Файл: Шелковников Ф.А. Сборник упражнений по операционному исчислению учебное пособие для студентов вузов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 155

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

2)

-----------------.

 

 

 

 

 

 

'

а2 + £ 2

 

 

 

 

 

 

3)

Р е ш е н и е .

Используем формулу

 

 

 

 

 

| f ( x )

d* = <?

(0),

 

 

 

v

Sin.*

 

 

 

 

полагая / ( * ) =

-------- <г-

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

? ( р ) =

dp

 

1

ср (0) =

т.

 

----------==

arct g— ;

-—■

 

 

 

р ъ + \

5

р

Y v '

2

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

Sin X

 

It

 

 

 

 

 

-------- d x = — .

 

 

 

 

 

x

 

2

 

 

4)

arctg — .

 

 

 

 

 

 

63

5) У к а з а н и е . В изображении функции sin Зх cos

-(sin 5дг + sin х), заменить р на 4.

51

6) 290

97. 1) Р е ш е н и е . Согласно формуле Парсеваля:

оосо

J -/(•*') Ф(■*) fix = J g (х) tf (х) dx,

оо

где f ( p ) - ^ f ( x ) и ф(/>)-г* .?(-*), имеем

175


 

f ( x )

=

cos ax — cos bx,

9 ( p ) ~

p 2 + a2

 

p2 +

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф (p) — —

,

a ( x ) = l .

Поэтому

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos a x — cos bx

 

 

x

 

x

\

d x =

b

J

 

x

 

■d x

----------- +

------------ -

In

 

 

 

6

x 2 + a?

x 2 + b2 J

 

 

a

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

Р е ш е н и е .

Полагая

e

2ax2e

+

e 26ж =

/( х ) ;

 

1

=<K/0 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получим:

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 +

 

■; g (x) =

x .

 

 

 

p +

2a

p 4

a +

p 4 2a

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e - a x _

e —bx N 2

 

 

x

 

2x

 

 

 

d x —

 

 

 

 

d x —

: 4 2a

x + a + b

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4 2b

 

 

 

 

 

In

(2a)2a (2b)2b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( a + b f a+b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

Р е ш е н и е , sin x-cos ax = yj-[sin (я +

0 x + s in (1 — а )х ].

Полагая / ( x ) — sin x cos ax;

 

i

получим:

 

ф ( р ) = — ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 -f a

 

4

 

 

. ? W

=

1.

 

 

 

2

!_P2 +

(1 +

 

p2 4

(1 — a)

 

 

 

a)2

176


Следовательно,

если | а \

< 1:

sin х cos ах

1

1 + а

--------------— dx

Х2 +

dx -

О

(1 +Я)3 у-JfS + (1 —Я)2

О

 

Если | а | — 1,

то (см. пример 96 — 3)

Р

sin х cos х

1

р

sin

l r

 

-----------jc

d x =

\ ----------

x

d x ~ ■

'

2

.1

2

o

 

 

о

 

 

sin z т.

\ ---------

dz — —

z

4

0

Если j a | > 1 , то

получим:

 

sin x cos ax

arctg

arc tg ;

■d x -

 

1 + .a

Таким образом,

 

 

 

i

~

если | я | < 1,

sin x cos ax

d x = .

4)a In a.

5)T -

6)— (2 — а):

sin2_r cos ax ~ — 2

7) Р е ш е н и е .

если | я | = 1,

f 0, если | a \ > 1.

У к а з а н и е .

cos ax — —- cos (2 — a ) x — — cos (2 + a) x,

4

4

Полагая f ( x ) ~ x s,

1

'b(p) —

 

(P + a?

177


получим

 

3!

x

i g — a X

ч(р) =

 

 

 

 

4!

Следовательно,

 

 

 

 

 

х 3 d x

 

- а х d x

-

(х + o f

 

 

\ \

8) У it ( У Ь — У а ) .

Ук а з а н и е . Положить х2— t.

Ь+ 1

9)

 

 

a -f~ 1

 

 

 

 

У к а з а н и е .

Положить In х=

t.

 

10)

 

+ 1).

 

 

 

У к а з а н и е .

Положить x2=t.

 

 

11)

1

+

26 + 2

 

 

In — -------z — .

 

 

 

2

я2 +

+ 2

 

 

 

У к а з а н и е . Положить In х=

t,

 

12)

r-b

 

 

 

 

- У ат<

 

 

 

У к а з а н и е .

Положить х= у

г

 

13)

Полагая f ( x ) = / 0(*) cos х , ф ( р ) = ' — ,

получим:

 

 

 

 

Р

 

 

 

У р2 + 1

 

 

178


Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

^ [Л>(-*0 — cos*]

d x

 

 

 

 

 

dp = In 2 .

= W -

 

 

 

 

о

 

oJ

\

V ja

+ 1

p2 + l

 

14) Р е ш е н и е .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2л—I

 

 

 

2л—5

 

 

 

■*

 

J 2л—1

( * )

 

 

 

 

 

 

. 2

 

 

^

J in—1 (x ) d x =

^

 

 

d x =

/4.

 

 

*2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2л—1

 

 

 

 

 

 

 

/(■*) =

■*

2 ^ 2„ -

l W

^

— -------- = у(У>

 

(см. пример 34),

 

 

 

 

 

(p*+

1)"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'K/0 = — Г "-

 

S ( x ) = x .

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

2л —1

 

 

 

 

 

2л—3

 

А = 2

2

(я — 1)!

Г

дга'дг

_

2

2 (я — 2)!

 

 

У и

J (х3

 

у я

 

 

0 ^

+

 

 

98. 1) Р е ш е н и е .

Используем

частичный случай теоремы Эфроса:

^У о(У -*2- < 2 )/(< ) dt<i-

 

 

-ср (У /Р +

l)-

о

 

 

 

 

V Р-

'

 

 

В нашем

случае /(.« ) =

1;

 

ср(р):

9 ( V Р2 + 1 ) =

I V + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

179