1 |
1 |
|
|
|
3 |
|
|
1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|||||
S |
x 2 x2 3x 5 dx |
x2 2x 3 dx |
|
x |
|
x2 3x |
|
|
|
|
|||||||
3 |
3 |
|
3 |
|
|
3 |
||
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
( 3)3 |
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1 3 |
|
|
|
|
( 3) |
|
3 ( 3) |
|
|
|
|
2 |
9 9 9 10 |
|
(кв. ед.). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
||
Пример 6. Вычислить объѐм тела, полученного при вращении вокруг оси Ox фигуры, ограниченной линиями:
2 |
2 |
|
|
||
|
x |
|
y |
1, |
x 6. |
|
2 |
2 |
|||
3 |
2 |
|
|
||
Первое уравнение задаѐт гиперболу, а |
уравнение x 6 задаѐт вертикальную |
||||
прямую. После их построения, получаем фигуру, ограниченную гиперболой и вертикальной прямой. Пользуясь формулой для вычисления объѐма тела вращения
b
VOx f 2 (x) dx ,
a
находим объѐм тела (рис.5), образованного вращением нашей фигуры вокруг оси
Ox :
|
|
6 |
|
4 |
|
2 |
|
|
|
4 |
|
x3 |
|
|
6 |
|
4 |
|
63 |
|
|
|
4 |
|
33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
VOx |
|
3 |
|
|
x |
|
4 |
dx |
|
|
|
4x |
|
|
|
|
|
|
4 6 |
|
|
|
|
|
4 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
9 |
|
3 |
|
|
3 |
|
9 |
|
3 |
|
|
|
9 |
|
3 |
|
|
|
|
8 8 16 (куб. ед.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
28
|
|
Рис.5. Объѐм |
тела, образованного вращением вокруг оси Ox фигуры, |
||||||||||||||||||||||||||||||||
ограниченной линиями |
y f (x), |
y 0, |
|
x a, |
x b |
|
(a b) , вычисляется |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по |
|
|
формуле |
|
|
|
|
|
VOx f 2 (x) dx . |
|
|
|
В |
|
|
|
нашем |
|
случае |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y2 |
|
x2 |
1, |
, |
|
y2 |
|
9 |
x2 9, |
a 2, |
|
b 4, поэтому |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
9 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
9 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
x3 |
|
|
|
4 |
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
VOx |
|
2 |
|
|
x |
|
|
9 |
dx |
|
|
|
|
9x |
|
|
|
|
|
4 |
|
9 4 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 3 |
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
9 |
2 |
12 12 24 . |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6.2 ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Задание 1. Вычислить указанные определѐнные интегралы.
Вариант 0.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
cos x |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
dx |
|
|
||||||||||||||||
1. |
|
|
|
4 5x dx ; |
2. |
dx ; |
3. |
|
x e x dx ; |
4. |
|
. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
sin |
x |
|
x2 1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
dx |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
dx |
|
|
||||||||
1. |
|
|
|
|
|
; |
2. |
sin3 x cos x dx ; |
3. x ln x dx |
; |
4. |
|
|
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
5 x2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 2x |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x dx |
|
|
|
ln x |
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1. |
3x 7 dx ; |
|
2. |
|
|
|
; 3. |
|
dx ; 4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin |
|
x |
|
1 |
|
|
x |
|
0 |
|
|
4 |
x2 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
4 |
|
|
|
|
dx |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1. |
|
|
|
|
; |
2. |
ex sin(ex ) dx ; |
3. |
|
ln x dx ; |
4. |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
2x 1 |
|
9 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Вариант 4.
29
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 sin 4x dx . |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e3x2 2 dx ; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
1. |
|
|
|
|
4x 3 dx ; |
2. |
|
|
|
|
|
|
|
; 3. |
|
4. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
(arcsin x)3 |
1 x2 |
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вариант 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
2. |
x3 ln x dx ; |
|
|
3. x2 |
|
x3 3 dx ; |
|
|
4. |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos2 |
|
2x |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Вариант 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
1 |
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
x5 |
|
|
|
|
|
|
3 2 |
|
|
|
|
|
dx |
|||||||||||||||||||||
1. |
|
3 |
|
|
|
|
dx ; |
2. |
|
|
(5x 5)sin 3x dx ; |
3. |
|
|
|
|
|
|
|
dx ; |
4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2x |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 x2 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
dx |
|
|
2 ; |
|
2. (x 5) ln 5x dx ; |
3. |
|
x2 |
e1 x3 dx ; |
|
|
1 |
|
|
dx |
2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1 2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 1 9x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Вариант 8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
2. |
|
|
|
( x 2) e3x dx ; |
3. |
sin2 |
|
x cos x dx ; |
|
4. |
e 3 |
|
dx . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6x 5 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Вариант 9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
1 |
|
1 |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
dx |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x4 e4 5 x |
5 |
|
|
|
|
(9x 5) cos 2x dx ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx ; |
|
|
|
|
dx ; 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
1. |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos |
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x |
||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Задание 2. |
|
|
|
|
Построить |
|
фигуру, |
ограниченную |
заданными линиями, и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
вычислить еѐ площадь.
Вариант 0. y x2
Вариант 1. y x2
Вариант 2. y x2
Вариант 3. y x2
Вариант 4. y x2
Вариант 5. y x2
Вариант 6. y x2
Вариант 7. y x2
2x 3; |
y x 1. |
x 1; y x 2.
6x 4; y 2x 1.
3x 1; y 2x 3.
4x 9; |
y x 3. |
4x 5; y 3x 1.
2x 9; y 4x 1.
7x 3; |
y x 5. |
30
Вариант 8. |
y x2 5x 17; |
y 2x 5. |
Вариант 9. |
y x2 11x 9; |
y 4x 3. |
Задание 3. Вычислить объѐм тела, получающегося при вращении вокруг оси Ox фигуры, ограниченной линиями, уравнения которых заданы.
Вариант 0. y 4x x2 , y 0, x 0, x 3.
Вариант 1. |
y sin x, |
|
y 0, |
x 0, |
|
x . |
|
|||||||||||
Вариант 2. |
xy 4, |
|
y 0, |
x 1, |
x 4. |
|
|
|||||||||||
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вариант 3. |
x |
|
y |
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вариант 4. |
y 2 |
1 |
x2 , |
y 0. |
|
|
|
|
|
|||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вариант 5. |
y tgx, |
|
|
y 0, |
x . |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
Вариант 6. |
y |
8 |
, |
|
|
|
y 0, |
x 2, |
x 8. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Вариант 7. |
y cos x, |
y 0, |
x |
|
, |
x |
. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
Вариант 8. |
y |
|
1 |
x2 |
1, |
y 0, |
x 0, |
x 3. |
||||||||||
|
6 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вариант 9. |
y ctgx, |
|
y 0, |
x |
|
, |
x . |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
2 |
|
7.ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ
7.1ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Пример 1. Найти решение задачи Коши для ДУ первого порядка
|
|
6 y |
|
|
||
y |
2x |
1 |
, |
y(1) 4. |
||
|
||||||
Решение. Данное уравнение является дифференциальным уравнением с разделяющимися переменными, то есть уравнением вида y f1( x ) f2( y ) (здесь
31
f ( x ) |
|
6 |
|
, |
f |
|
( x ) y ). Запишем его в виде |
|
dy |
|
6 y |
. |
Разделив обе |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
2x 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
2x 1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
части уравнения на |
|
y |
( y 0 ) и умножив на dx , |
получаем ДУ с разделенными |
||||||||||||||||||||||||||||||||
переменными |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dy |
|
|
|
6dx |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
2x 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
в левой части которого отсутствуют члены, |
содержащие x , и в правой части |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
которого отсутствуют члены, |
содержащие y . Интегрируя обе части последнего |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
уравнения, получаем |
|
dy |
|
|
|
6dx |
c , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 2x 1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
y |
3ln |
|
2x 1 |
ln |
c |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
(здесь символ |
|
|
|
|
|
обозначает какую-либо одну |
первообразную, |
произвольная |
||||||||||||||||||||||||||||
постоянная c0 |
взята в логарифмическом виде для удобства). После потенцирования |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
получаем общее решение исходного ДУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
y c 2x 1 3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Заметим, что здесь постоянная |
|
c |
может принимать любое действительное |
||||||||||||||||||||||||||||||||
значение, |
в частности значение c 0, |
|
так как при c 0 получаем функцию y 0 , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
которая также является решением исходного уравнения. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Для того чтобы выделить из общего решения решение, удовлетворяющее |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
условию |
y(1) 4, |
|
определим значение |
постоянной c так, чтобы |
это условие |
|||||||||||||||||||||||||||||||
оказалось выполненным. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Подставив в общее решение x 1 и |
y 4 , получаем 4 c 2 1 1 3 , отсюда |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
c 4 . Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 4 |
2x 1 3 – искомое решение задачи Коши. |
||||||||||||||||||||||||
|
Пример 2. Найти общее решение дифференциального уравнения |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
y2 xy |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение. |
Запишем уравнение в виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
y 2 |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||