微分方程复习题(1)

微分方程复习题(1)
微分方程复习题(1)

常微分方程复习题

一、填空题 1.微分方程0)(22=+-+x y dx

dy dx dy n 的阶数是____________. 答:1

2.形如_ 的方程称为齐次方程. 答:

)(x

y g dx dy = 3.方程04=+''y y 的基本解组是 . 答:cos 2,sin 2x x .

1. 二阶线性齐次微分方程的两个解)(),(21x y x y 为方程的基本解组充分必要条件是 .

答:线性无关(或:它们的朗斯基行列式不等于零) 2. 方程02=+'-''y y y 的基本解组是 . 答:x

x

x e ,e

3. 若()t ?和()t ψ都是()X A t X ''=的基解矩阵,则()t ?和()t ψ具有的关系是 。

4.一阶微分方程0),(),(=+dy y x N dx y x M 是全微分方程的充分必要条件是 。

5. 方程0),(),(=+dy y x N dx y x M 有只含x 的积分因子的充要条件是 。有只含y 的积分因子的充要条件是 。

6. 一曲线经过原点,且曲线上任意一点()y x ,处 的切线斜率为y x +2,则曲线方程为 。

7. 称为n 阶齐线性微分方程。

8. 常系数非齐线性方程()(1)11()n n x n n m y a y a y a y e P x α--'+++=(其中()m P x 是m 次多项式)中,则方程有形如 的特解。

9. 二阶常系数线性微分方程32x

y y y e '''-+=有一个形如 的特解。

10. 微分方程4210y y y ''''''+-=的一般解为 。

9. 微分方程4

230xy y y ''''++=的阶数为 。

10. 若()(0,1,2,

,)i x t i n =为齐次线性方程的n 个线性无关解,则这一齐线性方程的

通解可表为 .

11. 设()x t 为非齐次线性方程的一个特解, ()(0,1,2,

,)i x t i n =是其对应的齐次线性

方程的一个基本解组, 则非齐线性方程的所有解可表为 .

12. 若()(0,1,2,

,)i x t i n =是齐次线性方程()(1)11()()()0

n n n n y a x y a x y a x y --'+++=的n 个解,)(t w 为其朗斯基行列式,则)(t w 满足一阶线性方程 。

答:1()0w a x w '+=

13. 函数 是微分方程02=-'-''y y y 的通解. 14. 方程02=+'-''y y y 的基本解组是 .

15. 常系数方程有四个特征根分别为11,0,1λ=-(二重根),那么该方程有基本解组 .

16. ()Y A x Y '=一定存在一个基解矩阵()x Φ,如果()x ψ是()Y A x Y '=的任一解,那么()x ψ= 。

17.若)(t Φ是()X A t X '=的基解矩阵,则向量函数)(t ?= 是

()()X A t X F t '=+的满足初始条件0)(0=t ?的解;向量函数)(t ?= 是()()X A t X F t '=+的满足初始条件η?=)(0t 的解。

18. 设12(),()X t X t 分别是方程组1()()X A t X F t '=+,2()()X A t X F t '=+的解,则满足方程12()()()X A t X F t F t '=++的一个解可以为 。

19. 设*

X 为非齐次线性方程组()()X A t X F t '=+的一个特解, )(t Φ是其对应的齐次线性方程组()X A t X '=的基解矩阵, 则非齐线性方程组()()X A t X F t '=+的所有解可表为 .

20.方程组()X A t X '=的n 个解12(),(),

,()n X t X t X t 线性无关的充要条件

是 .

21. 若矩阵A 具有n 个线性无关的特征向量12,,

,n v v v ,它们对应的特征值分别是

12,,

,n λλλ,那么矩阵()t ψ= 是常系数线性方程组X AX '=的一个基

解矩阵。

二、单项选择题

1.n 阶线性齐次微分方程基本解组中解的个数恰好是( A )个. (A )n ; (B )n -1; (C )n +1; (D )n +2.

2.一阶线性非齐次微分方程组的任两个非零解之差( C ).

(A )不是其对应齐次微分方程组的解; (B )是非齐次微分方程组的解; (C )是其对应齐次微分方程组的解; (D )是非齐次微分方程组的通解.

3.若)(1x y ?=,)(2x y ?=是一阶线性非齐次微分方程的两个不同特解,则该方程的通解可用这两个解表示为( C ).

(A ))()(21x x ??-; (B ))()(21x x ??+;

(C ))())()((121x x x C ???+-; (D ))()(21x x C ??+. 4.下列方程中为常微分方程的是( )

(A) 2

210x x -+= ; (B) 2

y xy '= ;

(C) 2222u u u t x y

???=+???; (D) 2 y x c =+(c 为常数).

5. 下列微分方程是线性的是( )

(A)2

2

y x y '=+ ; (B)2

x

y y e '+= ; (C)2

0y x '+=; (D)2

y y xy '-=. 6. 方程2232x

y y y x e

-'''++=特解的形状为( )

(A)221x y ax ey -=; (B)221()x

y ax bx c e -=++; (C)2221()x y x ax bx c e -=++; (D)2221()x

y x ax bx c e -=++.

7. 下列函数组在定义域内线性无关的是( )

(A)4,x ; (B)2

,2,x x x ; (C)2

2

5,cos ,sin x x ; (D)2

1,2,,x x . 8. 下列方程中为常微分方程的是( )

(A)2

0t dt xdx +=; (B)sin 1x =;

(C) 1 y x c =++(c 为常数); (D)22220u u

x y

??+=??.

9. 下列微分方程是线性的是( ) (A)2

1y y '=+; (B)

11dy dx xy

=+; (C)2y by cx '+=; (D)4

0y xy '+=. 10. 方程22(cos 2sin )x

y y y e x x x '''-+=+特解的形状为( )

(A) 1[()cos sin ]x

y e Ax B x C x =++;

(B) y e Ax x C x x

1=+[cos sin ];

(C)y e Ax B x Cx D x x

1=+++[()cos ()sin ] ; (D)y xe Ax B x Cx D x x

1=+++[()cos ()sin ]. 11. 下列函数组在定义域内线性无关的是( )

(A)3

1, ,x x ; (B)2

2

2,,x x x ;

(C)21,sin ,cos2x x ; (D)22

5,sin (1),cos (1)x x ++. 12. 下列方程中为常微分方程的是( )

(A)2

2

10x y +-=; (B)2

x y y

'=;

(C)222222u u u x y

???=+???; (D)2

x y c +=(c 为常数).

13. 下列微分方程是线性的是( )

(A)

dy dx y x

=; (B)261y y ''+=; (C)3sin y y x '=+; (D) 2

cos y y y x '+=. 14. 方程2sin y y x ''+=特解的形状为( )

(A) )sin cos (1x B x A x y +=; (B) y Ax x 1=sin ; (C)y Bx x 1=cos ; (D)y Ax x x 12=+(cos sin ). 15. 下列方程中为常微分方程的是( )

(A) 2220x y z +-=; (B)y ce x

=;

(C) 22

u u t x ??=??; (D) y=c 1cos t +c 2sin t (c 1, c 2为常数).

16. 下列微分方程是线性的是( )

(A) ()()x t x f t '-=; (B)3

cos y y x '+=; (C) 2

x y y '''+=; (D)41

3

y y y '+

=. 17. 方程23cos x

y y y e

x -'''-+=特解的形状为( )

(A)y A x B x 1=+cos sin ; (B) y Ae

x

1=-;

(C)y e A x B x x

1=+-(cos sin ); (D)y Axe x x

1=-cos . 18. 下列函数组在定义域内线性无关的是( )

(A)

23,,t t t e e e ; (B) 20,,t t ;

(C) )22cos(),1(sin 12

++t t ,

; (D) 4-t , 2t -3, 6t +8. 19. 下列方程中为常微分方程的是( )

(A) x 3

+1=0; (B)y ce x

=; (C)2

22

0u u a t x

??-=??; (D) 2x

y y e '''+=. 20. 下列微分方程是线性的是( )

(A)221y y x ''+=+; (B)2cos y y x '+=; (C) 2

22y y x '-=; (D) xdx+ydy =0.

21. 方程36916x

y y y e

'''-+=-特解的形状为( )

(A) 31x y Ae =; (B)y Ax e x

123=;

(C) y Axe x 13=; (D)y e A x B x x

1333=+(sin cos ). 22. 下列函数组在定义域内线性无关的是( )

(A)2,,x

x

x

e xe x e ; (B)2

2

2,cos , cos x x ; (C)2

1,2,x ; (D)542

0,,x

x

e x e x . 23. 微分方程y ''-3y '+2y =2x -2e x

的特解y *的形式是 ( )

(A) (ax+b)e x (B) (ax+b)xe x (C) (ax+b)+ce x (D) (ax+b)+cxe x 24. 微分方程230y y y '''--=的通解是y =( ) (A)33x x ++; (B) c x c x

123

+

; (C) c e c e x x 123+-; (D) c e c e x x

123-+. 25. 设y x y x y x 123(),(),()是线性非齐次方程()()()y a x y b x y f x '''++=的特解,则

y c c y x c y x c y x =--++()()()()11211223 ( )

(A) 是所给微分方程的通解; (B) 不是所给微分方程的通解;

(C) 是所给微分方程的特解;

(D) 可能是所给微分方程的通解 也可能不是所给微分方程的通解,但肯定不是特解.

26. 微分方程''+=y y x 421

2

cos 的特解的形式是y=( ) (A) cos2a x ; (B) cos2ax x ;

(C)sin 2cos2a x b x +; (D)sin 2cos2ax x bx x +. 27. 下列方程中为常微分方程的是( )

(A)42

310x x x +-+=; (B) 2

"'y y x +=;

(C) 222222u u u t x y

???=+???; (D)2

u v w =+.

28. 下列微分方程是线性的是( )

(A)2

y xy y x '''++=; (B)2

2

y x y '=+; (C)2

()y xy f x ''-=; (D)3

y y y '''-=. 29.设123(),(),()y x y x y x 是二阶线性非齐次微分方程()()()y P x y Q x y f x '''++=的三个线性无关解,12,c c 是任意常数,则微分方程的通解为( )

(A)11223c y c y y ++; (B)1122123(1)c y c y c c y ++--; (C)1122123()c y c y c c y +-+; (D)1122123(1)c y c y c c y +---. 30. 若连续函数()f x 满足关系式20

()ln 22x t f x f dt ??

=

+ ???

?

,则()f x 为( ) (A)ln 2x e ; (B)2ln 2x e ; (C)ln 2x

e + (D)2ln 2x

e

+.

31. 若3312,x x

y e y xe ==,则它们所满足的微分方程为( )

(A)690y y y '''++=; (B)90y y ''-=; (C)90y y ''+=; (D)690y y y '''-+=.

32. 设123,,y y y 是二阶线性微分方程()()()y p x y q x y f x '''++=的三个不同的特解,且

12

23

y y y y --不是常数,则该方程的通解为( )

(A)11223c y c y y ++ ; (B)1122231()()c y y c y y y -+-+; (C)11232c y c y y ++; (D)112223()()c y y c y y -+-.

33. 设12,y y 是方程()()0y p x y q x y '''++=的两个特解,则1122y c y c y =+(12,c c 为

任意常数)( )

(A)是此方程的通解; (B)是此方程的特解; (C)不一定是该方程的解; (D)是该方程的解.

34. 微分方程1x

y y e '''-=+的一个特解形式为( )

(A)x ae b +; (B)x axe bx +; (C)x ae bx +; (D)x

axe b +. 35. 方程2

2

()(2)0pxy y dx qxy x dy --+=是全微分方程的充要条件是( B )

(A)4,2p q ==; (B)4,2p q ==-; (C)4,2p q =-=; (D)4,2p q =-=-.

36. 表达式2

2

[cos()][cos()3]x y ay dx by x y x dy +++++是某函数的全微分,则( ) (A)2,2a b ==; (B)3,2a b ==; (C)2,3a b ==; (D)3,3a b ==. 37. 方程x

y y y y xe

-''''''+++=是特解*

y 的形式为( )

(A)()x

ax b e

-+; (B)()x

x ax b e -+;

(C)2

()x

x ax b e -+; (D)[()cos 2()sin 2]x

e ax b x cx d x +++.

38. 方程2x

y y y xe '''-+=的特解*

y 的形式为( )

(A) x

axe ; (B)()x

ax b e +; (C)()x

x ax b e +; (D)2

()x

x ax b e +.

39. 已知1cos y wx =与23cos y wx =是微分方程2

0y w y ''+=的解,则1122

y c y c y =+是( )

(A)方程的通解; (B)方程的解, 但不为通解; (C)方程的特解; (D)不一定是方程的解.

40. 方程3232x

y y y x e '''-+=-的特解*

y 的形式为( )

(A) ()x

ax b e +; (B)()x

ax b xe +; (C)()x

ax b ce ++; (D)()x

ax b cxe ++. 41. 方程2232x

y y y x e -'''++=特解的形式为( )

(A) 22x

y ax e

-=; (B)2

2()x

y ax bx c e

-=++;

(C)22()x

y x ax bx c e

-=++; (D)2

2

2()x

y x ax bx c e

-=++.

42. 方程2

613(512)t

x x x e t t '''++=-+特解形状为( )

(A)21()t x At Bt c e =++; (B)1()t

x At B e =+;

(C)1t x Ate =; (D)1t

x Ae =.

43. 方程22cos x

y y y e

x -'''-+=的特解形状为( )

(A)1cos x y A xe -=; (B)1sin x

y A xe -=; (C)1(cos sin )x y e A x B x -=+; (D)1x

y Ae -=.

44. 方程22cos t

x x x te t '''-+=的特解形状为( )

(A)21()cos t x At Bt c e t =++; (B)21()sin t

x At Bt c e t =++;

(C)1(cos sin )t x e A t B t =+; (D)221()cos ()sin t t

x At Bt c e t Dt Et F e t =++++.

45. 方程432422

(22)(3)0y y xy e xy y dx x y e x y x dy +++--=的积分因子为( ) (A)21()x x μ=

; (B)1

()x x

μ=

; (C)41()y y μ=; (D)21()y y μ=. 46. 方程(2)0y

y

e x xy e dy -+=的积分因子为( ) (A)21()x x μ=

; (B) 1

()x x

μ=

; (C)21()y y μ=; (D) 1()y y μ=. 47. 方程2

(3)20x

e y dx xydy ++=的积分因子为( ) (A) 1()x x

μ=

; (B)2()x x μ=; (C) 1()y y μ=; (D) 2

()y y μ=.

48. 方程(1)0y xy dx xdy --+=的积分因子为( ) (A)()x

x e μ=; (B)()x

x e

μ-=; (C)()y y e μ=; (D)()y

y e

μ-=.

49. 方程23

(225)(22)0x y y dx x x dy ++++=的积分因子为( ) (A) 1()x x μ=

; (B)2

1

()1x x μ=+; (C) 1()y y μ=; (D)21()1y y μ=+.

50. 方程3

2

2

2(1)0xy dx x y dy +-=的积分因子为( ) (A) 1()x x μ=

; (B) 21

()x x

μ=; (C) 1()y y μ=; (D) 21()y y μ=.

51. 方程(2cos )0x

x

e dx e ctgx y y dy ++=的积分因子为( )

(A)()sin x x μ=; (B)()cos x x μ=; (C)()sin y y μ=; (D)()cos y y μ=. 52. 方程2

2

()0ydx x y x dy -++=的积分因子为( ) (A)2

1

()x x

μ=

; (B)21()y y μ=; (C)221(,)x y x y μ=+; (D)1(,)x y x y μ=+. 53. 方程3

2

2

2()0y dx x xy dy +-=的积分因子为( ) (A) 2

1

x μ=

; (B)1xy μ=; (C)221x y μ=; (D)21x y μ=.

54. 方程440y y y '''++=的一个基本解组是( ). (A) x

e

x 2,-; (B)x

e

2,1-; (C)x

e

x 22,-; (D)x x

xe e

22,--.

55. 方程23x

y x y e '=-是( ) .

(A)可分离变量方程; (B)齐次方程; (C)全微分方程; (D)线性非齐次方程.

三、证明题

1. 在方程0)()(=+'+''y x q y x p y 中,)(),(x q x p 在),(∞+-∞上连续,求证:若

)(x p 恒不为零,则该方程的任一基本解组的朗斯基行列式)(x W 是),(∞+-∞上的严格单

调函数.

证明: 设)(1x y ,)(2x y 是方程的基本解组,则对任意),(∞+-∞∈x ,它们朗斯基行列式在),(∞+-∞上有定义,且0)(≠x W .又由刘维尔公式 ?=-

x

0d )(0e

)()(x s s p x W x W ,),(0∞+-∞∈x (5分)

)(e

)()(x

0d )(0x p x W x W x s

s p ?='-

由于0)(0≠x W ,0)(≠x p ,于是对一切),(∞+-∞∈x ,有 0)(>'x W 或 0)(<'x W

故 )(x W 是),(∞+-∞上的严格单调函数. (10分) 2.设)(1x y ?=和)(2x y ?=是方程0)(=+''y x q y 的任意两个解,求证:它们的朗斯基行列式C x W ≡)(,其中C 为常数.

证明: 如果)(1x y ?=和)(2x y ?=是二阶线性齐次方程

0)()(=+'+''y x q y x p y 的解,那么由刘维尔公式有 ?=-

x

0d )(0e )()(x t

t p x W x W

现在,0)(≡x p 故有

C x W x W x W x t ==?=-)(e

)()(0d 00x

3.设n n ?矩阵函数)(1t A ,)(2t A 在区间I 上连续,试证明,若方程组X t A dt

dX

)(1=与

X x A dt

dX

)(2=在区间I 上有相同的基本解组,则12()()A t A t =,x I ∈. 证明:因为方程组与X x A dt dX

)(2=在区间I 上有相同的基本解组,所以可设)(t Φ是

其基本解矩阵。从而有:

1()

()(),d t A t t t I dt Φ=Φ∈, 2()

()(),d t A t t t I dt

Φ=Φ∈,

所以

12()()()(),

A t t A t t t I Φ=Φ∈,

又由于)(t Φ是其基本解矩阵,所以0)(det ≠Φt ,即)(t Φ可逆,故

12()()A t A t =,x I ∈.

4.设)(1x y ?=和)(2x y ?=是二阶线性齐次微分方程的两个线性无关解,求证:它们不能有共同的零点.

证明:因)(1x y ?=和)(2x y ?=是两个线性无关解,故它们的朗斯基行列式

0)()()

()()(21

21≠''=x x x x x W ???? (*)

反证。假如它们有共同零点,那么存在一个点0x ,使得 1020()()0x x ??== 于是

0)()(0

0)()()()()(02010201

02010=''=''=

x x x x x x x W ?????? 这与(*)式矛盾.所以它们不能有共同的零点.

5.给定方程32()x x x f t ''''''++=,其中()f t 在t -∞≤≤∞上连续,设12(),()t t ??是上述方程的两个解, 证明极限12lim[()()]t t t ??→+∞

-存在.

证明: 由条件知,12()()t t ??-是齐次线性方程320x x x ''''''++=的解, 因为

320x x x ''''''++= 的特征方程是 32320λλλ++=,特征根是1230,1,2λλλ==-=-,

所以320x x x ''''''++= 的基本解组为

1, ,t e - 2t

e -

从而12()()t t ??-可由基本解组1,,t

e -2t e -线性表示, 即

212123()()t t t t c c e c e ??---=++ 所以极限121lim

()()t t t c ??→+∞

-=存在.

6.设12(),(),

,()n y x y x y x 是n 阶齐线性方程

()(1)11()()()0n n n n y a x y a x y a x y --'++

++=

的任意n 个解,它们所构成的朗斯基行列式为()w x ,证明:

(1) ()w x 满足1()()()0w x a x w x '+=;

(2) 10()0()()x

x a t dt

w x w x e

-?=.

证明:(1) 设12(),(),,()n y x y x y x 是n 阶齐次线性方程的任意n 个解,它们所构成的

朗斯基行列式为

1231

2

3

(2)(2)(2)(2)123(1)(1)(1)(1)1

2

3

()n n

n n n n n n n n n n

y y y y y y y y w x y y y y y y y y --------''''

=

由行列式的求导公式得

1231231

2

3

1

2

3

(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)123123(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)1

2

3

1

2

3

()n n n

n

n n n n n n n n n n n n n n n n n n n

n

y y y y y y y y y y y y y y y y w x y y y y y y y y y y y y y y y y ----------------'''''''''''''''''=

+

1231231

2

3

1

2

3

(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)(2)123123(1)(1)(1)(1)()()()()1

2

3

1

2

3

n n n

n

n n n n n n n n n n n n n n n n n n n

n

y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y

y y y y y y y ------------''''''''+

+

+

1231

2

3

(2)(2)(2)(2)123()()()()1

2

3

n n

n n n n n n n n n n

y y y y y y y y y y y y y y

y

y -

---''''=

1231

231(2)(2)(

2)(

2)1

23(1)

(1)

(

1)

(

1)

1111123()()()()()()n n

n n n n n n n n n n y y y y y y y y a x w x y y y y

a x y

a x y a x y a x y

--

----

--''''=

所以

1231231

2

3

1

2

3

1(2)

(2)(2)(2)

(2)(2)(2)(2)123123()()()(1)

(1)

(1)

()(1)

11111

2

3

1

2

3

()()()()()()()n n n

n

n n n n n n n n n n n n n n n n n n n

n

y y y y y y y y y y y y y y y y w x a x w x y y y y y y y y y y y y a x y a x y a x y a x y ------------''''

''

''

'+=

+

1231

2

3

(2)

(2)

(2)

(2)

1

2

3

()(1)()(1)()(1)()(1)111111

22

33

()()()()n n

n n n n n

n n n n n n n n n n

y y y y y y y y y y y y y a x y y a x y y a x y y a x y --------''''=

++++

把这个行列式的第1行、第2行、……、第n 行分别乘以12(),(),,()n n a x a x a x -后加到最后一行上,最后一行全部变成0,所以1()()()0w x a x w x '+=.

(2)当()0w x =时,等式当然成立。 当()0w x ≠时,

1()()()0w x a x w x '+=

1()

()()

w x a x w x '=- 两端取x 0到x 的定积分,得

001()

()()x

x x x w t dt a t dt w t '=-?? 0011()()()x x

x x dw t a t dt w t =-??

1ln ()()x

x

x x w t a t dt =-?

01ln ()ln ()()x

x w x w x a t dt -=-?

10

()0()()x

x a t dt

w x w x e

-?=

7.设()A t 为区间I 上的连续n n ?实矩阵,()t Φ为方程()X A t X '=的基解矩阵,而

()X X t =为其一解. 试证:

① 对于方程()T Y A t Y '=-的任一解()Y Y t =必有()()T

Y t X t =常数.

②()t ψ为方程()T

Y A t Y '=-的基解矩阵的充要条件是存在非奇异的常数矩阵C ,使

()()T t t C ψΦ=.

证明: ①因()X X t =为方程()X A t X '=的解, ()Y Y t =方程()T

Y A t Y '=-的解,故

()()()X t A t X t '=,

()()()T Y t A t Y t '=- ? ()()()T T Y t Y t A t '=-

令()()()T

f t Y t X t =,则

()()()()()T T

f t Y t X t Y t X t '''=+

()()()()()()T T Y t A t X t Y t A t X t =-+ 0=

令由拉格郎日中值定理,()()()T

Y t X t f t ==常数。

②?:若存在非奇异的常数矩阵C 使得()()T

t t C ψΦ=,求导得:

()()()()0T T

t t t t ''ψΦ+ψΦ=

因()t Φ为方程()X A t X '=的基解矩阵,故()()()t A t t 'Φ=Φ,代入上式得

()()()()()0T T

t t t A t t 'ψΦ+ψΦ=

[()()()]()0T T t t A t t 'ψ+ψΦ=

()()()0T T t t A t 'ψ+ψ=

将上式转置,得

()()()0T t A t t 'ψ+ψ=

这就说明)(t ψ是方程()T Y A t Y '=-的解矩阵,而()()T

t t C ψΦ=非奇异,所以0)(d e t ≠ψt ,所)(t ψ是基解矩阵。

?:若)(t Φ、)(t ψ分别是这两个方程的基解矩阵,则

()()()t A t t 'Φ=Φ, ()()()T t A t t 'ψ=-ψ ? ()()()T T t t A t 'ψ=-ψ

从而

[()()]()()()()T T T

t t t t t t '''ψΦ=ψΦ+ψΦ

()()()()()()T T

t A t t t A t t =-ψΦ+ψΦ 0=

所以C t t T =Φψ)()(,而0)(det )(det det ≠Φ?ψ=t t C T

,以C 为非奇异的常数矩阵.

常微分方程练习题及答案复习题)

常微分方程练习试卷 一、 填空题。 1. 方程23 2 10d x x dt +=是 阶 (线性、非线性)微分方程. 2. 方程 ()x dy f xy y dx =经变换_______,可以化为变量分离方程 . 3. 微分方程 3230d y y x dx --=满足条件(0)1,(0)2y y '==的解有 个. 4. 设常系数方程 x y y y e αβγ'''++=的一个特解*2()x x x y x e e xe =++,则此方程的系数α= ,β= ,γ= . 5. 朗斯基行列式 ()0W t ≡是函数组12(),(),,()n x t x t x t 在a x b ≤≤上线性相关的 条件. 6. 方程 22(2320)0xydx x y dy ++-=的只与y 有关的积分因子为 . 7. 已知 ()X A t X '=的基解矩阵为()t Φ的,则()A t = . 8. 方程组 20'05??=???? x x 的基解矩阵为 . 9.可用变换 将伯努利方程 化为线性方程. 10 .是满足方程 251y y y y ''''''+++= 和初始条件 的唯一解. 11.方程 的待定特解可取 的形式: 12. 三阶常系数齐线性方程 20y y y '''''-+=的特征根是 二、 计算题 1.求平面上过原点的曲线方程, 该曲线上任一点处的切线与切点和点(1,0)的连线相互垂直. 2.求解方程13 dy x y dx x y +-=-+. 3. 求解方程 222()0d x dx x dt dt += 。 4.用比较系数法解方程. . 5.求方程 sin y y x '=+的通解. 6.验证微分方程 22(cos sin )(1)0x x xy dx y x dy -+-=是恰当方程,并求出它的通解.

常微分方程试题库

常微分方程试题库 二、计算题(每题6分) 1. 解方程:0cot tan =-xdy ydx ; 2. 解方程:x y x y e 2d d =+; 3. 解方程:; 4. 解方程: t e x dt dx 23=+; 5. 解方程:0)2(=+---dy xe y dx e y y ; 6. 解方程:0)ln (3=++dy x y dx x y ; 7. 解方程:0)2()32(3222=+++dy y x x dx y x xy ; 8. 解方程:0485=-'+''-'''x x x x ; 9. 解方程:02)3()5()7(=+-x x x ; 10. 解方程:02=-''+'''x x x ; 11. 解方程:1,0='-'='+'y x y x ; 12. 解方程: y y dx dy ln =; 13. 解方程:y x e dx dy -=; 14. 解方程:02)1(22=+'-xy y x ; 15. 解方程:x y dx dy cos 2=; 16. 解方程:dy yx x dx xy y )()(2222+=+; 17. 解方程:x xy dx dy 42=+; 18. 解方程:23=+ρθ ρ d d ; 19. 解方程:22x y xe dx dy +=; 20. 解方程:422x y y x =-'; 选题说明:每份试卷选2道题为宜。

二、计算题参考答案与评分标准:(每题6分) 1. 解方程:0cot tan =-xdy ydx 解: ,2,1,0,2 ,±±=+==k k x k y π ππ是原方程的常数解, (2分) 当2 ,π ππ+ ≠≠k x k y 时,原方程可化为: 0cos sin sin cos =-dx x x dy y y , (2分) 积分得原方程的通解为: C x y =cos sin . (2分) 2. 解方程: x y x y e 2d d =+ 解:由一阶线性方程的通解公式 ? ? +? =-),)(()()(dx e x f C e y dx x p dx x p (2分) x x x x dx x dx e Ce dx e C e dx e e C e 3 1 )() (23222+=+=?+?=---?? 分) (分) (22 3. 解方程: 解:由一阶线性方程的通解公式 ??+?=-))(()()(dx e x f C e y dx x p dx x p (2分) =??+?-)sec (tan tan dx xe C e xdx xdx (2分) ?+=)sec (cos 2xdx C x x x C sin cos +=. (2分) 4. 解方程: t e x dt dx 23=+ 解:由一阶线性方程的通解公式 ??+? =-))(()()(dt e t f C e x dt t p dt t p (2分) =??+?-)(323dt e e C e dt t dt (2分) ?+=-)(53dt e C e t t

高等数学第七章微分方程习题

第七章 微分方程与差分方程 习题7-1(A ) 1. 说出下列微分方程的阶数: ;02)()1(2=+'-'x y y y x ;0)2(2=+'+'''y y x y x .0)32()67()3(=++-dy y x dx y x 2. 下列函数是否为该微分方程的解: x e x y y y y 2; 02)1(==+'-'' )(2; 0)()2(2为任意常数C x x C y xdy dx y x -==++ ),(cos sin ; 0) 3(212122 2为任意常数C C ax C ax C y y a dx y d +==+ )(ln ; 02)()4(2xy y y y y y x y x xy =='-'+'+''+ 3. 在下列各题中,确定函数关系式中所含的参数,写出符合初始条件的函数: ;5, )1(0 22==-=x y C y x ;1,0,)()2(0 221=' =+===x x x y y e x C C y . 0,1, )(sin )3(21='=-===ππx x y y C x C y 4. 写出下列条件确定的曲线所满足的微分方程: 点横坐标的平方。 处的切线的斜率等于该曲线在点),()1(y x 轴平分。被,且线段轴的交点为处的法线与曲线上点y PQ Q x y x P ),()2( 习题7-1(B ) 1.在下列各题中,对各已知曲线族(其中 C 1, C 2, C 3 都是任意常数)求出相应的微分方程: ; 1)()1(22=+-y C x . )2(21x x e C e C xy -+= 2.用微分方程表示下列物理问题: 平方成反比。温度的成正比,与的变化率与气压对于温度某种气体的气压P T P )1( 。 速度成反比(比例系数同时阻力与, 成正比(比例系数与时间用在它上面的一个力的质点作直线运动,作一质量为)))2(11k k t m 习题7-2(A ) 1.求下列微分方程的通解: ;0ln )1(=-'y y y x ;0553)2(2='-+y x x ; )()3(2y y a y x y '+='-'

常微分方程习题集

《常微分方程》测试题1 一、填空题30% 1、形如的方程,称为变量分离方程, 这里.分别为的连续函数。 2、形如-的方程,称为伯努利方程, 这里的连续函数.n 3、如果存在常数-对于所有函数称为在R上 关于满足利普希兹条件。 4、形如-的方程,称为 欧拉方程,这里 5、设的某一解,则它的任一解 - 。 二、计算题40% 1、求方程 2、求方程的通解。 3、求方程的隐式解。 4、求方程 三、证明题30% 1.试验证=是方程组x=x,x= ,在任何不包含原点的区间a上的基解矩阵。 2.设为方程x=Ax(A为nn常数矩阵)的标准基解矩阵(即(0)=E),证明: (t)=(t- t)其中t为某一值.<%建设目标%> 《常微分方程》测试题2

一、填空题:(30%) 1、曲线上任一点的切线的纵截距是切点的横坐标和纵坐标的等差中项,则曲线所满足的 8、已知是二阶齐次线性微分方程的一个非零解,则与线性无关的另一 10、线性微分方程组的解是的基本解组的充要条件是. 二、求下列微分方程的通解:(40%) 1、 2、 3、 4、 5、求解方程. 三、求初值问题的解的存在区间,并求第二次近似解,给出在解的存在区间的误差估计. (10分)

四、求解微分方程组 满足初始条件的解. (10%) 五、证明题:(10%) 设,是方程 的解,且满足==0,,这里在上连续,.试证明:存在常数C使得=C 《常微分方程》测试题3 1.辨别题 指出下列方程的阶数,是否是线性方程:(12%) (1)(2)(3) (4)(5)(6) 2、填空题(8%) (1).方程的所有常数解是___________. (2).若y=y1(x),y=y2(x)是一阶线性非齐次方程的两个不同解,则用这两个解可把其通解表示为________________. (3).若方程M(x, y)d x + N(x, y)d y= 0是全微分方程,同它的通积分是 ________________. (4).设M(x0, y0)是可微曲线y=y(x)上的任意一点,过该点的切线在x轴和y轴上的截距分别是_________________. 3、单选题(14%) (1).方程是().

(完整版)高等数学微分方程试题

第十二章 微分方程 §12-1 微分方程的基本概念 一、判断题 1.y=ce x 2(c 的任意常数)是y '=2x 的特解。 ( ) 2.y=(y '')3是二阶微分方程。 ( ) 3.微分方程的通解包含了所有特解。 ( ) 4.若微分方程的解中含有任意常数,则这个解称为通解。 ( ) 5.微分方程的通解中任意常数的个数等于微分方程的阶数。 ( ) 二、填空题 1. 微分方程.(7x-6y)dx+dy=0的阶数是 。 2. 函数y=3sinx-4cosx 微分方程的解。 3. 积分曲线y=(c 1+c 2x)e x 2中满足y x=0=0, y ' x=0=1的曲线是 。 三、选择题 1.下列方程中 是常微分方程 (A )、x 2+y 2=a 2 (B)、 y+0)(arctan =x e dx d (C)、22x a ??+22y a ??=0 (D ) 、y ''=x 2+y 2 2.下列方程中 是二阶微分方程 (A )(y '')+x 2y '+x 2=0 (B) (y ') 2+3x 2y=x 3 (C) y '''+3y ''+y=0 (D)y '-y 2=sinx 3.微分方程2 2dx y d +w 2 y=0的通解是 其中c.c 1.c 2均为任意常数 (A )y=ccoswx (B)y=c sinwx (C)y=c 1coswx+c 2sinwx (D)y=c coswx+c sinwx 4. C 是任意常数,则微分方程y '=3 23y 的一个特解是 (A )y-=(x+2)3 (B)y=x 3+1 (C) y=(x+c)3 (D)y=c(x+1)3 四、试求以下述函数为通解的微分方程。 1.2 2 C Cx y +=(其中C 为任意常数) 2.x x e C e C y 3221+=(其中21,C C 为任意常数) 五、质量为m 的物体自液面上方高为h 处由静止开始自由落下,已知物体在液体中受的阻力与运动的速度成正比。用微分方程表示物体,在液体中运动速度与时间的关系并写出初始条件。

常微分方程期末试题B答案

2005——2006学年第二学期 常微分方程课程试卷(B) 一、填空题(每空2 分,共16分)。 1.李普希滋条件是初值问题存在唯一解的充分条件. 2. 一阶微分方程的一个特解的图像是二 维空间上的一条曲线. 3.线性齐次微分方程组Y A Y ) ( d d x x =的一个基本解组的个数不能多于n个,其中R ∈ x,n R Y∈. 4.二阶线性齐次微分方程的两个解) ( 1 x y? =,) ( 2 x y? =成为其基本解组的充要条件是线性无关. 5.方程2 sin() y xy y '' =+的通解是 6.变量可分离方程()()()()0= +dy y q x p dx y N x M的积分因子是()() x P y N 1 7.性齐次微分方程组的解组) ( , ), ( ), ( 2 1 x x x n Y Y Y 为基本解组的充分必要条件是它们的朗斯基行列式0 ) (≠ x W. 8.方程540 y y y ''' ++=的基本解组是x x e e4 ,- - 二、选择题(每小题3 分,共15分)。 9.两个不同的线性齐次微分方程组( D )的基本解组. (A) 一定有相同(B) 可能有相同 (C) 一定有相似(D) 没有相同 10.方程组 ? ? ? ?? ? ? + = + = y x t y y x t x 4 3 d d 2 d d 的奇点)0,0(的类型是(D ). (A)稳定焦点(B)不稳定焦点(C)鞍点(D)不稳定结点11.方程x(y2-1)d x+y(x2-1)d y=0的所有常数解是( C ). (A) 1± = x(B)1± = y

(C )1±=y , 1±=x (D )1=y , 1=x 12.n 阶线性非齐次微分方程的所有解( D ). (A )构成一个线性空间 (B )构成一个1-n 维线性空间 (C )构成一个1+n 维线性空间 (D )不能构成一个线性空间 13.方程4d d +-=x y x y ( A )奇解. (A) 无 (B) 有一个 (C) 有两个 (D) 可能有 三、计算题(每小题8分,共48分) 。 14.求方程 x y x y x y tan d d +=的通解 解:令x y u =,则u x u y '+=', u x u x tan d d = 当0tan ≠u 时,等号两边积分 1d tan d C x x u u +=?? C x u ln ln sin ln += 0≠C Cx x y =sin 15.求方程0d d )1(2=+--y x x y x 的通解 解:积分因子21)(x x =μ, 则 0d 1d 122=+--y x x x y x 为全微分方程.取10=x ,00=y ,于是通积分为 1012 2d d 1C y x x y x y x =+--?? 即 C x x x y =++1 16.求方程2221)(x y x y y + '-'=的通解 解:令 p y =',得到2 2 2x xp p y +-= (*) ,两端同时关于求导,

常微分方程期末考试练习题及答案

一,常微分方程的基本概念 常微分方程: 含一个自变量x,未知数y及若干阶导数的方程式。一般形式为:F(x,y,y,.....y(n))=0 (n≠0). 1. 常微分方程中包含未知函数最高阶导数的阶数称为该方程的阶。如:f(x)(3)+3f(x)+x=f(x)为3阶方程。 2.若f(x)使常微分方程两端恒等,则f(x)称为常微分方程的解。 3.含有独立的任意个常数(个数等于方程的阶数)的方程的解称为常微分方程的通解。如常系数三阶微分方程F(t,x(3))=0的通解的形式为:x(t)=c1x(t)+c2x(t)+c3x(t)。 4.满足初值条件的解称为它的特解(特解不唯一,亦可能不存在)。 5.常微分方程之线性及非线性:对于F(x,y,y,......y(n))=0而言,如果方程之左端是y,y,......y(n)的一次有理式,则次方程为n阶线性微分方程。(方程线性与否与自变量无关)。如:xy(2)-5y,+3xy=sinx 为2阶线性微分方程;y(2)+siny=0为非线性微分方程。 注:a.这里主要介绍几个主要的,常用的常微分方程的基本概念。余者如常微分方程之显隐式解,初值条件,初值问题等概念这里予以略去。另外,有兴趣的同学不妨看一下教材23页的雅可比矩阵。 b.教材28页第八题不妨做做。 二.可分离变量的方程 A.变量分离方程

1.定义:形如 dx dy =f (x)φ(y)的方程,称为分离变量方程。这里f (x ),φ(x )分别是x ,y 的连续函数。 2.解法:分离变量法? ? +=c dx x f y dy )()(?. (*) 说明: a 由于(*)是建立在φ(y )≠0的基础上,故而可能漏解。需视情况补上φ(y )=0的特解。(有时候特解也可以和通解统一于一式中) b.不需考虑因自变量引起的分母为零的情况。 例1.0)4(2=-+dy x x ydx 解:由题意分离变量得:04 2=+-y dy x dx 即: 0)141(41=+--y dy dx x x 积分之,得:c y x x =+--ln )ln 4(ln 4 1 故原方程通解为:cx y x =-4)4( (c 为任意常数),特 解y=0包含在通解中(即两者统一于一式中)。 *例2.若连续函数f (x )满足 2 ln )2 ()(20 +=? dt t f x f x ,则f (x )是? 解:对给定的积分方程两边关于x 求导,得: )(2)('x f x f = (变上限求积分求导) 分离变量,解之得:x Ce x f 2)(= 由原方程知: f (0)=ln2, 代入上解析式得: C=ln2, B.可化为分离变量方程的类型。 解决数学题目有一个显而易见的思想:即把遇到的新问题,结合已知

高等数学微分方程试题及答案.docx

第九章常微分方程一.变量可分离方程及其推广 1.变量可分离的方程 ( 1)方程形式:dy P x Q y Q y0通解 dy P x dx C dx Q y (注:在微分方程求解中,习惯地把不定积分只求出它的一个原函数,而任意常数另外再加) ( 2)方程形式:M1x N1 y dx M 2x N 2y dy0 通解M 1x dx N 2 y dy C M 2 x 0, N 1 y 0 M 2x N 1y 2.变量可分离方程的推广形式 dy f y ( 1)齐次方程 x dx 令y u ,则 dy u x du f u f du dx c ln | x | c x dx dx u u x 二.一阶线性方程及其推广 1.一阶线性齐次方程 dy P x y0 它也是变量可分离方程,通解y Ce P x dx ,(c为任意常数)dx 2.一阶线性非齐次方程 精品文档令 z y1把原方程化为dz1P x z 1Q x 再按照一阶线性 dx 非齐次方程求解。 dy1可化为 dx P y x Q y y x 以为自变量,.方程: P y x dy dx Q y 为未知函数再按照一阶线性非齐次方程求解。 三、可降阶的高阶微分方程 方程类型解法及解的表达式 通解 y n C 2 x n 2C n 1 x C n y n f f x dx C1 x n 1 x n次 令 y p ,则 y p ,原方程 y f x, y f x, p ——一阶方程,设其解为p g x, C1 p, 即y g x, C1,则原方程的通解为y g x, C1dx C2。 令 y p ,把p看作y的函数,则 y dp dp dy p dp dx dy dx dy y f 把 y, y 的表达式代入原方程,得 dp1 f y, p—一阶方程, y, y dy p dy dx P x y Q x用常数变易法可求出通解公式设其解为 p g y, C 1 , 即 dy g y, C1,则原方程的通解为 dx 令 y C x e P x dx代入方程求出 C x 则得ye P x dx Q x e P x dx dx C 3.伯努利方程 dy Q x y0,1 P x y dx dy x C2。 g y, C1

(整理)常微分方程试题及参考答案

常微分方程试题 一、填空题(每小题3分,共39分) 1.常微分方程中的自变量个数是________. 2.路程函数S(t)的加速度是常数a,则此路程函数S(t)的一般形式是________. 3.微分方程=g( )中g(u)为u的连续函数,作变量变换________,方程可化为变 量分离方程. 4.微分方程F(x,y′)=0中令P=y′,若x、P平面上的曲线F(x,P)=0的参数形式 为x= (t),P=ψ(t),t为参数,则方程参数形式的通解为________. 5.方程=(x+1)3的通解为________. 6.如果函数f(x,y)连续,y= (x)是方程=f(x,y)的定义于区间x0≤x≤x0+h上,满 足初始条件 (x0)=y0的解.则y= (x)是积分方程________定义于x0≤x≤x0+h 上的连续解. 7.方程=x2+xy,满足初始条件y(0)=0的第二次近似解是________. 8.方程+a1(t) +…+a n-1(t) +a n(t)x=0 中a i(t) i=1,2,…,n是〔a,b〕上的连续函数,又x1(t),x2(t),…,x n(t)为方程n 个线性无关的解,则其伏朗斯基行列式W(t) 应具有的性质是:________. 9.常系数线性方程x(4)(t)-2x″(t)+x(t)=0的通解为________. 10.设A(t)是区间a≤t≤b上的连续n×n矩阵,x1(t),x2(t),…,x n(t)是方程组 x′=A(t)x的n个线性无关的解向量.则方程组的任一解向量x(t)均可表示为:x(t)=________的形式. 11.初值问题(t)+2x″(t)-tx′(t)+3x(t)=e-t,x(1)=1,x′(1)=2,x″(1)=3 可化为与之 等价的一阶方程组________. 12.如果A是3×3的常数矩阵,-2为A的三重特征值,则方程组x′=Ax的基 解矩阵exp A t=________. 13.方程组 的奇点类型是________. 二、计算题(共45分) 1.(6分)解方程 = . 2.(6分)解方程 x″(t)+ =0. 3.(6分)解方程 (y-1-xy)dx+xdy=0. 4.(6分)解方程

常微分方程试题

常微分方程试题

一单项选择题(每小题2分, 共40分) 1. 下列四个微分方程中, 为三阶方程的有( )个. (1) (2) (3) (4) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 2. 为确定一个一般的n阶微分方程=0的一个特解, 通常应给出的初始条件是( ). A. 当时, B. 当时, C. 当时, D. 当时, 3. 微分方程的一个解是( ). A. B. C. D.

4. 下列方程中, 既是齐次方程又是线性方程的是( ). A. B. C. D. 5. 若方程是恰当方程, 则(). A. B. C. D. 6. 若方程有只与y有关的积分因子, 则可取为( ). A. B. C. D. 7. 可用变换( )将伯努利方程化为线性方程. A. B. C. D. 8. 是满足方程和初始条件( )的唯一解. A. B. C. D. 9. 设是n阶齐线性方程的解,

其中是某区间中的连续函数. 如下叙述中, 正确的是( ). A.若的伏朗斯基行列式为零, 则线性无关 B.若的伏朗斯基行列式不为零, 则线性相关 C.若的伏朗斯基行列式不为零, 则线性无关 D.由的伏朗斯基行列式是否为零, 不能确定的线性相关性 10. 设线性无关的函数和是方程的解,则方程 的通解是( ) A.(是任意常数, 下同) B. C. D. 11. 三阶系数齐线性方程的特征根是( ). A. 0, 1, 1 B. 0, 1, -1 C. 1, D. 1, 12. 方程的基本解组是( ).

A. B. C. D. 13. 方程的待定特解可取如下( )的形式: A. B. C. D. 14. 已知是某一三阶齐线性方程的解, 则 和 的伏朗斯基行列式( ). A. 3 B. 2 C. 1 D. 0 15. 可将三阶方程化为二阶方程的变换为( ). A. B. C. D. 16. 方程组满足初始条件的解为( ). A. B. C. D. 17. n阶函数方阵在上连续, 方程组有基解矩阵,

高等数学第九章微分方程试题及答案

第九章 常微分方程 一.变量可分离方程及其推广 1.变量可分离的方程 (1)方程形式: ()()()()0≠=y Q y Q x P dx dy 通解() ()? ?+=C dx x P y Q dy (注:在微分方程求解中,习惯地把不定积分只求出它的一个原函数,而任意 常数另外再加) (2)方程形式:()()()()02211=+dy y N x M dx y N x M 通解()()()() C dy y N y N dx x M x M =+??1221 ()()()0,012≠≠y N x M 2.变量可分离方程的推广形式 (1)齐次方程 ?? ? ??=x y f dx dy 令 u x y =, 则()u f dx du x u dx dy =+= ()c x c x dx u u f du +=+=-?? ||ln 二.一阶线性方程及其推广 1.一阶线性齐次方程 ()0=+y x P dx dy 它也是变量可分离方程,通解()?-=dx x P Ce y ,(c 为任意常数) 2.一阶线性非齐次方程 ()()x Q y x P dx dy =+ 用常数变易法可求出通解公式 令()()?-=dx x P e x C y 代入方程求出()x C 则得 ()()()[] ?+=??-C dx e x Q e y dx x P dx x P 3.伯努利方程 ()()()1,0≠=+ααy x Q y x P dx dy 令α-=1y z 把原方程化为()()()()x Q z x P dx dz αα-=-+11 再按照一阶线性非齐次方程求解。 4.方程: ()()x y P y Q dx dy -=1可化为()()y Q x y P dy dx =+ 以y 为自变量,x 为未知函数 再按照一阶线性非齐次方程求解。 三、可降阶的高阶微分方程

常微分方程习题及答案.[1]

第十二章 常微分方程 (A) 一、是非题 1.任意微分方程都有通解。( ) 2.微分方程的通解中包含了它所有的解。( ) 3.函数x x y cos 4sin 3-=是微分方程0=+''y y 的解。( ) 4.函数x e x y ?=2是微分方程02=+'-''y y y 的解。( ) 5.微分方程0ln =-'x y x 的通解是()C x y += 2 ln 2 1 (C 为任意常数)。( ) 6.y y sin ='是一阶线性微分方程。( ) 7.xy y x y +='33不是一阶线性微分方程。( ) 8.052=+'-''y y y 的特征方程为0522=+-r r 。( ) 9. 2 2 1xy y x dx dy +++=是可分离变量的微分方程。( ) 二、填空题 1.在横线上填上方程的名称 ①()0ln 3=-?-xdy xdx y 是 。 ②()()022=-++dy y x y dx x xy 是 。 ③x y y dx dy x ln ?=是 。 ④x x y y x sin 2+='是 。 ⑤02=-'+''y y y 是 。 2.x x y x y cos sin =-'+'''的通解中应含 个独立常数。 3.x e y 2-=''的通解是 。 4.x x y cos 2sin -=''的通解是 。 5.124322+=+'+'''x y x y x y x 是 阶微分方程。 6.微分方程()06 ='-''?y y y 是 阶微分方程。

7.x y 1 =所满足的微分方程是 。 8.x y y 2='的通解为 。 9. 0=+ x dy y dx 的通解为 。 10. ()25 11 2+=+- x x y dx dy ,其对应的齐次方程的通解为 。 11.方程()012=+-'y x y x 的通解为 。 12.3阶微分方程3x y ='''的通解为 。 三、选择题 1.微分方程()043='-'+''y y y x y xy 的阶数是( )。 A .3 B .4 C .5 D . 2 2.微分方程152=-''-'''x y x y 的通解中应含的独立常数的个数为( )。 A .3 B .5 C .4 D . 2 3.下列函数中,哪个是微分方程02=-xdx dy 的解( )。 A .x y 2= B .2x y = C .x y 2-= D . x y -= 4.微分方程32 3y y ='的一个特解是( )。 A .13+=x y B .()3 2+=x y C .()2 C x y += D . ()3 1x C y += 5.函数x y cos =是下列哪个微分方程的解( )。 A .0=+'y y B .02=+'y y C .0=+y y n D . x y y cos =+'' 6.x x e C e C y -+=21是方程0=-''y y 的( ),其中1C ,2C 为任意常数。 A .通解 B .特解 C .是方程所有的解 D . 上述都不对 7.y y ='满足2|0==x y 的特解是( )。 A .1+=x e y B .x e y 2= C .22x e y ?= D . x e y ?=3 8.微分方程x y y sin =+''的一个特解具有形式( )。 A .x a y sin *= B .x a y cos *?=

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湖北师范学院优质课程 《常微分方程》 试题库及试题解答 课程负责人:李必文 数学系

2005年 3月 18日 选择题(每小题 4 分) 1、下列方程中为常微分方程的是() (A) x2 - 2x 1 0 (B) y' xy2 (C) u 2u 2u (D) y x2 c (c为常数) t x2 y2 2、下列微分方程是线性的是() (A)y ' x2 y2 (B) y" y2 e x (C) y" x2 0 (D) y'- y xy 2 3、方程y " 3y ' 2 y x2e-2 x特解的形状为( ) (A) y1 ax2ey-2 x (B) y1 (ax2 bx c)e-2 x (C) y1 x2 ( ax2 bx c)e-2 x (D) y1 x2 (ax2 bx c)e-2x 4、下列函数组在定义域内线性无关的是() (A)4, x (B)x,2 x, x2 (C)5,cos 2 x,sin 2 x (D) 1,2, x, x 2 5、微分方程xdy - ydx y2 e y dy 的通解是( ) (A) x y(c - e y ) (B) x y(e y c) (C) y x(e x c) (D) y x(c - e y ) 6、下列方程中为常微分方程的是() (A) t2 dt xdx 0 (B) sin x 1 (C) y x 1 c (c 为常数) 2u 2u (D) 2 y2 x

7、下列微分方程是线性的是() (A)y' 1 y2(B)dy1 (C)y '2by cx(D) dx 1 xy y ' xy40 8、方程y "- 2 y ' 2y e x (x cos x 2sin x) 特解的形状为( ) (A) y1 e x[( Ax B)cos x C sin x] (B) y1 e x [ Ax cos x C sin x] (C) y1 e x[( Ax B) cosx ( Cx D ) sin x] (D) y1 xe x[( Ax B) cos x (Cx D ) sin x] 9、下列函数组在定义域内线性无关的是() (A) 1, x, x3(B)2x2 , x, x2 (C) 1,sin2x,cos2 x(D)5,sin 2 (x 1),cos2 (x1) 10、微分方程ydx - xdy y2exdx 的通解是( ) (A) y x(e x c) (B) x y( e x c) (C) x y(c - e x) (D) y ( x - ) x e c 11、下列方程中为常微分方程的是() (A) x2 y2 -1 0 (B) y ' x2 y (C) 2 u 2 u 2u (D) x y2 c (c为常数) 2 x2 y2 12、下列微分方程是线性的是() 2 (C)y =y3 +sin x (D)y +y=y2cos x (A)(B) y +6 y =1 13、方程y+y=2sin x特解的形状为( )

高数 第七章题库 微分方程

第十二章 微分方程答案 一、 选择题 1.下列不是全微分方程的是 C 1 A.2()(2)0x y dx x y dy ++-= B.2 (3)(4)0y x dx y x dy ---= C.3 2 2 2 3(23)2(2)0x xy dx x y y dy +++= D.2 2 2(1)0x x x ye dx e dy -+= 2. 若3y 是二阶非齐次线性方程(1):()()()y P x y Q x f x '''++=的一个特解,12,y y 是对应的 齐次线性方程(2)的两个线性无关的特解,那么下列说法错误的是(123,,c c c 为任意常数) C 2 A.1122c y c y +是(2)的通解 B. 113c y y +是(1)的解 C. 112233c y c y c y ++是(1)的通解 D. 23y y +是(1)的解 3.下列是方程xdx ydy += 的积分因子的是 D 2 A.2 2x y + B. 221x y + 4.方程32 2321x x d y d y e e dx dx ++=的通解应包含得独立常数的个数为 ( B ). 1 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 0 5.已知方程'()0y p x y +=的一个特解cos 2y x =,则该方程满足初始特解(0)2y =的特解为( C ). 2 (A) cos 22y x =+ (B) cos 21y x =+ (C) 2cos 2y x = (D) 2cos y x = 6.方程32232 1x x d y d y e e dx dx ++=的通解应包含得独立常数的个数为 ( B ). 1 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 0 7.设线性无关的函数123,,y y y 都是微分方程''()'()()y p x y q x y f x ++=的解,则该方程的通解为 ( D ). 2 (A) 11223y c y c y y =++ (B) 1122123()y c y c y c c y =+-+ (C) 1122123(1)y c y c y c c y =+--- (D) 1122123(1)y c y c y c c y =++-- 8.设方程''2'3()y y y f x --=有特解*y ,则其通解为( B ). 1

2018常微分方程考研复试真题及答案

常微分方程计算题 2.指出下列方程中的阶数,是线性方程还是非线性方程,并说明理由; (1) t 2 2 2dt u d +t dt du +( t 2 -1)u=0 (2) dx dy =x 2+y 2 ; (3)dx dy + 2 x y =0 3.求曲线族y=C 1e x +C 2x e x 所满足的微分方程 4.验证函数y= C 1e x 2+ C 2e x 2-是微分方程y `` -4y=0的解,进一步验证它是通解。 5.试用一阶微分方程形式不变性求解方程dx dy =2x 6.什么叫积分一个微分方程 7.什么是求解常微分方程的初等积分法 8.分离变量一阶方程的特征是什么 9.求下列方程的通解 (1) y ` =sinx (2) x 2 y 2 y ` +1=y (3) tgx dx dy =1+y (4) dx dy =exp(2x-y) (5) dx dy =21y 2- (6) x 2 ydx=(1- y 2 +x-2 x 2 y 2 )dx (7)( x 2 +1)( y 2 -1)dx+xydy=0 10.叙述齐次函数的定义 11.试给出一阶方程y ` =f(x,y)或p(x,y)dx+ q(x,y)dy=0为齐次方程的特征。说明二

个方程的关系。 12.求解齐次方程通常用什么初等变换,新旧函数导数关系如何 13.求解下列方程 dx dy =2 22y x xy - 14.求解下列方程 (1)(x+2y )dx —xdy=0 (2) dx dy =x y +y x 2 15. dx dy =22y x xy + 16(x 2 +y 2 )dx —2xydy=0 17. dx dy =5 242+---y x x y 18―――――19 20―――――――27

常微分方程试题库.

常微分方程 一、填空题 1 .微分方程(立)n +业—VEX? = 0的阶数是 dx dx 答:1 2 .若M (x, V)和N (x, V)在矩形区域R内是(x, V)的连续函数,且有连续的一阶偏导数,则 方程M (x,y)dx + N(x, y)dy =0有只与V有关的积分因子的充要条件是 血 f N -1 答:(亏一寸M)= (V) 3. ^为齐次方程. 答:形如dV =g(V)的方程 dx x 4 .如果f (x, V) ___________________________________________ M ,业=f (x, V)存在 dx 唯一的解y = %x),定义丁区问x-x o

8. 若X i (t)(i =1,2,.....n)为齐次线性方程的一个基本解组,x(t)为非齐次线性方程的一个 特解,则非齐次线性方程的所有解可表为 答:X =' c i x i - X i 4 9. 若中(X)为毕卡逼近序列虬(X)}的极限,则有|%x)M n(x)W 答:MLh n1 (n 1)! 10. 为黎卡提方程,若它有一个特解y(x),则经过变换 ____________________ ,可化为伯努利方程. 答:形如—=p(x)y2+q(x)y + r (x)的方程y = z + y dx 11. 一个不可延展解的存在区间一定是区间. 答:开 12. ______________________________________________________________ 方程业=后〔满足解的存在唯一性定理条件的区域是_______________________________ . dx ' 答:D ={(x,y)在R2y >0},(或不含x轴的上半平■面) 13 .方程华=x2sin y的所有常数解是. dx 答:y =k二,k =0, —1, —2, 14. 函数组明(x)*2(x),…,气(x)在区间I上线性无关的条件是它们的朗 斯基行列式在区间I上不包等丁零. 答:充分 15. 二阶线性齐次微分方程的两个解y〔(x), y2(x)为方程的基本解组充分必要条件 是. 答:线性无关(或:它们的朗斯基行列式不等丁零) 16. 方程广-2y'+y=0的基本解组是 答:e x, xe X 17. 若y =%x)在(s,十8)上连续,则方程d^=

常微分方程应用题和答案

应 用 题(每题10分) 1、设()f x 在(,)-∞∞上有定义且不恒为零,又()f x '存在并对任意,x y 恒有 ()()()f x y f x f y +=,求()f x 。 2、设()()()F x f x g x =,其中函数(),()f x g x 在(,)-∞∞内满足以下条件 ()(),()(),(0)0,()()2x f x g x g x f x f f x g x e ''===+= (1)求()F x 所满足的一阶微分方程; (2)求出()F x 的表达式。 3、已知连续函数()f x 满足条件320 ()3x x t f x f dt e ??=+ ??? ?,求()f x 。 4、已知函数()f x 在(0,)+∞内可导,()0,lim ()1x f x f x →+∞ >=,且满足 1 1 0()lim ()h x h f x hx e f x →? ?+ ?= ? ?? ? ,求()f x 。 5、设函数()f x 在(0,)+∞内连续,5 (1)2 f =,且对所有,(0,)x t ∈+∞,满足条件 1 1 1 ()()()xt x t f u du t f u du x f u du =+? ??,求()f x 。 6、求连续函数()f x ,使它满足10 ()()sin f tx dt f x x x =+?? 。 7、已知可微函数()f t 满足 31() ()1()x f t dt f x t f t t =-+?,试求()f x 。 8、设有微分方程 '2()y y x ?-=, 其中21 ()01x x x ?? 。试求在(,)-∞∞内的连续函 数()y y x =使之在(,1)-∞和()1,+∞内部满足所给方程,且满足条件(0)0y =。 9、设位于第一象限的曲线()y f x = 过点122?? ? ? ?? ,其上任一点(,)P x y 处的法线与y 轴的交点为Q ,且线段PQ 被x 轴平分。 (1)求曲线()y f x =的方程; (2)已知曲线sin y x =在[0,]π上的弧长为l ,试用l 表示曲线()y f x =的弧长s 。 10、求微分方程(2)0xdy x y dx +-=的一个解()y y x =,使得由曲线()y y x =与直线 1,2x x ==以及x 轴所围成的平面图形绕x 轴旋转一周的旋转体体积最小。 11、设曲线L 位于xOy 平面的第一象限内,L 上任一点M 处的切线与y 轴总相交,交点记为

《常微分方程》期末模拟试题

《常微分方程》模拟练习题及参考答案 一、填空题(每个空格4分,共80分) 1、n 阶线性齐次微分方程基本解组中解的个数恰好是 n 个。 2、一阶微分方程 2=dy x dx 的通解为 2=+y x C (C 为任意常数) ,方程与通过点(2,3)的特解为 2 1=-y x ,与直线y=2x+3相切的解是 2 4=+y x ,满足条件3 3ydx =?的解为 22=-y x 。 3、李普希兹条件是保证一阶微分方程初值问题解惟一的 必要 条件。 4、对方程 2()dy x y dx =+作变换 =+u x y ,可将其化为变量可分离方程,其通解为 tan()=+-y x C x 。 5、方程 21d d y x y -=过点)1,2 (π 共有 无数 个解。 6、方程 ''2 1=-y x 的通解为 42 12122=-++x x y C x C ,满足初始条件13|2,|5====x x y y 的特解为 4219 12264 =-++x x y x 。 7、方程 x x y x y +-=d d 无 奇解。 8、微分方程2260--=d y dy y dx dx 可化为一阶线性微分方程组 6?=??? ?=+??dy z dx dz z y dx 。 9、方程 y x y =d d 的奇解是 y=0 。 10、35323+=d y dy x dx dx 是 3 阶常微分方程。 11、方程 22dy x y dx =+满足解得存在唯一性定理条件的区域是 xoy 平面 。 12、微分方程22450d y dy y dx dx --=通解为 512-=+x x y C e C e ,该方程可化为一阶线性微分方程组 45?=??? ?=+??dy z dx dz z y dx 。 13、二阶线性齐次微分方程的两个解12(),()y x y x ??==成为其基本解组的充要条件是 线性无关 。

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