Касательно первого задания, я не люблю решать подобные системы методом их сведения к дифф. уравнению более высокого порядка... Я предпочитаю метод собственных значений и собственных векторов матрицы системы... Тогда
- матрица системы
Найдем собственные значения:
![\lambda^2-2\lambda+10=0 \lambda^2-2\lambda+10=0](https://tex.z-dn.net/?f=+%5Clambda%5E2-2%5Clambda%2B10%3D0+)
![\lambda=1\pm 3i \lambda=1\pm 3i](https://tex.z-dn.net/?f=+%5Clambda%3D1%5Cpm+3i+)
Т.е. это пара комплексно сопряженных чисел, достаточно найти собственный вектор отвечающий одному из них, к примеру тому что с плюсом:
- наш СВ
Далее, общее решение исходной системы записывается в виде
![\left[\begin{array}{ccc}x(t)\\y(t)\end{array}\right] =C_1*Re( \left[\begin{array}{ccc}i\\1\end{array}\right] *e^{(1+3i)*t)})+C_2*Im( \left[\begin{array}{ccc}i\\1\end{array}\right] *e^{(1+3i)*t)}) \left[\begin{array}{ccc}x(t)\\y(t)\end{array}\right] =C_1*Re( \left[\begin{array}{ccc}i\\1\end{array}\right] *e^{(1+3i)*t)})+C_2*Im( \left[\begin{array}{ccc}i\\1\end{array}\right] *e^{(1+3i)*t)})](https://tex.z-dn.net/?f=+%5Cleft%5B%5Cbegin%7Barray%7D%7Bccc%7Dx%28t%29%5C%5Cy%28t%29%5Cend%7Barray%7D%5Cright%5D+%3DC_1%2ARe%28+%5Cleft%5B%5Cbegin%7Barray%7D%7Bccc%7Di%5C%5C1%5Cend%7Barray%7D%5Cright%5D+%2Ae%5E%7B%281%2B3i%29%2At%29%7D%29%2BC_2%2AIm%28+%5Cleft%5B%5Cbegin%7Barray%7D%7Bccc%7Di%5C%5C1%5Cend%7Barray%7D%5Cright%5D+%2Ae%5E%7B%281%2B3i%29%2At%29%7D%29+)
Откуда
![\left[\begin{array}{ccc}x(t)\\y(t)\end{array}\right] = C_1*e^t*\left[\begin{array}{ccc}-Sin(3t)\\Cos(3t)\end{array}\right] + C_2*e^t*\left[\begin{array}{ccc}Cos(3t)\\Sin(3t)\end{array}\right] \left[\begin{array}{ccc}x(t)\\y(t)\end{array}\right] = C_1*e^t*\left[\begin{array}{ccc}-Sin(3t)\\Cos(3t)\end{array}\right] + C_2*e^t*\left[\begin{array}{ccc}Cos(3t)\\Sin(3t)\end{array}\right]](https://tex.z-dn.net/?f=+%5Cleft%5B%5Cbegin%7Barray%7D%7Bccc%7Dx%28t%29%5C%5Cy%28t%29%5Cend%7Barray%7D%5Cright%5D+%3D+C_1%2Ae%5Et%2A%5Cleft%5B%5Cbegin%7Barray%7D%7Bccc%7D-Sin%283t%29%5C%5CCos%283t%29%5Cend%7Barray%7D%5Cright%5D+%2B+C_2%2Ae%5Et%2A%5Cleft%5B%5Cbegin%7Barray%7D%7Bccc%7DCos%283t%29%5C%5CSin%283t%29%5Cend%7Barray%7D%5Cright%5D+)
Что и будет ответом (если я не ошибся в расчетах)
Во втором задании удобно нарисовать график всех этих функций (прикр. файлы). Из него видно, что на отрезке от 0 до 4 по оси x нужная область ограничена снизу кривой
, сверху прямой
Тогда исходный интеграл запишется как
где ![a= \sqrt{x} ,b=6-x a= \sqrt{x} ,b=6-x](https://tex.z-dn.net/?f=a%3D+%5Csqrt%7Bx%7D+%2Cb%3D6-x)
(из-за кривобокости Latex я не смог вписать их в двойной интеграл напрямую)