1、考研数学二(常微分方程)历年真题试卷汇编 1及答案解析(总分:76.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:6,分数:12.00)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。(分数:2.00)_2.(1989年)微分方程 yye 1 的一个特解应具有形式(式中 a,b 为常数) 【 】(分数:2.00)A.ae bB.ae bC.ae bD.ae b3.(1998年)已知函数 yf()在任意点 处的增量y (分数:2.00)A.B.2C.D.4.(2000年)具有特解 y 1 e ,y 2 2e ,y 3 3e 的三阶常系数齐次线性微分方程是 【 】(分数:2.00)
2、A.yyyy0B.yyyy0C.y6y11y6y0D.y2yy2y05.(2002年)设 yy()是二阶常系数微分方程 ypyqye 3 满足初始条件 y(0)y(0)0 的特解,则当 0 时,函数 (分数:2.00)A.不存在B.等于 1C.等于 2D.等于 36.(2003年)已知 y 是微分方程 y 的解,则 ( (分数:2.00)A.B.C.D.二、填空题(总题数:8,分数:16.00)7.(1994年)微分方程 yd( 2 4)dy0 的通解为 1(分数:2.00)填空项 1:_8.(1995年)微分方程 yy2 的通解为 1(分数:2.00)填空项 1:_9.(1996年)微分方程
3、 y2y5y0 的通解为 1(分数:2.00)填空项 1:_10.(1999年)微分方程 y4ye 2 的通解为 1(分数:2.00)填空项 1:_11.(2001年)过点( ,0)且满足关系式 yarcsin (分数:2.00)填空项 1:_12.(2002年)微分方程 yyy 2 0 满足初始条件 (分数:2.00)填空项 1:_13.(2004年)微分方程(y 3 )d2dy0 满足 (分数:2.00)填空项 1:_14.(2005年)微分方程 y2yln 满足 y(1) (分数:2.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:24,分数:48.00)15.解答题解答应写出文字说明、证明过程
4、或演算步骤。(分数:2.00)_16.(1987年)求微分方程 y 满足条件 (分数:2.00)_17.(1987年)求微分方程 y2yye 的通解(分数:2.00)_18.(1988年)求微分方程 (分数:2.00)_19.(1988年)设函数 yy()满足微分方程 y3y2y2e ,其图形在点(0,1)处的切线与曲线y 2 1 在该点处的切线重合,求函数 y的解析表达式(分数:2.00)_20.(1989年)求微分方程 y(1)ye 2 (0)满足 y(1)0 的解(分数:2.00)_21.(1989年分)设 f()sin 0 (t)f(t)dt,其中 f为连续函数,求 f()(分数:2.
5、00)_22.(1990年)求微分方程 lndy(yln)d0 满足条件 y e 1 的特解(分数:2.00)_23.(1990年)求微分方程 y4y4ye a 之通解,其中 a为实数(分数:2.00)_24.(1991年)求微分方程 yye 满足 y(1)1 的特解(分数:2.00)_25.(1991年)求微分方程 yycos 的通解(分数:2.00)_26.(1992年)求微分方程(y 3 )d2dy0 的通解(分数:2.00)_27.(1992年)求微分方程 y3y2ye 的通解(分数:2.00)_28.(1993年)求微分方程( 2 1)dy(2ycos)d0 满足初始条件 y 1 1
6、 的特解(分数:2.00)_29.(1993年)设二阶常系数线性微分方程 yyye 的一个特解为 ye 2 (1)e ,试确定常数 、,并求该方程的通解(分数:2.00)_30.(1994年)求微分方程 ya 2 ysin 的通解,其中常数 a0(分数:2.00)_31.(1995年)设 ye 是微分方程 yp()y 的一个解,求此微分方程满足条件 y ln2 0。的特解(分数:2.00)_32.(1996年)求微分方程 yy 2 的通解(分数:2.00)_33.(1996年)设 f()为连续函数 (1)求初值问题 的解 y(),其中 a是正常数; (2)若f()k(k 为常数),证明:当 0
7、 时,有 y() (分数:2.00)_34.(1997年)求微分方程(3 2 2yy 2 )d( 2 2y)dy0 的通解(分数:2.00)_35.(1997年)已知 y 1 e e 2 ,y 2 e e ,y 3 e e 2 e 是某二阶线性非齐次微分方程的三个解,求此微分方程(分数:2.00)_36.(1997年)设曲线 L的极坐标方程为 rr(),M(r,)为 L上任一点,M 0 (2,0)为 L上一定点,若极径 OM 0 、OM 与曲线 L所围成的曲边扇形面积值等于 L上 M 0 、M 两点间弧长值的一半,求曲线 L的方程(分数:2.00)_37.(1997年)设函数 f()在闭区间0
8、,1上连续,在开区间(0,1)内大于零,并满足 f()f() (分数:2.00)_38.(1998年)利用代换 y (分数:2.00)_考研数学二(常微分方程)历年真题试卷汇编 1答案解析(总分:76.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:6,分数:12.00)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。(分数:2.00)_解析:2.(1989年)微分方程 yye 1 的一个特解应具有形式(式中 a,b 为常数) 【 】(分数:2.00)A.ae bB.ae b C.ae bD.ae b解析:解析:yye 1 的特解应为方程 yye 和 yy1 的特解之和,而特征方
9、程为 r 2 10,解得 r1 因此 yye 的特解应为 y 1 * ae , yy1 的特解应为 y 2 * b 则原方程特解应具有形式 yae b3.(1998年)已知函数 yf()在任意点 处的增量y (分数:2.00)A. B.2C.D.解析:解析:由于y 与,其 是比(0)高阶的无穷小,则 解此变量可分离方程得 yCe arctan , 再由 y(0) 得 C 故 y兀 e arctan ,y(1) 4.(2000年)具有特解 y 1 e ,y 2 2e ,y 3 3e 的三阶常系数齐次线性微分方程是 【 】(分数:2.00)A.yyyy0B.yyyy0 C.y6y11y6y0D.y
10、2yy2y0解析:解析:由本题所给三个特解可知,所求方程的特征方程的根为 1 1, 2 1(二重),故特征方程是(1)(1) 2 0,展开得 3 2 10 从而,微分方程应为 y yy0,则应选 B5.(2002年)设 yy()是二阶常系数微分方程 ypyqye 3 满足初始条件 y(0)y(0)0 的特解,则当 0 时,函数 (分数:2.00)A.不存在B.等于 1C.等于 2 D.等于 3解析:解析:由于 y()是方程 ypyqye 3 满足初始条件 y(0)y(0)0 的特解,在方程ypyqye 3 中,令 0 得 y(0)Py(0)qy(0)e 0 1 即 y(0)1 6.(2003年
11、)已知 y 是微分方程 y 的解,则 ( (分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析:将 y 代入方程 y 得二、填空题(总题数:8,分数:16.00)7.(1994年)微分方程 yd( 2 4)dy0 的通解为 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:(4)y 4 C)解析:解析:该方程是一个变量可分离方程,即 8.(1995年)微分方程 yy2 的通解为 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:y2C 1 cosC 2 sin)解析:解析:特征方程为 r 2 10,解得 r 1 i,r 2 I 齐次通解为 9.(1996年)微分方程 y2y5y0 的
12、通解为 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:ye (C 1 cos2C 2 sin2))解析:解析:特征方程为 r 2 2r50,r 1,2 12i 故通解为 yC 1 e cos2C 2 e sin210.(1999年)微分方程 y4ye 2 的通解为 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:yC 1 e 2 (C 2 )解析:解析:特征方程为 r 2 40,r 1,2 2 齐次通解为 1 e 2 C 2 e 2 设非齐次方程特解为 y * Ae 2 代入原方程得 A , 故原方程通解为 11.(2001年)过点( ,0)且满足关系式 yarcsin
13、(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:yarcsin*)解析:解析:由 yarcsin 1 知(yarcsin)1 则 yarcsinC 由 因此yarcsin12.(2002年)微分方程 yyy 2 0 满足初始条件 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:y 2 1 或 y )解析:解析:令 yP,则,y ,代入原方程得 13.(2004年)微分方程(y 3 )d2dy0 满足 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:方程(y 3 )d2dy0 可改写为 设方程为一阶线性方程,则其通解为 由 知 C1,则所求特解为 y 14
14、.(2005年)微分方程 y2yln 满足 y(1) (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:方程 y2yln 是一阶线性方程,方程两端同除以 得:y ln,则通解为 由 y(1) 得,C0,则三、解答题(总题数:24,分数:48.00)15.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。(分数:2.00)_解析:16.(1987年)求微分方程 y 满足条件 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:原方程改写为标准形式为 由一阶线性微分方程求解公式知 由初始条件0 知,C1 故所求特解为 y )解析:17.(1987年)求微分方程 y2yye 的通解(分数:2
15、.00)_正确答案:(正确答案:特征方程为 r 2 2r10,r1 为二重根 则齐次方程通解为 (C 1 C 2 )e 设非齐次方程特解为 y * (A 0 A 1 )e ,代入原方程得 故原方程通解为 y(C 1 C 2 )e )解析:18.(1988年)求微分方程 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由一阶线性方程求解公式知 )解析:19.(1988年)设函数 yy()满足微分方程 y3y2y2e ,其图形在点(0,1)处的切线与曲线y 2 1 在该点处的切线重合,求函数 y的解析表达式(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:特征方程为 r 2 2r20 解得 r 1 1,r 2
16、2 则齐次方程通解为 )解析:20.(1989年)求微分方程 y(1)ye 2 (0)满足 y(1)0 的解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:原方程改写为标准形式 由一阶线性微分方程通解公式得 代入初始条件y(1)0,得 ce 故所求解为 y )解析:21.(1989年分)设 f()sin 0 (t)f(t)dt,其中 f为连续函数,求 f()(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:原方程可改写为 f()sin 0 f(t)dt 0 tf(t)dt 上式两端对 求导得 f()cos 0 f(t)dtf()(f)cos 0 f(t)dt (*) 两端再对 求导得 f()sinf() 即
17、 f()f()sin 这是一个二阶线性非齐次方程,由原方程知 f(0)0,由(*)式知 f(0)1 特征方程为 r10,ri 齐次通解为 C 1 sinC 2 cos 设非齐次方程特解为 y * (asinbcos),代入 f()f()sin 得 a0,b 则非齐次方程的通解为 yC 1 sinC 2 cos cos 由初始条件 y(0)0和 y(0)1 可知 C 1 )解析:22.(1990年)求微分方程 lndy(yln)d0 满足条件 y e 1 的特解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:原方程改写为标准形式为 其通解为 由 y e 1 知,C 所以满足初始条件 y e 1 的特解
18、为 )解析:23.(1990年)求微分方程 y4y4ye a 之通解,其中 a为实数(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:特征方程为 r 2 4r40 则齐次方程通解为 (C 1 C 2 )e 2 当 a2 时,原方程特解可设为 y * Ae a 代入原方程得 A 故特解为 y * 当a2 时,原方程特解可设为 y * A 2 e a 代入原方程得 A 故特解为 y * 2 e 2 综上所述,原方程通解为 )解析:24.(1991年)求微分方程 yye 满足 y(1)1 的特解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:将原方程化为标准形式 y ye 由一阶线性方程通解公式可知 由 y(1)
19、1,得 C1, 故所求特解为 y )解析:25.(1991年)求微分方程 yycos 的通解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:易求得齐次方程通解为 yC 1 cosC 2 sin 设非齐次方程 yy 的特解为 y 1 AB 代入方程得 A1,B0,所以 y 设非齐次方程 yycos 的特解为yCcosDsin 代入方程解 C0,D ,所以 y sin 故原方程通解为 yC 1 cosC 2 sin )解析:26.(1992年)求微分方程(y 3 )d2dy0 的通解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:将原方程化为标准形式 由一阶线性微分方程通解公式知 )解析:27.(1992年)
20、求微分方程 y3y2ye 的通解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:特征方程为 r 2 3r20 解得 r 1 1,r 2 2 齐次方程通解为 C 1 e C 2 e 2 设非齐次方程特解为 y * (ab)e 代入原方程得 a ,b1 所以 y * ( )e 从而所求通解为 yC 1 e C 2 e 2 ( )解析:28.(1993年)求微分方程( 2 1)dy(2ycos)d0 满足初始条件 y 1 1 的特解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:原方程化为标准型 )解析:29.(1993年)设二阶常系数线性微分方程 yyye 的一个特解为 ye 2 (1)e ,试确定常数 、,
21、并求该方程的通解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:将 ye 2 (1)e 代入原方程得 (42)e 2 (32)e (1)e e 比较同类项的系数有 解得 3,2,1 原方程为 y3y2ye 其特征方程为 r 2 3r20 解得 r 1 1,r 2 2 故齐次通解为 )解析:30.(1994年)求微分方程 ya 2 ysin 的通解,其中常数 a0(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:特征方程为 r 2 a 2 0,rai 则齐次方程通解为 yC 1 cosaC 2 sina (1)当 a1 时,原方程特解可设为 y * AsinBcos 代入原方程得 A ,B0 所以y * si
22、n (2)当 a1 时,原方程特解可设为 y * (AsnBcos) 代入原方程得A0,B 所以 y * cos 综上所述 当 a1 时,通解为 yC 1 cosaC 2 sina sin 当 a1 时,通解为 yC 1 cosC 2 sina )解析:31.(1995年)设 ye 是微分方程 yp()y 的一个解,求此微分方程满足条件 y ln2 0。的特解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:将 ye 代入原方程得 e p()e 得 p()e 代入原方程得 y(e )y 即 y(e 1)y1 解此线性方程得通解 ye 由 y ln2 0 得 C 故所求特解为 ye )解析:32.(19
23、96年)求微分方程 yy 2 的通解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:特征方程为 r 2 r0,r 1 0,r 2 1 则齐次通解为 C 1 C 2 e 设非齐次方程特解为 y * (a 2 bc),代入原方程得 a ,b1,c2 因此,原方程通解为 y )解析:33.(1996年)设 f()为连续函数 (1)求初值问题 的解 y(),其中 a是正常数; (2)若f()k(k 为常数),证明:当 0 时,有 y() (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:(1)原方程通解是 y()e a f()e a dC e a F()C 其中 F()是 f()e a 的任一原函数,由 y(0)0
24、 得 CF(0)故 y()e a F()F(0)e a 0 e at f(t)dt (2)y()e a 0 f(t)e at dtke a 0 e at dt e a (e a 1) )解析:34.(1997年)求微分方程(3 2 2yy 2 )d( 2 2y)dy0 的通解(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 yu,则 )解析:35.(1997年)已知 y 1 e e 2 ,y 2 e e ,y 3 e e 2 e 是某二阶线性非齐次微分方程的三个解,求此微分方程(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由题设知 e 2 与 e 是相应齐次方程两个线性无关的解,且 e 是非齐次方程一
25、个特解,故此方程是 yy2yf() 将 ye 代入上式得 f()(e )(e )2e e 2e 因此所求方程为 yy2ye 2e )解析:36.(1997年)设曲线 L的极坐标方程为 rr(),M(r,)为 L上任一点,M 0 (2,0)为 L上一定点,若极径 OM 0 、OM 与曲线 L所围成的曲边扇形面积值等于 L上 M 0 、M 两点间弧长值的一半,求曲线 L的方程(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由题设可知 由 r(0)2 知,C ,故所求曲线 L的方程为 亦即直线 )解析:37.(1997年)设函数 f()在闭区间0,1上连续,在开区间(0,1)内大于零,并满足 f()f() (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由原题设,当 时, 即 据此并由 f()在点 0 处连续性,得)解析:38.(1998年)利用代换 y (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:yusec,yusecutansec yuec2utansecusec 3 utan 2 sec 代入原方程化简得 u4ue 解此线性常系数非齐次方程,得通解为 uC 1 cos2C 2 sin2 e 还原成 y,得原方程通解 y )解析: