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(同济6版)》练习题参考答案--第七章 微分方程
第七章 微分方程—练习题参考答案 一、填空题
y2x,,,,1. 三阶; 2. ; 3. ; 4. ; y,3y,2y,0ln2,ey,,1x
x,2xce,ce5. ; 错误 、错误、错误、正确. 126.
、选择题 二
1-5:ACDCB; 6-8: CCB;
三、计算与应用题
ydyxdx, 1、(1)解:变量分离得,, 22y,1x,1
11122两边积分得,, ln(y,1),ln(x,1),lnc222
22y,1,c(x,1)从而方程通解为 .
dyyy(2)解:整理得,,ln,可见该方程是齐次方程, dxxx
dyduduyy,xu,u,x令,即,则,代入方程得,, ,uu,x,ulnudxdxxdx
dudx,变量分离得,,积分得,, ln(lnu,1),lnx,lncu(lnu,1)x
ycx,1y,xe所以原方程的通解为,或写为. ln,1,cxx
1x,(3)解:整理得,,可见该方程是一阶线性方程,利用公式得通解为 y,y,ex
11,dxdx11,,xxxxxxy,e(eedx,c),(xedx,c),(xe,e,c). ,,xx
dy11,y,(4)解:整理得,,这是一阶线性方程,利用公式得通解为 dxxlnxx
112,dxdx11lnx1lnx,,xlnxxlnxy,e(edx,c),(dx,c),(,c), ,,xlnxxlnx2
111代入初始条件得,从而所求特解为. c,y,1y,(lnx,)x,e22lnx
1,(5)解:将方程两边逐次积分得,, y,dx,arctanx,c12,1,x
12, y,(arctanx,c)dx,xarctanx,ln(1,x),cx,c112,2
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《高等数学(同济6版)》练习题参考答案--第七章 微分方程
12即原方程通解为. y,xarctanx,ln(1,x),cx,c122
,,,,y(6)解:方程中不显含未知函数,所以可令,则,代入方程得, y,p(x)y,p(x),,这是一阶线性方程,其通解为 p,p,x
1dx,dxx,xx,x,xx,,, p,e(xedx,c),e(xedx,c),e(,xe,e,c),,x,1,ce1111,,
1x2x,y,,x,1,ce从而,两边积分得原方程通解为 yxxcec. ,,,,,1122
x,2、解:将两边对求导并整理得,,这是一阶线性微分方程,xf(x),f(x),1f(x),x,f(u)du,0
所以
dx,dx1x,xx,x,,, f(x),e(edx,c),e(edx,c),e(,e,c),,
x又由可知,从而, f(0),0f(x),x,f(u)duc,1,0
xf(x),e,1所以所求.
,,,y(x),y(x),y(x)3、证明:因为都是方程的特解, y,P(x)y,Q(x)y,f(x)123
,,,y,yy,y所以和都是方程y,P(x)y,Q(x)y,f(x)对应齐次方程的解, 2312
y,y12y,yy,y又因不恒等于常数,所以和线性无关, 2312y,y23
Y,c(y,y),c(y,y)从而对应齐次方程的通解为, 112223
,c(y,y),c(y,y),yy,Y,y所以原方程的通解为, 11222311
y,(1,c)y,(c,c)y,cy即. 1121223
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