《常微分方程》
练习题
二OO五年一月
一、是非题
d2yg1. 微分方程2siny0 是齐次线性方程( ).
ldx2. 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y1(x),y2(x),…,yn(x)是n阶齐次线性方程的n个解,其朗斯基(Wronski)行列式W(x)0,xI ,则y1(x),y2(x),…,yn(x)在I上线性相关( ). 7. 方程组
dxA(t)xF(t)的所有解构成n+1维线性空间( ). dt8. 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t0I处的常数向量组的线性相关性,并不等价( ).
9. 若y1(x),y2(x),…,yn(x)是n阶齐次线性方程的n个解,其朗斯基(Wronski)行列式W(x0)=0,x0I ,则y1(x),y2(x),…,yn(x)在I上线性相关( ). 10. 齐次线性方程组
dxA(t)x的线性无关解的个数不能多于n个( ). dt11. 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y1(x),y2(x),…,yn(x)是n个函数,xI,它的朗斯基(Wronski)行列式W(x)=0,则y1(x),y2(x),…,yn(x)在I线性相关( ).
tt2tt2 , t(,13. 已知向量函授组 、 ),其朗斯基(wronski)行列式W(t) 0 0 00=0,则它们在(,)线性相关( ).
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
2
的连续依赖性( ).
dxp(x,y)15.如果存在常负(正)函数v(x,y).它关于系统 dt的全导数是正
dyq(x,y)dt(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)dx+N(x,y)dy =0有积分因子μ(x,y),则μ(x,y)满足( ).
A. N(x,y)μ(x,y)μ(x,y)M(x,y)N(x,y)M(x,y)()μ(x,y) xyyxμ(x,y)μ(x,y)M(x,y)N(x,y)N(x,y)()μ(x,y) xyyxμ(x,y)μ(x,y)M(x,y)N(x,y)M(x,y)()μ(x,y) xyxyμ(x,y)μ(x,y)M(x,y)0 xyB. M(x,y)C. N(x,y)D. N(x,y)2. 曲线x2y2c满足微分方程( ).
A. xyy0 B. yx0 yC. yxy0 D. yy2x0 3. 曲线x(lnx-lny)dy-ydx=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y(x)满足微分方程xyyy2lnx0且在x=1时y=1,则在x=e时,y=( ).
A. B.
1e1 2C. 2 D. e
5. 已知y1=cosωx,y2=3cosωx是方程y2y0 的解,则 yc1y1c2y2(c1,c2
3
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(x3y)dx(xy)dy0的通解( ).
A.
1414xxy2y2c B. 114x42y2c C. 14x412y2c D. 14x4xy12y2c
7. 微分方程(D41)x5sin2t的 ).
A.
517cos2t B. 517tcos2t C. 517sin2t D. 517tsin2t
8. 微分方程(2xy)dx(2yx)dy0的通解为( ). A. x2y2c B. x2y2c C. x2xyy2c D. x2xyy2c 9. 方程yy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
dydxp(x)yq(x)的积分因子是( ). A. μep(x)dx B. μep(x)dx
C. μeq(x)dx D. μeq(x)dx
11. 设曲线上的任意点p(x,y)处的切线斜率为b2xa2y,且曲线经过点(-2,则该曲线的方程是( ).
A. y2x2221 B. x22y221 a2b24a4bb2a21
4
),
1x2y2x2y2 C. 1 D. -2
a24b2a24b242124212baba12. 已知方程yp(x)yq(x)y0一个特解为y1,则另一个与它线性无关特解为( ).
A. y2y1 C. y2y11p(x)dx1p(x)dx B. edxyyedx 2122y1y1p(x)dx11p(x)dxedx D. y2y1edx y1y113. 微分方程(y43x2)dyxydx0可化为( ).
A. ydydy323yx2y3 xy3 B. ydxdxydyy2dx3xy2 D. xx2y3 dx3dyy C. 2xd3xd2x14. 微分方程322x0实通解为( ).
dtdtA. xc1etc2e(1i)tc3e(1i)t B. xc1etc2etcostc3etsint C. xc1etc2etcostc3etsint D. xc1etc2etcostc3etsint 15. 曲线xy=1满足方程( ).
A. yx0 B. xyy1 C. xyy0 D. x2y1
16. 方程(1x2)ydx(1y2)xdy0 有积分因子( ).
A. x1y1 B. (1x2)1y C. (1y2)1x D. (1x2)1(1y2)1
17. 方程yy2过点(1,1)的解的最大存在区间为( ).
(, 2)A. B. 2,
5
C. (-2,2) D. ,
dx
2xy18. 点(0,0)是系统
dtdy的( ).
dt
xyA. 结点 B. 焦点 C. 鞍点 D. 中心
19. 微分方程 d2xdxdt24dt4x0通解为( ).
A. ct2t2t1e2c2e2t B. c1ec2e C. ct1e2c2te2t D. c2t1ec2te2t 20. 微分方程(xy)dy(xy)dx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y(x)满足微分方程xyy ln
yx,且x=1时,y=e2,则x=-1y=( ).
A. -1 B. 0 C. 1 D. e1 22. 方程
dyydx2xy2 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ysinx的通解是( ).
A. ycosx1c1x2c2xc3 B. ysinx122c21xc2xc3 C. ycosxc1 D. y2sin2x
6
时,24. 已知函数y(x)满足微分方程(x22xyy2)dx(y22xyx2)dy0且x =1时
y=1,则当x122时,y=( ). A. 1 B. 12 C.
212 D. 22
25. 微分方程(D2-D6)x2e4t的特解为( ).
A.1te4t B.194e4t
C.1e4t D.2e4t99
26. 积分方程y(x)1xoty(t)dt的解为( ).
A.y =1 B.y =0 1C.y2x2e D.yex
27.微分方程xdxydy0的解为( ).
A.x2y2c B.x2y2c C.x2xyy2c D.x2xyy2c
28. 设二阶常系数线性方程ya1ya2y0(a1、a2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.cx1exc2e B.c1excx2xe C. cx1cosxc2sinx D. x(c1ecx2xe) 29.方程ylnydx(xlny)dy0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yp(x)yq(x)的通解是( ).
7
p(x)dxp(x)dxp(x)dxp(x)dxA.ye(cq(x)edx) B.ye(cq(x)edx
C. yep(x)dxp(x)dxp(x)dx yce D.q(x)edx31.若y1(x),y2(x)是二阶齐次线性方程yp(x)yq(x)y0的两个特解,则 ( ). yc1y1(x)c2y2(x)(其中c1、c2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xx过点(3,-1)解的最大存在区间为( ).
2A.(-2,2) B.(-, )
2) D.(2, ) C.(, 33. 已知曲线yy(x)经过原点,且在原点处的切线平行于直线2xy50,
y(x)满足微分方程y6y9ye3x,则此曲线的方程是( ).
A.sin2x B.
x2123xxesin2x 2C.(x4)e3x D.(x2cosxsin2x)e3x 34. 微分方程(D2D)x1t2的特解为( ).
1311C. t3t23t D. t3t23t
33A. t22t3 B. t3t23t
dx2x3ydt35. 点(0,0)是系统的( ).
dyx3ydtA. 结点 B.焦点 C. 中心 D.鞍点 36. 设有微分方程 (1)
dyk(ay) (by) (k、a、b是已知常数) dx8
(2)
dycosyk dx(3) y2dx(y22xyx)dy0 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
xyy037. 微分方程初值问题的解为( ).
y(1)1A.xy2 B.xy1 C.x2y22 D.
y1 x38. 设y1(x)、y2(x)是方程yp(x)yq(x)y0的( ),则yc1y1(x)c2y2(x) 是方程通解. (c1、c2是任意常数)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
1sinyxdyyytan的通解是( ). dxxxyxc xA. cx B. sinC. sinyxcx D. sincx xyπ
时,y0,则当4
40. 设函数yy(x)满足微分方程ycos2xytanx,且当x
x0 时,y=( ).
A.
ππ B. 44C. -1 D. 1
41. 设二阶常系数齐次线性方程yp1yp2y0,它的特征方程有两个不相
9
同实根1、2,则方程通解是( ).
A. c1cos1xc2sin2x B. c1exc2xex
12C. c1exc2ex D. x(c1exc2xex)
1212x42. 积分方程y(x)2ty(t)dt的解为( ).
0A. ye12x2 B. yex
12x2C. y2e D. y2ex
d2ydy43.设函数y1(x)、y2(x)、y3(x)都是非齐次线性方程2a(x)b(x)yf(x)的
dxdx特解,其中a(x)、b(x)、f(x)都是已知函数,则对于任意常数c1、c2,函数
y(1c1c2)y1(x)c1y2(x)c2y3(x)( ).
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y(4)4y0的通解是( ). A. yc1cos2xc2sin2xc3eB. y(c1c2)eC. yc1x2x2x2xc4e2x
e2x2x(c3cosxc4sinx)
2xc2xe(c3cos2xc4sin2x)
2xD. y(c1c2xc3x2c4x3)e
45. 已知方程x2yxyy0的一个特解为x,于是方程通解为( ). A.yc1xc2ex B. yc1xc2 C. yc1xc2ex D. yc1xc2ex
46. 若y1(x),y2(x),... ,yn(x)是微分方程y(n)a1(x)y(n1)...an(x)y0的n个特解,则当c1,c2,...,cn为任意常数时,yc1y1(x)c2y2(x)...cnyn(x)( ).
10
21xA.一定是方程的通解. B.一定不是方程的通解.
C.当y1(x),y2(x),…,yn(x)为线性无关时,才是方程的通解. D.当y1(x),y2(x),…,yn(x)线性相关时,才是方程的通解. 三、填空题
1. 设(t)是一阶齐次线性方程(c是任意常数).
2. 连续可微函数(x,y)≠0
dxp(t)x解,则c(t)是 方程解dt使得(x,y)M(x,y)dx+(x,y))N(x,y)=0为全微分
方程,则(x,y)是微分方程M(x,y)dx+N(x,y)dy=0的 .
d3xd2xdx33x0的通解为 . 3. 微分方程32dtdtdt4. 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(dx2)40是 阶微分方程. dt102t(2)(1)2ty(t)0ey(t)7. 向量函数,1e在(,)上是线性 . 11d2xdx8. 微分方程256x0的通解为 .
dtdtdxtdtxyedy9. 试将初值问题 xy 化为与之等价的一个未知函数的二阶微分
dtx(0)0y(0)0方程的初值问题为 .
11
dx2x3ydt10. 方程组的奇点为 ,奇点类型为 .
dyx3ydt11. 微分方程ysinxylny满足初值条件yxπe的特解是 . 2d2ydy12. 设y1(x)、y2(x)是方程2a(x)b(x)y0的两个非零解(a(x),b(x)在区间
dxdx[a,b]上连续),则其朗斯基(Wronski)行列式W(x)= ;如果
y1(x)、y2(x)同时在区间[a,b]上点x0取得极小值,则y1(x)、y2(x)在区间[a,b]上
是线性 . 13. 一阶非齐次线性方程程 的解.
14. 微分方程yy的通解为y = .
15.方程
a1a2b1b2dyp(x)yq(x)的任意两个解之差必为方 dxaxb1yc1dyf(1)称为可化 的方程,其中如果dxa2xb2yc2≠ 时,作变换x,y(,是待定常数,,是新变量),
代入方程后确定出、,方程变成含变量,的 方程.
d2xdx16.设1(t)、其朗斯基(Wronski)2(t)是二阶线性方程2a1(t)a2(t)x0的解,
dtdt行列式W(t)= .
17.设微分方程M(x,y)dxN(x,y)dy0是全微分方程,则M(x,y)dxN(x,y)dy的原函数u(x,y)= 或 .
d2ydy3()10是 阶方程. 18. 微分方程y2dxdx319.
微分方程yy0的通解是 .
20. 齐次线性方程 y(n)a1(x)y(n1)...an(x)y0满足初值条件y(x0)y(x0)
12
, 2, 3 ,... ,n)是 [a,b]上已知连续函数,x0[a,b])的唯...y(n1)(x0)0(ai(x)(i1一解是 .
21.设n个向量函数y1(x),y2(x),...,yn(x)定义于区间I上,若仅当c1c2...cn0时,c1y1(x)c2y2(x)...cnyn(x)0(xI)才成立,则称y1(x),y2(x),...,yn(x)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10,20,则奇点(0,0)为 类型.
d2ydya(x)a2(x)y0的解(a1(x),a2(x)在区23. 设y1(x),y2(x)是二阶线性方程12dxdx间I上连续),则其刘维尔(Liouville)公式W(x)= .
dyy(x,x0,y0)f(x,y)24.已知 y=y(x,x0,y0) 是初值问题dx的解,则= ,
x0y(x0)y0y(x,x0,y0)= .
y025. 微分方程y3dydy()210是 阶微分方程. dxdx26. 设函数组et,tet,t2et,则它们在(,)上是线性 . d2xdxt27txedt2dt27. 把初值问题化为与之等价的一阶正规形微分方程组初值 x(1)7,dx(1)2dt问题 .
28. 已知方程
y(x,x0,y0)dysin(xy),则dxx0 .
,
x00y00y(x,x0,y0)y0x00y00 13
dx3x4ydt29. 二阶自治系统的奇点为 ,奇点类型 .
dy2xydt30. 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,y1(x),y2(x),…,yn(x)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x2y2c满足微分方程 .
33. 方程yy2过点(3,-1)积分曲线的最大存在区间是 . 34. 微分方程M(x,y)dxN(x,y)dy0是全微分方程的充要条件是 . 35. 微分方程xdyydx0的通解为 .
36. 如果向量函数y1(x),y2(x),…,yn(x)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yf(x,y)的积分曲线的充要条件是 .
38. 若λ=abi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
dxp(y)xq(y) (q(y)0,yI)的方程,称为 方程. dy41. 方程yy0的通解是 .
yy42. 初值问题的解存在且唯一的条件是 .
y(x0)y043.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 .
14
yf(x,y)44. 初值问题的解满足积分方程 .
y(x)y0045. 函数v(x,y)x22xy2y4x4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 .
dnydn1y...an(x)y=0的47.若y1(x),y2(x),…,yn(x)是n阶齐次线性方程na1(x)n1dxdxn个解,则其刘维尔(Liouville)公式 . 48.微分方程(2x3x2y)dx(x33y3)dy0是 型微分方程. 49. f(x)1f(x)1的通解f(x) . xd2ydy50.该函数y1(x),y2(x),y3(x)是非齐次线性方程2a(x)b(x)yf(x)的线性
dxdx无关解,其中a(x),b(x),f(x)都是已知函数,则所给方程的通解y= .
dxp(x,y)dt51. 方程组称为 系统.
dyq(x,y)dt1d2y252. 已知y1x,y2是方程22y0的两个解,则其朗斯基(Wronski)行
xdxx2列式W(x)= . 53. 求微分方程
dxf(t,x)满足初值条件x(t0)x0 (t0,x0是已知常数)解的问题称 dt为 .
. 假设y1(x),y2(x),…,yn(x)是n个函数,xI,如果c1y1(x)c2y2(x)...cnyn(x) =0,xI,仅当c1c2...cn0时成立,则它们是线性 . d3x55.微分方程3x0的通解为 .
dt 15
tt256.向量函数0,0的朗斯基(Wronski)行列式W(t)=
= ,该向量函数是线性 . 57.设1(t),2(t)是一阶线性方程解.
58.设u(x,y)是M(x,y)dxN(x,y)dy的一个原函数,则全微分方程M(x,y)dxN(x,y)dy=0通解是 .
dx4yx3dt59.二阶自治系统函数V(x,y)3x24y2是 函
dy3xy3dtdxp(t)x的解,则1(t)2(t)是 方程dt数,
dV= 且是 函数,零解dt是 . 60.微分方程x
四、求一阶微分方程的通解
dy1y21. = 2dxxyxydydyyxy的通解是 . dxdx2.
dyy= dxxyy213. xydx+(x2y)dy=0
2dy4. =ycosx+sin2x
dx5. (yx)dx+(yx)dy=0 6. (2xyx2y13y)dx+(x2y2)dy=0 37. x(y)3y2 8. yysinx=cosx(sinxy2)
16
y9. dydx=ex+yx
10. y=xyy2x2
11. (dydx)32xdydxy0 12. cosydydx+xsiny=xe12x2
13. dyy(x)y2dx(x) 14.
dyyx2dxxy4 15. (ex3y2)dx2xydy0 xx16. (xyey+y2)dx-x2eydy=017.
dydx 1xcosysin2y 18. x(y ')21y '
9. dyydx2x12ysiny21x 20. dy2x3dx=yy4x42xy3 21. (yx32x3x)dx+(1+y)dy=0
22. y'=
xcosytany 23. y'(a2xy) 24. xdydx=y(1+lny-lnx) 25. y3xy 'y2y '2 26.(xy2)dx(1x)ydy0
17
27.
dy2x=y dxx2dy3x2y26x2y428. =
dx3xy3x3y329.
dyy= 2dx2xy30. (y2x)dx(2xy2y3)dy0 31. x+sin2y '=1 32. ey(33. y'34.
dy+1)=xex dxy 3xydyn-yexxn (n为常数) dxx35. 2xydx(x2y2)dy0 36.
dy(arctany -x)=1+y2 dx37. (x3xy2xy)dx-(xy)dy=0 38. xdy+x+sin(xy)=0 dx39. y2(y1)(2y)2
dyey3x40. +0
dxy241.
dy1=23 dxxyxyxyxyx42. (1e)dxe(1)dy0
y43. xy22xyy0 44. yxsin2yxexcos2y 45. (xy2y)dxxdy0 46. y=(y)2xy
212x 218
47. xdy+(x+1)y=3x2ex dxdyyx248. = dx2x2y49. x2(xdxydy)y(xdyydx)0 50. y'sinxcosxysin3x0 51. (y-x2)y=x 52. xy+1=ey 53.
dyy2=2()2 dxxy1. xyy2xy 55.xdyy(xy1)dx 五、求高阶方程通解 1. 2. 3. 4.
x2y2xy'6y0
d3yd2ydy84ye3x -523dxdxdxx''x11 sintd2x1dxt dt2tdt15. ( D-2 )2xe2t
t6.
1d2x+ = x21costdt7.
d2xdxx26sinxcosx +
dt2dt2dxd2x(24tt2)xt42t3 8. t(t1)2-t(2+4t+t2)dtdt9. y''2y'y3exx1
19
d5x1d4x10. 0 tdtdt11. (D23D2)x =cos2t
d2xdx212. x2()0
dtdt13. (D23D2)x =sinet 14. (D34D23D)x =t2
dxd2x(t1)x(t2t1)e2t 15. t2-(2t+1)dtdtd2xdxx0 16.
dt2dt17. x2d3yd2ydy5x4lnx 32dxdxdxdyd2y24yxxlnx 18. x-3x2dxdx219. (D+1)2yx2cosx
d2xdxtx0 20. t2dtdt221. y6y9y4ex16e3x 22. (2t+1)
2
d2xdx2(2t1)12x6t 2dtdt23. 4y(y)24xy
24. (D410D29)x =cos(2t+3) 25. x(y)2y(y)3
20
14x 3六.求方程组的通解 1. dxdxty7xy 2. dtdtyx dydyxt2x5y dtDx-(D+1)y=-et
3. x+(D-1)y =e2t
dxdt3xyz 4. dydtx5yz dzdtxy3z
(D216)x-6Dy=0 八、 6Dx+(D216)y=0
dxdtytxy 6. dytdtxxy
dxdt3x2y4e3t 7. dydtx2y 8. dxdt=-yx(x2y21) dyxy(x2dty21)
dtyx21
dx5xyet dt9. dydtdxdyx3ye2t 10. . dtd2xdt22dydtxet 11. dxd2y22yt2dtdt 12.
dx2t3ydy3x4tdt4y2xdxdt2x3y5t 13. dydt3x2y8et
dx=4xye3tdt(tsint)14. dydtx2yte3tcost
dxdt=yz 15. dydtxz dzdtxy 16.
dxyt=dyxtdtxy
d2xdt2x4y0 d217. ydt2xy0
txyt2x2y222
dxdt=extt2exy 18. dyeydttt2exy
dxdt=2x3y3z 19. dydt4x5y3z dzdt4x4y2z
dx=+2y-etdt 20. dy4x3y4etdt 七、求初值问题解
(xy21.)dx2xydy0)2 2. y(1
dx2xydt3. dy3x4ydt 4.x(0)0y(0)1
d2x23dx2x05.dtdt x(0)2x(0)36.设方程组dx11dt01xet0,
dydx2xy y(0)1d2x4dx4xt2e2t2dtdtx(1)e2dx(1)0dtxx1x 223
etteta) 验证矩阵0et是对应齐次线性方程组基本解矩阵;
1b) 试求方程组满足初值条件x(0)1的解.
九、 设方程组为
e2t十、 验证矩阵0x1dx21sint x, xdt02costx2te2t是对应齐次线性方程组基本解矩阵; 2te1十一、试求方程组满足初值条件x(0)1的解
2dx1xdttdyxy2x1dtt8.
1x(1)31y(1)3dy 0x12, yq(x)9.求初值问题dx的连续解,其中q(x)
0, x1y(0)0y4y3sinx, x[π,π]10.π π y 1y0,22八、计算题 1. 求初值问题
dy22xy dxy(1)0在区域R:x11, y1 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
24
x1dx01x, xx , 10dt20满足初值条件x(0)1的第三次近似解.
3. 求初值问题
dyx2ey 的第二次近似解. dxy(0)04. 用逐次逼近法求方程 5. 求初值问题
dyy 满足初值条件y(0)1的第二次近似解. 2dx1yd2x22txdt2 dx(0)x(0)0, 1dt的第三次近似解.
6. 利用逐次逼近法求初值问题
dxdttxydy2txy dtx(0)y(0)1的前三次近似解.
7. 试用逐次逼近法求方程组
dxydt dyxdtx(0)0满足初值条件 的第三次近似解.
y(0)1 25
8. 设x(t,t0,x0)是方程tdxxtsinx0满足初值条件x(t0,t0,x0)x0的解,试求出dtttt0x(t,t0,x0)t0tt0 ,
x(t,t0,x0)x0
dy329.试讨论y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
dx21解.
10. 设给定方程九、讨论题
(一)求方程组奇点,并确定其类型.
dxdxx3y3x4ydtdt1. 2.
dydy6x6y2xydtdtx(t,t0,x0)dx3t2ex,试求dtt0t01x00,
x(t,t0,x0)x0t01x00
3dxdxx3yxydtdt73. 4.
dydy3xy7x4ydtdt
dxx4ydt5.
dy2y3xdt(二)讨论系统零解稳定性.(a是参变数)
dxdx322yxyx(xy)dtdt1. 2.
dydyxy3xy(x2y2)dtdt 26
dxdx3yax3y2x3dtdt3. 4. dyxay3dy2x3y3dtdtdxdx223yax(xy)4yxdtdt5. 6.
dydyxay(x2y2)3xy3dtdtdxdx23x2yxxydtdt7. 8.
dydy2x2yy32xy2dtdtdxdx32x2yxyydtdt9. 10. dyxy2x2y1y3dy2x2x22dtdtd2x11.考虑无阻尼线性振动22x0的平衡位置的稳定性.
dt十、证明题.
1.设f(x,y)在区域R: xx0a,yy0b连续且关于y满足利普希茨(Lipschitz)
dyf(x,y)条件,试用Bellman引理证明初值问题 dx在区间xx0h的解是唯一
y(x0)y0的,其中hmin(a,b), Mmax R|f(x,y)|. M2.已知定义于[a,b]上的n个函数y1(x),y2(x),…,yn(x)是n阶齐次线性方程基本解组,b1,b2是两个不等于零的常数,则函数组b1[y1(x)y2(x)],b2[y1(x)y2(x)],
y3(x),... ,yn(x)在区间[a,b]也是该方程的基本解组. 3.设n阶矩阵A(t)在区间[a,b]连续,且X(t),(t)是方程组解矩阵,证明的存在n阶可逆常数矩阵C使得(t)= X(t)C. 4.证
dyexysiny的任何一解存在区间为(-,+). dx27
dxA(t)x的两个基本dt
5.设f(t)在(0,+)上连续且有界,试证明方程(-,+)上有界. 6.求初值问题
dxxf(t)的所有解均在dtdyxyy(y1)e dxy(x0)y0当0y0<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
dyp(x)yq(x) dxy(x0)y0在[a,b]上解是唯一的(只须证明唯一性),其中x0a,b,p(x)、q(x)在[a,b]上连续.
d2xdx8、求非齐次线性方程256xet的通解,并证明此方程的一切解x(t)有
dtdttlimx(t)0 .
9、试证明:对于任意x0及满足条件0 dyf(x)ay dxy(0)0的解y(x),其中a是正常数; (2)若f(x)k(k为常数),证明,当x0时有y(x)11、证明微分方程 a(1eax). kdysiny). 2的任一解y(x)存在区间为(, dxxy2128 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
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