На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 1028 - § 59 (Применение производной и интеграла к решению практических задач) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 10 Страницы: 309, 314
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

1028 упражнение:

Найти решение дифференциального уравнения, удовлетворяющее данному условию:

1) \( y' = \sin x \), \( y(0) = 0 \);
Ответ

Шаг 1. Нахождение общего решения.

Общее решение уравнения \( y' = \sin x \) находится интегрированием:

\( y = \int \sin x \,dx = -\cos x + C \)

Шаг 2. Использование начального условия.

Используем условие \( y(0) = 0 \) для нахождения константы \( C \). Подставим \( x = 0 \) и \( y = 0 \) в общее решение:

\( 0 = -\cos(0) + C \)

\( 0 = -1 + C \)

\( C = 1 \)

Шаг 3. Запись частного решения.

Подставим найденное значение \( C = 1 \) в общее решение:

\( y = -\cos x + 1 \) или \( y = 1 - \cos x \)

Ответ: \( y = 1 - \cos x \).

2) \( y' = 2 \cos x \), \( y(\pi) = 1 \);
Ответ

Шаг 1. Нахождение общего решения.

Общее решение уравнения \( y' = 2 \cos x \) находится интегрированием:

\( y = \int 2 \cos x \,dx = 2 \sin x + C \)

Шаг 2. Использование начального условия.

Используем условие \( y(\pi) = 1 \) для нахождения константы \( C \). Подставим \( x = \pi \) и \( y = 1 \) в общее решение:

\( 1 = 2 \sin(\pi) + C \)

Так как \( \sin(\pi) = 0 \):

\( 1 = 2 \cdot 0 + C \)

\( C = 1 \)

Шаг 3. Запись частного решения.

Подставим найденное значение \( C = 1 \) в общее решение:

\( y = 2 \sin x + 1 \)

Ответ: \( y = 2 \sin x + 1 \).

3) \( y' = 3x^2 + 4x - 1 \), \( y(1) = -2 \);
Ответ

Шаг 1. Нахождение общего решения.

Общее решение уравнения \( y' = 3x^2 + 4x - 1 \) находится интегрированием:

\( y = \int (3x^2 + 4x - 1) \,dx = 3 \cdot \frac{x^3}{3} + 4 \cdot \frac{x^2}{2} - x + C \)

\( y = x^3 + 2x^2 - x + C \)

Шаг 2. Использование начального условия.

Используем условие \( y(1) = -2 \). Подставим \( x = 1 \) и \( y = -2 \) в общее решение:

\( -2 = 1^3 + 2 \cdot 1^2 - 1 + C \)

\( -2 = 1 + 2 - 1 + C \)

\( -2 = 2 + C \)

\( C = -4 \)

Шаг 3. Запись частного решения.

Подставим найденное значение \( C = -4 \) в общее решение:

\( y = x^3 + 2x^2 - x - 4 \)

Ответ: \( y = x^3 + 2x^2 - x - 4 \).

4) \( y' = 2 + 2x - 3x^2 \), \( y(-1) = -2 \);
Ответ

Шаг 1. Нахождение общего решения.

Общее решение уравнения \( y' = 2 + 2x - 3x^2 \) находится интегрированием:

\( y = \int (2 + 2x - 3x^2) \,dx = 2x + 2 \cdot \frac{x^2}{2} - 3 \cdot \frac{x^3}{3} + C \)

\( y = 2x + x^2 - x^3 + C \)

Шаг 2. Использование начального условия.

Используем условие \( y(-1) = -2 \). Подставим \( x = -1 \) и \( y = -2 \) в общее решение:

\( -2 = 2(-1) + (-1)^2 - (-1)^3 + C \)

\( -2 = -2 + 1 - (-1) + C \)

\( -2 = -2 + 1 + 1 + C \)

\( -2 = 0 + C \)

\( C = -2 \)

Шаг 3. Запись частного решения.

Подставим найденное значение \( C = -2 \) в общее решение:

\( y = 2x + x^2 - x^3 - 2 \)

Ответ: \( y = 2x + x^2 - x^3 - 2 \).

5) \( y' = e^x \), \( y(1) = 1 \);
Ответ

Шаг 1. Нахождение общего решения.

Общее решение уравнения \( y' = e^x \) находится интегрированием:

\( y = \int e^x \,dx = e^x + C \)

Шаг 2. Использование начального условия.

Используем условие \( y(1) = 1 \). Подставим \( x = 1 \) и \( y = 1 \) в общее решение:

\( 1 = e^1 + C \)

\( C = 1 - e \)

Шаг 3. Запись частного решения.

Подставим найденное значение \( C = 1 - e \) в общее решение:

\( y = e^x + 1 - e \)

Ответ: \( y = e^x + 1 - e \).

6) \( y' = e^{-x} \), \( y(0) = 2 \).
Ответ

Шаг 1. Нахождение общего решения.

Общее решение уравнения \( y' = e^{-x} \) находится интегрированием:

\( y = \int e^{-x} \,dx = -e^{-x} + C \)

Шаг 2. Использование начального условия.

Используем условие \( y(0) = 2 \). Подставим \( x = 0 \) и \( y = 2 \) в общее решение:

\( 2 = -e^{-0} + C \)

\( 2 = -e^0 + C \)

\( 2 = -1 + C \)

\( C = 3 \)

Шаг 3. Запись частного решения.

Подставим найденное значение \( C = 3 \) в общее решение:

\( y = -e^{-x} + 3 \) или \( y = 3 - e^{-x} \)

Ответ: \( y = 3 - e^{-x} \).

Что применять при решении

Формула пути (перемещения) через интеграл

Путь S, пройденный телом за промежуток времени от t₁ до t₂, если задана функция скорости v(t), находится как определённый интеграл от функции скорости.
\( S = \int_{t_1}^{t_2} v(t) \,dt \)

Решение простейшего дифференциального уравнения первого порядка

Дифференциальное уравнение вида y' = f(x) решается интегрированием обеих частей. Общее решение y = ∫ f(x) dx + C. Для частного решения константа C находится из начальных условий y(x₀) = y₀.
\( y = \int f(x) \, dx + C \)

Закон Гука

Сила F, необходимая для растяжения/сжатия пружины на длину x, пропорциональна этой длине, где k — коэффициент жёсткости пружины.
\( F = k x \)

Формула для работы при растяжении/сжатии пружины

Работа A, затраченная для растяжения или сжатия пружины на длину x от нерастянутого состояния, определяется формулой, где k — коэффициент жёсткости пружины.
\( A = \frac{k x^2}{2} \)

Дифференциальное уравнение гармонических колебаний

Уравнение второго порядка, описывающее гармонические колебания. Проверить решение можно, подставив функцию и её вторую производную.
\( y'' + \omega^2 y = 0 \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа § 59

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 10
Параграф
§ 59 — Применение производной и интеграла к решению практических задач
Учебник
Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы
Автор
Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год
2025

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.