- •1. Первообразная. Неопределённый интеграл. Таблица неопределённых вариантов.
- •2. Замена переменной в неопределенном интеграле.
- •1) Внесение под знак диф-ла:
- •2) Вынесение из-под знака диф-ла:
- •3.Интегрирование по частям.
- •4. Разложение прав. Рац. Дроби в сумму простейших. Интегрирование рац. Дробей.
- •7777. Интегрирование тригонометрических функций.
- •7. Интегрирование иррац-тей.
- •8. Задачи, приводящие к понятию определения ои
- •9. Определение ои как предела инт суммы. Св ои.
- •11. Инт с перем верхним пределом Формула н-л.
- •11. Замена переменных и интег-ние по частям.
- •11. Геометрические и физические приложения о и
- •13. Нес инт с бескон пред инт-я. Н и от ннеогран ф-й
- •16. Функции нескольких переменных. Предел фмп. . Частные производные
- •20 Частные производные высших порядков.
- •21. Дифференцируемость фмп. Полный дифференциал. Уравнения Касательной и нормали
- •15. Дифференцируемость фмп. Полный дифференциал. Уравнения Касательной и нормали
- •25. Условный экстремум фнп
- •26. Основные понятия теории дифферинциальных уравнений.
- •30. Уравнения в полных дифференциалах
- •31. Линейные ду 1 порядка: однор и неоднор, метод Бернули
- •Подставляем полученное соотношение в исходное уравнение
- •33.Уравнение Бернулли.
- •35. Линейные однородные дифференциальные уравнения с произвольными коэффициентами.
- •36Лду-n: однор и неоднор Линейный диф опер-р его св-ва, св-св реш лду.
- •36 Лоду с постоянными коэффициентами: случай различных действительных корней хар-го Ур-я.
- •При этом многочлен называется характеристическим многочленом дифференциального уравнения.
- •37. Линейные однородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами: все корни хар-го Ур-я различны, но есть комплексные
- •При этом многочлен называется характеристическим многочленом дифференциального уравнения.
- •38. Структура общего решения лнду-n. Принцип суперпозиции
- •38. Линейные неоднородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами. Уравнения с правой частью специального вида.
- •39. Метод вариации произвольных постоянных.
- •42. Двойные интегралы. Св-ва.
- •43. Тройной интеграл: определение, свойства.
- •45. Вычисление тройных интегралов
- •44 Замена переменной в двойном интеграле.Полярная система координат площ плоской фигуры
- •45. Ти в цилинд. И координатах. Переход в тройном интеграле от декартовой к цилиндрической си-ме коорд
- •45. Ти в сферич. Координатах. Переход в тройном интеграле от декартовой к сферической си-ме коорд.
38. Структура общего решения лнду-n. Принцип суперпозиции
Постановка задачи. Найти общее решение линейного дифференциального уравнения -го порядка с постоянными коэффициентами, (1)
где .
Принцип суперпозиции. Если правая часть уравнения (1) есть сумма нескольких функций
и – какое-нибудь частное решение каждого из уравнений, (2)
то в силу линейности уравнения (1) его общее решение имеет вид,где – общее решение однородного уравнения.
1. Находим фундаментальную систему решений и общее решение однородного уравнения.
2. Для каждого неоднородного уравнения (2) находим частное решение .
Записываем ответ.
38. Линейные неоднородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами. Уравнения с правой частью специального вида.
Представляется возможным представить вид частного решения в зависимости от вида правой части неоднородного уравнения.
Различают следующие случаи:
I. Правая часть линейного неоднородного дифференциального уравнения имеет вид: где - многочлен степени m. Тогда частное решение ищется в виде:
Здесь Q(x)- многочлен той же степени, что и P(x), но с неопределенными коэффициентами, а r – число, показывающее сколько раз число является корнем характеристического уравнения для соответствующего линейного однородного дифференциального уравнения.
II. Правая часть линейного неоднородного дифференциального уравнения имеет вид:
Здесь Р1(х) и Р2(х) – многочлены степени m1 и m2 соответственно.
Тогда частное решение неоднородного уравнения будет иметь вид:
где число r показывает сколько раз число является корнем характеристического уравнения для соответствующего однородного уравнения, а Q1(x) и Q2(x) – многочлены степени не выше m, где m- большая из степеней m1 и m2.
Заметим, что если правая часть уравнения является комбинацией выражений рассмотренного выше вида, то решение находится как комбинация решений вспомогательных уравнений, каждое из которых имеет правую часть, соответствующую выражению, входящему в комбинацию.
Т.е. если уравнение имеет вид: , то частное решение этого уравнения будет где у1 и у2 – частные решения вспомогательных уравнений
и
39. Метод вариации произвольных постоянных.
Для этого сначала находят общее решение соответствующего однородного уравнения в виде:
Затем, полагая коэффициенты Ci функциями от х, ищется решение неоднородного уравнения:
Можно доказать, что для нахождения функций Ci(x) надо решить систему уравнений:
42. Двойные интегралы. Св-ва.
Задачи:
1)V цилиндроида
2) Масса пластинки с поверхностной плотностью ρ(х,у). толщиной принебрегаем.
Рассмотрим на плоскости некоторую замкнутую кривую, уравнение которой
f(x, y) = 0.
y
0 x
Совокупность всех точек, лежащих внутри кривой и на самой кривой назовем замкнутой областью . Если выбрать точки области без учета точек, лежащих на кривой, область будет называется незамкнутой область .
С геометрической точки зрения - площадь фигуры, ограниченной контуром.
Разобьем область на n частичных областей сеткой прямых, отстоящих друг от друга по оси х на расстояние хi, а по оси у – на уi. Вообще говоря, такой порядок разбиения наобязателен, возможно разбиение области на частичные участки произвольной формы и размера.
Получаем, что площадь S делится на элементарные прямоугольники, площади которых равны Si = xi yi .
В каждой частичной области возьмем произвольную точку Р(хi, yi) и составим интегральную сумму
где f – функция непрерывная и однозначная для всех точек области .
Если бесконечно увеличивать количество частичных областей i, тогда, очевидно, площадь каждого частичного участка Si стремится к нулю.
Определение: Если при стремлении к нулю шага разбиения области интегральные суммы имеют конечный предел, то этот предел называется двойным интегралом от функции f(x, y) по области .
42. Двойные интегралы. Св-ва.С учетом того, что Si = xi yi получаем:
В приведенной выше записи имеются два знака , т.к. суммирование производится по двум переменным х и у.
Т.к. деление области интегрирования произвольно, также произволен и выбор точек Рi, то, считая все площади Si одинаковыми, получаем формулу:
Свойства двойного интеграла.
1)
2)
3) Если = 1 + 2, то
4) Теорема о среднем. Двойной интеграл от функции f(x, y) равен произведению значения этой функции в некоторой точке области интегрирования на площадь области интегрирования.
5) Если f(x, y) 0 в области , то .
6) Если f1(x, y) f2(x, y), то .
7) .
41-42. вычисление двойных интегралов: а прямоуг б) крив область
41) Теорема: Пусть z = f(x,y) – ограниченная функция, заданная на прямоугольнике R = [a,b;c,d], и существует двойной интеграл по этому прямоугольнику Если для X [a,b] существует одномерный интегралто повт интеграл Док-во: Разобьем отрезки ab и cd отрезками a=x0<x1<…<xn=b, c=y0<y1<…<yn=d. Рассмотрим теперь частичный прямоугольник Rik=[xi,xi+1;yi,yi+1] mik=inf f(x,y) Mik=sup f(x,y) Rik Rik
На промежутке [xi;xi+1] возьмём точку . Будем рас- сматривать точки, лежащие на прямой x = .Получаем следующее неравенство mik f(;y) Mik yk y yk+1 Проинтегрируем его по отрезку [yk; yk+1]
42) Пусть в плоскости XOY задана плоскость Д, ограничен-ная следующими
кривыми: y=1(x) a x a – снизу; y=2(x) a x b – сверху; x = a – слева; x = b – справа; Тогда имеет место следующая теорема. Теорема: Если функция
41-42. вычисление двойных интегралов: а прямоуг б) крив область
f(x;y) задана в области Д такова, что существует двойной интеграл для любого фиксированного x [a ; b] существует одно- мерный интеграл то тогда существует повторный интеграл Доказательство:
Обозначим c=inf 1(x) a x b; d=max 1(x) a x b и рассмотрим прямоугольник R=[a,b;c,d]Д. P=R\Д (раз- ность множеств). Построим вспомогательную функциюРассмотримПолучаем равенство: