Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

RIII_OCR[6]

.pdf
Скачиваний:
43
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
6.32 Mб
Скачать

4.6. {(х)=

2 2 . (Ответ: 2" зnх2n

,

'хl <

.1m.)

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

1-3х

 

 

L

 

 

 

~З

 

 

 

 

 

 

n=О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

4.7. ((х) =

еЗХ

(Ответ: "L -~~;;Т-'

'хl < 00.)

 

 

 

 

 

 

n=О

 

 

 

 

 

 

4.8. [(х)=

I~X· (ответ: I00

(_1)nхn,

'~< 1)

 

4.9. f(х)=

ch (2хЗ). (Ответ: I00

2":!6",

 

Iхl < 00.)

 

 

 

 

 

n=о

 

 

 

 

 

4.10. {(х)= -1.

( Ответ.I00

(-1)"х"

,

'хl < 00. )

 

-г;;:-

 

n=О

2"п!

 

 

 

 

 

-vt:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

4.11. f(x)=sh х.

( Ответ:

\

х2n - I

 

'хl <

00.

)

L.

(2n-I)!'

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

4.12. f(x) =

е-

Х

'.

( Ответ:

\'(_I)n X 4"

,Ixl <

00.

)

 

L.

 

п!

 

4.13. {(X)=2-Х'.(Ответ: I00 (-I)::nn.2x2n,lxl<00.)

n=О

 

 

 

00

 

 

 

х (

 

. " х" Iп" . 5

,Ixl<oo.

)

4.14·f(x)=5.

Ответ.

L

п!

 

 

 

 

n=О

 

 

 

 

_г.

(

Ответ:

"

(-I)"x"+1

 

4.15. f(x)=xcos-yx.

 

L

(2п)!

 

sin 3х (

Ответ:

"

(_I)n-I. з2"-1

4.16. {(х) = --о

L

(2n-I)!

х

 

n=1

'хl < 00)

72

Разложить функцию f(x) в ряд Тейлора в окрест­

ности указанной точки хо. Найти область сходимости полученного ряда к этой функции.

4.17. f(x) =

+, хо ___ -2. (Ответ: - +I00

(X~"2)"

 

 

п=о

 

4.18. f(x)=

х~з' хо= -2. (ответ: I00

(_1)n(х+2)n,

 

п=о

 

 

-з<х< -1.)

4.19. f(x) =~, хо = 1. (Ответ: е I00

(х;?, Ixl < 00.)

п=о

 

1

4.20. f(x) = + 5 ' хо = 3.

(Ответ: тт I(-I)пС21)П(х-з)n, -~ <x<I;.)

п=о

4.21. f(x)=

1

2' xo=l. (Ответ: -41 \,n+l(x_l)n,

 

~-~

L

~

п=о

 

4.22.

f(x) = sin

11; , хо = 2.

 

 

(

Ответ:

f'

(_1)n(~)2n (х-2)2"

Ixl< 00.)

 

L

 

4

 

(2п)!'

 

 

 

 

п=о

 

 

 

 

 

 

 

4.23.

f(x) = In (5х +3),

 

2

 

 

хо = "5'

 

( Ответ:

\'

(_1)"-1.5" (

х

2)П

7

3 )

L

n

 

+"5

I -"5

< х ~ "5'

п=l

73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

4.24. f(x) = In

2

1

, хо = 1. (Ответ:

\' (-nl)n (х-

 

 

 

 

 

 

х

-2х+2

 

 

 

L.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

4.25.

f(x) =

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_~' хо = -3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у4 +х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

\'(-I)"(2n - 1)'

-4 <

х ~

-2.

)

(

1 + L.

 

 

2nп!

. + 3)n,

 

 

 

 

 

f!=~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.26. f(x) = cos х, хо =

: .

 

 

 

 

 

(Ответ: f cos(~:n'T) (х- :)n,

Ixl< 00-)

 

 

 

 

 

n=О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.27. f(x) =

 

1

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

_ г-;' хо =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ух-I

 

 

 

 

 

 

(

О

твет:

1

\'(-I)n(2n-I)!! (х-2)n

1

< х

::;::::3)

 

 

 

+ L.

 

 

2"п!

'

 

--=::: •

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.28. f(x) =

х2

_

41х+ 3 '

хо = -2.

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

-5<х< 1.)

 

(Ответ: L((6\" - IO~5n)(x+2)n),

 

 

 

 

 

n=о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.29. f(x) = sin х,

 

00 Siп(а+ пл)

 

 

 

хо = а. (Ответ: L

п! 2

-

_а)n, 'хl < 00-)

 

 

n=о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.30. f (х) =

\п

(5х + 3),

хо= 1.

 

(Ответ:

\п 8 +

5. Вычислить указанную величину приближенно с за­

данной степенью точности а, воспользовавшись разложе-

74

нием в степенной ряд соответствующим образом подо(ip.ан­

ной функции.

5.1.е, а = 0,0001. (OT~T: 2,7183.)

5.2.V25Q, а = 0,01. (Ответ: 3,017.)

5.3.sin 1, а =0,00001. (Ответ: 0,84147.)

5.4.~, а = 0,001. (Ответ: 1,140.)

5.5.arctg 1~' а = 0,001. (Ответ: 0,304.)

5.6.lп 3, а = 0,000 1. (Ответ: 1,0986.)

5.7.ch 2, а = 0,0001. (Ответ: 3,7622.)

5.8.Ig е, а =0,0001. (Ответ: 0,4343.)

5.9.n, а = 0,00001. (Ответ: 3,14159.)

5.10.е2, а =0,001. (Ответ: 7,389.)

5.11.cos 2°, а = 0,001. (Ответ: 0,999.)

5.12.V80, a=O,OOI. (Ответ: 4,309.)

5.13.5, а = 0,001. (Ответ: 1,609.)

5.14.arctg Т' а = 0,001. (Ответ: 0,464.)

5.15.V738, a=O,OOI. (Ответ: 3,006.)

5.16.v;, а = 0,00001. (Ответ: 1,3956.)

5.17.sin 1°, a=O,OOOI. (Ответ: 0,0175.)

5.18.JJ8,36, a=O,OOI. (Ответ: 2,030.)

5.19.lп 10, +,а = 0,0001. (Ответ: 2,3026.)

5.20.arcsin а = 0,001. (Ответ: 0,340.)

5.21.Ig7, a=O,OOI. (Ответ: 0,8451.)

5.22.-..Ге, а = 0,0001. (Ответ: 1,6487.)

5.23. cos 10°, а = 0,0001. (Ответ: 0,9848.)

 

1

 

 

5.24. -- , а = 0,001. (Ответ: 0,302.)

 

vзo

а = 0,001. (Ответ: 2,031.)

5.25.

liJ г.;;;:;;

V

1080,

 

1

а =

0,0001. (Ответ: 0,3679.)

0.26. - ,

е

5.27.sin 1~' а = 0,0001. (Ответ: 0,0314.)

5.28.ij9o, а = 0,001. (Ответ: 3,079.)

5.29.1~' а = O,OQI. (Ответ: 0,496.)

7у 136

75

5.30. V;'I а. = 0,001. (Ответ: 0,716.)

6. Используя разложение подынтегральной функции

в степенной ряд, вычислить указанный определенный

интеграл с точностью до 0,001.

'6.1. 0.~25 (1 +-Гx)dx. (Ответ: 0,070.)

о

I

6.2. ~ arctg (~ )dX. (Ответ: 0,162.)

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U.2

 

 

 

 

 

6.3.

 

~ -Гxe-xdx.

(Ответ: 0,054.)

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

arc:g Х dx.

 

 

6.4.

 

~

 

(Ответ: 0,48/.)

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

6.5.

 

~

 

-гхcos xdx. (Ответ: 0,059.)

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

'П (1 +хЗ)dх.

 

6.6.

 

~

 

 

(Ответ: 0,015.)

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

6.7.

 

~ х2 sin xdx.

(Ответ: 0,223.)

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

6.8.

 

~ e- x'/2dx. (Ответ: 0,855.)

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

6.9.

 

0~.5 ~dx. (Ответ: 0,480.)

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

6.10.

 

r ~. (Ответ: 0,484.)

 

 

 

 

 

J

 

I

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

(Ответ: 1,027.)

6.11.

~{!1 +x2j4dx.

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

6

.

12

.

r

 

SiП Х2 dx.

О

твет: 0,493.)

 

 

J

 

х

(

о

76

0,1

6.13. ~ е' -; I dx. (Ответ: 0,103.)

о

0,5

6.14.~ х2 cos 3xdx. (Ответ: 0,018.)

О

 

0,5

 

 

 

 

6.15.

~

In (1 +x 2)dx.

(Ответ: 0,385.)

 

О

 

 

 

 

 

6.16.

0,4~ -r;e- x / 4dx.

(Ответ: 0.159.)

 

О

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

6.17.

~

I +;20SX

dx. (Ответ: 2,568.)

 

0,3

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

6.18.

~

arctg х2 d

х. (Ответ: 0,498.)

2

 

 

 

Х

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

6.19.

~

I-~osxdx. (Ответ: 0,156.)

 

u

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

6.20.

~ sin х2 dx.

(Ответ: 0,310.)

 

О

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

6.21.

~

'п (I + х)

dx.

(Ответ: 0,098.)

 

 

x

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

6.22.

~1

cos.v;dx.

(Ответ:

0,718.)

 

О

 

 

 

 

 

6.23.

~1 -r; sin xdx.

(Ответ:

0,364.)

 

О

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

6.24. ~

е-' dx.

(Ответ: 0,976.)

 

o-Vx

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

6.25.

~ cos ~2 dx.

(Ответ:

0,994.)

о

77

6.26.

~ arctgC'f) dx.

(Ответ:

0,318.)

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

6.27.

f

х -

arctg х

d

Х.

О

тв'ет:

0,039.)

J

 

х2

 

(

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

-.J 1

х3 dx.

 

 

 

 

 

6.28.

~

 

(Ответ: 0,397.)

о

0,5

6.29.~ e-x'dx. (Ответ: 0,461.)

о

0.5

--.fl+?dx.

(Ответ:

--

6.30. ~

0,508.)

о

. 7. Найти разложение в степенной ряд по степеням х решения дифференциального уравнения (записать три

первых, отличных от нуля, члена этого разложения).

7.1. у' = ху+е", у (О) = О. (ответ: у = х + 2 +

+;хз +.. )

7.2. у'=х2у2+1, у(О} = 1. (Ответ: У= '-х+

+ 3 +..)

7.3. у'=х2 _ у2, у(О) = ~. (ответ:у=+-+х-

_ {-х2 + .. )

7.4.у,=х3 2, у(О)=т. (OTBeT:Y=f++x+

+{-х2 +..)

7.5. у' =

х +у2, у(О) = -1.

(Ответ: у = -1 + х +

+ Зх2 +...)

 

 

7.6. у' =

х + х2 + у2, У(О) =

1. (Ответ: у = 1 + х +

+ ~ ~2 + ..)

76

7.7. ц' = 2cOSX-ху2, у(О) = 1. (Ответ: у= 1 +2х·-

-zI Х2 +...')

7.8. у' = еХ - у2, у(О) = О. (Ответ: у = х+ +х2 _

_ ~хЗ +...)

7.9.у'=х+у+у2, у(О) = 1. (Ответ: У= '+2х+

+~ x2~+.. .)

7.10.у'=х2 +у2,у(0)= 1. (Ответ: У= 1 +х+х2 + ... )

7.11.y'=x2y2+ ys inx, у(О)=+. (Ответ: у=++

+ т1 Х2 + хЗ + ...)

12

7.12.y'=2y2+y~, y(o)=+.(OTвeT:y=++~ х+

+26 Х2 + ...)

27

7.13. у'=еЗХ +2ху2, у(О) = 1. (Ответ: У= 1 +х+

+~x2+ ... )

7.14.у'=х+еУ, у(О)=О. (Ответ: у=х+х2 +

++х3 + .. .)

~.15. у' = У cos х + 2 cos у, у(О) = О. (Ответ: у = 2х +

+х-х+ ... )

7.16.if'2 + 2у2, у(О}= 0,2. (Ответ:у=0,2+0,08х+

+0,032х + ...)

7.17.y'=X2txy+y2, у(О) = 0,5. (Ответ: у=О,5+

+О,25х + 0,375х + ...)

7.18.у' = e'il1x + Х, у(О) = О. (Ответ: у = х + х2 +

+~~+ ...)

7.19. !/ = ху - у2, у(О)= 0,2. (Ответ: у = 0,2 - 0,04х+

+0,108x +...)

7.20.y'=2x+y2+~, у(О) = 1. (Ответ: У= 1 +2х+

+3,5х2 +...)

79

7.21. у' =

Х sin х -

у2, у(О) =

1.

(Ответ:

у =

1 -

х +

2 +...)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_';~5 +

7.22. у' =

2 - ху, у(О) = О. (Ответ: у=

~7

96х7

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+71-'"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7:23. у' =

х -

2у2,

у(О) =

0,5.

(Ответ: у =

0,5 - 0,5х +

2 +...)

 

XfГ + 2у2, у(О) =

 

 

 

 

 

 

7.24. у' =

О.

(Ответ:

у =

2 +

 

+в-

 

+...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I Х3

 

I х4

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

7.25. у'=ху+х2

+у2, у(О) =

1.

(Ответ: у= 1 +х+

+ ~ х2 +.. )

 

 

 

 

 

 

 

 

у = х + +х2 +

7.26. у' =

ху + fГ,

у(О) =

О.

(Ответ:

+.+Х

З

+...)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.27.

y'=yfГ,

у(О) = 1.

(Ответ:

у= 1 +х+х2

+ ... )

7.28. у' =

2 sin х + ху,

у(О) = О.

(Ответ:

у =

х2 +

I Х4

11

 

6+)

 

 

 

 

 

 

 

+"6

 

+

360

 

х ...

 

 

 

 

 

х + +х2 +

7.29. у' = х2 + еУ,

у(О) = О.

(Ответ:

у =

+ ~ хз +.. )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.30.

у' = х2 + у, у(О) = 1. ( Ответ: у=

1 + х+ ~~

+..)

8. Методом

последовательного

дифференцирования

найти первые k членов разложения в степенной ряд реше­

ния дифференциального уравнения при указанных началь­

ных условиях.

8.1. у' =

arcsin у+х, у(О) =

+,k = 4. (ответ: у= ++

+ ~ + J..(I + _П_)х2

+ J..(_2_ + ~ +~) хЗ +

6 2

3';;

6

-Vз 9 27-Vз

+ ..)

89

 

8.2. у' = ху + In +х), у(1) = О,

k =

5. (Ответ:

у =

= (х-; 1)2 +

(x~ I?

+ (x~ 1)4

+ ..-)

 

 

 

 

 

 

 

8.3. у' = х +у2, у(О) = 1, k =

3. ( Ответ: у = х + ~,

х2 +

+ :, х

З

+..-)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.4.

у' = х + +, у(О) = 1, k =

 

5.

(Ответ: у = 1 +х +

 

х3

 

х'

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+3-3+'"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.5.

ylV = ху -Ьу'х2 , у(О) = у'(О) = у"(О) = 1, у'"(О) = 1,

k = 7.

 

( Ответ: у =

XZ

 

 

х3

х5

6

 

)

 

 

 

1+ х +

+ + 5!

+ б! + ...

 

 

 

 

8.6.

у' = - 0,1

у2, у(О) = 1,

 

k = 3.

(Ответ: у = 1 -

-

0,1х

+0,01х2 +...)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.7.

у'" =

у" + y'Z + уЗ + х,

у(О) =

1, у'(О) =

2, у"(О) =

=

О"

5

 

k

 

 

 

'

 

2

 

х2

11

З + 29

4 +

 

 

 

= 6. твет. у = 1 +

 

х + 4 + т2 х

48

х

 

+25 х5 +...)

48

8.8. у,=х2 _ху, у(0)=0,1, k=3. (Ответ: у=0,1-

- 0,05х2 + 0,333хЗ +...)

8.9. у" = 2уу',у(0) = О, у'(О) = 1, k = 3.( Ответ: у = х +

З

 

12х5

 

)

 

 

+ 3! +-5!- + ...

 

 

 

8.10. у' = +cos у, у(О) =

О, k = 5. ( Ответ: у =

х2 -

х3

х'

 

 

)

 

 

 

- 6 - 4+'"

 

 

 

 

8.11. у'" = y~ -

xy'Z, у(О) = 1, у'(О) = у"(О) = 1,

k = 6.

(Ответ: у= 1+х+ ~; + ~: + :: +0,х5 +.. )

 

8.12. у' = -

у2, у(О) = 2,

k = 3. (ответ: у=2-4х­

_ ~x2 _

...

)

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

81

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]