常微分方程习题答案
2.1
1. ,并求满足初始条件:x=0,y=1的特解.
解:对原式进行变量分离得
并求满足初始条件:x=0,y=1的特解.
解:对原式进行变量分离得:
3
解:原式可化为:
12.
解
15.
16.
解:
,这是齐次方程,令
17.
解:原方程化为
令
方程组
则有
令
当 当
另外
19. 已知f(x) .
解:设f(x)=y, 则原方程化为 两边求导得
20.求具有性质 x(t+s)= 的函数x(t),已知x’(0)存在。
解:令t=s=0 x(0)= = 若x(0) 0 得x =-1矛盾。
所以x(0)=0. x’(t)= )
两边积分得arctg x(t)=x’(0)t+c 所以x(t)=tg[x’(0)t+c] 当t=0时 x(0)=0 故c=0 所以
x(t)=tg[x’(0)t]
习题2.2
求下列方程的解
1. =
解: y=e ( e )
=e [- e ( )+c]
=c e - ( )是原方程的解。
2. +3x=e
解:原方程可化为: =-3x+e
所以:x=e ( e e )
=e ( e +c)
=c e + e 是原方程的解。
3. =-s +
解:s=e ( e )
=e ( )
= e ( )
= 是原方程的解。
4. , n为常数.
解:原方程可化为:
是原方程的解.
5. + =
解:原方程可化为: =-
( )
= 是原方程的解.
6.
解:
= +
令 则 =u
因此: =
(*)
将 带入 (*)中 得: 是原方程的解.
13
这是n=-1时的伯努利方程。
两边同除以 ,
令
P(x)= Q(x)=-1
由一阶线性方程的求解公式
=
14
两边同乘以
令
这是n=2时的伯努利方程。
两边同除以 令
P(x)= Q(x)=
由一阶线性方程的求解公式
=
=
15
这是n=3时的伯努利方程。
两边同除以
令
= P(y)=-2y Q(y)=
由一阶线性方程的求解公式
=
=
16 y= +
P(x)=1 Q(x)= 由一阶线性方程的求解公式
=
=
c=1
y=
设函数 (t)于 ∞t ∞上连续, (0)存在且满足关系式 (t+s)= (t) (s)
试求此函数。
令t=s=0 得 (0+0)= (0) (0) 即 (0)= 故 或
(1) 当 时 即
∞, ∞)
(2) 当 时 =
= =
=
于是 变量分离得 积分
由于 ,即t=0时 1= c=1
故
20.试证:
(1)一阶非齐线性方程(2 .28)的任两解之差必为相应的齐线性方程(2.3)之解;
(2)若 是(2.3)的非零解,而 是(2.28)的解,则方程(2.28)的通解可表为 ,其中 为任意常数.
(3)方程(2.3)任一解的常数倍或任两解之和(或差)仍是方程(2.3)的解.
证明: (2.28)
(2.3)
设 , 是(2.28)的任意两个解
则 (1)
(2)
(1)-(2)得
即 是满足方程(2.3)
所以,命题成立。
由题意得:
(3)
(4)
1)先证 是(2.28)的一个解。
于是 得
故 是(2.28)的一个解。
2)现证方程(4)的任一解都可写成 的形式
设 是(2.28)的一个解
则 (4’)
于是 (4’)-(4)得
从而
即
所以,命题成立。
设 , 是(2.3)的任意两个解
则 (5)
(6)
于是(5) 得
即 其中 为任意常数
也就是 满足方程(2.3)
(5) (6)得
即
也就是 满足方程(2.3)
所以命题成立。
21.试建立分别具有下列性质的曲线所满足的微分方程并求解。
曲线上任一点的切线的纵截距等于切点横坐标的平方;
曲线上任一点的切线的纵截距是切点横坐标和纵坐标的等差中项;
解:设 为曲线上的任一点,则过 点曲线的切线方程为
从而此切线与两坐标轴的交点坐标为
即 横截距为 ,
纵截距为 。
由题意得:
(5)
方程变形为
于是
所以,方程的通解为 。
(6)
方程变形为
于是
所以,方程的通解为 。
22.求解下列方程。
(1)
解:
=
=
=
(2)
P(x)= Q(x)=
由一阶线性方程的求解公式
=
=
=
习题2.3
1、验证下列方程是恰当方程,并求出方程的解。
1.
解: , =1 .
则
所以此方程是恰当方程。
凑微分,
得 :
2.
解: , .
则 .
所以此方程为恰当方程。
凑微分,
得
3.
解:
则 .
因此此方程是恰当方程。
(1)
(2)
对(1)做 的积分,则
= (3)
对(3)做 的积分,则
=
=
则
故此方程的通解为
4、
解: , .
.
则此方程为恰当方程。
凑微分,
得 :
5.( sin - cos +1)dx+( cos - sin + )dy=0
解: M= sin - cos +1 N= cos - sin +
=- sin - cos - cos + sin
=- sin - cos - cos + sin
所以, = ,故原方程为恰当方程
因为 sin dx- cos dx+dx+ cos dy- sin dy+ dy=0
d(-cos )+d (sin )+dx+d(- )=0
所以,d(sin -cos +x - )=0
故所求的解为sin -cos +x - =C
求下列方程的解:
6.2x(y -1)dx+ dy=0
解: = 2x , =2x
所以, = ,故原方程为恰当方程
又2xy dx-2xdx+ dy=0
所以,d(y -x )=0
故所求的解为y -x =C
7.(e +3y )dx+2xydy=0
解:e dx+3y dx+2xydy=0
e x dx+3x y dx+2x ydy=0
所以,d e ( x -2x+2)+d( x y )=0
即d [e ( x -2x+2)+ x y ]=0
故方程的解为e ( x -2x+2)+ x y =C
8. 2xydx+( x +1)dy=0
解:2xydx+ x dy+dy=0
d( x y)+dy=0
即d(x y+y)=0
故方程的解为x y+y=C
9、
解:两边同除以 得
即,
故方程的通解为
10、
解:方程可化为:
即,
故方程的通解为: 即:
同时,y=0也是方程的解。
11、
解:方程可化为:
即:
故方程的通解为:
12、
解:方程可化为:
故方程的通解为 : 即:
13、
解:这里 ,
方程有积分因子
两边乘以 得:方程 是恰当方程
故方程的通解为:
即:
14、
解:这里
因为
故方程的通解为:
即:
15、
解:这里
方程有积分因子: 两边乘以 得:
方程 为恰当方程
故通解为 :
即:
16、
解:两边同乘以 得:
故方程的通解为:
17、试导出方程 具有形为 和 的积分因子的充要条件。
解:若方程具有 为积分因子,
( 是连续可导)
令
, .
,
,
,
方程有积分因子 的充要条件是: 是 的函数,
此时,积分因子为 .
令
,
此时的积分因子为
18. 设 及 连续,试证方程 为线性方程的充要条件是它有仅依赖于 的积分因子.
证:必要性 若该方程为线性方程,则有 ,
此方程有积分因子 , 只与 有关 .
充分性 若该方程有只与 有关的积分因子 .
则 为恰当方程 ,
从而 , ,
.
其中 .于是方程可化为
即方程为一阶线性方程.
20.设函数f(u),g(u)连续、可微且f(u) g(u),\,试证方程yf(xy)dx+xg(xy)dy=0
有积分因子u=(xy[f(xy)-g(xy)])
证:在方程yf(xy)dx+xg(xy)dy=0两边同乘以u得:
uyf(xy)dx+uxg(xy)dy=0
则 =uf+uy +yf = + -yf
= =
=
而 =ug+ux +xg = + - xg
= =
故 = ,所以u是方程得一个积分因子
21.假设方程(2.43)中得函数M(x,y)N(x,y)满足关系 =
Nf(x)-Mg(y),其中f(x),g(y)分别为x和y得连续函数,试证方程(2.43)
有积分因子u=exp( + )
证明:M(x,y)dx+N(x,y)dy=0
即证 u +M =u +N
u( - )=N - M u( - )=Ne f(x)
-M e g(y) u( - )=e (Nf(x)-Mg(y))
由已知条件上式恒成立,故原命题得证。
22、求出伯努利方程的积分因子.
解:已知伯努利方程为:
两边同乘以 ,令 ,
线性方程有积分因子:
,故原方程的积分因子为:
,证毕!
23、设 是方程 的积分因子,从而求得可微函数 ,
使得 试证 也是方程 的积分因子的充要条件是 其中 是 的可微函数。
证明:若 ,则
又
即 为 的一个积分因子。
24、设 是方程 的两个积分因子,且 常数,求证 (任意常数)是方程 的通解。
证明:因为 是方程 的积分因子
所以 为恰当方程
即 ,
下面只需证 的全微分沿方程恒为零
事实上:
即当 时, 是方程的解。证毕!
习题 2.4
求解下列方程
1、
解:令 ,则 ,
从而 ,
于是求得方程参数形式得通解为 .
2、
解:令 ,则 ,即 ,
从而
,
于是求得方程参数形式得通解为 .
3、
解:令 ,则 ,
从而
=
,
于是求得方程参数形式的通解为 ,
另外,y=0也是方程的解.
4、 , 为常数
解:令 ,则 ,
从而
,
于是求得方程参数形式的通解为 .
5、 1
解:令 ,则 ,
从而
,
于是求得方程参数形式的通解为 .
6、
解:令 ,则 ,得 ,
所以 ,
从而 ,
于是求得方程参数形式的通解为 ,
因此方程的通解为 .
习题2.5
2.
解:两边同除以 ,得:
即
4.
解:两边同除以 ,得
令
则
即
得到 ,
即
另外 也是方程的解。
6.
解:
得到
即
另外 也是方程的解。
8.
解:令
则:
即
得到
故
即
另外 也是方程的解。
10.
解:令
即
而 故两边积分得到
因此原方程的解为 , 。
12.
解:
令
则
即
故方程的解为
14.
解: 令
则
那么
求得:
故方程的解为
或可写 为
16.
解:令 则
即方程的解为
18.
解: 将方程变形后得
同除以 得:
令 则
即原方程的解为
19.X(
解:方程可化为2y(
令
27.
解: 令 , ,则
, ,
,
两边积分得
即为方程的通解。
另外, ,即 也是方程的解。
28.
解: 两边同除以 ,方程可化为:
令 ,则
即 ,
两边积分得
即
为方程的解。
29.
解: 令 ,则 ,
,
那么
即
两边积分得
即为方程的解。
30.
解: 方程可化为
两边积分得
即
为方程的解。
31.
解: 方程可化为
两边同除以 ,得
即
令 , ,则
即
两边积分得
将 代入得,
即
故
32.
解: 方程可化为
两边同加上 ,得 (*)
再由 ,可知
(**)
将(*)/(**)得
即
整理得
两边积分得
即
另外, 也是方程的解。
求一曲线,使其切线在纵轴上之截距等于切点的横坐标。
解: 设 为所求曲线上的任一点,则在 点的切线 在 轴上的截距为:
由题意得
即
也即
两边同除以 ,得
即
即
为方程的解。
摩托艇以5米/秒的速度在静水运动,全速时停止了发动机,过了20秒钟后,艇的速度减至 米/秒。确定发动机停止2分钟后艇的速度。假定水的阻力与艇的运动速度成正比例。
解: ,又 ,由此
即
其中 ,解之得
又 时, ; 时, 。
故得 ,
从而方程可化为
当 时,有 米/秒
即为所求的确定发动机停止2分钟后艇的速度。
35. 一质量为m的质点作直线运动,从速度等于零的时刻起,有一个和时间成正比(比例系数为k1)的力作用在它上面,此质点又受到介质的阻力,这阻力和速度成正比(比例系数为k2)。试求此质点的速度与时间的关系。
解:由物理知识得:
根据题意:
故:
即:
(*)式为一阶非齐线性方程,根据其求解公式有
又当t=0时,V=0,故c=
因此,此质点的速度与时间的关系为:
36. 解下列的黎卡提方程
(1)
解:原方程可转化为:
观察得到它的一个特解为: ,设它的任意一个解为 ,
代入(*)式得到:
由(**)-(*)得:
变量分离得:
两边同时积分:
即:
故原方程的解为
(2)
解:原方程可化为:
由观察得,它的一个特解为 ,设它的任意一个解为 ,故
变量分离再两边同时积分得: 即
故原方程的解为
(3)
解:原方程可化为:
由观察得到,它的一个特解为 ,设它的任一个解为 ,故
,该式是一个 的伯努利方程
两边同除以 得到:
即: ,令 ,
则: ,根据一阶非齐线性方程的求解公式得:
故:
因此:原方程的解为:
(4)
解:原方程可化为:
由观察得到,它的一个特解为 ,设它的任一个解为 ,于是
,这是 的伯努利方程
两边同除以 得到:
即:
则:
即:
故:原方程的解为:
(5)
解:原方程可化为:
由观察得,它的一个特解为 ,故设它的任一个解为 ,于是
,这是 的伯努利方程
两边同除以 得到:
即:
则:
故:原方程的解为: ,即 .
(6)
解:原方程可化为:
由观察得到它的一个特解为 ,设它的任一个解为 ,于是
,这是 的伯努利方程
两边同除以 得到:
即:
则:
从而:
故原方程的解为:
即:
(7)
解:由观察得到它的一个特解为 ,故设它的任一个解为 ,于是
,这是n=2的佰努利方程,
两边同除以 得:
即:
从而:
故原方程的解为:
习题3.1
1 求方程 =x+y 通过点(0,0)的第三次近似解;
解: 取
=
2 求方程 =x-y 通过点(1,0)的第三次近似解;
解: 令
则
=
3 题 求初值问题:
R: 1, 1
的解的存在区间,并求解第二次近似解,给出在解的存在空间的误差估计;
解: 因为 M=max{ }=4 则h=min(a, )=
则解的存在区间为 = =
令 =0 ;
=y + dx= x + ;
=y + dx= x - - - +
又 =L
则:误差估计为: =
4 题 讨论方程: 在怎样的区域中满足解的存在唯一性定理的条件,
并求通过点(0,0)的一切解;
解:因为 = 在y 上存在且连续;
而 在 上连续
由 有: =(x+c)
又 因为y(0)=0 所以: =x
另外 y=0也是方程的解;
故 方程的解为: =
或 y=0;
你好。这个邮箱号码是邮箱大师上面的。网易公司出品的邮箱大师,包含163邮箱。邮箱大师下载后。可以使用手机号码注册,也可以使用拼音字母注册。注册成功后邮箱就可以收发电子邮件了,也可以使用邮箱的账号注册应用软件了。注册的号码就是邮箱的账号。邮箱的大师格式是这样的。xxxxxxxx@163.com
一、是广发银行的邮箱。一般用来发送信用卡账单或者信用卡营销活动邮件。如果邮箱开通消费提醒和信用卡账单功能的话,你也会看到,也是这个邮箱给你发送账单明细和消费提醒。
二、之所以给你推送,是因为各银行都在增加发卡量,都在打广告。银行得到了你的邮件地址,故向你发送了邀请信件。任何银行官方邮件只进行信息告知或者广告宣传,均不会涉及索要密码、消费连接确认等,如有涉及该方面信息请及时拨打相应银行 *** *** 核实,或者直接进行 *** 举报。
扩展资料
广发银行logo设计与银行传统“外圆内方”logo设计理念不同,广发银行的新标识设计更具国际化和现代感。
标志以三个等边为基本元素,取“三”为数,蕴含三生万物、孕育创新、生机无限、永恒发展之意。势如江河汇聚,三条曲线分别象征黄河、长江、珠江,三江奔腾、富沃神州,寓意广发银行汇聚人才、资金、技术之优势,广纳百川、发展共赢、泽惠天下。三边上下相接、首尾相环,体现突破边界、无缝联接的发展理念。三边流线,刚柔相济,象征广发银行能够顺时而变,不断满足客户多样化、个性化的需求。
(参考资料 百度百科 广发银行)
您好!
您要的资源已发送到您的邮箱
请查收
【若有任何问题欢迎百度HI我或邮件回复】
【若觉得资源不错,请采纳哦(*^__^*) 】
BY:darkageswz
Dy [dai]
基本翻译
n. 镝(等于dysprosium)
*** 释义
DY:偏转线圈(Deflecting Yoke) | 镝 | 拉伸丝
广发银行的邮件不会用英文代码,只有广发银行字样。别点击这短信或邮件附的连接
邮箱找不到怎么办? 你好。想找到自己的电子邮箱。首先你要下载一个电子邮箱。你可以下载邮箱大师。邮箱大师下载后选择邮箱域名注册。(比如126邮箱。136邮箱等等)。注册的时候可以使用拼音字母注册。也可以...
忻州市义务教育入学服务系统登录原始密码多少 身份证号后六位。忻州市,山西省地级市,古称“秀容”,简称“忻”,别称“欣”。位于山西省中北部,根据该市教育局颁发的信息显示忻州市义务教育入学服务系统登录原始...
中国第一例艾滋病人是在哪一年发现的 5年。该题出自艾滋病知识宣传竞试题。我国首例艾滋病病人是1985年发现的,艾滋病,又称为获得性免疫缺陷综合征(AIDS),是由于机体感染人类免疫缺陷病毒(HIV),...
企业邮箱注册流程是?企业邮箱如何申请? 与您分享如何快速注册公司电子邮件地址。企业邮箱注册流程简单,有人工服务,主要分为两步。在线提交企业邮箱注册申请后,邮箱业务人员会帮您注册,直到您能够正常使用企业...
如何使用QQ邮箱投票功能? QQ邮箱投票功能只能是发群邮件时才可以..在群邮件中发起投票,首先要选择所在哪个群发此邮件,然后填写投票主题及两个以上的选项。选项填好后,点击发送即可。如何在邮箱里制作投票...
QQ邮箱:“代收其他邮箱邮件”的“自动收取邮件,在QQ上立即提醒”无法实现! 邮箱设置——其他邮箱——相关邮箱的“修改设置”选项中的“自动收取”前面打对号~即可。 新增处理办法: 1、删除自定义邮箱,...