1、专升本高等数学(一)-常微分方程(二)-2 及答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:3,分数:6.00)1.微分方程 y“=y“的通解是_(分数:2.00)A.y=c1x+c2exB.y=c1+c2exC.y=c1+c2xD.y=c1x+c2x22.对于微分方程 y“+3y“+2y=e -x ,利用待定系数法求其特解 y * 时,下面特解设法正确的是_(分数:2.00)A.y*=Ae-xB.y*=(Ax+B)e-xC.y*=Axe-xD.y*=Ax2e-x3.对于微分方程 y“+y=sinx,利用待定系数法求其特解 y * 时,下面特解设法正确的是_(分数:2
2、.00)A.y*=asinxB.y*=acosxC.y*=x(asinx+bcosx)D.y*=asinx+bcosx二、填空题(总题数:4,分数:8.00)4.设 y 1 (x),y 2 (x)是二阶常系数线性微分方程 y“+py“+qy=0 的两个线性无关的解,则它的通解为 1 (分数:2.00)5.二阶常系数齐次线性微分方程 y“+2y=0 的通解为 1 (分数:2.00)6.二阶常系数齐次线性微分方程 y“-4y“+4y=0 的通解为 1 (分数:2.00)7.微分方程 y“+y“=0 的通解为 1 (分数:2.00)三、解答题(总题数:10,分数:86.00)解下列微分方程(分数:2
3、7.00)(1).(Gompertz 方程) y“=rye -kx ,r 和 k 是常数,k0,y| x=0 =y 0 (分数:3.00)_(2).xy“-ylny=0(分数:3.00)_(3).ydx+(y-x)dy=0(分数:3.00)_(4).(e y -1)e x dx+(e x +1)e y dy=0(分数:3.00)_(5).y“=(x+y) 2 (分数:3.00)_(6).y“=(x+y) -2 (分数:3.00)_(7).y“+y=e -x ,y| x=0 =5(分数:3.00)_(8). (分数:3.00)_(9).(x 2 -1)y“+2xy-cosx=0(分数:3.00)
4、_8.求 (分数:3.00)_9.已知 f“(x)=1+x 2 ,且 f(0)=1,求 f(x) (分数:3.00)_10.求 (分数:3.00)_设曲线 y=f(x)上任一点(x,y)处的切线斜率是 ,且该曲线经过点 (分数:4.00)(1).求曲线 y=f(x);(分数:2.00)_(2).求由曲线 y=f(x),y0,x1 所围图形绕 x 轴旋转一周所得旋转体的体积 V x (分数:2.00)_11.设 f(x)是连续函数,由 (分数:3.00)_12.设 f(x)连续且满足 (分数:3.00)_已知二阶常系数齐次线性微分方程的两个特解,写出相应的微分方程(分数:4.00)(1).y 1
5、 =e x ,y 2 =e -4x ;(分数:1.00)_(2).y 1 =e 2x ,y 2 =xe 2x ;(分数:1.00)_(3).y 1 =sin2x,y 2 =cos2x;(分数:1.00)_(4).y 1 =e x sinx,y 2 =e x cosx(分数:1.00)_解下列微分方程(分数:33.00)(1).y“-5y“+6y=0(分数:3.00)_(2).y“+6y“+13y=0(分数:3.00)_(3). (分数:3.00)_(4).s“+4s“+29s=0,s| t=0 =0,s“| t=0 =15(分数:3.00)_(5).4y“+43y“+y=0,y| x=0 =2
6、,y“| x=0 =0(分数:3.00)_(6).y“+6y“+5y=e 2x (分数:3.00)_(7).x“+x“-2x=8sin2t(分数:3.00)_(8).y“+y=sinx-cos2x(分数:3.00)_(9).x“+9x=tsin3t(分数:3.00)_(10).s“-a 2 s=t+1(分数:3.00)_(11).x“+9x=6e 3t ,x(0)=x“(0)=0(分数:3.00)_13.设 (分数:3.00)_专升本高等数学(一)-常微分方程(二)-2 答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:3,分数:6.00)1.微分方程 y“=y“的通解是
7、_(分数:2.00)A.y=c1x+c2exB.y=c1+c2ex C.y=c1+c2xD.y=c1x+c2x2解析:2.对于微分方程 y“+3y“+2y=e -x ,利用待定系数法求其特解 y * 时,下面特解设法正确的是_(分数:2.00)A.y*=Ae-xB.y*=(Ax+B)e-xC.y*=Axe-x D.y*=Ax2e-x解析:3.对于微分方程 y“+y=sinx,利用待定系数法求其特解 y * 时,下面特解设法正确的是_(分数:2.00)A.y*=asinxB.y*=acosxC.y*=x(asinx+bcosx) D.y*=asinx+bcosx解析:二、填空题(总题数:4,分数
8、:8.00)4.设 y 1 (x),y 2 (x)是二阶常系数线性微分方程 y“+py“+qy=0 的两个线性无关的解,则它的通解为 1 (分数:2.00)解析:y=c 1 y 1 (x)+c 2 y 2 (x),其中 c 1 ,c 2 为任意常数5.二阶常系数齐次线性微分方程 y“+2y=0 的通解为 1 (分数:2.00)解析:6.二阶常系数齐次线性微分方程 y“-4y“+4y=0 的通解为 1 (分数:2.00)解析:y=(c 1 +c 2 x)e 2x 7.微分方程 y“+y“=0 的通解为 1 (分数:2.00)解析:y=c 1 +c 2 e -x 三、解答题(总题数:10,分数:8
9、6.00)解下列微分方程(分数:27.00)(1).(Gompertz 方程) y“=rye -kx ,r 和 k 是常数,k0,y| x=0 =y 0 (分数:3.00)_正确答案:()解析:记 e x =expx, (2).xy“-ylny=0(分数:3.00)_正确答案:()解析:y=e cx (3).ydx+(y-x)dy=0(分数:3.00)_正确答案:()解析:本题 x 和 y 处于平等地位 (1)x 看作自变量, 是齐次方程,令 则 ,对 u0(即 y0), ,方程的解为 和 y=0 (2)y 看作自变量,y0, 是 x 的一阶线性微分方程,可解出 (4).(e y -1)e x
10、 dx+(e x +1)e y dy=0(分数:3.00)_正确答案:()解析:(1+e x )(1-e y )c(5).y“=(x+y) 2 (分数:3.00)_正确答案:()解析:设 x+y=u,方程的解 y=-x+tan(x+c)(6).y“=(x+y) -2 (分数:3.00)_正确答案:()解析:arctan(x+y)=y+c(提示:将 y 看作自变量)(7).y“+y=e -x ,y| x=0 =5(分数:3.00)_正确答案:()解析:y=e -x (x+5)(8). (分数:3.00)_正确答案:()解析:y=x(ln|lnx|+c)(9).(x 2 -1)y“+2xy-cos
11、x=0(分数:3.00)_正确答案:()解析:8.求 (分数:3.00)_正确答案:()解析:y=x+c9.已知 f“(x)=1+x 2 ,且 f(0)=1,求 f(x) (分数:3.00)_正确答案:()解析:10.求 (分数:3.00)_正确答案:()解析:设曲线 y=f(x)上任一点(x,y)处的切线斜率是 ,且该曲线经过点 (分数:4.00)(1).求曲线 y=f(x);(分数:2.00)_正确答案:()解析:(2).求由曲线 y=f(x),y0,x1 所围图形绕 x 轴旋转一周所得旋转体的体积 V x (分数:2.00)_正确答案:()解析:11.设 f(x)是连续函数,由 (分数:
12、3.00)_正确答案:()解析:因 f(x)是连续函数,故 可导,由此得到 可导对 ,两端关于 x 求导,得 xf(x)=2x+f“(x)记 yf(x),则该式化为 y“-xy=-2x 是一阶线性微分方程的标准形式,积分可得 当x=0 时,有 ,从而 f(0)=0,即 y| x=0 =0,代入 ,得 0=y| x=0 =ce 0 +2,知 c=-2,故 为所求 解析 对于含有积分上(下)限的关系式,一般可利用求导法,将其化为微分方程形式另外,此类题目要注意微分方程的初始条件隐含在所给出的关系式中,即 12.设 f(x)连续且满足 (分数:3.00)_正确答案:()解析:先证 f(x)可导已知二
13、阶常系数齐次线性微分方程的两个特解,写出相应的微分方程(分数:4.00)(1).y 1 =e x ,y 2 =e -4x ;(分数:1.00)_正确答案:()解析:y“+3y“-4y=0;(2).y 1 =e 2x ,y 2 =xe 2x ;(分数:1.00)_正确答案:()解析:y“-4y“+4y=0;(3).y 1 =sin2x,y 2 =cos2x;(分数:1.00)_正确答案:()解析:y“+4y=0;(4).y 1 =e x sinx,y 2 =e x cosx(分数:1.00)_正确答案:()解析:y“-2y“+2y=0解下列微分方程(分数:33.00)(1).y“-5y“+6y=
14、0(分数:3.00)_正确答案:()解析:y=c 1 e 2x +c 2 e 3x (2).y“+6y“+13y=0(分数:3.00)_正确答案:()解析:y=e -3x (c 1 cos2x+c 2 sin2x)(3). (分数:3.00)_正确答案:()解析:(4).s“+4s“+29s=0,s| t=0 =0,s“| t=0 =15(分数:3.00)_正确答案:()解析:s=3e -2t sin5t(5).4y“+43y“+y=0,y| x=0 =2,y“| x=0 =0(分数:3.00)_正确答案:()解析:(6).y“+6y“+5y=e 2x (分数:3.00)_正确答案:()解析:(7).x“+x“-2x=8sin2t(分数:3.00)_正确答案:()解析:(8).y“+y=sinx-cos2x(分数:3.00)_正确答案:()解析:(9).x“+9x=tsin3t(分数:3.00)_正确答案:()解析:x=c 1 cos3t+c 2 sin3t-36t(3tcos3t+sin3t)(10).s“-a 2 s=t+1(分数:3.00)_正确答案:()解析:(11).x“+9x=6e 3t ,x(0)=x“(0)=0(分数:3.00)_正确答案:()解析:13.设 (分数:3.00)_正确答案:()解析: