0) =1. |
|
|
||||||||
6.31. xy¢ + y = xy2 , |
y(1) =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 7. Найти общий интеграл дифференциального уравнения.
7.1.3x2 ey dx + (x3 ey -1)dy = 0.
7.2.æç3x2 + 2y cos 2yx ö÷dx - 2yx2 cos 2yx dy = 0.
è ø
7.3. (3x2 + 4y2 )dx + (8xy + ey )dy = 0.
115
|
æ |
|
y |
ö |
æ |
|
1 |
ö |
|
7.4. |
ç |
2x -1- |
|
|
÷dx - ç |
2y - |
|
÷dy = 0. |
|
x |
2 |
x |
|||||||
|
è |
|
|
ø |
è |
|
ø |
7.5.(y2 + ysec2 x)dx + (2xy + tg x)dy = 0.
7.6.(3x2 y + 2y + 3)dx + (x3 + 2x + 3y2 )dy = 0.
æ |
|
|
|
x |
|
|
|
1 |
|
1 |
ö |
æ |
|
|
|
y |
|
|
|
1 |
|
x |
ö |
|
7.7. ç |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
+ |
|
÷dx + ç |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
- |
|
|
÷dy = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ç |
|
x |
2 |
+ y |
2 |
|
|
|
|
|
÷ |
ç |
|
x |
2 |
+ y |
2 |
|
|
x y |
2 |
÷ |
||
è |
|
|
|
|
|
x y ø |
è |
|
|
|
|
|
|
ø |
||||||||||
7.8. ésin 2x - 2cos(x + y)ù dx - 2cos(x + y)dy = 0. |
||||||||||||||||||||||||
ë |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
û |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.9. (xy2 + x y2 )dx + (x2 y - x2 y3 )dy = 0.
|
æ |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ö |
|
|
|
|
|
|
2y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
7.10. |
ç |
|
+ |
|
3y |
|
|
|
÷dx |
- |
|
dy = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
4 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
è x |
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
æ |
1 |
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
ö |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
7.11. |
|
|
|
|
cos |
|
|
|
|
|
|
|
dx - ç |
|
|
cos |
|
|
|
+ 2y ÷dy |
= 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
x |
2 |
|
x |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è x |
|
|
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
æ |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ö |
|
|
|
|
|
æ |
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
ö |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
7.12. ç |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ y ÷dx + ç x + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
÷dy = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
ç |
|
|
|
x |
2 |
+ y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
ç |
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
+ y |
2 ÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
è |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
7.13. |
1+ xy |
dx + |
|
1− xy |
dy = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.14. |
|
dx |
- |
|
x + y2 |
dy = 0. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x2 y |
|
|
xy |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
y2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xy +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
x |
|
|
y ö |
|
1 |
|
||||||||||||||||
7.15. |
|
|
|
|
dx |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dy |
= 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.16. |
ç xe |
|
+ |
|
|
÷dx - |
|
|
dy = 0. |
||||||||||||||||
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
x |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
|
|
ø |
|
|
|||||||||||
|
æ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
ö |
|
|
|
æ |
5x2 + |
|
xcos y |
- y2 sin y3 |
ö |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
7.17. |
ç10xy - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
÷dx + |
ç |
|
|
|
|
|
|
|
÷dy = 0. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin |
2 |
y |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
è |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin y ø |
|
|
|
è |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
æ |
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ö |
|
|
|
|
|
|
|
xdy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.19. ey dx + (cos y + xey )dy = 0. |
|||||||||||||||||
7.18. |
ç |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ ex ÷dx - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
+ y |
2 |
|
|
x |
2 |
+ y |
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
è x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.20.(y3 + cos x)dx + (3xy2 + ey )dy = 0.
7.21.xey2 dx + (x2 y ey2 + tg2 y)dy = 0.
7.22.(5xy2 - x3 )dx + (5x2 y - y)dy = 0.
116
7.23.éëcos(x + y2 ) + sin xùû dx + 2y cos(x + y2 )dy = 0.
7.24.(x2 - 4xy - 2y2 )dx + (y2 - 4xy - 2x2 )dy = 0.
7.25.æçsin y + ysin y + 1 ö÷dx + æç xcos y - cos x + 1 ö÷dy = 0.
è x ø è y ø
|
æ |
|
1 |
ö |
æ |
|
x |
ö |
|
7.26. |
ç1 |
+ |
|
ex y ÷dx + ç1 |
- |
|
|
ex y ÷dy = 0. |
|
y |
y |
2 |
|||||||
|
è |
|
ø |
è |
|
|
ø |
7.27.(x - y)dx + (x + y)dy = 0.
x2 + y2
7.28.2(3xy2 + 2x3 )dx + 3(2x2 y + y2 )dy = 0.
7.29.(3x3 + 6x2 y + 3xy2 )dx + (2x3 + 3x2 y)dy = 0.
7.30.xy2dx + y(x2 + y2 )dy = 0.
7.31.xdx + ydy + (xdy - ydx)(x2 + y2 ) = 0.
Задача 8. Для данного дифференциального уравнения методом изоклин построить
интегральную кривую, проходящую через точку M . |
|
|
|||||||||
8.1. y¢ = y - x2 , |
M (1, 2). |
8.2. yy′ = -2x, |
M (0, |
5). |
|||||||
8.3. y¢ = 2 + y |
2 |
|
M (1, 2). |
8.4. y¢ = |
2x |
M (1, 1). |
|||||
|
, |
|
, |
||||||||
|
|
3y |
|||||||||
8.5. y′ = ( y -1)x, |
M (1, 3 2). |
8.6. yy′ + x = 0, |
M (-2, - 3). |
||||||||
8.7. y¢ = 3 + y2 , |
M (1, 2). |
8.8. xy′ = 2y, |
M (2, 3). |
||||||||
8.9. y¢(x2 + 2) = y, |
M (2, 2). |
8.10. x2 - y2 + 2xyy¢ = 0, M (2, 1). |
|||||||||
8.11. y′ = y - x, |
M (9 2, 1). |
8.12. y¢ = x2 - y, |
M (1, 1 2). |
||||||||
8.13. y′ = xy, |
|
|
M (0, -1). |
8.14. y′ = xy, |
M (0, 1). |
||||||
8.15. yy¢ = - |
x |
, |
M (4, 2). |
8.16. 2( y + y′) = x + 3, |
M (1, 1 2). |
||||||
|
|||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
117
8.17. y′ = x + 2y, |
M (3, 0). |
|
8.18. xy′ = 2y, M |
(1, 3). |
|||
8.19. 3yy′ = x, M (−3, − 2). |
|
8.20. y′ = y − x2 , |
|
M (−3, 4). |
|||
8.21. x2 − y2 + 2xyy′ = 0, |
M (−2, 1). |
8.22. y′ = x2 − y, M (2, |
3 2). |
||||
8.23. y′ = y − x, |
M (2, 1). |
8.24. yy′ = −x, |
M (2, |
3). |
|||
8.25. y′ = y − x, |
M (4, 2). |
8.26. 3yy′ = x, |
M (1, 1). |
||||
8.27. y′ = x2 − y, |
M (0, 1). |
|
8.28. y′ = 3y2 3 , |
M (1, 3). |
|||
8.29. x2 − y2 + 2xyy′ = 0, |
M (−2, −1). |
8.30. y′ = x( y −1), |
M (1, 1 2). |
||||
8.31. y′ = x + 2y, |
M (1, |
2). |
|
|
|
|
|
Задача 9. Найти линию, проходящую через точку M0 и обладающую тем свойством что в любой ее точке M нормальный вектор MN с концом на оси Oy имеет длину
равную a , и образует острый угол с положительным направлением оси Oy .
9.1. M0 (15, 1), |
a = 25. |
9.2. M0 (12, 2), |
a = 20. |
|
|
|
||
9.3. M0 (9, 3), |
a =15. |
9.4. M0 (6, 4), |
a =10. |
|
|
|
||
9.5. M0 (3, 5), |
a = 5. |
|
|
|
|
|
|
|
Найти линию, проходящую через точку M0 , если отрезок любой ее касательной |
||||||||
между точкой касания и осью Oy |
делится в точке |
пересечения с |
осью |
абсцисс |
в |
|||
отношении a : b (считая от оси Oy ). |
|
|
|
|
|
|
||
9.6. M0 (1, 1), |
a : b =1: 2. |
9.7. M0 (−2, 3), |
a : b =1:3. |
|
|
|
||
9.8. M0 (0, 1), |
a : b = 2 :3. |
9.9. M0 (1, 0), |
a : b = 3: 2. |
|
|
|
||
9.10. M0 (2, −1), |
a : b = 3:1. |
|
|
|
|
|
|
|
Найти линию, проходящую через точку M0 , если отрезок любой ее касательной |
||||||||
между точкой касания и осью Oy |
делится в точке |
пересечения с |
осью |
абсцисс |
в |
|||
отношении a : b (считая от оси Oy ). |
|
|
|
|
|
|
||
9.11. M0 (2, −1), |
a : b =1:1. |
9.12. M0 (1, 2), |
a : b = 2 :1. |
|
|
118