Решение дифференциальных уравнений

2718
знаков
1
таблица
8
изображений

Задача 4

С помощью метода наименьших квадратов подобрать параметры a и b линейной функции y = a + bx, приближенно описывающей опытные данные из соответствующей таблицы. Изобразить в системе координат заданные точки и полученную прямую.

xi

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

yi

0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5
Решение

Система нормальных уравнений

в задаче

n = 6

Тогда


решая ее получаем .

y = 0,5714x + 0,9476

Задача 5

Найти неопределенный интеграл

Решение


Ответ:

Задача 6

Найти неопределенный интеграл

Решение

Ответ:

Задача 7

Найти неопределенный интеграл, применяя метод интегрирования по частям

Решение


Ответ:

Задача 8

Вычислить площадь, ограниченную заданными параболами

Решение

Точки пересечения по х: х = -1, х = 5.

Площадь фигуры найдем из выражения

Ответ:

Задача 9

Найти общее решение дифференциального уравнения первого порядка

Решение

Разделим переменные

Проинтегрируем

Ответ:

Задача 10

Найти частное решение линейного дифференциального уравнения первого порядка, удовлетворяющее начальному условию

Решение:

Запишем функцию y в виде произведения y = u * v. Тогда находим производную:

Подставим эти выражения в уравнение


Выберем v таким, чтобы

Проинтегрируем выражение

,

Найдем u

 ,

 ,

,

,

Тогда

Тогда

Ответ:

Задача 11

Исследовать на сходимость ряд:

а) с помощью признака Даламбера знакоположительный ряд

Решение Проверим необходимый признак сходимости ряда
n®¥
 
n®¥
 
n®¥
 
Т. к. , то необходимый признак сходимости ряда не соблюдается, и ряд расходится.

Используем признак Даламбера

 

Ответ: ряд расходится

б) с помощью признака Лейбница знакочередующийся ряд

Решение

Проверим необходимый признак сходимости ряда

n®¥
 
n®¥
 
n®¥
 
Т. к. , то необходимый признак сходимости ряда соблюдается, можно исследовать ряд на сходимость.

По признаку подобия

данный ряд аналогичен гармоническому ряду начиная с пятого члена, таким образом, т.к. гармонический ряд расходится, то и исходный ряд расходится.

Ответ: ряд расходится

в) Найти радиус сходимости степенного ряда и определить тип сходимости ряда на концах интервала сходимости


Решение

Используем признак Даламбера:

 

При х =5 получим ряд

Ряд знакопостоянный, lim Un = n

Ряд расходится, так как состоит из суммы возрастающих элементов, каждый из которых больше 1.

При х = -5 получим ряд

Ряд знакочередующийся, lim Un = n

|Un| > |Un+1| > |Un+2| … - не выполняется.

По теореме Лейбница данный ряд расходится

Ответ: Х Î (-5; 5)


Задача 12

Вычислить определенный интеграл с точностью до 0,001 путем предварительного разложения подынтегральной функции в ряд и почленного интегрирования этого ряда

Решение

В разложении функции sin(x) в степенной ряд

заменим . Тогда получим

Умножая этот ряд почленно на   будем иметь

Следовательно

Ответ: » 0,006.


Информация о работе «Решение дифференциальных уравнений»
Раздел: Математика
Количество знаков с пробелами: 2718
Количество таблиц: 1
Количество изображений: 8

Похожие работы

Скачать
12056
47
3

... численных методов (при решении реальных, а не учебных задач!) предполагает использование компьютеров с достаточным быстродействием. Использование для численного решения дифференциальных уравнений компьютерного пакета MathCAD предполагает знание алгоритма работы численных методов для разумного их применения (знание границ применимости, оценки точности, затрат компьютерных ресурсов и др.). Дело в ...

Скачать
53746
0
28

... с единицами измерений физических величин в системе MathCAD? 11.    Подробно охарактеризуйте текстовые, графические и математические блоки. Лекция №2. Задачи линейной алгебры и решение дифференциальных уравнений в среде MathCAD В задачах линейной алгебры практически всегда возникает необходимость выполнять различные операции с матрицами. Панель операторов с матрицами находится на панели Math. ...

Скачать
9943
29
24

... = cos(aּπּt) и нулевых начальных условиях; 3. Выводы по работе №3 В процессе данной практической работы я изучил возможности математического пакета MathCad в среде Windows для решения дифференциальных уравнений N-го порядка, используемых в инженерных расчетах электротехнических систем. Были выполнены численные методы решения дифференциальных уравнений N-го порядка. Заданное ...

Скачать
18819
2
0

... значениями и корнями дифференциального уравнения Y(I), квадрат разности, а также производит их суммирование. Далее находится величина погрешности аппроксимации и все данные выводятся на экран. Общая программа решения дифференциального уравнения с последующей аппроксимацией результатов представлена на рис. 7 вместе с программой решения дифференциального уравнения, так как из нее получают значения ...

0 комментариев


Наверх