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

4800

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
21.11.2023
Размер:
509.85 Кб
Скачать

Контрольные задания

 

 

 

 

 

 

 

Контрольное задание 1

 

 

 

 

 

Решить

 

дифференциальное

уравнение

с

разделяющимися

переменными

 

 

2 y + 1

 

1.01. x × y

= 2 y + 1

1.07. y¢ =

 

 

 

1.02. y × y¢ =

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

2x + 1

1.08. y¢ =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.03. (2x + 1)× y= y

2 y + 1

 

 

1.04. y= (2x + 1)× (2 y + 1)

1.09.

y¢

 

 

= y

 

 

 

2x + 1

 

y

 

 

 

 

 

1.05.

 

 

= x

 

 

 

 

x

 

 

 

1.10. y¢ =

 

 

2 y +1

 

 

 

 

 

 

 

2 y + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.06. y 2 × y¢ = 2x + 1

Контрольное задание 2

Решить задачу Коши

2.01

x dy - (1 + y 2 )dx = 0 ,

y(1) = π .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

2.02

y dx + sin 2 x dy = 0 ,

 

y

2 =1.

 

2.03

e y dy + (2x + 1)dx = 0 ,

 

y(0) = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

2.04

cos2 x dy - y 2 dx = 0 ,

y

4 = -1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

)

 

 

2.05

1 - x

2

dy + y dx

= 0 ,

 

 

= e .

 

 

 

 

y

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

 

 

2.06

x dy +

 

 

1 - y

2

 

dx

 

 

 

 

 

 

= 0 .

 

 

 

 

 

 

= 0 , y 1

 

 

2.07

e x dy + 2 y dx = 0

,

 

(

 

)

= 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 0

 

 

2.08

(2 y +1)dx - x dy = 0 ,

 

y(1) = 0 .

 

2.09

cos2 x dy - cos2

y dx = 0 ,

y(0) = π .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ) =

 

2.10

1 - x

2

dy - 1

- y

2

 

dx =

 

 

 

0 .

 

 

 

 

0 , y 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

Контрольное задание 3

Найти общее решение уравнений

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

3.01. y¢ + xy = xe

 

2

 

3.06. y¢ - xy = cos x × e

2

3.02. y¢ + tg x × y = x2 × cos x

3.07. y¢ +

y

 

=

 

 

x

 

 

 

 

 

x + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 1

3.03. y¢ -

y

 

= xe3x

 

 

 

3.08. y¢ +

y

=

 

 

e x

 

x

 

 

 

 

tg x

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.04. y¢ +

y

 

=

ex

 

 

 

 

 

3.09. y¢ -

 

 

y

= ctg x

 

 

 

 

 

 

 

tg x

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.10. y¢ +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= xe

3.05. y¢ - xy = xe

2

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольное задание 4

Решить задачу Коши

4.01.

y¢ - 5 y = xe5 x ,

 

y(0) = 2

4.02.

y¢ - 4 y = cos x × e4 x ,

y(0) = 3

4.03.

y¢ - 3y = sin x × e3x ,

y(0) = 4

4.04.

y¢ - 2 y = x2 × e2 x ,

y(0) = 5

4.05.

y¢ - y = x3 × e x ,

y(0) = 6

4.06.

y¢ + y = ex ,

y(0) = −1

4.07.

y¢ + 2 y = e−2 x ,

y(0) = −2

4.08.

y¢ + 3y = e−3x ,

y(0) = −3

4.09.

y¢ + 4 y = e−4 x ,

y(0) = −4

4.10.

y¢ + 5 y = e−5 x ,

y(0) = −5

20

Контрольное задание 5

Решить задачу Коши

5.01. y

′′

− 5 y

+ 6 y = 0 ,

y(0) = 2,

 

 

y (0) = −1

5.02. y

′′

+ 4 y

+ 4 y = 0 ,

y(0) = 0,

 

 

y (0) = 2

5.03. y

′′

+ y

+ 5 y = 0 ,

y(0) = 0,

 

 

y (0) = 1

5.04. y

′′

− 3y

= 0 ,

y(0) = 3,

 

 

y (0) = −2

5.05. y

′′

+ 25 y = 0 ,

y(0) = 0,

 

y (0) = −1

5.06. y

′′

− 9 y = 0 ,

y(0) = 3,

 

y (0) = −3

5.07. y

′′

− 7 y

+ 12 y = 0 ,

y(0) = 4,

 

 

y (0) = −3

5.08. y

′′

− 8 y

+ 16 y = 0 ,

y(0) = 0,

 

 

y (0) = −5

5.09. y

′′

+ 2 y

+ 4 y = 0 ,

y(0) = 1,

 

 

y (0) = 0

5.10. y

′′

+ 4 y

= 0 ,

y(0) = 0,

 

 

y (0) = 7

Контрольное задание 6

Найти общее решение неоднородных дифференциальных уравнений

6.01. y′′ − 2 y′ = 2sin 3x 6.02. y′′ + 3 y′ = 2e3 x

6.03. y′′ − 4 y′ = 2 cos 3x

6.04. y′′ + 4 y = 2x + 1 6.05. y′′ + 4 y = x2 − 1 6.06. y′′ + 9 y = 2x 2 6.07. y′′ − 4 y = sin x 6.08. y′′ − 9 y = cos x

6.09.y′′ + 2 y′ = 3e5 x

6.10.y′′ − 9 y′ = 3sin 2x

18

Контрольное задание 7

Найти решение неоднородного дифференциального уравнения, удовлетворяющее начальным условиям

7.01. y′′ − 3y′ + 2 y = 2x + 1 7.02. y′′ − 4 y′ + 3y = 1 − x 7.03. y′′ − 5 y′ + 6 y = x 2 + 2

7.04.y′′ − 6 y′ + 8 y = x + 2

7.05.y′′ + y′ = − sin 2x

7.06.y′′ + 6 y′ + 9 y = 10sin x

7.07.y′′ + 3 y′ = x + 3

7.08.y′′ − 2 y′ = x 2 − 1

7.09.y′′ − 3 y′ = 2x − 1

7.10.y′′ − 4 y′ = 2x + 3

y(0) = 0, y(0) = 1 y / x=0 = 0, y′ / x=0 = 2

y(0) = 0,

y / x=0 = 0, y / x= 1, y / x=0 = y′ / y(0) = 0,

y(0) = 0, y(0) = 0, y(0) = 0,

 

y

(0) = 4

y′ / x=0

= 3

y′ / x

= 1

x=0 = 0

 

 

y

(0) = −3

 

y

(0) = −4

 

y

(0) = 5

 

y

(0) = −5

Контрольное задание 8

Вычислить сумму ряда

8.01

(1)n1

8.06

(1)n+ 1

 

 

2n

 

 

2n

 

n=1

 

 

n=1

 

8.02

(1)n

8.07

 

(1)n

 

 

 

 

 

 

 

n=0 2n+1

 

n=0 3n

8.03

1

 

8.08

(1)n+ 2

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

n=0 3n+ 2

 

n=1

 

8.04

1

 

8.09

 

(1)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 2n+ 3

 

n=1 2n1

8.05

(1)n

8.10

(1)n+ 2

 

 

3n

 

 

2n

 

n=1

 

 

n=0

 

19

Контрольное задание 9

Исследовать числовой знакопостоянный ряд на сходимость

9.01

 

n ×

 

n

 

9.06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n + 1)!

 

 

 

n=1 n!

9.02

(n + 2)!

 

9.07

 

 

n

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n + 1)!

9.03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.08

 

 

 

n

 

 

n + 1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

n=1

 

 

 

n=1

 

9.04

 

 

 

2

n

 

 

 

 

 

9.09

n

× (2n)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

(2n + 1)!

 

 

n=1

 

 

2n

9.05

3

n+ 1

 

 

9.10

(2n + 1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 n2 + 1

 

 

n=1

 

 

n

Контрольное задание 10

Исследовать числовой знакочередующийся ряд на сходимость

10.01

(- 1)n

10.06

(- 1)n

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 3

 

 

 

n

 

 

n=1

 

 

 

n=1

10.02

(- 1)n+ 1

10.07

(- 1)n

 

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 3

 

n=1

 

n=1

 

10.03

(- 1)n

10.08

(- 1)n+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

 

n=0

 

 

n=1

10.04

(- 1)n

10.09

(- 1)n

 

n + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 4

 

n=0

 

n=1

 

10.05

(- 1)n

10.10

(- 1)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 2

 

 

n=1

 

 

n=0

20

 

 

 

Контрольное задание 11

 

 

 

Найти область сходимости степенного ряда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.01

 

(x 2)n

11.06

 

(x + 3)n

 

 

n + 1

 

 

n + 3

 

 

n=0

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

11.02

 

(x + 1)n

11.07

 

(x + 4)n

 

 

n + 2

 

 

n + 1

 

 

n=0

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

11.03

 

(x 3)n

11.08

 

(x 4)n

 

 

n + 3

 

 

n + 2

 

 

n=0

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

11.04

 

(x + 2)n

11.09

 

(x 5)n

 

 

n + 1

 

 

n + 1

 

 

n=0

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

11.05

 

(x 1)n

11.10

 

(x + 5)n

 

 

n + 2

 

 

n + 2

 

 

n=0

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольное задание 12

 

 

 

 

Разложить функцию f (x) в ряд Маклорена (по степеням x )

 

 

 

 

 

 

12.01

 

f (x) = e 2 x

12.06

 

f (x) = e 3 x

12.02

 

f (x) = sin 2 x

12.07

 

f (x) = sin 3 x

12.03

 

f (x) = cos 2 x

12.08

 

f (x) = cos 3 x

12.04

 

f (x) = ln(1 + 2 x)

12.09

 

f (x) = ln(1 + 3 x)

12.05

 

f (x) = arctg 2 x

12.10

 

f (x) = arctg 3 x

ЛИТЕРАТУРА

1.Пискунов, Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисление для втузов. В 2 т. / Н. С. Пискунов. – Москва : Наука, 1978. – Т. 1-2.

2.Щипачев, В. С. Курс высшей математики / В. С.Щипачев. – Москва

:Изд. МГУ, 1981. – Т. 2.

3.Минорский, В. П. Сборник задач по высшей математике / В. П. Минор - ский. – Москва : Наука, 1971. – 352 с.

4.Сборник задач по математике для втузов / под ред. А. В. Ефимова, Б. П. Демидовича. – Москва : Наука, 1981. – 367 с.

5.64 лекции по математике. В 2 кн. / В. П. Важдаев, М. М. Коган, М. И. Лиогонький, Л. А. Протасова ; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун- т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2012. – Кн. 1-2.

21

СОДЕРЖАНИЕ

§1. Дифференциальные уравнения первого порядка…………...3

§2. Линейные однородные дифференциальные уравнения второго порядка…………………………………………………...11 §3. Линейные неоднородные дифференциальные уравнения

второго порядка с постоянными коэффициентами……………..18

§4. Числовые ряды………………………………………………...23

§5. Функциональные и степенные ряды. Разложение функций

встепенные ряды………………………………………………….38

Контрольные задания……………

………………………………...50

Литература…………………………………………………………

.55

22

Протасова Людмила Анатольевна Столбов Павел Валерьевич

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ. РЯДЫ.

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплине «Математика (дополнительные разделы)» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство (прикладной бакалавриат)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru

23

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]