《常微分方程》题库及答案

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《常微分方程》题库及答案

一.求解下列方程

1.求方程0sin cos =+x y dx

dy

x

之通解; 2.求方程

x

x y ax dy cos 1

tan =

+之通解; 3.解初值问题2

(1)20(0)1dy x xy dx y ⎧-+=⎪⎨⎪=⎩

; 4.求方程()ln

dy x y

x

y x y dx x

+-=+ 之通解; 5.求方程 y

x xy y dx dy 32

1++= 的通解; 6. 求方程 0)3()3(2

3

2

3

=-+-dy y x y dx xy x 的通解; 7.求由以

x

x

x x cos ,

sin 为基本解组的线性齐次方程; 8.求方程 2

)(2

2x dx dy x

dx dy y +-=的通解及奇解; 9.求方程

+=+x

x y x dt dt

t dy 0

2

)(2))((

1 的通解; 10. 求方程 0)sin ()2sin (2

2=-++dy y x

y dx x y x 的通解; 11.求由以 x x x ln , 为基本解组的线性齐次方程; 12.求方程 2

2

22)(12dx

dy y y dx y d += 的通解. 13.求方程

y y dx

dy

ln =之通解。 14.求方程xy dx

dy

y x 2)

(22=+之通解。 15.求方程0)(22

2

=-+dy y x xydx 之通解。 16. 求方程

y x e dx

dy

-=之通解。 17. 求方程0)2(=+---dy xe y dx e y

y 之通解。

18. 求方程x x y y sec tan '

=+之通解。

二.

1.解初值问题⎪⎩

⎪⎨⎧-==y x e ax

dy

y 20

)1(

2.求如下微分方程组之通解:

⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=++-=--=z x dt

dz z y x dt

dy

z y x dt dx

2. 3.求出初值问题的逐次近似解2

1,0y y y :2(0)0dy

x y dx

y =+=⎧⎪⎨⎪⎩

. 4. 求出微分方程0).().(=+dy y x N dx y x M 有形如)(2

2

y x +=ϕυ的积分因子的充要条件。

5.用李雅普诺夫函数法讨论方程平衡点(0.0)之稳定性:

⎪⎩

⎪⎨⎧+-=---=xy x y dt dx

y x y x dt dy 32. 6.用一次近似法讨论方程平衡点(0.0)的稳定性:⎪⎩⎪⎨⎧+--=+-+=y x y x dt

dx y x y y x dt

dy cos 32)(22

.

7.求方程的通解:2252310cos 2x dy dy

y x x x e dx dx

--=+(特解不必求出,仅给出特解形式,要说明理由)。

8.求方程组之通解:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=-+=+-=y x 2dt

dz z y x dt

dy

z y x dt dx

.

9.求充分值问题的逐次近似解⎪⎩⎪⎨⎧=-=0

)0(:)(),(2

21y y x dx dy

x y x y .

10.求列如下方程组的奇点类型:⎪⎩⎪⎨⎧-=-=y x dt

dy x

y dt dx

432 .

11.分别用一次近似法和李雅普诺夫函数法讨论如下方程组平衡点(0.0)的稳定性:

⎪⎩⎪⎨⎧+++-=+-+--=))(())((222

2y x y x y x dt

dy

y x y x y x dt

dx 12.已知初值问题 ⎪⎩⎪⎨⎧=+=,

0)0(22y y

x dx dy 其中.2,1:≤≤y x D

1).求近似解21,y y ; 2).给出真解与第二次近似解的误差估计.

13.求如下方程组的通解:⎪⎪⎪

⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=-+=+=.z y dt

dz z y x dt dy

z y dt dx

14.设)(x f 在[)+∞,0上连续且有界,求证:方程

)(x f y dx

dy

=+的所有解均在[)+∞,0上有界. 15.已知方程 0)1(22=+--y dx dy x

dx y d x 有特解x

e y =. 求方程 x e x y dx

dy x dx y d x 222)1()1(-=+-- 之通解.

16.已知方程 02)1(22=+--y dx

dy

x

dx y d x x α 有一线性函数的特解,试确定α的值,并求出通解.

17.求方程

x xy dx

dy

42=+之通解。 18.求二阶微分方程的通解:已知方程0)1('

'

'=+--y xy y x 的一个解x y =1,试求其通解. 19.求微分方程组的近似解:利用逐次逼近法求方程22x y dx

dy

-=适合初值条件1)0(=y 的近似解。 20. 求方程

5xy y dx

dy

=-之通解。 21. 已知方程01

1)ln 1(2'''=-+

-y x

y x y x 的一个解x y ln 1=,试求其通解. 22.求下列微分方程组的通解:⎪⎩⎪⎨⎧+=+=4y 3x t

y

y

2x t x

d d d d