Смекни!
smekni.com

Математический тривиум (стр. 2 из 3)

ò×××ò
19. Исследовать ход лучей в плоской среде с показателем преломления n(y) = y4y2 + 1, пользуясь законом Снеллиуса n(y)sina = const, где a – угол луча с осью y.
20. Найти производную решения уравнения x'' = x + A(x')2 с начальным условием x(0) = 1, x'(0) = 0 по параметру A при A = 0.
21. Найти производную решения уравнения x'' = (x')2 + x3 с начальным условием x(0) = 1, x'(0) = A по A при A = 0.
22. Исследовать границу области устойчивости (max Re lj < 0) в пространстве коэффициентов уравнения x''' + ax'' + bx' + cx = 0.
23.

Решить квазиоднородное уравнение

dy

dx

= x +

x3

y

.
24. Решить квазиоднородное уравнение x'' = x5 + x2 x'.
25. Может ли асимптотически устойчивое положение равновесия сделаться неустойчивым по Ляпунову при линеаризации?
26.

Исследовать поведение при t® +¥ решений систем

{ x' = y, { x' = y,
y' = 2sin yyx, y' = 2xx3x2 – ey,

где e << 1.

27. Нарисовать образы решений уравнения x'' = – kx'dU/dx на плоскости (x, E), где E = (x')2/2 + U (x), вблизи невырожденных критических точек потенциала U.
28.

Нарисовать фазовый портрет и исследовать его изменение при изменении малого комплексного параметра e:

z' = ez – (1 + i) z|z|2 + z 4.

29. Заряд движется со скоростью 1 по плоскости под действием перепендикулярного ей сильного магнитного поля B(x, y). В какую сторону будет дрейфовать центр ларморовской окружности? Вычислить скорость этого дрейфа (в первом приближении). [Математически речь идет о кривых кривизны NB, где N® ¥.]
30. Найти сумму индексов особых точек векторного поля zz 2 + z4 + 2z 4, отличных от нуля.
31. Найти индекс особой точки 0 векторного поля с компонентами (x4 + y4 + z4, x3yxy3, xyz2).
32. Найти индекс особой точки 0 векторного поля grad(xy + yz + zx).
33. Найти коэффициент зацепления фазовых траекторий уравнения малых колебаний x'' = –4x, y'' = –9y на поверхности уровня полной энергии.
34. Исследовать особые точки кривой y = x3 на проективной плоскости.
35. Нарисовать геодезические на поверхности (x2 + y2 – 2)2 + z2 = 1.
36. Нарисовать эвольвенты кубической параболы y = x3 (эвольвента – это геометрическое место точек r(s) + (cs)r'(s), где s – длина вдоль кривой r(s), c – константа).
37. Доказать, что поверхности в евклидовом пространстве ((A – λE)–1x, x) = 1, проходящие через точку x и соответствующие разным значениям λ (A — симметричный оператор без кратных собственных чисел) попарно ортогональны.
38. Вычислить интеграл от гауссовой кривизны поверхности z4 + (x2 + y2 – 1)(2x2 + 3y2 – 1) = 0.
39.

Вычислить интеграл Гаусса

Ì É òò

(dA, dB, AB)

|AB|3

,

где A пробегает кривую x = cos α, y = sin α, z = 0, а B — кривую x = 2cos2β, y = ½ sin β, z = sin 2β.

40. Перенести параллельно направленный в Ленинграде (широта 60°) на север вектор с запада на восток вдоль замкнутой параллели.
41. Найти геодезическую кривизну прямой y = 1 на верхней полуплоскости с метрикой Лобачевского-Пуанкаре ds2 = (dx2 + dy2)/y2.
42. Пересекаются ли в одной точке медианы треугольника на плоскости Лобачевского? А высоты?
43. Найти числа Бетти поверхности x12 + ... + xk2y12 – ... – yl2 = 1 и множества x12 + ... + xk2£ 1 + y12 + ... + yl2 в k+l-мерном линейном пространстве.
44. Найти числа Бетти поверхности x2 + y2 = 1 + z2 в трехмерном проективном пространстве. То же для поверхностей z = xy, z = x2, z2 = x2 + y2.
45. Найти индекс самопересечения поверхности x4 + y4 = 1 в проективной плоскости CP².
46. Отобразить конформно внутренность единичного круга на первый квадрант.
47. Отобразить конформно внешность круга на внешность данного эллипса.
48. Отобразить конформно полуплоскость без перпендикулярного ее краю отрезка на полуплоскость.
49.

Вычислить

Ç È

ò

|z| = 2

dz

Ö1 + z10

.
50.

Вычислить

+ ¥

ò

– ¥

e i k x

1 + x²

dx.
51.

Вычислить интеграл

+ ¥

ò

– ¥

e i k x

1 – ex

1 + ex

dx.
52.

Вычислить первый член асимптотики при k ® ¥ интеграла

+ ¥

ò

– ¥

e i k x

Ö1 + x2n

dx.
53. Исследовать особые точки дифференциальной формы dt = dx/y на компактной римановой поверхности y2/2 + U (x) = E, где U – многочлен, а E – не критическое значение.
54. x'' = 3xx3 – 1. В которой из ям больше период колебаний (в более мелкой или более глубокой) при равных значениях полной энергии?
55. Исследовать топологически риманову поверхность функции w = arctg z.
56. Сколько ручек имеет риманова поверхность функции w = Ö1 + zn.
57.

Найти размерность пространства решений задачи

u

z

= d(zi) при Im z³ 0, Im u(z)|Im z = 0 = 0, u|z ® ¥® 0.
58.

Найти размерность пространства решений задачи

u

z

= ad(zi) + bd(z + i) при |z| £ 2, Im u(z)||z| = 2 = 0.
59.

Исследовать существование и единственность решения задачи

y

u

x

= x

u

y

, u|x = 1 = cos y

в окрестности точки (1, y0).

60.

Существует ли и единственно ли решение задачи Коши

x(x2 + y2)

u

x

+ y3

u

y

= 0, u|y = 0 = 1

в окрестности точки (x0, 0) оси x?

61.

При каком наибольшем t решение задачи

u

t

+ u

u

x

= sin x, u|t = 0 = 0

продолжается на интервал [0, t)?

62.

Найти все решения уравнения

y

u

x

– sin x

u

y

= u2

в окрестности точки (0,0).

63.

Существует ли решение задачи Коши

y

u

x

+ sin x

u

y

= y, u|x = 0 = y4

на всей плоскости (x, y)? Единственно ли оно?