微分方程的通解包含方程的全部解
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微分方程中的通解和特解微分方程是数学中的重要内容,常常被用于描述物理、化学、生物等自然现象。
在微分方程中,通解和特解是其中两个重要的概念。
首先,我们来介绍一下通解。
通解是指能满足微分方程的所有解的集合。
通解是由微分方程的一般解得到的,它包含了方程中的任意常数。
这些常数可以取不同的值,从而产生不同的具体解。
通解的形式一般是含有未知函数的表达式。
举个例子来讲,考虑一个一阶线性微分方程dy/dx + P(x)y =Q(x),其中P(x)和Q(x)是已知的函数。
首先,我们可以对该微分方程进行求解,得到一个通解y = Ce^(-∫P(x)dx) + y_p,其中C是任意常数,e是自然对数的底,y_p是该微分方程的一个特解。
接下来,我们来讨论一下特解。
特解是通解中的一个特殊解,它是通过给定边界条件来确定的。
边界条件可以是在某个点上函数值的给定,也可以是在某个点上函数导数的给定。
特解与通解的区别在于,特解是对于给定的边界条件而言唯一确定的解。
举个例子来讲,考虑一个二阶非齐次线性微分方程y'' + p(x)y' + q(x)y = r(x),其中p(x), q(x)和r(x)是已知的函数。
我们可以通过求解方程得到一个通解y = y_h + y_p,其中y_h是对应齐次方程的通解,y_p是对应非齐次方程的特解。
通过给定的边界条件,我们可以确定特解的具体形式。
总结一下,通解是微分方程的所有解的集合,它包含了方程中的任意常数,而特解是通解中的一个特殊解,它通过给定的边界条件来确定。
通解可以表示微分方程的整体解的形式,而特解可以得到问题的具体解。
在实际应用中,了解通解和特解的概念对于求解微分方程问题非常重要。
通解可以帮助我们理解微分方程解的整体结构,而特解可以帮助我们确定问题的具体解。
因此,在求解微分方程时,我们可以先求得通解,然后通过给定的边界条件来确定特解。
这种方法能够帮助我们更好地理解和应用微分方程的解法。
微分方程通解的概念
微分方程通解是指满足给定的微分方程所有解的集合。
微分方程通解可以通过求解微分方程得到,由于微分方程通常是一个包含未知函数和其导数的方程,所以通常需要使用一些特定的方法或技巧进行求解。
通解是由一个或多个常数参数组成的一般解,可以通过给定的初始条件或边界条件来确定这些参数,从而得到特解。
特解是由通解中确定的参数值确定的一个具体解。
通解的概念在微分方程中非常重要,因为它可以描述方程的所有解的形式。
微分方程的含有任意常数的解是该微分方程的通解。
微分方程的含有任意常数的解是该微分方程的通解,在学习微分方程的过程中,我们经常会遇到这样的概念。
那么,什么是微分方程的通解呢?为什么含有任意常数的解就是通解呢?在本文中,我将从浅入深地探讨微分方程的通解,并分享一些个人的理解和观点。
1. 微分方程的基本概念微分方程是涉及未知函数及其导数的方程,是自然科学和工程技术中最基本的数学模型之一。
它在描述变化规律方面具有重要的作用。
常见的微分方程包括常微分方程和偏微分方程。
常微分方程涉及到一个未知函数和它的有限个导数,而偏微分方程涉及到一个未知函数及其偏导数。
2. 微分方程的解对于微分方程来说,我们通常是要求找到一个函数,使得当自变量取一定的值时,该函数及其导数满足微分方程。
这个函数就是微分方程的解。
微分方程的解可以分为特解和通解两种。
特解是微分方程的一个解,而通解则包含了微分方程的所有解。
含有任意常数的解就是通解的一种形式。
3. 为什么含有任意常数的解是通解?当我们解微分方程时,通常会得到含有任意常数的解。
这是因为微分方程通常是一个关于未知函数及其导数的方程,它包含了一些未知的参数。
在求解微分方程的过程中,我们需要对这些未知参数进行求解,求解过程中会产生一些常数项,这些常数项就是任意常数。
含有任意常数的解实际上是微分方程的通解,它包含了微分方程的所有特解。
4. 个人观点和理解在学习微分方程的过程中,我深刻体会到含有任意常数的解是微分方程的通解这一概念。
它让我更加灵活地理解微分方程的解的概念,也帮助我在实际问题中更好地应用微分方程进行建模和求解。
在实际工程问题中,常常会遇到含有任意常数的解,这时就需要根据具体的问题对这些常数进行求解,得到特定的解来描述实际的物理现象。
总结回顾通过本文的探讨,我们对微分方程的通解有了更深入的理解。
含有任意常数的解是微分方程的通解这一概念,让我们在解微分方程的过程中更加灵活地应用和理解。
一元二次微分方程的通解引言:微分方程是数学中的重要概念,它描述了变量之间的关系以及变量如何随时间或空间的变化而变化。
其中,一元二次微分方程是一类常见且重要的微分方程。
本文将介绍一元二次微分方程的定义、求解方法以及通解的概念。
一、一元二次微分方程的定义一元二次微分方程是指形式为y''+py'+qy=0的微分方程,其中y 为未知函数,p、q为已知函数。
该方程中的二次项最高次数为2,且只包含一个未知函数y及其导数y'和y''。
二、一元二次微分方程的求解方法求解一元二次微分方程的方法主要有两种:常系数法和特解法。
1. 常系数法常系数法是指假设y的形式为y=e^rt,其中r为常数,然后代入微分方程,得到一个关于r的代数方程,解这个方程可以得到r的值。
根据r的不同情况,可以得到不同的解。
如果r是实数,那么解为y=C1e^(r1t)+C2e^(r2t),其中C1、C2为常数;如果r是共轭复数,那么解为y=e^(at)(C1cos(bt)+C2sin(bt)),其中a、b为实数,C1、C2为常数。
2. 特解法特解法是指假设y的形式为y=u(t)v(t),其中u(t)和v(t)都是未知函数,然后代入微分方程,得到两个关于u(t)和v(t)的代数方程。
通过解这两个方程可以得到u(t)和v(t)的表达式,进而得到y的表达式。
三、一元二次微分方程的通解一元二次微分方程的通解是指包含了方程所有解的一般表达式。
对于一元二次微分方程,它的通解可以表示为y=C1e^(r1t)+C2e^(r2t),其中C1、C2为常数,r1、r2为方程的根。
通解的意义在于它能够表示方程的所有解,而不仅仅是某个特定的解。
通过通解,我们可以得到方程的任意初始条件下的解。
总结:一元二次微分方程是一类常见且重要的微分方程,它描述了变量之间的关系以及变量随时间或空间的变化。
求解一元二次微分方程的方法包括常系数法和特解法,通过这些方法可以得到方程的特解。
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 +=2ln 21(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 。
( )9.221xy 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 yy dx dyx 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.xy 1=所满足的微分方程是 。
8.x y y 2='的通解为 。
9.0=+xdy y dx 的通解为 。
10.()25112+=+-x x y dx dy ,其对应的齐次方程的通解为 。
第十二章常微分方程(A)一、就是非题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y=3sin x-4cos x就是微分方程y''+y=0的解。
()4.函数y=x2⋅e x就是微分方程y''-2y'+y=0的解。
()5.微分方程xy'-ln x=0的通解就是y=12(ln x)2+C(C为任意常数)。
(6.y'=sin y就是一阶线性微分方程。
()7.y'=x3y3+xy不就是一阶线性微分方程。
()8.y''-2y'+5y=0的特征方程为r2-2r+5=0。
()9.dydx=1+x+y2+xy2就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(y-3)⋅ln xdx-xdy=0就是。
②(xy2+x)dx+(y-x2y)dy=0就是。
③x dydx=y⋅lnyx就是。
④xy'=y+x2sin x就是。
⑤y''+y'-2y=0就是。
2.y'''+sin xy'-x=cos x的通解中应含个独立常数。
3.y''=e-2x的通解就是。
4.y''=sin2x-cos x的通解就是。
5.xy'''+2x2y'2+x3y=x4+1就是阶微分方程。
6.微分方程y⋅y''-(y')6=0就是阶微分方程。
7.y=1x所满足的微分方程就是。
)8.y '=9.2y的通解为。
x dx dy +=0的通解为。
y x5dy 2y 10.-=(x +1)2,其对应的齐次方程的通解为。
dx x +111.方程xy '-(1+x 2)y =0的通解为。
12.3阶微分方程y '''=x 3的通解为。
三、选择题1.微分方程xyy ''+x (y ')-y 4y '=0的阶数就是( )。
微分方程的特解通解
微分方程是数学中的重要分支,其解法分为特解和通解两种。
特解是指满足给定初值条件的微分方程的解,而通解则是指包含所有特解的解集。
在求解微分方程时,需要先找到特解,再通过特解求得通解。
特解的求解方法有很多种,常见的包括变量分离法、齐次方程法、常数变易法、待定系数法等。
其中,待定系数法是最常用的方法之一,它根据微分方程的形式选取一组试探函数,并通过代入微分方程得到未知常数,从而求得特解。
一旦得到特解,我们就可以通过通解公式求解微分方程的通解。
通解公式包含常数项,需要通过给定的边界条件来确定常数的取值。
在一些特殊情况下,通解公式可能无法求解,此时需要采用其他方法求解微分方程。
总之,微分方程的特解和通解是微分方程求解的基础,掌握它们的求解方法对于深入理解微分方程及其应用非常重要。
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一阶微分方程特解和通解的关系一阶微分方程是微积分中的重要内容,它描述了变量之间的变化率关系。
解一阶微分方程的过程可以得到特解和通解。
在本文中,我们将探讨一阶微分方程特解与通解之间的关系。
我们来了解一下什么是一阶微分方程。
一阶微分方程是指未知函数的导数与自变量之间的关系式,通常可以表示为dy/dx=f(x)。
其中,y表示未知函数,x表示自变量,f(x)表示已知函数。
解一阶微分方程的过程就是找到满足该关系式的函数y(x)。
解一阶微分方程的第一步是求出特解。
特解是指满足特定边界条件的解,它是一阶微分方程的一个特殊解。
特解可以通过代入边界条件并求解得到。
特解是一阶微分方程的一个特殊解,它在特定条件下成立,但不一定满足一般情况下的所有条件。
特解是一阶微分方程的一个重要部分,它可以帮助我们理解微分方程的性质和特点。
特解通常具有明确的物理或数学意义,可以用于解决实际问题或研究数学理论。
一阶微分方程的通解是指包含了所有特解的解集合。
通解是一阶微分方程的一般解,它可以通过对一阶微分方程进行变量分离、分组、换元等方法得到。
通解包含了一阶微分方程的所有解,它是一阶微分方程的最一般形式。
特解和通解之间的关系是特解是通解的一部分。
特解是通解的一种特殊情况,它满足了一阶微分方程的所有条件。
通解是特解的集合,它包含了一阶微分方程的所有解。
特解是通解中满足特定条件的解,而通解是一阶微分方程的一般解。
特解和通解的关系可以用一个简单的例子来说明。
考虑一阶线性微分方程dy/dx=2x,我们可以通过变量分离的方法求解。
将方程变形得到dy=2xdx,然后对两边同时积分,得到y=x^2+C。
这里的C是常数,它代表了通解中的任意常数。
如果我们给定一个特定的边界条件,比如y(0)=1,我们就可以求解出特解。
将边界条件代入通解中,得到1=0^2+C,解得C=1。
所以特解为y=x^2+1。
可以看出,特解是通解的一种特殊情况。
特解满足了一阶微分方程的所有条件,而通解包含了所有特解。
高等数学A2学习通课后章节答案期末考试题库2023年1.不是一阶线性微分方程。
( )参考答案:对2.微分方程的通解是 (为任意常数)。
( )参考答案:对3.任意微分方程都有通解。
( )参考答案:错4.函数是微分方程的解。
( )参考答案:错5.是方程的( ),其中,为任意常数。
参考答案:通解6.微分方程的阶数是( )。
参考答案:27.是( )阶微分方程。
参考答案:38.微分方程的通解中包含了它所有的解。
( )参考答案:错9.微分方程是( )阶微分方程。
参考答案:210.若微分方程的解中含有任意常数,则这个解称为通解. ( )参考答案:错11.是一阶线性微分方程。
( )参考答案:错12.的通解中应含( )个独立常数。
参考答案:313.在空间直角坐标系中,方程表示的曲面是( )参考答案:椭圆抛物面14.函数在点处沿曲面在点处的外法线方向的方向导数( ).参考答案:;15.三道题,题号是从2开始的,依次对应答案上的2,3,4题。
参考答案:9.7方向导数与梯度作业答案.pdf16.函数的极值参考答案:极小值 ,极小值17.设有连续的一阶偏导数,又函数分别由下列两式确定=( )参考答案:.18.10.3作业(1).docx参考答案:10.3(一)作业及答案.docx19.设,其中由所围成,则=( ).参考答案:;20.的值为( ).其中区域为: .参考答案:;21.已知函数,,都是对应二阶非齐次线性方程的解,,,是任意常数,则下列判断正确的是( )参考答案:是原方程的通解22.作业10.3(二).docx参考答案:作业10.3(二)及答案.docx23.11.3作业.pdf参考答案:11.3作业及答案.pdf24.()参考答案:每题6分,共计48分25.函数的极值是( )参考答案:极大值为10,无极小值26.若函数,则( )参考答案:-127.点关于平面的对称点是( ).参考答案:;28.对于曲面,下列叙述错误的是( ).参考答案:是由在面上母线绕轴旋转而成;29.在点的某邻域有连续的偏导数及是在该点可微的( ).参考答案:充分条件但非必要条件30.设向量,则=( )参考答案:331.直线和平面的关系为( ).参考答案:平行。
如何理解常微分⽅程的通解、特解以及所有解?对于这样的微分⽅程:其中,,我们称为常微分⽅程。
求解常微分⽅程是有明确的⼏何意义的。
我们下⾯就通过它的⼏何意义,来观察什么是通解、特解以及所有解。
1 解常微分⽅程的⼏何意义是有明确的⼏何意义的:在这个曲线上取⼏个点,作出点附近的切线:根据微积分的思想,“以直代曲”,切线就是代替曲线的最佳直线。
所以我们可以看到,如果曲线上的点密集⼀点,切线就看起来很接近曲线了:我要是把曲线去掉,你⼤概也能根据切线脑补出曲线的样⼦:求解常微分⽅程的⼏何意义就是,根据切线画出曲线。
2 欧拉⽅法欧拉,给出了⼀个以他名字命名的欧拉⽅法,可以通过切线来画出曲线。
怎么作出切线呢?这个就是导数的⽅程,把导数作为斜率就可以画出切线。
我们举个最简单的例⼦吧,。
我们随便选⼀点作为起始点:不断重复以上步骤,我们可以得到⼀个折线段:容易知道是的⼀个解,我把画出来看⼀下,会发现这两个的图像还是有点接近:随着的缩⼩,图像就越来越接近(为了⽅便观看,我把点给去掉了):欧拉⽅法就是这样通过切线来把原来的曲线描绘出来的,这些连起来的折线,我们就称为欧拉折线。
欧拉折线肯定和曲线是有误差的,就好像泰勒级数和原来的曲线有误差⼀样,这⾥就不深⼊讨论了。
3 线素场欧拉⽅法计算量其实还蛮⼤的(越⼩计算量越⼤),不过好⽍⼈⼿还可以算。
有了计算机之后,我们就可以不管计算量了,所以就有了更有效的线素场。
其实说来也简单,我在平⾯上等距离取点:然后以这些点为起点,根据画出切线,这就是线素场(或者称为斜率场):结合欧拉折线和线素场,我们就可以开始分析通解、特解和所有解了。
4 通解、特解和所有解4.1 通过欧拉折线来观察解我们通过来继续讲解。
这个微分⽅程的通解还是很容易求的,就是:知道通解之后我们通过图像来验证下。
指定的位置,可以画出不同的欧拉折线(⼤家可以观察到,有了线素场之后,就算没有欧拉折线,我们⼤概也可以脑补曲线的样⼦):不同的,就相当于不同的初始值。
微分方程的解的概念
微分方程的解指的是满足给定微分方程的函数或函数族。
微分方程描述了一个或多个未知函数与其导数之间的关系,解则提供了这些函数在给定条件下的具体表达式或性质。
微分方程的解可以分为两种类型:通解和特解。
1.通解(General Solution):通解是指包含任意常数的解析表达式,它可以满足微分方程的所有解。
通解表示了方程的整个解空间。
通解通常以一般形式表示,其中常数可以在特定的初值条件下确定。
2.特解(Particular Solution):特解是指满足微分方程的一个具体解析表达式,它在给定的初值条件下唯一确定。
特解是通解的特殊情况,通过将常数值固定为特定的数值,可以得到特解。
解微分方程的方法和技巧取决于方程的类型和特性。
常见的方法包括分离变量法、线性微分方程的常数变易法、常微分方程的级数展开法等。
有时,一些微分方程可能没有解析解,而需要使用数值方法或近似方法进行求解。
解微分方程在数学和物理学等领域中具有广泛的应用。
它们用于描述自然现象、工程问题、经济模型等,为我们理解和预测各种现象提供了重要的数学工具。
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安 庆 师 范 学 院《常微分方程》A 卷 一、判断题(8分,每题2分)1、阶常微分方程的通解包含了它的所有解。
( )2、函数221c x e c y +=是微分方程02=-'-''y y y 的通解。
( )3、阶线性齐次微分方程的个解12(),(),,()n x t x t x t 在],[b a 上线性无关的充要条件是()0,[,]W t t a b ≠∈。
( )4、设)(t Φ为X t A X )(='的基解矩阵,则)(t ψ为其基解矩阵存在阶常数矩阵,使C t t )()(Φ=ψ。
( )二、选择题(10分,每题2分)1、 微分方程24()cos y y y y ''''''+-=是( )。
A 三阶非线性方程 B 三阶线性方程C 四阶非线性方程D 四阶线性方程2、 下列方程中为齐次方程的是 ( )。
A ()y xy y ϕ''=+B tany xy y x x '=+C ()y xy f y '''=+D cos cos ydx xdy = 3、阶齐次线性微分方程的所有解构成一个( )维线性空间。
AB 1n +C 1n -D 2n +4、Lipschitz 条件是一阶微分方程初值问题存在唯一解的( )条件。
A 充分条件B 必要条件C 充分必要条件D 既不是充分也不是必要条件 5. 方程dx y dt dy x dt⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩的奇点(0,0)的类型是 ( )。
A 结点 B 焦点 C 中心 D 鞍点三、填空题(12分,每空2分)1、向量函数12(),(),,()n X t X t X t 是线性方程组()X A t X '=的基本解组的充要条件是:(1);(2)。
2、方程(,)(,)0M x y dx N x y dy+=存在只与有关而与无关的积 分因子的充分必要条件是。
《常微分方程》练习题二OO五年一月一、是非题1. 微分方程0sin 22=+y l g dxy d 是齐次线性方程( ). 2. 微分方程的通解包含方程的所有解( ).3. 微分方程的积分因子是唯一的( ).4. 利普希茨(Lipschitz )条件是保证初值问题解的唯一性的充分条件而不是必要条件( ).5. 微分方程的初值问题的饱和解最大存在区间是一个开区间( ).6. 若)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 是n 阶齐次线性方程的n 个解,其朗斯基(Wronski )行列式x x W ,0)(=∈I ,则)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 在I 上线性相关( ).7. 方程组)()(t F x t A dtdx +=的所有解构成n +1维线性空间( ). 8. 定义在区间I 上的向量函数组的线性相关性和它在每一点t 0∈I 处的常数向量组的线性相关性,并不等价( ).9. 若)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 是n 阶齐次线性方程的n 个解,其朗斯基(Wronski )行列式W(x 0)=0,x 0∈I ,则)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 在I 上线性相关( ).10. 齐次线性方程组x t A dtdx )(=的线性无关解的个数不能多于n 个( ). 11. 向量函数组的线性相关概念与它的相应的分量线性相关概念,并不等价( ).12. 若)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 是n 个函数,x ∈I ,它的朗斯基(Wronski )行列式W (x )=0,则)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 在I 线性相关( ).13. 已知向量函授组00)()(),( , 0 022t t t W wronski t t t 行列式其朗斯基, 、 =∞+-∞∈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0,线性相关,则它们在)(∞+-∞( ).14. 解在有限区间上对初值的连续依赖性可以推广到解在无限区间上对初值的连续依赖性( ).15.如果存在常负(正)函数v(y x ,).它关于系统 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==),(),(y x q dtdy y x p dt dx 的全导数是正(负)定的,则该系统的零解是不稳定( ).二、选择题1.若微分方程M (x ,y )d x +N (x ,y )d y =0有积分因子μ(x ,y ),则μ(x ,y )满足( ).A. N(x ,y )),()),(),((),(),(),(y x xy x N y y x M y y x y x M x y x μμμ∂∂-∂∂=∂∂-∂∂ B. M(x ,y )),()),(),((),(),(),(y x xy x N y y x M y y x y x N x y x μμμ∂∂-∂∂=∂∂-∂∂ C. N(x ,y )),()),(),((),(),(),(y x yy x N x y x M y y x y x M x y x μμμ∂∂-∂∂=∂∂-∂∂ D. N(x ,y )0),(),(),(=∂∂-∂∂y y x y x M x y x μμ 2. 曲线c y x =+22满足微分方程( ).A. 0=+'y y xB. 0=+'yx y C. 0=+'xy y D. =+'x y y 203. 曲线x (ln x -ln y )d y -y d x =0是( ).A. 变量分离方程B. 齐次方程C. 全微分方程D. 一阶非齐次线性方程4. 设)(x y 满足微分方程0ln 2=-+'x y y y x 且在x =1时y=1,则在x =e 时,y =( ). A. e 1 B. 21 C.2 D. e5. 已知y 1=cos ωx ,y 2=3cos ωx 是方程22112 0y c y c y y y +==+''的解,则ω(21,c c是任意常数)( ).A. 是方程通解B. 是方程的解,但不是通解C. 是方程的一个特解D. 不一定是方程的解6. 微分方程0)()(3=-++dy y x dx y x 的通解( ). A. c y xy x =-+242141 B. c y x =-242141 C. c y x =+242141 D. c y xy x =--2421417. 微分方程t x D 2sin 5)1(4=+的 ). A. t 2cos 175 B. t t 2cos 175C. t 2sin 175D. t t 2sin 1758. 微分方程0)2()2(=-+-dy x y dx y x 的通解为( ).A. c y x =+22B. c y x =-22C. c y xy x =++22D. c y xy x =+-229. 方程y y ='过点(0,0)的积分曲线有( ).A. 无穷多条B. 唯一一条C. 只有两条D.不存在10. 一阶线性方程)()(x q y x p dx dy=+的积分因子是( ).A. μ⎰=dx x p e )(B. μ⎰-=dx x p e )(C. μ⎰=-dx x q e )(D. μ⎰=dx x q e )(11. 设曲线上的任意点p(y x ,)处的切线斜率为y a xb 22,且曲线经过点(-2,1),则该曲线的方程是( ). A. 1222222=-b x a y B. 1144222222=---a by b a xC. 1414222222=---a b y b a xD. 2414222222=--ab y b a x - 12. 已知方程0)()(=+'+''y x q y x p y 一个特解为1y ,则另一个与它线性无关特解为( ). A. dx e y y y dx x p ⎰⎰=-)(21121 B. dx e y y y dx x p ⎰⎰=)(21121 C. dx e y y y dx x p ⎰⎰=-)(1121 D. dx e y y y dx x p ⎰⎰=)(1121 13. 微分方程0)3(24=+-xydx dy x y 可化为( ). A. 323y x ydx dy y -=- B. 323y yx dx dy y -=- C. 2232y x y dx dy x=+ D. 323y x y dy dx x -=- 14. 微分方程022233=-+x dtx d dt x d 实通解为( ). A. t i t i t e c e c e c x )1(3)1(21--+-++= B. t e c t e c e c x t t t sin cos 321++=C. t e c t e c e c x t t t sin cos 321--++=D. t e c t e c e c x t t t sin cos 321---++=15. 曲线xy =1满足方程( ).A. 0=-'x yB. 1=-'y y xC. 0=+'y y xD. 12='y x16. 方程0)1()1(22=+++xdy y ydx x 有积分因子( ).A. 11--y xB. y x 12)1(-+C. x y 12)1(-+D. 1212)1()1(--++y x17. 方程2y y ='过点(1,1)的解的最大存在区间为( ).A. ), (2∞-B. ()∞+, 2C. (-2,2)D. ()∞+∞-,18. 点(0,0)是系统⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=yx dt dy yx dtdx 2的( ).A. 结点B. 焦点C. 鞍点D. 中心19. 微分方程 04422=++x dt dxdt x d 通解为( ).A. t t e c e c 2221+B. tt e c e c 2221--+C. t tte c e c 2221--+ D. t tte c e c 2221+20. 微分方程dx y x dy y x )()(-=+是( ).A. 线性方程B. 变量分离方程C. 齐次方程D. 贝努利方程21. 已知函数)(x y 满足微分方程 y y x ='ln x y,且x =1时,y =2e ,则x =-1时,y =( ).A. -1B. 0C. 1D. 1-e22. 方程 22y x ydx dy -= 是( ).A. 一阶线性方程B. 齐次方程C. 全微分方程D. 变量分离方程23. 方程x y sin ='''的通解是( ). A. 322121cos c x c x c x y +++= B. 322121sin c x c x c x y +++=C. 1cos c x y +=D. x y 2sin 2=24. 已知函数)(x y 满足微分方程0)2()2(2222=-++-+dy x xy y dx y xy x 且x =1时 y =1,则当221+=x 时,y=( ). A. 1 B. 21C. 22D. 221+25. 微分方程t e x D D 422)6(=+-的特解为( ).A .t te 491B .t e 441C .t e 491 D.te 49226. 积分方程dt t ty o xx y )(1)(⎰+=的解为( ).A .y =1B .y =0C .221x e y = D .x e y =27.微分方程0=+ydy xdx 的解为( ).A .c y x =+22B .c y x =-22C .c y xy x =++22D .c y xy x =+-2228. 设二阶常系数线性方程021=+'+''y a y a y (21a a 、为常数),它的特征方程有两个相同特征根λ,则方程通解是( ).A .xx e c e c λλ21+ B .xx xe c e c λλ21+C. x c x c λλsin cos 21+D. )(21xxxe c e c x λλ+29.方程0)ln (ln =-+dy y x ydx y 是( ).A .变量分离方程B .一阶线性方程C .全微分方程D .贝努利方程30.一阶非齐次线性方程)()(x q y x p y +='的通解是( ).A .⎰⎰+⎰=-))(()()(dx e x q c e y dx x p dx x pB .dx e x q c e y dx x p dx x p ⎰⎰+⎰=-)()()((C . ⎰⎰⎰=-dx e x q e y dx x p dx x p )()()( D .⎰=dx x p ce y )( 31.若)(),(21x y x y 是二阶齐次线性方程0)()(=+'+''y x q y x p y 的两个特解,则)()(2211x y c x y c y +=(其中1c 、2c 是任意常数)( ). A .是方程通解 B .是方程的解C .是方程特解D .不一定是方程解32. 方程2x x ='过点(3,-1)解的最大存在区间为( ). A .(-2,2) B .(-∞+∞, )C .)2(, -∞ D .)2(∞+, 33. 已知曲线)(x y y =经过原点,且在原点处的切线平行于直线052=+-y x , )(x y 满足微分方程x e y y y 396=+'-'',则此曲线的方程是( ).A .sin2xB .x e x x 2sin 2132+ C .x e x x3)4(2+ D .x e x x x 32)2sin cos (+34. 微分方程(221)t x D D +=+的特解为( ).A. 322+-t tB. t t t 33123+- C. t t t 33123++ D. t t t 33123-+ 35. 点(0,0)是系统⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=y x dtdy y x dt dx 332的( ). A. 结点 B.焦点C. 中心D.鞍点36. 设有微分方程(1) 是已知常数)、、 b a k y b y a k dxdy ( )( )(--=(2) k y dxdy +=cos (3) 0)2(22=-+-dy x xy y dx y则( ).A.方程(1)是线性方程B. 方程(2)是线性方程C.方程(3)是线性方程D. 它们都不是线性方程37. 微分方程初值问题⎩⎨⎧==+'1)1(0y y y x 的解为( ).A.2=+y xB.1=xyC.222=+y xD.1=xy 38. 设)()(21x y x y 、是方程0)()(=+'+''y x q y x p y 的( ),则)()(2211x y c x y c y +=是任意常数)、21(c c 是方程通解. A. 两个特解 B. 任意两个解C. 两个线性无关解D. 两个线性相关的解39. 微分方程x y x y dx dy tan +=的通解是( ). A. cx x y=sin 1 B. c x x y +=sinC. cx x y =sinD. cx yx =sin 40. 设函数)(x y y =满足微分方程x y x y tan cos 2=+',且当4π=x 时,0=y ,则当0=x 时,y =( ). A. 4π B. 4π- C. -1 D. 1同实根21λλ、,则方程通解是( ).A . x c x c 2211sin cos λλ+ B. x x xe c e c 2121λλ+ C. x x e c e c 2121λλ+ D. )(2121x x xe c e c x λλ+ 42. 积分方程dt t ty x x y )(2)(0⎰+=的解为( ). A. 221x e y = B. x e y =C. x e y 2=D. 2212x e y =43.设函数)()()(321x y x y x y 、、都是非齐次线性方程)()()(22x f y x b dx dy x a dxy d =++的特解,其中)()()(x f x b x a 、、都是已知函数,则对于任意常数1c 、2c ,函数)()1(121x y c c y --=)()(3221x y c x y c ++( ).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,也可能不是通解,但肯定不是特解44.方程04)4(=-y y 的通解是( ). A. x x e c ec x c x c y 2423212sin 2cos -+++= B. )sin cos ()(432221x c x c e ec c y x x +++= C. )2sin 2cos (4322221x c x c e x c x c y x x x +++=-- D. x e x c x c x c c y 2342321)(+++=45. 已知方程02=-'+''y y x y x 的一个特解为x ,于是方程通解为( ).A.221x e c x c y +=B. x c x c y 121+=C. x e c x c y 21+=D. x e c x c y -+=2146. 若)( ),...(),(21x y x y x y n ,是微分方程0)(...)()1(1)(=+++-y x a y x a y n n n 的n 个特解,则当n c c c ,...,,21为任意常数时,)(...)()(2211x y c x y c x y c y n n +++=( ).A.一定是方程的通解.B.一定不是方程的通解.C.当)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 为线性无关时,才是方程的通解.D.当)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 线性相关时,才是方程的通解.三、填空题1. 设)(t ϕ是一阶齐次线性方程x t p dt dx )(=解,则)(t c ϕ是 方程解(c 是任意常数).2. 连续可微函数),(y x μ≠0使得),(y x μM (y x ,)d x +),(y x μ)N (y x ,)=0为全微分方程,则),(y x μ是微分方程M (y x ,)d x +N (y x ,)d y =0的 .3. 微分方程0332233=-+-x dt dx dtx d dt x d 的通解为 . 4. n 阶正规形微分方程的一般形式为 . 5. n 阶齐次线性微分方程的线性无关解的个数是 .6. 微分方程04)(2=+dtdx 是 阶微分方程. 7. 向量函数t e t y 2)1(101)(-⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=,t e t y 2)2(110)(-⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=在),(+∞-∞上是线性 .8. 微分方程06522=+-x dt dx dtx d 的通解为 . 9. 试将初值问题 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==-=++=0)0(0)0(y x y x dt dy ey x dt dx t 化为与之等价的一个未知函数的二阶微分方程的初值问题为 .10. 方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=y x dtdy y x dt dx 332的奇点为 ,奇点类型为 .11. 微分方程y y x y ln sin ='满足初值条件e y x ==2π的特解是 .12. 设)(1x y 、)(2x y 是方程0)()(22=++y x b dx dy x a dxy d 的两个非零解)(),((x b x a 在区间[b a ,]上连续),则其朗斯基(Wronski )行列式W(x )= ;如果)()(21x y x y 、同时在区间[b a ,]上点0x 取得极小值,则)()(21x y x y 、在区间[b a ,]上是线性 .13. 一阶非齐次线性方程)()(x q y x p dx dy +=的任意两个解之差必为方 程 的解.14. 微分方程y y ''='''的通解为y = .15.方程)(222111c y b x a c y b x a f dx dy ++++=称为可化 的方程,其中如果2211b a b a ≠ 时,作变换αξ+=x ,βη+=y (βα,是待定常数,ηξ,是新变量),代入方程后确定出βα、,方程变成含变量ηξ,的 方程.16.设)(1t ϕ、)(2t ϕ是二阶线性方程0)()(2122=++x t a dt dx t a dtx d 的解,其朗斯基(Wronski)行列式W (t)= .17.设微分方程0),(),(=+dy y x N dx y x M 是全微分方程,则dy y x N dx y x M ),(),(+的原函数u(y x ,)= 或 .18. 微分方程01)(3223=++dx dy dx y d y 是 阶方程. 19. 微分方程0=-''y y 的通解是 .20. 齐次线性方程 0)(...)()1(1)(=+++-y x a y x a y n n n 满足初值条件='=)()00x y x y (0)(...0)1(==-x y n (],[) , (321))((b a n i x a i 是 ,, , =上已知连续函数,],[0b a x ∈)的唯一解是 .21.设n 个向量函数)(),...,(),(21x y x y x y n 定义于区间I 上,若仅当0...21====n c c c 时,)(0)(...)()(2211I x x y c x y c x y c n n ∈=+++才成立,则称)(),...,(),(21x y x y x y n 在区间I 上是 .22. 二阶齐次线性系统的系数矩阵的特征根为0,021<>λλ,则奇点(0,0)为 类型.23. 设)(),(21x y x y 是二阶线性方程0)()(2122=++y x a dx dy x a dxy d 的解()(),(21x a x a 在区间I 上连续),则其刘维尔(Liouville )公式W )(x = .24.已知 y=y(x ,0x ,0y ) 是初值问题⎪⎩⎪⎨⎧==00)(),(y x y y x f dx dy 的解,则000),,(x y x x y ∂∂= , 000),,(y y x x y ∂∂= . 25. 微分方程01)(23=++dxdy dx dy y 是 阶微分方程. 26. 设函数组t t t e t te e 2,,,则它们在),(+∞-∞上是线性 .27. 把初值问题⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-===++-2)1(,7)1(7222dt dx x e tx dt dx dt x d t 化为与之等价的一阶正规形微分方程组初值问题 .28. 已知方程)sin(xy dx dy =,则=∂∂==0000000),,(y x x y x x y ,=∂∂==000000),,(y x y y x x y .29. 二阶自治系统⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=y x dtdy y x dt dx 243的奇点为 ,奇点类型 .30. 微分方程满足初值条件的解称为 .31. 如果y (x)是非齐次线性方程组一个特解,)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 是对应齐次线性方程组的n 个线性无关解,则此非齐次线性方程组通解y(x )= .32. 曲线族c y x =+22满足微分方程 .33. 方程2y y ='过点(3,-1)积分曲线的最大存在区间是 .34. 微分方程0),(),(=+dy y x N dx y x M 是全微分方程的充要条件是 .35. 微分方程0=+ydx xdy 的通解为 .36. 如果向量函数)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 是齐次线性方程组n 个解,其朗斯基(Wronski)行列式在其定义区间I 上某一点不等于零,则其线性组合是该方程组的 .37. 曲线Γ是微分方程),(y x f y ='的积分曲线的充要条件是 .38. 若λ=bi a +是常系数实n 阶齐次线性方程的k 重特征根,则方程有形 如 的2k 个实特解.39. n 阶隐式常微分方程的一般形式为 .40. 形如),0)(( )()(I y y q y q x y p dydx ∈≠+= 的方程,称为 方程. 41. 方程0=+''y y 的通解是 .42. 初值问题⎩⎨⎧00)(y x y y y =='的解存在且唯一的条件是 .43.n 阶齐次线性方程的任意n 个解构成它的基本解组的充分必要条件 是 .44. 初值问题⎩⎨⎧00)(),(y x y y x f y =='的解满足积分方程 . 45. 函数44222),(v x y xy x y x ++-=是 类型的李雅普诺夫函数.46. 微分方程解的图像称为微分方程 .47.若)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 是n 阶齐次线性方程)(1x a dx y d n n +++--...11n n dxy d y x a n )(=0的n 个解,则其刘维尔(Liouville)公式 .48.微分方程0)3()32(332=-++dy y x dx y x x 是 型微分方程.49. 1)(1)(-=+'x f xx f 的通解=)(x f . 50.该函数)(1x y ,)(2x y ,)(3x y 是非齐次线性方程++dx dy x a dxy d )(22y x b )()(x f =的线性无关解,其中)(),(),(x f x b x a 都是已知函数,则所给方程的通解y = .51. 方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==),(),(y x q dtdy y x p dt dx 称为 系统. 52. 已知x y x y 1,221==是方程02222=-y x dx y d 的两个解,则其朗斯基(Wronski)行 列式W(x )= .53. 求微分方程),(x t f dtdx =满足初值条件0000,( )(x t x t x =是已知常数)解的问题称 为 .54. 假设)(1x y ,)(2x y ,…,)(x y n 是n 个函数,I x ∈,如果...)()(2211++x y c x y c )(x y c n n + =0,I x ∈,仅当0...21====n c c c 时成立,则它们是线性 .55.微分方程033=+x dtx d 的通解为 .56.向量函数⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0t ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛02t 的朗斯基(Wronski)行列式W(t )= = ,该向量函数是线性 .57.设)(),(21t t ϕϕ是一阶线性方程x t p dtdx )(=的解,则)()(21t t ϕϕ+是 方程解.58.设),(y x u 是dy y x N dx y x M ),(),(+的一个原函数,则全微分方程dy y x N dx y x M ),(),(+=0通解是 .59.二阶自治系统⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=3334y x dt dy x y dt dx 函数2243),(y x y x V +=是 函数,dtdV = 且是 函数,零解是 .60.微分方程dxdy xy y dx dy x=+的通解是 .四、求一阶微分方程的通解1. dx dy =y x xy y 221++ 2. dx dy =2y xy y - 3. xydx +)21(2y x +dy =0 4. dxdy =x y cos +x 2sin 5. )(x y +dx +)(x y -dy =06. )312(32y y x xy ++dx +)(22y x +dy =0 7. 2)(3+'-'=y y x8. x y y sin '=)(sin cos 2y x x -9. dx dy=e x y +x y10. y '=22x y xy -11. 02)(3=-+y dx dyx dx dy12. c o sy dx dy+x s in y =221x xe -13. )()(2x y x y dx dy ϕϕ-'=14. 42++--=y x x y dx dy15. 02)3(2=++xydy dx y e x16. (xy y x e +y 2)d x -x 2y xe d y =017.=dx dy y y x 2sin cos 1+18. x ' 1)' (2y y =+19. x y y x ydx dy 2sin 212+=20. dx dy =344322xy x y y x --21. (23x x y +)dx +(1+y x 3)dy =022. 'y =y y xtan cos -23. 2)('y x a y +=24. dx dyx =y (1+l n y -l n x )25. 22' ' 3y y xy y +=26.0)1()(2=++-y d y x dx y x27. dx dy =22x y x + 28. dx dy =3333426322--+++-+y x xy y x y x 29. dx dy =22yx y - 30. 0)22()(32=++-dy y xy dx x y31. x +' sin 2y =132. e y -(dx dy +1)=x e x 33. 3'y x y y +=34. dx dy -n x x e y xn = (n 为常数) 35. 0)(222=-+dy y x xydx36. dxdy (ar ct an y -x )=1+y 2 37. (x y x xy +++23)d x -(y x -)d y =038. dxdy x +x +s in (y x +)=0 39. y 22)2()1(y y '-=-'40. dx dy +032=+y e xy 41. dx dy =xyy x -321 42. 0)1()1(=-++dy yx e dx e y x y x43. x 022=-'+'y y x y44. y xe y x y x 2cos 2sin 2-=+'45. 0)(2=-+xdy dx y xy46. y =(y ')2221x y x +'-47. dxdy x +(x +1)y =3x x e -2 48. dx dy =yx x y 222+ 49. x 0)()(2=-++ydx xdy y ydy xdx50. 0sin cos sin '3=--x y x x y51. (y -x 2)y '=x52. y x '+1=e y53. dx dy =2(12-+-y x y )2 54. y x 'xy y 2=+55.dx xy y xdy )1(-=五、求高阶方程通解1.x 06'22=-+''y xy y 2.33dx y d -5x e y dx dy dx y d 32248=-+ 3. x t x sin 11''-=+ 4. t dtdx t dt x d =-122 5. ( D-2 )t e tx 221= 6. 22dtx d +x = t cos 11+ 7. 22dt x d +x x x dtdx cos sin 26-=+ 8. t )1(2+t 22dtx d -t (2+4t +t 2)3422)42(t t x t t dt dx --=+++ 9. y 132'''+=++-x e y y x10. 014455=-dt x d t dtx d 11. (D 232+-D )x =cos2t12. 0)(222=+dt dx dtx d x 13. (D 232+-D )x =sine t -14. (D D D 3423+-)x =t 215. t 22dtx d -(2t +1)t e t t x t dt dx 22)1()1(-+=++ 16. 022=++x dtdx dt x d 17. x 2x dxdy dx y d x dx y d ln 452233=++ 18. x 222dx y d -3x x x x y dx dy ln 42+=+ 19. (D+1)x x y cos 22=20. t 2022=+-x dt dx t dt x d 21. y ''x x e e y y 316496-=+'-22. (2t +1)2t x dt dx t dtx d 612)12(222=-+- 23. y x y y ''=''+'4)(4224. (D 91024++D )x =cos(2t+3) 25. 43231)()(x y y y x ='-'''六.求方程组的通解 1.y x dt dx +-=7 2. xy y t dt dx --=y x dt dy 52--= xy t x dt dy --= D x -(D+1)y =-t e3. x +(D-1)y =t e 2z y x dt dx+-=3 4. z y x dt dy-+-=5 z y x dtdz3+-=(D 162+)x -6D y =0 八、 6D x +(D 162+)y =0yx t y dt dx ++= 6. yx x t dt dy ++=t e y x dt dx3423++= 7. y x dtdy2+= 8.dt dx=-)1(22-++y x x y )1(22-++=y x y x dtdyt e y x dtdx+--=5 9.t e y x dt dy 23+-= 10. 222yx t y dy x dx t dt +++==. te x dt dy dtx d =--222 11.2222t y dtyd dt dx =-- 12.xy dtt x dy y t dx 244332-=-=-t y x dt dx532++= 13. t e y x dtdy823++=dt dx=t e y x 34+-)sin (t t + 14. t te y x dtdyt cos 23++=dt dx=z y + 15. z x dt dy+= y x dtdz+= 16.yt dx =y x dtxt dy +=0422=+-y x dt xd 17. 022=-+y x dtyddt dx =y x x et t e +-+2 18. yx y e t t e dt dy +-+=2dt dx=z y x 332+- 19. z y x dt dy354+-= z y x dtdz244+-=dt dx=+2y -e t - 20. t e y x dtdy-++=434 七、求初值问题解1.⎩⎨⎧==-+2)1(02)(2y xydy dx y x2. ⎪⎩⎪⎨⎧==1)0(2y xy dx dy3. ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==+=+=1)0(0)0(432y x y x dt dy y x dt dx 4.⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧===+--0)1()1(4422222dt dx e x e t x dt dx dt x d t5.⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-='==+-3)0(2)0(02322x x x dt dxdt x d 6.设方程组⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-21,01011x x x e x dt dx t a) 验证矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛t t t e te e 0是对应齐次线性方程组基本解矩阵;b) 试求方程组满足初值条件⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=11)0(x 的解.九、 设方程组为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=21,cos sin 2012x x x t t x dt dx 十、 验证矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛t t te te e 2220是对应齐次线性方程组基本解矩阵; 十一、试求方程组满足初值条件⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=11)0(x 的解8.⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧-==-++=-=31)1(31)1(1221y x x t y x dt dy x t dt dx9.求初值问题⎪⎩⎪⎨⎧==+0)0()(y x q y dx dy的连续解,其中⎩⎨⎧>≤≤=1 ,010 ,2)(x x x q 10.⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎭⎫⎝⎛'=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈=+''12 02],[ sin 34π,πππ,y y x x y y 八、计算题 1. 求初值问题⎪⎩⎪⎨⎧=--=0)1(22y yx dxdy 在区域R:1 ,11≤≤+y x 解的存在区间,并求第三次近似解. 2. 试用逐次逼近法求方程组⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=21,0110x x x x dt dx , 满足初值条件⎪⎪⎭⎫⎝⎛=10)0(x 的第三次近似解.3. 求初值问题⎪⎩⎪⎨⎧=+=0)0(2y ye dxdy x 的第二次近似解. 4. 用逐次逼近法求方程 21yydx dy += 满足初值条件1)0(=y 的第二次近似解. 5. 求初值问题⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==+=1)0(,0)0(2222dt dx x x t dt x d 的第三次近似解.6. 利用逐次逼近法求初值问题⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==-=-=1)0()0(2y x y tx dtdy y tx dt dx的前三次近似解.7. 试用逐次逼近法求方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==x dtdy y dtdx满足初值条件⎩⎨⎧==1)0(0)0(y x 的第三次近似解.8. 设),,(00x t t x 是方程0si n =--x txt dt dx t满足初值条件0000),,(x x t t x =的解,试求出000),,(t t t x t t x =∂∂ ,00),,(t t x x t t x =∂∂9.试讨论2123y dx dy =在怎样区域上满足解的存在唯一性条件,并求过点(0,0)的一切解.10. 设给定方程x e t dt dx23=,试求0100000),,(==∂∂x t t x t t x ,100000),,(==∂∂x t x x t t x九、讨论题(一)求方程组奇点,并确定其类型.1. ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+=y x dt dy y x dt dx 6632.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=y x dtdy y x dtdx2433.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=-=y x dt dy y x dt dx 334.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=y x dtdy y x dt dx47735.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=x y dtdy y x dtdx324(二)讨论系统零解稳定性.(a 是参变数)1. ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=33y x dt dy x y dt dx2.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+--=+-=)()(2222y x y x dtdy y x x y dtdx3.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+=33ay x dt dy ax y dt dx 4.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=333223y x dt dy x y dt dx 5.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+--=)()(2222y x ay x dt dy y x ax y dt dx 6.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=3334y x dt dy x y dtdx7.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+-=2322xy dt dy y x dt dx 8.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=+-=3222y y x dt dy xy x dtdx9.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=-=32223212y y x xy dt dy y x dt dx 10.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=222x x dt dy y xy dtdx 11.考虑无阻尼线性振动0222=+x dtxd ω的平衡位置的稳定性.十、证明题.1.设),(y x f 在区域R: a x x ≤-0,b y y ≤-0连续且关于y 满足利普希茨(Lipschitz )条件,试用Bellman 引理证明初值问题 ⎪⎩⎪⎨⎧==00)(),(y x y y x f dx dy在区间h x x ≤-0的解是唯一的,其中==M Mba h ),,min(max R .|),(|y x f 2.已知定义于[b a ,]上的n 个函数y 1(x ),y 2(x ),…,y n (x )是n 阶齐次线性方程基本解组,b 1,b 2是两个不等于零的常数,则函数组)()([211x y x y b +],)()([212x y x y b -],)( ,...)(3x y x y n ,在区间[b a ,]也是该方程的基本解组. 3.设n 阶矩阵A(t)在区间[b a ,]连续,且X (t),)(t Φ是方程组x t A dtdx)(=的两个基本解矩阵,证明的存在n 阶可逆常数矩阵C 使得)(t Φ= X (t)C. 4.证y e dxdyxy sin =的任何一解存在区间为(-∞,+∞).5.设f (t )在(0,+∞)上连续且有界,试证明方程)(t f x dtdx=+的所有解均在(-∞,+∞)上有界. 6.求初值问题⎪⎩⎪⎨⎧=-=00)()1(y x y ey y dxdy xy 当00y <<1时解的最大存在区间,并加以证明. 7.用逐次逼近法证明初值问题⎪⎩⎪⎨⎧=+=00)()()(y x y x q y x p dxdy在[b a ,]上解是唯一的(只须证明唯一性),其中[]b a x ,0∈,p(x )、q(x )在[b a ,]上连续.8、求非齐次线性方程t e x dt dxdtx d -=++6522的通解,并证明此方程的一切解)(t x 有0)(lim =+∞→t x t .9、试证明:对于任意0x 及满足条件0<0y <1的y 0,方程1)1(22++-=y x y y dx dy 满足初值条件00)(y x y =的解y(x )在()∞+∞-, 上存在. 10、设f(x)为连续函数 (1) 求初值问题⎪⎩⎪⎨⎧=-=0)0()(y ayx f dxdy的解y(x ),其中a 是正常数;(2)若)(x f k ≤(k 为常数),证明,当x ≥0时有)1()(ax e kax y --≤. 11、证明微分方程1sin 22++=y x ydx dy 的任一解)(x y 存在区间为)(∞+-∞, .。
题目:深入探讨微分方程通解及其相关概念在数学领域中,微分方程是一种十分重要的数学工具,它在物理学、工程学、生物学等多个领域都有着广泛的应用。
微分方程的通解、齐次解和特解是微分方程中的重要概念,它们对理解微分方程的解法和应用有着至关重要的作用。
在知识上,我们经常可以看到对微分方程通解等相关概念的讨论,而本文将从深度和广度两方面来探讨微分方程通解及其相关概念。
一、微分方程通解的概念及意义在微分方程的解法中,通解是一个非常重要的概念。
通解是指微分方程的通用解,它包含了微分方程所有的解。
对于一个一阶微分方程来说,通解一般包含一个常数项,而对于更高阶的微分方程来说,通解则包含多个常数项。
通解可以帮助我们求得微分方程的所有解,对于求解微分方程是非常有帮助的。
二、齐次解的探讨齐次解是微分方程解中的一个重要概念,它是指在微分方程中,如果齐次线性微分方程的一个解是y1(x),另一个解是y2(x),那么它们的线性组合c1y1(x)+c2y2(x)也是这个微分方程的解。
在求解微分方程的过程中,我们经常会使用到这个概念,通过齐次解的使用,我们可以更加方便地求解微分方程的问题。
三、特解的意义和应用特解是微分方程解中的另一个重要概念,它是指微分方程中的一个具体解。
特解的求解通常需要根据微分方程的具体形式来进行,对于不同的微分方程来说,其特解的求解方法也会不同。
通常情况下,我们会通过一些特定的方法来求得微分方程的特解,从而可以帮助我们更好地理解微分方程的解法和应用。
总结回顾通过本文的探讨,我们更加深入地了解了微分方程通解、齐次解和特解的概念及其在微分方程中的重要作用。
微分方程通解是微分方程中的通用解,它帮助我们求得微分方程的所有解;而齐次解和特解则是在具体求解微分方程过程中的重要概念,它们能帮助我们更好地理解微分方程的解法和应用。
在知识上,微分方程通解等相关概念的讨论也十分丰富,通过深入的学习和交流,我们可以更好地掌握这些重要概念并将其应用到实际问题中去。
常微分方程的通解与全部解的关系
常微分方程是数学中最重要的一类基本问题之一,它是用来刻画物体及其运动过程的动态规律,并结合某些限定条件,用来描述某一特定系统内外状态的变化趋势。
对于常微分方程,它的通解是它所有解的总和,它指的是一类特定问题的所有特定解之和,它具有满足特定条件的一般性解。
它的全部解则是给出特定方程的特定解,它是基于特定关系的固定的解,它的特征是它能够把常微分方程的所有可能的解都给出来,包括其他性质的解,比如对称解、偶函数解、分离变量解等等。
它是在研究常微分方程时出现最多的解,是给出问题最真实解决方案的有力工具。
因此,可以认为通解和全部解具有非常密切的联系。
在传统数学解法中,使用全部解的方法可以剖析常微分方程的特征及各种性质,进而作出准确的分析,最终找到对应的通解。
因此,全部解充当了重要的中介作用,能够帮助更好地挖掘通解的分布特征,从而解决问题。
可以说,通解和全部解之间的联系是密切的,相互依存、相互理解,在常微分方程求解中起到重要作用。
在解决这一类问题时,应当正确理解它们之间的关系,使用正确的方法,才能够得到准确的解。
通解与基础解系的区别与联系【主题】通解与基础解系的区别与联系【序】1. 引言通解和基础解系都是微分方程中非常重要的概念,它们在解决微分方程问题中起着至关重要的作用。
然而,通解和基础解系之间存在着一定的区别与联系。
本文将围绕通解与基础解系展开讨论,探究它们在微分方程中的作用和含义。
2. 通解与基础解系的概念在微分方程中,当我们找到了一个能够满足所有的边界条件和初值条件的解析解时,这个解便是通解。
而基础解系则是指微分方程的解空间中一组线性无关的解,利用这组解可以构成微分方程通解的任意解。
通解是微分方程所有解的总和,而基础解系则是通解的基础,可以通过线性组合得到通解。
3. 区别与联系通解和基础解系之间的区别在于,通解是微分方程所有解的总和,而基础解系是微分方程解空间中的一组线性无关的解。
通解是对微分方程的一般性解,而基础解系则是对微分方程解空间的一组基底。
然而,两者之间又存在着联系,基础解系可以通过线性组合得到通解,而通解则包含了基础解系中的解。
4. 个人观点在我的理解中,通解和基础解系都是微分方程解的重要概念,对于解决微分方程问题具有重要意义。
通解为我们提供了一个总体解析解的概念,而基础解系则为我们提供了一个解空间的基底。
在实际问题中,我们往往需要通过基础解系来构建通解,从而得到微分方程的一般解。
通解与基础解系在微分方程理论和实际问题中都是不可或缺的。
5. 总结与回顾通过本文的讨论,我们对通解与基础解系的区别与联系有了更深入的了解。
通解是微分方程的一般性解,而基础解系则是解空间的基底,两者在微分方程的解决过程中起着重要的作用。
我们需要深入理解通解和基础解系的概念,并灵活运用它们来解决实际问题。
这将有助于我们在微分方程领域取得更深入的理解和更优秀的成绩。
【结尾】通过本文的阐述,我希望能够对读者对通解与基础解系有一个更深刻的理解。
在学习微分方程的过程中,对于这两个概念的理解和灵活运用将对我们的学习和研究带来更多的帮助。
微分方程的通解包含方程的全部解
微分方程的通解是指该方程的一般解形式,其中包含所有可能的特解和常数项。
一般而言,微分方程的通解可以通过积分求得。
以一阶常微分方程y' = f(x)为例,其通解可以表示为y(x) =
G(x) + C,其中G(x)是f(x)的一个原函数,C是常数项。
通解包含无数个特解,其中每个特解具有形式y(x) = G(x) + Ci,其中i是任意整数。
对于高阶微分方程,其通解的形式更为复杂,通常需要通过特殊方法求解,例如变量分离、齐次微分方程、积分因子、常系数线性齐次微分方程等。
通解包含多个特解,其中每个特解具有形式y(x) = C1y1(x) + C2y2(x) + ... + Cny(n)。
微分方程的通解在数学和物理学等领域具有重要的应用。