八、微分方程复习题
1、y e
x y
的通解为----------------------------------------------------------------------( B ) (A)ex
e
y
C (B)ex e y C (C)e x ey C ( D)ex ey C
注1:一阶可分离变量微分方程y f(x)g(y)的解法为 dyg(y)
f(x)dx.
对选择题1,y exey
,
e
y
dy exdx,则选( B ).
如:求y e2x 3y
的通解.
2、y Cx
1 C2e是下列哪个微分方程的通解------------------------------------------( A ) (A)y y 0 (B)y y 0 (C)y y 0 (D)y y 0 注1:y py qy 0的特征方程为r2
pr q 0, 0,不要求; 若 0,特征方程有两个不同实根rrr1 r2,原方程通解为y C1e
1x
C2e2x
;
若 0,特征方程有两个相同实根r,原方程通解为y (Cx)erx
1 C2.
对选择题2,因1 e0x
,ex
e1x
为该微分方程的两个特解,则r1 0,r2 1为其特征方程有两个不同实根,其特征方程为r(r 1) r2
r 0,故选(A) 如:y y 0的通解为y C x
1e C2ex;
通解为y Cx
1e
C2ex,则微分方程为y y 0.
又如:y 2y y 0的通解为y (C x
1 C2x)e; 通解为y (C x
1 C2x)e,则微分方程为y 2y y 0. 3、 微分方程y 4y 4y xe 2x
的一个特解可设为---------------------------(C)
(A)(ax b)e
2x
(B)x(ax b)e
2x
(C)x2(ax b)e
2x
(D)x3e
2x
注1:y py qy ce x
的特解可设为y*
axke x
,当 为其相应特征方程
r2 pr q 0的非特征根,单根,重根时,k分别取0,1,2.
注2:y py qy (cx d)e x的特解可设为y* (ax b)xke x
,当 为其相应
特征方程r2
pr q 0的非特征根,单根,重根时,k分别取0,1,2.
对选择题3,因 2为其相应特征方程r2
4r 4 0的重根,取k 2,其特解可设为y*
(ax b)x2e 2x
;y y 1的特解可设为y*
ax.
第3页 共3页
2
4、解微分方程
y 2xy 2xe x
.
y(0) 0 注1:y Py Q的通解可用公式法y e Pdx(
Qe Pdx
dx C),
也可用构造法,利用(ye
Pdx
)' Qe
Pdx
求其通解.
解(一):公式法:P(x) 2x,Q(x) 2xe x
2
P(x)dx x2
,
Q(x)e P(x)dx
dx 2xe x2 ex2
dx x2
故通解为y e
x2
(x2 C)
由y(0) 0得C 0, 因此 y x2
e x2
.
解(二):构造法:(ye 2xdx
)' 2xe x2e 2xdx
,则(yex2)' 2x,
于是ye
x2
2xdx x2 C,有y e x2
(x2 C),下与解(一)相同.
如:求解微分方程y
yx 1
x 1 x2
1. 简要解答: 公式法, y e
1
x ( e
1
1dx
x 1dxx 1x2
1dx C) eln(x 1)( e ln(x 1)
x 1x2 1dx C) (x 1)( 1
x2 1
dx C) (x 1)(arctanx C) 构造法:(e 1x 1dxy)' e 1x 1
dxx 1x2 1,则(e ln(x 1)y)' e
ln(x 1)x 1x2 1
, 化简得(yx 1)' 1
x2
1, 则y1x 1 x2 1
dx arctanx C,有y (x 1)(arctanx C). 1
1注意:elnu u,如elnu u,e lnx elnx 1,e2x 3lnx e2xelnx3 1
xxx3e2.
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