常微分方程测试题24

微分方程单元测试题(含答案)题目一已知微分方程 $\frac{dy}{dx} = 2x$，求出这个微分方程的通解。

答案：根据微分方程的定义，我们可以利用变量分离法来求解这个微分方程。

首先我们将 $\frac{dy}{dx} = 2x$ 两边同时乘以 $dx$ 和$\frac{1}{2x}$，得到 $\frac{dy}{2x} = dx$。

然后我们进行积分，得到 $\int \frac{dy}{2x} = \int dx$。

将积分限写入，得到 $\int\frac{dy}{2x} = \int_{y_0}^y dx$（这里 $y$ 是变量 $x$ 的函数）。

对于左边的积分，我们可以用换元法来进行计算，令 $u = 2x$，则$du = 2dx$。

将其代入积分式中，得到 $\frac{1}{2} \int \frac{du}{u} = \frac{1}{2} \ln|u| + C_1 = \ln|u|^{1/2} + C_1$ （其中 $C_1$ 是常数）。

对于右边的积分，我们可以直接计算得到 $x + C_2$（其中$C_2$ 是常数）。

将左右两边的积分结果合并，得到 $\ln|u|^{1/2} + C_1 = x + C_2$，进一步化简得到 $\ln|2x|^{1/2} = x + C_3$，其中$C_3 = C_2 - C_1$ 是常数。

对等式两边同时取指数函数，得到$|2x|^{1/2} = e^{x + C_3}$，再进一步化简得到 $|2x|^{1/2} = e^{x}e^{C_3}$。

最后取绝对值，得到 $2x = \pm e^{x} e^{C_3}$，进一步化简得到 $x = \pm \frac{e^{x} e^{C_3}}{2}$。

因此，微分方程的通解为 $x = \pm \frac{e^{x} e^{C_3}}{2}$，其中 $C_3$ 是常数。

题目二已知微分方程 $\frac{dy}{dx} + y = 3x$，求出这个微分方程的特解。

常微分方程练习题§1 一阶常微分方程1．求下列微分方程的通解：（1）)(22y y y x y '+='-；（2）0)4(2=-+dy x x ydx ；（3）0)2()2(2222=-++-+dy x xy y dx y xy x ；（4）xy x y y x tan =-'； （5）2122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++='y x y y ； （6）0)2(=-+dy y xe dx e y y ；（7）0)cos sin 3()1cos (222=-+-dy y y x y dx y x ；（8）0)(4223=+++dy y x y ydy xdx ；（9）0)()(2=++-dy x y dx xy x ；（10）22x xe xy y -=+'；（11）x x e x y y x 122-=-'；（12）02)6(2=+'-y y x y ；（13）xy y y y y -+='ln 2； （14）0)(24=-+dy x y xydx ；（15）x y x x y y =-+'1412； （16）0]1)[ln(=--'xy y y x ；（17）0cos 232=+-'x x y y xy ；（18）21222sin 22sin 1x e y x y y x ++='+； （19）02)1(322=+'-xy y y x ；（20）y y x y x ++='22)(。

2．求下列微分方程的特解：（1）ydy x xdx y ln ln =，11==x y ；（2）x y x y y tan +='，61π==x y ； （3）022=---'x y y y x ，11==x y ；（4）0)()2(2=+++y x ydy dx y x ，10==x y ； （5）0)1(2=---dx x ydx xdy ，01==x y ；（6）x x y x y 2cos sin cos =+'，10==x y ；（7）0tan )sin (=+-ydx dy y x ，61π==x y ；（8）0)cos 1(cos sin ln =-+'y x y y x y x ，π==1x y 。

《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.n3、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31．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（）.(A)可分离变量方程（B）线性方程(C)全微分方程（D）贝努利方程（2）．方程，过点（0，0）有（）.(A) 一个解（B）两个解(C) 无数个解（D）三个解（3）．方程x(y2－1)d x+y(x2－1)d y=0的所有常数解是（）.(A)y=±1,x=±1, (B)y=±1(C)x=±1 (D)y=1,x=1（4）．若函数y(x)满足方程，且在x=1时，y=1, 则在x = e时y=( ).(A) (B) (C)2(D) e（5）．阶线性齐次方程的所有解构成一个（）线性空间．（A）维（B）维（C）维（D）维（6）. 方程（）奇解．（A）有三个（B）无（C）有一个（D）有两个（7）．方程过点（）．（A）有无数个解（B）只有三个解（C）只有解（D）只有两个解4.计算题(40%)求下列方程的通解或通积分：（1）.（2）.（3）.（4）.（5）.5. 计算题(10%)求方程的通解．6．证明题（16%）设在整个平面上连续可微，且．求证：方程的非常数解，当时，有，那么必为或<%建设目标%>《常微分方程》测试题41．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（）.(A)可分离变量方程（B）线性方程(C)全微分方程（D）贝努利方程（2）．方程，过点（0，0）有（）.(A) 一个解（B）两个解(C) 无数个解（D）三个解（3）．方程x(y2－1)d x+y(x2－1)d y=0的所有常数解是（）.(A)y=±1,x=±1, (B)y=±1(C)x=±1 (D)y=1,x=1（4）．若函数y(x)满足方程，且在x=1时，y=1, 则在x = e时y=( ).(A) (B) (C)2(D) e（5）．阶线性齐次方程的所有解构成一个（）线性空间．（A）维（B）维（C）维（D）维（6）. 方程（）奇解．（A）有三个（B）无（C）有一个（D）有两个（7）．方程过点（）．（A）有无数个解（B）只有三个解（C）只有解（D）只有两个解4.计算题(40%)求下列方程的通解或通积分：（1）.（2）.（3）.（4）.（5）.5. 计算题(10%)求方程的通解．6．证明题（16%）设在整个平面上连续可微，且．求证：方程的非常数解，当时，有，那么必为或《常微分方程》测试题5一、填空题（30%）1．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．2．方程满足解的存在唯一性定理条件的区域是．3．连续是保证方程初值唯一的条件．一条积分曲线.4. 线性齐次微分方程组的一个基本解组的个数不能多于个，其中，．5．二阶线性齐次微分方程的两个解,成为其基本解组的充要条件是．6．方程满足解的存在唯一性定理条件的区域是．7．方程的所有常数解是．8．方程所有常数解是．9．线性齐次微分方程组的解组为基本解组的条件是它们的朗斯基行列式．10．阶线性齐次微分方程线性无关解的个数最多为个二、计算题（40%）求下列方程的通解或通积分：1.2．3．4．5．三、证明题（30%）1．试证明：对任意及满足条件的，方程的满足条件的解在上存在．2．设在上连续，且，求证：方程的任意解均有．3．设方程中，在上连续可微，且，．求证：该方程的任一满足初值条件的解必在区间上存在．《常微分方程》测试题6一、填空题（20%)1．方程的所有常数解是．2．方程的常数解是．3．一阶微分方程的一个特解的图像是维空间上的一条曲线．4．方程的基本解组是．二、选择题(25%)1．阶线性齐次微分方程基本解组中解的个数恰好是（）个．（A）（B）-1 （C）+1 （D）+22．李普希兹条件是保证一阶微分方程初值问题解惟一的（）条件．（A）充分（B）必要（C）充分必要（D）必要非充分3. 方程过点共有（）个解．（A）一（B）无数（C）两（D）三4．方程（）奇解．（A）有一个（B）有两个（C）无（D）有无数个5．方程的奇解是（）．（A）（B）（C）（D）三、计算题(25%)=+y=03.4.5.四、求下列方程的通解或通积分(30%)1.2.3.《常微分方程》测试题7一. 解下列方程(80%)1.x=+y2.tgydx-ctydy=03.{y-x(+)}dx-xdy=04.2xylnydx+{+}dy=05. =6-x6. =27. 已知f(x)=1,x0,试求函数f(x)的一般表达式。

[考研类试卷]考研数学二（常微分方程）模拟试卷2一、解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

0 设L是一条平面曲线，其上任意一点P(x，y)(x>0)到坐标原点的距离，恒等于该点处的切线在y轴上的截距，且L经过点(1/2，0)．1 试求曲线L的方程；2 求L位于第一象限部分的一条切线，使该切线与L以及两坐标轴所围图形的面积最小．2 设位于第一象限的曲线y=f(x)过点，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．3 求曲线y=f(x)的方程；4 已知曲线y=sinx在上的弧长为l，试用l表示曲线y=f(x)的弧长s．5 设函数y(x)具有二阶导数，且曲线l：y=y(x)与直线Y=x相切于原点．记a为曲线f在点(x,y，)处切线的倾角，若da/dx=dy/dx,求y(x)的表达式．6 设函数y(x)(x≥0)二阶可导，且y’(x)>0，y(0)=1．过曲线y=y(x)上任一点P(x，y)作该曲线的切线及x轴的垂线，上述两直线与x轴所围成的三角形的面积记为S1，区间上以y=y(x)为曲边的曲边梯形面积记为S2，并设2S1-S2恒为1，求此曲线y=y(x)的方程．7 设f(x)是区间[0，+∞)上具有连续导数的单调增加函数，且f(0)=1．对任意的t∈[0，+∞)，直线x=0，x=t，曲线y=f(x)以及x轴所围成的曲边梯形绕x轴旋转一周生成一旋转体，若该旋转体的侧面面积在数值上等于其体积的2倍，求函数f(x)的表达式．8 一个半球体状的雪堆，其体积融化的速率与半球面面积S成正比，比例常数k>0．假设在融化过程中雪堆始终保持半球体状，已知半径为r0的雪堆在开始融化的3小时内，融化了其体积的7/8，问雪堆全部融化需要多少小时?9 某飞机在机场降落时，为了减少滑行距离，在触地瞬间，飞机尾部张开减速伞，以增大阻力，使飞机迅速减速并停下．现有一质量为9000kg的飞机，着陆时的水平速度为700km／h．经测试，减速伞打开后，飞机所受的阻力与飞机的速度成正比(比例系数k=6．0×106)．问从着陆点算起，飞机滑行的最大距离是多少? 注：kg 表示千克，km／h表示千米／小时．10 从船上向海中沉放某种探测仪器，按探测要求，需确定仪器的下沉深度y(从海平面算起)与下沉速度ν之间的函数关系．设仪器在重力作用下，从海平面由静止开始铅直下沉，在下沉过程中还受到阻力和浮力的作用．设仪器的质量为m，体积为B，海水比重为ρ，仪器所受的阻力与下沉速度成正比，比例系数为κ(κ>0)．试建立y与ν所满足的微分方程，并求出函数关系式y=f(ν)．11 某湖泊的水量为V1，每年排入湖泊内含污染物A的污水量为V/6，流入湖泊内不含A的水量为V／6，流出湖泊的水量为V／3．已知1999年底湖中A的含量为5m0，超过国家规定指标．为了治理污染，从2000年初起，限定排人湖泊中含A 污水的浓度不超过m0／V．问至多需经过多少年，湖泊中污染物A的含量降至m0以内?(注：设湖水中A的浓度是均匀的．)11 有一平底容器，其内侧壁是由曲线x=φ(y)(y≥0)绕，，轴旋转而成的旋转曲面(如图)，容器的底面圆的半径为2m．根据设计要求，当以3m3／min的速率向容器内注入液体时，液面的面积将以πm2／min的速率均匀扩大(假设注入液体前，容器内无液体)．(注：m表示长度单位米，min表示时间单位分．)12 根据t时刻液面的面积，写出t与φ(y)之间的关系式；13 求曲线x=φ(y)的方程.。

第一章测试1.下列方程不是常微分方程的是（）A: .B: .C: .D: .答案:D2.下面方程中不是线性微分方程的是（）A: .B:C: .D: .答案:D3.下列微分方程不是驻定的是（）A:B:C:D:答案:C4.下面是微分方程的特解的是（）A: .B: .C: .D:答案:D5.微分方程的阶数是（）.A:1；B:3；C:4.D:2；答案:B6.下列方程中的线性微分方程是（）.A: .B: ；C: ；D: ；答案:D第二章测试1.下列微分方程中，可分离变量的是( )。

A:B:C:D:答案:D2.下列函数中，哪个是微分方程的解( )。

A:y=2xB:y=-xC:y=-2xD:y=x2答案:D3.微分方程的一个特解是( )。

A:B:C:D:答案:C4.满足的特解是( )。

A:B:C:D:答案:C5.方程的通解是( )。

A:B:C:D:答案:B第三章测试1.利用唯一性充分条件，在平面上微分方程有唯一解的区域是（）A:B:C:D: .答案:A2.微分方程的第二次近似解是（）A:B:C:D:答案:D3.按存在唯一解定理，微分方程第一次近似解在区域中的误差估计是（）A:0.375B:0.625C:0.125D:0.325答案:A4.方程存在唯一解的区域是（）A:除了外均存在唯一解B:除了外均存在唯一解C:除了外均存在唯一解D:除了外均存在唯一解答案:D5.方程存在唯一解的区域是以下选项中的（）A:B:C:D:答案:C6.方程的第二次近似解在解的存在区间的误差估计是（）A:B: .C: .D: .答案:A7.李普希兹条件是保证一阶微分方程初值问题解唯一的（）A:充分条件B:不充分不必要条件C:充要条件D:必要条件答案:D8.方程过点共有（）A:二个解B:无数个解C:一个解D:没有解答案:B9.方程组的任何一个解的图象是（）A: 维的B: 维的C: 维的D: 维的答案:B10.连续是保证方程初值唯一的（）A:不充分不必要条件B:必要条件C:充分条件D:充要条件答案:C11.阶线性非齐次微分方程的所有解（）A:不能构成一个线性空间B:构成一个维线性空间C:构成一个维线性空间D:构成一个线性空间答案:A12.利普希茨条件是一阶微分方程存在唯一解的（）条件.A:充分条件B:必要条件C:充分必要条件D:既非充分也非必要条件.答案:A13.函数对是否满足李普希兹条件（）A:满足B:可能不满足C:不满足D:可能满足答案:A14.如果存在常数使得不等式（）对于所有都成立，称为利普希兹常数，函数称为在上关于满足利普希兹条件。

常微分方程的特征根求解当然可以。

以下是根据标题“常微分方程的特征根求解”设计的20道试题，包括选择题和填空题，并带有详细的序号介绍：1. 选择题：1. 常微分方程的特征根求解主要适用于哪种类型的方程？A. 一阶线性方程B. 二阶线性方程C. 一阶非线性方程D. 二阶非线性方程2. 对于二阶常微分方程 \( y'' + ay' + by = 0\)，其特征方程的形式是什么？A. \( r^2 + ar + b = 0 \)B. \( r^2 - ar - b = 0 \)C. \( r^2 - ar + b = 0 \)D. \( r^2 + ar - b = 0 \)3. 特征根为什么在常微分方程的求解中起到重要作用？A. 决定方程的解的稳定性B. 决定方程的解的形式C. 决定方程的线性性质D. 决定方程的非线性性质4.一个二阶常微分方程有复数特征根，该方程的通解是什么形式？A. \( y(t) = e^{rt} \)B. \( y(t) = e^{(a+bi)t} \)C. \( y(t) = e^{at} + e^{bt} \)D. \( y(t) = e^{rt} + e^{-rt} \)2. 填空题：5. 对于一阶常微分方程 \( \frac{dy}{dx} + ay = 0 \)，特征根为 \_\_\_\_。

6. 若二阶常微分方程的特征根为 \( r_1 = 2 \) 和 \( r_2 = -3 \)，其通解形式为 \_\_\_\_。

7. 特征根为复数 \( r = a \pm bi \)的二阶常微分方程的通解为 \_\_\_\_。

8. 一个二阶常微分方程的特征方程为 \( r^2 + 3r + 2 = 0 \)，特征根为 \_\_\_\_。

3. 选择题：9. 一个三阶常微分方程的特征根的个数最多可以有多少个？A. 1B. 2C. 3D. 410. 在特征根为负实数的情况下，方程的解的形式是什么？A. 震荡解B. 衰减解C. 稳定解D. 振荡解4. 填空题：11. 若二阶常微分方程的特征方程为 \( r^2 - 4r + 13 = 0 \)，则其特征根为 \_\_\_\_。

[考研类试卷]考研数学一（常微分方程）历年真题试卷汇编1一、选择题下列每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1 (1998年)已知函数y=y(x)在任意点x处的增量且当△x→0时，α是△x的高阶无穷小，y(0)=π，则y(1)等于( )（A）2π（B）π（C）（D）2 (2016年)若是微分方程y′+p(x)y=q(x)的两个解，则q(x)=( )（A）3x(1+x2)（B）一3x(1+x2)（C）（D）3 (2008年)在下列微分方程中，以y=C1e x+C2cos2x+C3sin2x(C1，C2，C3为任意常数)为通解的是( )（A）y"′+y"一4y′一4y=0（B）y"′+y"+4y′+4y=0（C）y"′一y"一4y′+4y=0（D）y"′一y"+4y′一4y=04 (2015年)设是二阶常系数非齐次线性微分方程y"+ay′+by=ce x的一个特解，则( )（A）a=一3，b=2，c=一1（B）a=3，b=2，c=一1（C）a=一3，b=2，c=1（D）a=3，b=2，c=1二、填空题5 (2006年)微分方程的通解是__________。

6 (2008年)微分方程xy′+y=0满足条件y(1)=1的解是y=___________。

7 (2014年)微分方程xy′+y(lnx—lny)=0满足y(1)=e3的解为y=____________。

8 (2005年)微分方程xy′+2y=zlnx满足的解为___________。

9 (2011年)微分方程y′+y=e-x cosx满足条件y(0)=0的解为y=__________。

10 (2000年)微分方程xy"+3y′=0的通解为_____________。

11 (2002年)微分方程xy"+y′2=0满足初始条件的特解是____________。

常微分方程知到章节测试答案智慧树2023年最新齐鲁师范学院第一章测试1.二阶微分方程的含有两个任意常数的解一定是通解。

（）参考答案:错2.满足初值条件的解称为是微分方程的特解。

（）参考答案:对3.一阶微分方程的通解表示平面上的一条曲线。

( )参考答案:错4.不是线性微分方程的方程一定是非线性微分方程。

( )参考答案:对5.函数为任意常数是方程的通解。

( )参考答案:对第二章测试1.一阶非齐次线性微分方程的任意两个解之差必为相应的齐次线性微分方程的解。

（）参考答案:对2.微分方程（）参考答案:二阶线性微分方程3.微分方程的满足的特解为（）参考答案:4.微分方程的通解为（）参考答案:5.若一阶微分方程有积分因子，则积分因子一定是唯一的。

（）参考答案:错第三章测试1.所有的微分方程都可以通过初等积分法求得其通解。

（）参考答案:错2.要求得一阶微分方程的特解，应该给定一个初值条件。

（）参考答案:对3.李普希兹条件是一阶微分方程初值问题解存在唯一的充要条件。

（）参考答案:错4.存在唯一性定理中解的存在区间是唯一的。

（）参考答案:错5.微分方程初值问题的解只要存在就一定唯一。

（）参考答案:错第四章测试1.若函数在区间上线性相关，则在上它们的伏朗斯基行列式。

（）参考答案:错2.如果方程的解在区间上线性无关，则在这个区间的任何点上都不等于零，即（）参考答案:对3.由n阶齐线性方程的n个解构成的伏朗斯基行列式或者恒等于零。

( )参考答案:对4.n阶齐线性方程可以有n+1个线性无关的解。

（）参考答案:错5.是方程的通解。

（）参考答案:对第五章测试1.如果矩阵，维列向量是可微的，则（）参考答案:对2.向量是初值问题在区间上的解。

（）参考答案:对3.设是矩阵，则。

（）参考答案:对4.如果向量函数在区间线性相关，则它们的伏朗斯基行列式，。

( )参考答案:对5.如果，在区间上是的两个基解矩阵，那么，存在一个非奇异常数矩阵，使得在区间上。

第一章微分方程函数单元测试题及答案问题：1. 请简要解释什么是微分方程函数。

2. 请解决以下微分方程：- (a) $$ \frac{dy}{dx} = 2x $$- (b) $$ \frac{d^2y}{dx^2} = -2y $$3. 将以下微分方程转化成标准形式：- (a) $$ 2yy' = x $$- (b) $$ y'' + xy' = 0 $$4. 将以下微分方程分类，并判断其类型：- (a) $$ \frac{dy}{dx} + y = e^x $$- (b) $$ \frac{d^3y}{dx^3} + 5\frac{d^2y}{dx^2} + 4\frac{dy}{dx} + 2y = 0 $$5. 求解以下线性常微分方程：- (a) $$ \frac{dy}{dx} + 2xy = 0 $$- (b) $$ \frac{d^2y}{dx^2} + 4y = 0 $$答案：1. 微分方程函数是一种包含函数及其导数的方程，其中函数的导数描述了函数的变化率。

2.- (a) 对方程两边同时积分可得：$$ y = x^2 + C $$，其中C为常数。

- (b) 这是一个二阶齐次线性微分方程，它的特征方程为：$$ r^2 = -2 $$。

特征根为：$$ r = \pm \sqrt{2}i $$。

因此，通解为：$$ y = C_1e^{\sqrt{2}ix} + C_2e^{-\sqrt{2}ix} $$，其中C1和C2为常数。

3.- (a) 将方程重写为：$$ y' = \frac{x}{2y} $$。

- (b) 将方程重写为：$$ y'' + xy' = 0 $$。

4.- (a) 这是一个一阶线性非齐次微分方程，因为右侧是一个非常数的函数。

- (b) 这是一个三阶齐次线性微分方程。

5.- (a) 这是一个一阶线性非齐次微分方程，其齐次部分为：$$ \frac{dy}{dx} + 2xy = 0 $$。