Файл: Задача Методом изоклин построить интегральные кривые уравнения.docx
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 78
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задача 1. Методом изоклин построить интегральные кривые уравнения 1.1. .Решение:Найдем уравнение изоклин. По определению уравнение имеет вид f(x,y)=k, где k=const. Следовательно, т.к. =f(x,y)=2x(1-y), то k=2x(1-y) , Это уравнения изоклин.Задавая различные значения параметра k, можно получить семейство кривых, каждая из которых является изоклиной при определённом значении параметра k. При k=0 получаем уравнение прямой y=1, и tgα=0 α=00 .При k≠0 получаем семейство гипербол с центром в точке (0,1). При x→±∞; y→1, при x→0; y→±∞Если k=1 , и tgα=1 α=450 , При k=-1 , и tgα=-1 α=1350 ,Если k=2 , и tgα=2 α=630 , При k=-2 , и tgα=-2 α=1170 , Построим график. Изоклины: гиперболы для k=±1 и k=±2.(Красным цветом) Интегральные кривые – синим цветом.Задача 2. Решить уравнение допускающее понижение порядка2.1.
Решение: Это дифференциальное уравнение 2-го порядка. Оно позволяет снизить его порядок путем подстановки y′(x)=z(x) т.к. не содержит функцию у. Вторая производная y″=z′. Подставляя это значение в исходное уравнение получим: x2z′=z2, здесь . Это уравнение с разделяющимися переменными.Разделим переменные:Проинтегрируем обе части этого равенства: или
Тогда для функции y:Ответ: общее решение системы:Задача 4. Вероятность появления события в каждом испытании равна 0,7. Сколько нужно провести испытаний, чтобы наивероятнейшее число появлений события равнялось 10?Решение: Наивероятнейшее число появлений события определяется двойным неравенством: По условию нашей задачи: Из первого неравенства:Из второго неравенства13,2857≤ n ≤14,7143Так как n-целое число, получаем n=14. Ответ: Необходимо провести 14 испытаний.
Решение: Это дифференциальное уравнение 2-го порядка. Оно позволяет снизить его порядок путем подстановки y′(x)=z(x) т.к. не содержит функцию у. Вторая производная y″=z′. Подставляя это значение в исходное уравнение получим: x2z′=z2, здесь . Это уравнение с разделяющимися переменными.Разделим переменные:Проинтегрируем обе части этого равенства: или
,
Получаем
;
Вернемся к переменной y. Так как
, то
;
;
Переменные вновь разделены. Проинтегрируем обе части равенства.
Таким образом - общее решение заданного уравнения
Ответ:
Задача 3.
Решить систему уравнений
3.1.
Решение:
;
Из (1) уравнения выразим t:
Подставим это выражение в уравнение (2)
; тогда
. Это уравнение с разделяющимися переменными. Разделим переменные:
Проинтегрируем обе части:
;
Подставляем полученное значение в (1) уравнение:
Снова разделяем переменные и интегрируем обе части:
;
;
;
Тогда для функции y:Ответ: общее решение системы:Задача 4. Вероятность появления события в каждом испытании равна 0,7. Сколько нужно провести испытаний, чтобы наивероятнейшее число появлений события равнялось 10?Решение: Наивероятнейшее число появлений события определяется двойным неравенством: По условию нашей задачи: Из первого неравенства:Из второго неравенства13,2857≤ n ≤14,7143Так как n-целое число, получаем n=14. Ответ: Необходимо провести 14 испытаний.