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2018年吉林大学通信工程学院902常微分方程考研核心题库

  摘要

一、解答题

1.

求解方程

【答案】方法一

上式两端关于x 求导,

整理后得到

即有

将或

代入(1),

得原方程的一个特解

代入(1),

得到原方程的通解

方法二 令t=lnx, 则:

代入原方程得又由方程

解得方程变为

这是关于y ,t 的克莱罗方程,

所以通解为

回代变量得原方程得通解为,

奇解为

奇解为

2. 假设方程M (x ,y )dx+N(X ,y )dy=0

中的函数满足关系

其中f (x ),g (y )分别为x 和y 的连续函数,试证方程M (x ,y )dx+N(x , y )dy=0有

积分因子

【答案】

要证明

因子,就需

证明

事实上是方程M (x ,y )dx+N(X , y )dy=0的积分为恰当方程,

即证明

3. 设曲线L

的极坐标方程为

若极径

的方程.

【答案】根据题意,

两边对求导,

从而有

将条件是方程M (x ,y )dx+N(x , y )dy=0的积分因子. >为L 上任一点

,为L 上一定点,

0M 与曲线L 围成的曲边扇形的面积值恰等于L

上M 两点间的弧长值,求此曲线即

两边积分,

代入上式,

故所求曲线方程为

4. 求微分方程的通解

【答案】

方程化为

于是

积分得

通解为

产生的也是解,但已包含在通解中.

5.

解方程

【答案】

将方程改写为

这是以x 为未知函数和以y 为自变量的伯努利方程,

则有

从而原方程的解为

6. 求满足下列关系式的函数y (x ).

(1

(2

【答案】(1)给方程两端关于x

求导得

则求解积分方程

就等价于求解初值问题

解上面微分方程得其通解为

满足初始条件的解为

(2)给方程两端关于x

求导得

对上方程两端关于x

再求导得

这样,

求解原积分方程

就等价于求解初值问题

方程是伯努利方程,

两端同除以,

变形为

解之得方程

的通解为

故满足初始条件的解为