Смекни!
smekni.com

Системы линейных и дифференциальных уравнений (стр. 3 из 4)

Ответ: а) 3; б) -2,5.

2. Найти производные функций, заданных в явном и неявном виде.


а)

б)

Решение:

а) Перепишем функцию

в виде экспоненты:

б)

- продифференцируем обе части равенства по х.

Ответ: решение выше.


3. Исследовать функцию методами дифференциального исчисления и построить ее график.

Решение:

1) Область определения функции:

.

2) Четность, периодичность:

, т.е. функция нечетная (симметричная относительно начала координат), не периодическая.

3) Пересечение с осями:

с осью ОY: х = 0 – не принадлежит области определения.

с осью OX: y = 0

- решения нет, точек пересечения с осью ОХ нет.

4) Асимптоты и поведение на бесконечности:

Наклонные асимптоты: y = kx + b, где

b =

т.е. существует наклонная асимптота y = 3х.

5) Поведение возле точки разрыва:

Наша точка разрыва x = 0.

6) Критические точки:

Найдем производную функции y и решим уравнение yґ = 0.

т.е. точка: (-1; -4) – точка максимума и (1; 4) - точка минимума.

7) Точки перегиба:

Найдем вторую производную функции y и решим уравнение yґґ = 0.

, значит
- нет решений.

При x > 0 функция выпуклая, при x < 0 вогнутая.

8) Построим график функции:


4. Найти


градиент функции Z в точке М.

уравнение матрица функция вектор дифференциальный

Решение:

Градиентом функции z в точке М является вектор grad (z) =


Т.е. grad(z) =

.

Ответ:grad (z) =

.

5. Вычислить неопределенные интегралы.

а)

б)
с)
.

Решение:

а)

Рассмотрим интеграл

:

Тогда

б) Воспользуемся формулой интегрирования по частям:


с) Разложим подинтегральное выражение на простые дроби:

, т.е.

Тогда:

Ответ: решения выше.

6. Вычислить объем тела, образованного вращением фигуры, ограниченной графиками функций вокруг оси OY

Решение:

Построим в координатной плоскости заданную фигуру.


Объем тела, полученного вращением плоской фигуры около оси ОХ найдем по формуле:

В нашем случае получаем:

куб.ед.

Ответ:

куб.ед.

7.

А) Найти общее решение дифференциального уравнения.

Б) Найти решение задачи Коши

В) Найти общее решение дифференциального уравнения.

а)

; б)
;
; в)
.

Решение:

а)

- уравнение с разделяющимися переменными.

Возьмем интегралы:

Таким образом

- общее решение уравнения, где С – произвольная константа.

б)

- уравнение Бернулли.

Решим его, выполнив замену

. Тогда
и исходное уравнение примет вид:
- линейное неоднородное уравнение первого порядка. Будем искать его решение в виде
, тогда
и

Функцию u будем искать такую, что

, т.е.