高等数学微分方程试题.doc
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189 专业 班级 学号 姓名 成绩 时间 第十二章 微分方程 §12-1 微分方程的基本概念 一、判断题 1.y=ce(c的任意常数)是=2x的特解。 ( ) 2.y=()是二阶微分方程。 ( ) 3.微分方程的通解包含了所有特解。 ( ) 4.若微分方程的解中含有任意常数,则这个解称为通解。 ( ) 5.微分方程的通解中任意常数的个数等于微分方程的阶数。 ( ) 二、填空题 1. 微分方程.(7x-6y)dx+dy=0的阶数是 。 2. 函数y=3sinx-4cosx 微分方程的解。 3. 积分曲线y=(c+cx)e中满足yx=0=0, x=0=1的曲线是 。 三、选择题 1.下列方程中 是常微分方程 (A)、x2+y2=a2 (B)、 y+ (C)、+=0 (D)、=x2+y2 2.下列方程中 是二阶微分方程 (A)()+x2+x2=0 (B) () 2+3x2y=x3 (C) +3+y=0 (D)-y2=sinx 3.微分方程+w2y=0的通解是 其中c.c1.c2均为任意常数 (A)y=ccoswx (B)y=c sinwx (C)y=c1coswx+c2sinwx (D)y=c coswx+c sinwx 4. C是任意常数,则微分方程=的一个特解是 (A)y-=(x+2)3 (B)y=x3+1 (C) y=(x+c)3 (D)y=c(x+1)3 四、试求以下述函数为通解的微分方程。 1.(其中为任意常数) 2.(其中为任意常数) 五、质量为m的物体自液面上方高为h处由静止开始自由落下,已知物体在液体中受的阻力与运动的速度成正比。用微分方程表示物体,在液体中运动速度与时间的关系并写出初始条件。 12-2 可分离变量的微分方程 一、求下列微分方程的通解 1. sec2.tacydx+sec2ytanxdy=0 2. (x+xy2)dx-(x2y+y)dy=0 3. (ex+y-ex)dx+(ex+y-ey)dy=0 4. =cos(x-y).(提示令.x-y=z) 二、求下列微分方程满足所给初始条件的特解 1. cosydx+(1+e-x)sinydy=0. yx=0= 2. 三 、设f(x)=x+f(u)du,f(x)是可微函数,求f(x) 四、求一曲线的方程,曲线通过点(0.1),且曲线上任一点处的切线垂直于此点与原点的连线。 五、船从初速v0=6米/秒而开始运动,5秒后速度减至一半。已知阻力与速度成正比,试求船速随时间变化的规律。 12-3 齐次方程 一、求下列齐次方程的通解 1 -xsin 2 (x+ycosdx-xcosdy=0 二 求下列齐次方程满足所给初始条件的特解 1.xy=x2+y2 yx=e=2e 2.x2dy+(xy-y2)dx=0yx=1=1 三、求方程:(x+y+1)dx=(x-y+1)dy的通解 四、设有连结点O(0,0)和A(1,1)一段向上凸的曲线孤对于上任一点 P(x,y),曲线孤与直线段所围图形的面积为x2,求曲线孤的方程。 12.4 一阶线性微分方程 一、求下列微分方程的通解 1.x+y=xex 2.+ytanx=sin2x 3.+ 4. 二、求下列微分方程满足初始条件的特解 1.cosy+siny =x y 2.(2x+1)ey2ey=4 y 三、已知f(),曲线积分与路径无关,求函数f(x). 四、质量为M 0克的雨滴在下落过程中,由于不断蒸发,使雨滴的质量以每秒m克的速率减少,且所受空气阻力和下落速度成正比,若开始下落时雨滴速度为零,试求雨滴下落的速度与时间的关系。 五、 求下列伯努利方程的通解 1.y′+2y5 2. xy′+y-y2lnx=0 12-4 全微分方程 一、求下列方程通解 1.[cos(x+y2)+3y]dx+[2ycos(x+y2)+3x]dy=0 2.(xcosy+cosx)y-ysinx+siny=0 3.eydx+(xey-2y)dy=0 二、利用观察法求出下列方程的积分因子,并求其通解 1 ydx-xdy+y2xdx=0 2 y(2xy+ex)dx-exdy=0 三、[xy(x+y)-f(x)y]dx+[f(x)+x2y]dy=0为全微分方程,其中函数f(x)连续可微,f(0)=0,试求函数f(x),并求该方程的通解。 12-7 可降阶的高阶微分方程 一、求下列各微分方程的通解 1.=xsinx 2. -=x 3.y+()2= 4. (1+ex)+=0 二、求下列各微分方程满足所给初始条件的特解 1.2=sin2y y 2. x-ln+lnx=0 y 三、函数f(x)在x>0内二阶导函数连续且f(1)=2,以及(x)-,求f(x). 四、一物体质量为m,以初速度Vo从一斜面上滑下,若斜面的倾角为,摩擦系数为u,试求物体在斜面上滑动的距离与时间的函数关系。 12-8 高阶线性的微分方程 一、选择题 1.下列方程中 为线性微分方程 (A)()+x=x (B)y (C) (D) 2.已知函数y1=,y1=,y3=e(x-则 (A)仅y1与y2线性相关 (B)仅y2与y3线性相关 (C)仅y1与y3线性相关 (D)它们两两线性相关 3.若y1和y2是二阶齐次线性方程,+p(x)+4(x)y=0两个特解,c1c2为任意常数,则y=c1y1+c2y2 (A)一定是该方程的通解 (B)是该方程的特解 (C)是该方程的解 (D)不一定是方程的解 4.下列函数中哪组是线性无关的 (A)lnx, lnx2 (B)1, lnx (C)x, ln2x (D)ln, lnx2 二、证明:下列函数是微分方程的通解 1y=c1x2+c2x2lnx(c1 c2是任意常数)是方程x2-3x+4y=0的通解 2y=c1e-x+c2e(c1c2是任意常数)是方程2的通解 三、设y1(x)y2(x)是某个二阶线齐次线性微分方程的三个解,且y1(x)y2(x).y3(x).线性无关, 证明:微分方程的通解为: 四、试求以y=ex+c2e-x)+ (c1,c2是任意常数)为通解的二阶线性微分方程。 12-9 二阶常系数齐次线性微分方程 一、选择题 1以y1=cosx,y2=sinx为特解的方程是 (A) (B) (C) (D) 2.微分方程2的通解是 (A)(B)(C) (D) 3.常微分方程,(其中是不等的系数),在初始条件y1x=0=特解是 (A)y=0 (B)y= (C) (D) 4.是微分方程的一个特解,则此方程的通解是 (A) (B) (C) (D) 5.是微分方程 的通解 (A)(B)(C)(D) 二、求下列微分方程的通解 1. 2. 3. 4. 5. 5. 三、求下列微分方程满足初始条件的特解 1. 2. 四、一质量为m的质点由静止(t=0,v=0)开始滑入液体,下滑时液体阻力的大小与下沉速度的大小成正比(比例系数为k),求此质点的运动规律。 12-10 二阶常数非齐次线性微分方程 一、选择题 1微分方程, (A)ax (B)ax+b (C)ax (D) 2.微分方程 (A) (B) (C) (D) 3.微分方程的特解y*形式为 (A) (B) (C) (D) 4.微分方程的特解y*形式为 (A)acos2x (B)axcos2x (C) x(acos2x+bsin2x) (D)acos2x+bsin2x 5. 微分方程的特解形式为y*= (A)(ax+b)sin2x (B)(ax+b)sin2x+(cx+d)cos2x (C)(ax+b)cos2x+(cx+d)sin2x (D)(ax+b)cos2x+(cx+d)sin2x+ex+f 6. 微分方程的特解形式为 (A) (B) (C) (D) 二、求下列各方程的通解 1. 2. 3. 4. 三、求微分方程满足的特解 四、已知二阶常系数微分方程有特解,求的值,并求该方程的通解 五、为常数。试求的通解。 六、设,其中f(x)为连续的数,求f(x)。 七、一链长18cm,挂在光滑的圆钉上,一边垂下8cm,另一边垂下10cm,问整个链子滑过钉子需要多少时间? 第十二章自测题一 一、 填空题 1.已知曲线y=y(x)过点(0, )且其上任一点(x,y)处的切线斜率为xln(1+x2),则f(x)= 2.以为通解的微分方程是 (其中为任意常数) 3。微分方程ydx+(c2-4x)dy=0的通解为 4.微分方程的通解为 ] 5.已知某四阶线性齐次方程有四个线性无关的解e-x,ex,sinx,cosx,则该微分方程为 二、选择题 1.已知函数y=f(x)在任意点x处的增量y=且当xo时,是比x更高阶的无穷小量,y(o)=,则y(1)等于 (A)2 (B) (C) (D) 2 y=y(x)是微分方程的解,且,则f(x)在 (A) x0的某个邻域内单调增加 (B)x0的某个邻域内单调减少 (C)x0处的取极小值 (D)x0处取极大值 3.一曲线通过点m(4.3),且该曲线上任意一点p处的切线在y轴上的截距等于原点到p的距离,则此曲线方程为 (A)(B)(C)(D) 4.下列方程中可利用,降为p的一阶微分方程的是 (A) (B) (C) (D) 三、求解下列微分方程 1.求ydx+(x2y-x)dy=0,满足的特解, 2.求的通解 四、求的通解。 五、已知,,是某二阶线性非齐次微分方程的三个解,求此微分方程。 六、已知函数f(x)可微 ,且对任意实数x,y满足:f(x+y)=,求此函数f(x). 七、火车沿水平直线轨道运动,设火车质量为m,机车牵引力为F,阻力为a+bv,其中a,b为常数,v为火车的速度,若已知火车的初速度与初位移均为零,求火车的运动规律s=s(t). 第十二章自测题二 一、单项选择题 1.设y=是方程的解,若则在点 (A)取得极大值; (B)取得极小值;(C)某邻域内单调递增;(D)某邻域内单调递减; 2.函数是方程的 (A)通解;(B)特解;(C)解,但既非通解也非特解(D)以上都不对 3.微分方程的特解应具有形式(其中,a,b,c为常数) (A) (B) (C)a+bcos2x; (D) ax2+bcos2x+csin2x 4.微分方程特解应具有形式 (A)(Ax+Bx)e3x (B)x(Ax+B)e3x (C)x2(Ax+B)e3x (D)Ax3e3x 5.设一动点以等加速度a作直线运动,且其初速度为v0,初始位移为s0,则此质点规律是 (A)s=v0+s0; (B) (C) (D) 6 函数f(x)满足关系式 (A)1n2·ex; (B)1n2·e2x; (C)ex+ln2; (D) e2x+ln2. 二、填空题 1.微分方程的通解y= 2.以为特征根的阶数最低的常系数线性齐次微分方程是 3.以为特征根的阶数最低的常系数线性齐次微分方程是 4.微分方程 三、判断下列方程的类型并求其解 1.求 2.求(xey+1)dx+()dy=0的通解 四、求微分方程的的通解 五、已知函的图形经过原点和点M(1,2),且满足微分方程求 六、设二阶常数线性微分方程的一个特解为试确 定常数并求该方程的通解 七、设函数连续可微,且对任意闭曲线C都有 求- 配套讲稿:
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