1. Wyznaczyć rozwiązania ogólne , jeżeli wiadomo, że wskazane funkcje tworzą ich układy fundamentalne.
(a) (x − 1)y00− xy0+ y = (x − 1)2, y1(x) = x, y2(x) = ex.
(b) y00ctg x + 2y0 + (2 tg x + ctg x)y = cos2x, y1(x) = cos x, y2(x) = x cos x.
(c) x2y00− 4xy0+ 6y = x424, y1(x) = x2, y2(x) = x3. 2. Rozwiązać metodą uzmienniania stałych.
(a) 2y00+ 4y0− 6y = 3.
(b) y00+ y0− 2y = x2. (c) y00− y0 = 1+eexx. (d) y00+ y = tg x.
(e) y00+ 4y0+ 4y = e−2xln x.
(f) y00+ y = sin12x.
3. Rozwiązać metodą przewidywania.
(a) y00+ y = x + 1.
(b) y00+ 2y0+ 1 = x2− x.
(c) y00+ 4y = x4− x2+ 3.
(d) 2y00− 3y0 = x2+ 1.
(e) y00+ y0 = 4x3− 3x2.
4. Rozwiązać metodą przewidywania.
(a) y00+ y0− 2y = e−x.
(b) 2y00− 5y0+ 2y = 2(x + 2)ex. (c) 4y00+ 4y0+ y = e−12x.
(d) y00+ y0− 2y = ex.
(e) y00+ 2y0+ y = (x + 1)e−x. (f) y00− 2y0 = (x2 + x + 1)e−2x. (g) y00+ 4y = (x3− x2)e2x.
5. Rozwiązać metodą przewidywania.
(a) y00+ y0− 2y = cos x + 2 sin x.
(b) y00+ 2y0+ y = 4 cos 2x.
1
(c) 4y00+ 9y = −2 sin 3x.
(d) y00+ y = sin x.
(e) y00+ 4y = cos 2x.
(f) 9y00+ y = cosx3 − 2 sinx3.
6. Rozwiązać rozbijając na dwa równania.
(a) y00− 2y0+ y = 2 + sin x.
(b) y00+ 2y0 = 2x + sin x.
(c) y00+ 5y0+ 6y = cos x + 6e−2x. (d) y00− 2y0 = x(1 + e2x).
(e) y00− 2y0+ 5y = 10 sin x + 17 sin 2x.
(f) y00+ 4y0+ 4y = 2e−2x+ (36x2− 12x − 10)e4x. Odpowiedzi.
1.
(a) y = C1x + C2ex− (x2+ x + 1).
(b) y = (C1 + C2x) cos x − sin x cos x.
(c) y = C1x2+ C2x3+ x14. 2.
(a) y = C1e−3x+ C2ex− 12.
(b) C1ex+ C2e−2x −14(2x2+ 2x + 3).
(c) C1+ C2ex+ (x − ln(ex+ 1))ex− ln(ex+ 1).
(d) C1cos x + C2sin x − cos x ln |1+sin xcos x |.
(e) [C1+ C2x + 34x2(2 ln x + 1)]e−2x. (f) C1cos x + C2sin x + cos x ln | tgx2| − 1.
3. (a) C1cos x + C2sin x + x − 1.
(b) e−x(C1+ C2x) + x2− 5x + 8.
(c) C1cos 2x + C2sin 2x + 0.25x4− x2+ 1.25.
(d) C1+ C2e1.5x− x93 − 2x92 −1827.
(e) C1+ C2e−x + x4− 5x3+ 15xx2− 30x.
4. (a) C1exC2e−x− e−x2 .
2
(b) C1e2x+ C2e0.5x− 2xex. (c) e0.5x(C1+ C2x + x82).
(d) C1ex+ C2e−2x +x3ex. (e) (C1+ C2x +x3+3x6 2)e−x.
(f) C1e2x+ C2+ 641(8x2+ 20x + 21)e−2x. (g) C1cos 2x + C2sin 2x + 4x3−10x322+7x−1e2x. 5. (a) C1ex+ C2e−2x− 12(cos x + sin x).
(b) e−x(C1+ C2x) −251(16 sin 2x − 12 cos 2x).
(c) C1cos3x2 + C2sin32x2 − 29sin 3x.
(d) C − 1 cos x + C2sin x − x2 cos x.
(e) C1cos 2x + C2sin 2x + x4sin x.
(f) C1cosx3 + C2sinx3 +x6(3 cosx3 + sinx3).
6. (a) C1ex+ C2xex+ 2 + 12cos x.
(b) C1cos√
2x + C2sin√
2x + x + sin x.
(c) C1e−2x+ C2e−3x+ 6xe−2x+ 101(cos x + sin x).
(d) C1+ C2e2x−14(x2+ x) + 14(x2− x)e2x.
(e) ex(C1cos 2x + C2sin 2x) + cos x + 2 sin x + 4 cos 2x + sin 2x.
(f) C1e−2x+ C2xe−2x + x2e−2x + (x2− x)e4x.
3