Функции комплексного переменного и операционное исчисление
..pdf1.10. a) f (t) sh7t |
sin 2t ; б) |
f (t) t2 cost ; |
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в) |
f (t) e 2t |
cos 4t ; г) |
f (t) t |
2 sin 2t ; д) f (t) |
cost |
. |
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t |
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1.11. a) f (t) ch(7t 8) ; б) f (t) e3t |
cost ; в) f (t) e 2t sh4t ; |
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г) |
f (t) t3 |
cos 2t ; д) f (t) |
sin t |
. |
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t |
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1.12. a) f (t) t2 |
cos3t ; б) f (t) et |
sin 2t ; |
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в) |
f (t) ch2t sin 5t ; г) f (t) t2 |
e3t ; д) |
f (t) |
cost |
. |
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t |
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1.13. a) f (t) t2 |
e3t ; б) f (t) cos2 t ; в) f (t) t sh2t ; |
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г) |
f (t) e2t |
cos3t ; д) |
f (t) sin 2t . |
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t |
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1.14. a) |
f (t) e 2t |
ch5t ; б) f (t) t2 |
sin t ; в) |
f (t) |
1 |
e2t |
; |
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et |
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г) |
f (t) t sin 3t ; д) f (t) |
e2t |
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t2 |
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1.15. a) f (t) t cost t2 ; б) f (t) t |
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e2t ; |
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в) |
f (t) сh2t cos3t ; г) |
f (t) t |
2 et ; д) |
f (t) et . |
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t2 |
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1.16. a) f (t) ch2t cos 2t ; б) f (t) t2 et ; в) f (t) t cost t2 ;
г) f (t) t e2t ; д) f (t) (t 2)7 . |
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1.17. a) f (t) |
1 |
e2t |
; б) f (t) t2 et ; в) f (t) e 2t cos3t ; |
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tet |
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г) f (t) t |
2 sin t ; д) f (t) cos 2t . |
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t |
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1.18. a) f (t) t sh3t ; б) f (t) e2t cos3t ; в) f (t) t2 |
e3t ; |
||||
г) f (t) cos2 t ; д) f (t) (t 2)3 . |
|
||||
1.19. a) f (t) ch2t sin 5t ; б) f (t) t2 et ; в) f (t) t2 |
cos3t ; |
||||
г) f (t) et sin 2t ; д) f (t) e2t . |
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t2 |
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81
1.20. a) f (t) e 2t |
sh4t ; б) f (t) t3 cos 2t ; в) f (t) sh(7t 2) ; |
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г) |
f (t) e3t |
cos 2t ; д) |
f (t) et . |
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t |
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1.21. a) f (t) e 2t |
cos 4t ; б) f (t) t2 sin 2t ; |
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в) |
f (t) sh2t sin 7t ; г) |
f (t) t2 cost ; д) f (t) |
sin t |
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t |
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1.22. a) f (t) cos2 7t ; б) f (t) |
t2 1 |
; в) |
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f (t) t sin(t 3) ; |
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et |
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г) |
f (t) e2t |
cos3t ; д) |
f (t) sin 2t . |
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|
t |
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1.23. a) f (t) t sin 6t ; б) f (t) t e2t ; в) |
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f (t) e3t t2 ; |
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г) |
f (t) t3 cost ; д) f (t) sin 2t . |
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sh2t |
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|
t |
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1.24. a) f (t) |
; б) f (t) t2 |
cost ; в) |
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f (t) t ch2t ; |
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e3t |
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cost |
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г) |
f (t) et sin(t 1) ; д) |
f (t) |
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t |
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1.25. a) |
f (t) |
e 2t |
sin(2t 2) |
; б) f (t) t |
5 |
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cos 4t ; |
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e2 |
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sin t |
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в) |
f (t) et t3 ; г) f (t) cos2 3t ; д) |
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f (t) |
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t |
1.26. a) f (t) (2t 2)7 ; б) f (t) sin2 t ; в) f (t) sht cos3t ;
г) |
f (t) t sin(t 2) ; д) f (t) |
et |
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t2 |
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1.27. a) f (t) |
e5t e3t |
; б) f (t) t3 |
sin t ; в) f (t) (t 7)3 ; |
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et |
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2 |
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г) |
f (t) e2t sin 2t ; д) f (t) |
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t2 |
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1.28. a) f (t) cos(7t 2) ; б) f (t) t2 e3t ; в) |
f (t) sin2 2t ; |
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г) |
f (t) t cos 2t ; д) f (t) |
et |
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. |
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|
t |
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82
1.29. a) f (t) t3 |
e 3t ; б) f (t) t cost ; в) f (t) sh(2t 5) ; |
||||
г) f (t) t2 |
cos 2t ; д) |
f (t) et (t 2)2 . |
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1.30. a) f (t) |
cos7t cos 2t |
; б) f (t) t sin t ; |
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et |
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в) f (t) t2 |
sin 2t ; г) |
f (t) t e 3t ; д) f (t) |
sin t |
. |
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t |
Задача 2. Найти оригинал по заданному изображению.
2.1. |
а) F( p) |
21 3 p |
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; б) |
F( p) |
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13 p 25 |
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( p 1)( p2 4 p |
13) |
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( p 2)( p2 4 p 3) |
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2.2. |
а) |
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5 3 p |
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б) |
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3 p 12 |
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F( p) |
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; |
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F( p) |
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( p 1)( p2 2 p 10) |
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( p 1)( p2 2 p 5) |
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2.3. |
а) |
F( p) |
4 p 3 |
; |
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б) |
F( p) |
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1 p2 |
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( p 1)(11p 6) |
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p2 ( p2 1)2 |
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2.4. |
а) |
F( p) |
7 p 6 |
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б) |
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4 p2 3 p 4 |
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F( p) |
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( p 3)( p2 4) |
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( p2 1)( p2 4) |
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2.5. |
а) |
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3 p 10 |
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б) |
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4 8 p |
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F( p) |
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; |
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F( p) |
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p3 6 p2 10 p |
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( p 3)( p2 2 p 5) |
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2.6. |
а) |
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11 p |
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б) |
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1 2 p |
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F( p) |
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F( p) |
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( p 2)( p2 2 p 5) |
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( p 1)( p2 2 p 2) |
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2.7. |
а) |
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2 3 p |
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б) |
F( p) |
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5 p |
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F( p) |
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( p 2)( p2 2 p 2) |
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p3 2 p2 2 p |
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2.8. |
а) |
F ( p) |
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9 4 p |
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б) |
F( p) |
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p |
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( p 1)( p2 6 p 10) |
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( p2 1)( p2 2) |
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2.9. |
а) F( p) |
7 p 4 |
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; б) |
F( p) |
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|
19 9 p |
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( p 3)( p2 2 p 2) |
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( p 1)( p2 6 p 10) |
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2.10. а) |
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б) |
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14 5 p |
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3 p |
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F( p) |
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; |
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F( p) |
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( p 1)( p2 4 p 5) |
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( p 2)( p2 4) |
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83
2.11.а)
2.12.а)
2.13.а)
2.14.а)
2.15.а)
2.16.а)
2.17.а)
2.18.а)
2.19.а)
2.20.а)
2.21.а)
2.22.а)
2.23.а)
2.24.а)
F( p) |
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10 |
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; б) |
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( p 1)( p2 4 p 5) |
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|||||||||||
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F( p) |
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|
5 p 9 |
; |
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б) |
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p3 2 p2 3 p |
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б) |
||||||||
F( p) |
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6 p |
2 |
6 p 5 ; |
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p3 p2 |
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F( p) |
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4 p 8 |
; |
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б) |
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|
p4 4 p2 |
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F( p) |
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2 p |
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; б) |
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( p 1)( p2 4 p 5) |
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F( p) |
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1 |
; |
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б) |
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p5 p3 |
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F( p) |
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|
5 p |
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б) |
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p3 2 p2 5 p |
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F( p) |
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7 p 2 |
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; б) |
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( p 1)( p2 |
6 p |
10) |
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F( p) |
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|
2 |
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; б) |
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( p 1)( p2 2 p 2) |
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F( p) |
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10 p |
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б) |
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p3 2 p2 5 p |
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F( p) |
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3 p |
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( p 1)( p2 4 p 5) |
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F( p) |
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19 9 p |
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; б) |
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( p 1)( p2 |
6 p |
10) |
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F( p) |
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p |
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б) |
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( p2 1)( p2 2) |
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F( p) |
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5 p |
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; б) |
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( p 2)( p2 2 p 2) |
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F( p) |
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10 p |
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p3 2 p2 5 p) |
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F( p) |
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2 |
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( p 1)( p2 |
2 p 2) |
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F( p) |
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7 p 2 |
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( p 1)( p2 6 p 10) |
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F( p) |
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5 p |
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p3 2 p2 5 p |
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F( p) |
1 |
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p3 1 |
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F( p) |
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2 p |
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( p 1)( p2 |
4 p 5) |
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F( p) |
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4 p 8 |
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p4 4 p2 |
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F( p) |
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6 p2 6 p 5 |
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p3 p2 |
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F( p) |
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5 p 9 |
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p3 2 p2 3 p |
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F( p) |
10 |
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( p 3)( p2 |
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6 p 10) |
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2 3 p |
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p3 2 p2 2 p |
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2.25. а) |
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( p 1)( p2 2 p 2) |
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2.26. а) F( p) |
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4 8 p |
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3 p 10 |
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( p 3)( p2 2 p 5) |
p3 6 p2 10 p |
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2.27. а) |
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( p 1)(11p 6) |
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5 3 p |
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( p 1)( p2 2 p 10) |
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( p 1)( p2 2 p 5) |
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2.30. а) |
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13 p 25 |
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21 3 p |
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( p 2)( p2 |
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Задача 3. Решить задачу Коши для дифференциального уравнения.
3.1.x '' x' x t ; x(0) 1, x'(0) 3 .
3.2.x '' x' 2x e t ; x(0) 1, x '(0) 0 .
3.3.x '' 9x sht ; x(0) 1, x '(0) 3 .
3.4. x '' 3x ' 2x 2et ; x(0) 1, x'(0) 0 .
3.5.x '' x 4sin t ; x(0) 1, x '(0) 2 .
3.6.x '' x 2cost ; x(0) 0, x'(0) 1 .
3.7.x '' 2x' et ; x(0) 0, x '(0) 0 .
3.8. |
x '' 3x ' 10x 1cos3t ; x(0) 1, x'(0) 1. |
3.9. |
x '' 2x ' 10x 2e t ; x(0) 5, x'(0) 1 . |
3.10. |
x '' 4x 3sin t ; x(0) 2, x'(0) 3. |
3.11. |
x '' 3x ' 2x 12e3t ; x(0) 2, x '(0) 6 . |
3.12. |
x '' 4x' 4x e2t ; x(0) 1, x'(0) 2 . |
3.13.x '' 4x 4e2t ; x(0) 1, x'(0) 2 .
3.14.x '' x' 6x 2 ; x(0) 1, x'(0) 0 .
85
3.15.x '' 4x 8sin 2t ; x(0) 3, x '(0) 1 .
3.16.2x '' 5x ' 29cost ; x(0) 1, x '(0) 0 .
3.17. |
x '' 2x' 3x 2t ; |
x(0) 1, x'(0) 1. |
3.18. |
2x '' 3x ' x 3et |
; x(0) 0, x'(0) 1 . |
3.19. |
x '' 3x' 2x et ; |
x(0) 1, x '(0) 1. |
3.20. |
x '' 4x' 29x e 2t ; x(0) 0, x'(0) 1 . |
3.21.x '' x sht ; x(0) 2, x '(0) 1.
3.22.x '' 2x' sin 2t , x(0) 2, x '(0) 4 .
3.23.2x '' x ' sin 3t ; x(0) 2, x '(0) 1.
3.24.x '' 2x ' 2 et ; x(0) 1, x'(0) 2 .
3.25. x '' 9x sin t cost ; x(0) 3, x '(0) 2 .
3.26.x '' x' x 7e2t ; x(0) 1, x'(0) 4 .
3.27.x '' x cos3t ; x(0) 1, x'(0) 1.
3.28.x '' x' t ; x(0) 0, x '(0) 2 .
3.29.x '' x' t2 ; x(0) 0, x'(0) 1 .
3.30.x '' x 6e t ; x(0) 3, x '(0) 1.
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Задача 4. Найти оригинал изображения |
F1 ( p) F2 ( p) , ис- |
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пользуя теорему умножения. |
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4.12.а)
4.13.а)
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1 |
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; |
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p2 |
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p |
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7 |
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1 |
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2 |
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F |
1 |
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, |
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F |
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1 |
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; |
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p |
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p2 16 |
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1 |
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|
2 |
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F |
1 |
|
|
, |
|
F |
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1 |
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|
; |
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p2 |
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p |
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2 |
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1 |
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2 |
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F |
1 |
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, |
|
F |
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1 |
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; |
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p2 |
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p |
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4 |
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1 |
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2 |
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F1 |
1 |
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, |
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F2 |
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1 |
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; |
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p |
3 |
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p 2 |
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F |
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1 |
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, |
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F |
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1 |
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; |
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p2 9 |
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p2 |
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1 |
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|
2 |
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F |
1 |
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, |
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F |
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3 |
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; |
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p2 |
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p |
2 9 |
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1 |
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|
2 |
|
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F |
1 |
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, |
|
F |
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|
p |
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; |
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p2 |
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p |
2 1 |
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1 |
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2 |
|
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б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
F |
1 |
|
, |
F |
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1 |
. |
|
|
|
|||||||
p2 |
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p |
8 |
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||||||||||||
1 |
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2 |
|
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|||||||
F |
1 |
|
, |
F |
|
|
|
p |
|
. |
|
|||||||
p2 |
|
p2 1 |
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1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
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F |
1 |
|
, |
F |
|
|
3 |
|
|
. |
|
|||||||
p2 |
|
p2 9 |
|
|||||||||||||||
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
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F |
1 |
|
, |
F |
|
|
|
p |
|
. |
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|||||||
p2 |
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p2 4 |
|
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1 |
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2 |
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F |
1 |
|
, |
F |
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1 |
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|
. |
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|||||||
p2 |
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p |
11 |
|
||||||||||||||
1 |
|
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2 |
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F1 |
|
|
1 |
|
, |
F2 |
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|
1 |
|
|
|
. |
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p |
7 |
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p |
8 |
||||||||||||||
|
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|||||||||||
F |
1 |
|
, |
|
F |
|
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4 |
. |
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||||||||
p |
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p2 |
4 |
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1 |
|
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2 |
|
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F |
1 |
|
, |
F |
|
|
1 |
. |
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p2 |
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p |
3 |
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1 |
|
|
|
2 |
|
|
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|
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|||||||
F |
1 |
|
, |
|
F |
|
|
4 |
. |
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p |
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p2 |
9 |
|
|||||||||||||
1 |
|
|
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2 |
|
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|
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|||||||
F |
1 |
|
, |
F |
|
|
2 |
. |
|
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p2 |
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p |
3 |
|
|
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||||||||||||
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
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|||||||
F |
1 |
|
, |
F |
|
|
1 |
. |
|
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|||||||
p2 |
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p |
3 |
|
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||||||||||||
1 |
|
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2 |
|
|
|
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|
|||||||
F |
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|
1 |
|
, |
F |
|
|
1 |
. |
||||||||
|
|
|
|
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|
|
|
|||||||||||
1 |
p |
7 |
|
2 |
|
|
p 8 |
|
||||||||||
|
|
|
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|
|
Задача 5. Найти изображение по заданному оригиналу.
5.1. |
f (t) cht sin 2t t |
2e d e3t |
1 sin(t 2) 1(t 2) . |
|||
|
0 |
|
|
t |
|
|
5.2. |
f (t) cos2 4t t8e2t |
|
sin t |
1(t 5) . |
||
t |
||||||
|
|
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|
|
88
5.3. f (t) t 2 sin d (t 2) cost et 1 1(t 1) sh2t e3t .
0
5.4.f (t) cos2 4t t8 e2t sint t 1(t 5) .
5.5.f (t) t e2( t ) 2d 5chat cos at 3 1(t a) et a .
|
0 |
|
|
|
|
|
|
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5.6. |
f (t) 4t3 |
2t sh3t cos(t 1) 1(t 1) t |
sin d . |
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|
|
|
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|
|
|
0 |
|
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5.7. |
f (t) t |
2e3( t ) d sin2 t t5 e3t |
et 2 1(t 2) . |
|
||||||||
|
0 |
|
|
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|
|
|
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|
|
|
t |
|
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|
|
e 3t |
1 |
|
|
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||
5.8. |
f (t) |
cos d sh2t cos 2t |
sin(t 2) |
1(t 2) . |
||||||||
|
t |
|
||||||||||
|
0 |
|
|
sin t |
|
|
|
|
|
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5.9. |
f (t) e |
3t |
|
1(t 2) sh(t 2) |
5t cost . |
|
||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
5.10. f (t) et sht 2t cos 2t e3(t 1) 1(t 1) t 2et d .
|
|
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|
|
|
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|
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|
|
0 |
|
5.11. |
f (t) |
1 et |
ch(t 1) 1(t 1) t |
sin(t ) cos d te 3t . |
|||||||||||
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
5.12. |
f (t) e2t |
sin t |
2ch(t 1) 1(t 1) 3 t |
2e d t sin t . |
|||||||||||
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
5.13. |
f (t) |
e2t |
1 |
e 2t cht 3t cos 2t et 1(t ) . |
|||||||||||
t |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||
5.14. |
f (t) 1(t 1)cos(t 1) t sht |
1 e t |
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|
|||||||||||||||
te |
2t sin(t ) cos d . |
||||||||||||||
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
0 |
|||
5.15. |
f (t) |
et sin 3t |
(2t |
4 |
1) e |
2t |
1(t |
) ch(t ) |
|||||||
|
t |
|
|
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||||||||||
|
|
|
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t (t )3 cos3 d .
0 |
|
|
|
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|
1 e 3t |
|
|
t |
|
|
|
5.16. f (t) |
t sh2t e |
2t |
cos3t (t ) |
4 |
cos 2 d . |
||
te |
t |
|
|
||||
|
|
|
|
0 |
|
|
89
|
|
|
1 e 2t |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
||
5.17. |
f (t) cos2 4t |
sh(t |
1) 1(t 1) 3 e2(t ) sin d . |
||||||||||||
|
t |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
||
5.18. |
f (t) t |
3 e3(t ) d t sin 3t sh2t cos3t et 1 |
1(t 1) . |
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|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
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|
|
|
|
|
1 e 2t |
|
t |
|
|
|
|||
5.19. |
f (t) 5e2t cos5t 4t3 e 3t |
|
3 |
sh(t )d . |
|||||||||||
t |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
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|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
t |
|
|
||
5.20. |
f (t) 1(t 1)sin(t 1) t sin 2t cht e |
|
e sin(t )d . |
||||||||||||
2 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|||
5.21. |
f (t) sht sin 3t |
2 t cost e3(t 1)1(t 1) |
|
t |
(t )2 cos d . |
||||||||||
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||
5.22. |
f (t) sh2t cos3t t sh2t sh(t 1) 1(t 1) 3t |
2 et d . |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
5.23. |
f (t) e3t sin 2t |
|
1(t 2) ch(t 2) t cost t |
sin d . |
|||||||||||
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
5.24. |
f (t) et sin 2t et 2 1(t 2 ) t |
cos3t sin 2d . |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5.25. |
f (t) 1 cost e3t sh2t t |
3 sin(t )d e (t 1) 1(t 1) . |
|||||||||||||
|
|
t |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.26. f (t) cht cos 2t t 2
0
5.27. f (t) t 6 e2 d 3t
0
e (t ) d |
1 cost |
sin 2(t 1) 1(t 1) . |
|
t |
|
sin 2t ch3(t 2) 1(t 2) .
5.28. f (t) t cht t 3 e 2 d sin 2(t ) 1(t ) .
0
5.29. |
f (t) t cos3t 2ch2(t 1) 1(t 1) t |
2 cos(t |
|
|
|
0 |
|
5.30. |
f (t) t |
(t )2 sin d ch(t 2) 1(t 2) e t |
|
|
0 |
|
|
)d .
sin 3t . t
90