2022年常微分方程试题库试卷库2 .pdf
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1、精品资料欢迎下载常微分方程期终考试试卷(1) 一、填空题( 30% )1、方程( , )( , )0M x y dxN x y dy有只含x的积分因子的充要条件是() 。有只含y的积分因子的充要条件是_。、 _称为黎卡提方程,它有积分因子_。、 _称为伯努利方程,它有积分因子_。、若12( ),( ),( )nXtXtXt为n阶齐线性方程的n个解, 则它们线性无关的充要条件是_ 。、形如 _的方程称为欧拉方程。 、 若( ) t和( ) t都 是( )xA t x的 基 解 矩 阵 , 则( ) t和( ) t具 有 的 关 系 是_ 。、当方程的特征根为两个共轭虚根是,则当其实部为_时,零解
2、是稳定的,对应的奇点称为 _。二、计算题()1、3()0ydxxydy、sincos2xxtt、若2114A试求方程组xAx的解12( ), (0)t并求 expAt 、32()480dydyxyydxdx、求方程2dyxydx经过( 0,0)的第三次近似解精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 21 页精品资料欢迎下载6. 求1,5dxdyxyxydtdt的奇点 , 并判断奇点的类型及稳定性. 三、证明题()、n阶齐线性方程一定存在n个线性无关解。常微分方程期终试卷(2) 一、填空题 30% 1、 形如 _的方程,称为变量分离
3、方程,这里.)().(yxf分别为x.y的连续函数。2、 形 如 _ 的 方 程 , 称 为 伯 努 利 方 程 , 这 里xxQxP为)().(的 连 续 函数.n,可化为线性方程。是常数。引入变量变换1.03、 如果存在常数使得不等式,0L_对于所有称为利普希兹常数。都成立,(LRyxyx),(),21函数),(yxf称为在 R上关于y满足利普希兹条件。4、 形如 _- 的方程,称为欧拉方程,这里是常数。,21aa5、 设是的基解矩阵,是)()(tAxxt)()(tfxtAx的某一解,则它的任一解可表为)(t_- 。一、计算题40% 1. 求方程的通解。26xyxydxdy2.求程xyex
4、ydxdy的通解。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 21 页精品资料欢迎下载3. 求方程texxx256 的隐式解。4. 求方程)的第三次近似解。、通过点(002yxdxdy二、证明题30% 1. 试验证t=122ttt是方程组x=tt22102x,x=21xx,在任何不包含原点的区间abt上的基解矩阵。2. 设t为方程x=Ax(A 为 nn 常数矩阵)的标准基解矩阵(即(0)=E) ,证明 : t1(t0)=(t- t0) 其中 t0为某一值 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
5、 - - - -第 3 页,共 21 页精品资料欢迎下载常微分方程期终试卷(3) 一 . 解下列方程 (10%*8=80%) 2. dxdy=6xy-x2y3. y=22)12(yxy4. xy=22yx+y 6. y-x(2x+2y)dx-xdy=0 8. 已知 f(x)xdttf0)(=1,x0, 试求函数 f(x)的一般表达式。二证明题 (10%*2=20%) 9. 试证:在微分方程Mdx+Ndy=0中,如果 M 、N试同齐次函数, 且 xM+yN0, 则)(1yNxM是该方程的一个积分因子。常微分方程期终试卷(4)一、填空题1、 ()称为变量分离方程, 它有积分因子 ( )。、当()时
6、,方程0),(),(dyyxNdxyxM称为恰当方程,或称全微分方程。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 21 页精品资料欢迎下载、函数),(yxf称为在矩形域上关于y满足利普希兹条件,如果() 。、对毕卡逼近序列,()()(1xxkk。、解线性方程的常用方法有() 。、若), 2, 1)(nitXi为齐线性方程的n个线性无关解,则这一齐线性方程的所有解可表为() 。、方程组xtAx)(() 。、若)(t和)(t都是xtAx)(的基解矩阵, 则)(t和)(t具有关系: () 。、当方程组的特征根为两个共轭虚根时,则当其实部(
7、)时,零解是稳定的,对应的奇点称为() 。、当方程组的特征方程有两个相异的特征根时,则当()时,零解是渐近稳定的,对应的奇点称为() 。当()时,零解是不稳定的,对应的奇点称为() 。 、 若)(t是xtAx)(的 基 解 矩 阵 , 则xtAx)()(tf满 足)(0tx的 解() 。二、计算题求下列方程的通解。、1sin4xedxdyy。、1)(122dxdyy。、求方程2yxdxdy通过)0 ,0(的第三次近似解。求解下列常系数线性方程。、0 xxx。、texx。试求下列线性方程组的奇点,并通过变换将奇点变为原点,进一步判断奇点的类型及稳定性:、5, !yxdtdyyxdtdx。三、证明
8、题。、设)(t为方程Axx(为nn常数矩阵)的标准基解矩阵(即)0(E,证明)(t)()(001ttt其中0t为某一值。常微分方程期终考试试卷(5)一 填空题(30 分)1)()(xQyxPdxdy称 为 一 阶 线 性 方 程 , 它 有 积 分 因 子dxxPe)(, 其 通 解 为_ 。2函数),(yxf称为在矩形域R上关于y满足利普希兹条件,如果 _ 。3 若)(x为毕卡逼近序列)(xn的极限,则有)()(xxn_ 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 21 页精品资料欢迎下载4方程22yxdxdy定义在矩形域22,
9、22:yxR上,则经过点(0, 0)的解的存在区间是 _ 。5函数组ttteee2,的伏朗斯基行列式为 _ 。6若), 2, 1)(nitxi为齐线性方程的一个基本解组,)(tx为非齐线性方程的一个特解,则非齐线性方程的所有解可表为 _ 。7若)(t是xtAx)(的基解矩阵,则向量函数)(t= _是)()(tfxtAx的满足初始条件0)(0t的解;向量函数)(t= _ 是)()(tfxtAx的满足初始条件)(0t的解。8若矩阵A具有n个线性无关的特征向量nvvv,21,它们对应的特征值分别为n,21,那么矩阵)(t= _ 是常系数线性方程组Axx的一个基解矩阵。9满足 _ 的点),(*yx,称
10、为驻定方程组。二计算题(60 分)10求方程0) 1(24322dyyxdxyx的通解。11求方程0 xedxdydxdy的通解。12 求初值问题0)1(22yyxdxdy1, 11:yxR的解的存在区间, 并求第二次近似解,给出在解的存在区间的误差估计。13求方程ttxx3sin9 的通解。14试求方程组)(tfAxx的解).(t1)(,3421,11)0(tetfA15试求线性方程组52,1972yxdtdyyxdtdx的奇点, 并判断奇点的类型及稳定性。三证明题(10 分) 16如果)(t是Axx满足初始条件)(0t的解, 那么)(ex p)(0ttAt常微分方程期终考试试卷(6) 三
11、填空题(共 30 分, 9 小题, 10 个空格,每格3 分) 。1、 当_时,方程M(x,y)dx+N(x,y)dy=0称为恰当方程,或称全精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 21 页精品资料欢迎下载微分方程。2、_称为齐次方程。3、求dxdy=f(x,y)满足00)(yx的解等价于求积分方程_的连续解。4、若函数 f(x,y)在区域 G内连续, 且关于 y 满足利普希兹条件,则方程),(yxfdxdy的解y=),(00yxx作为00,yxx的函数在它的存在范围内是_。5、若)(),.(),(321txtxtx为 n 阶齐
12、线性方程的n 个解,则它们线性无关的充要条件是_ 。6、方程组xtAx)(/的 _称之为xtAx)(/的一个基本解组。7、若)(t是常系数线性方程组Axx/的基解矩阵,则expAt =_ 。8、满足 _的点(*, yx) ,称为方程组的奇点。9、当方程组的特征根为两个共轭虚根时,则当其实部_时,零解是稳定的,对应的奇点称为_。二、计算题(共6 小题,每题10 分) 。1、求解方程:dxdy=312yxyx2、 2、解方程: (2x+2y-1)dx+(x+y-2)dy=0 3、讨论方程23dxdy31y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4、求解常系数线性方程
13、:texxxtcos32/5、试求方程组Axx/的一个基解矩阵,并计算3421,为其中AeAt6、试讨论方程组cydtdybyaxdtdx,(1)的奇点类型,其中a,b,c为常数,且ac0。三、证明题(共一题,满分10 分) 。试证:如果Axxt/)是(满足初始条件)(0t的解,那么)(t)(0ttAe常微分方程期终试卷(7) 一、选择题1n阶线性齐次微分方程基本解组中解的个数恰好是()个 (A)n(B)n-1 (C)n+1 (D)n+2 2李普希兹条件是保证一阶微分方程初值问题解惟一的()条件(A)充分(B)必要(C)充分必要(D)必要非充分精选学习资料 - - - - - - - - -
14、名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 21 页精品资料欢迎下载3. 方程21ddyxy过点)1,2(共有()个解( A)一(B)无数(C)两(D)三4方程xxyxydd()奇解(A)有一个(B)有两个( C)无(D)有无数个5方程yxydd的奇解是() (A)xy(B)1y(C)1y(D)0y二、计算题1.xy=22yx+y 2.tgydx-ctydy=0 3. 0dd)2(yxxyx4. 1ddxyxy5.0d)ln(d3yxyxxy三、求下列方程的通解或通积分1.)1(dd2yxxyy2. 2)(ddxyxyxy3. xyxy2e3dd四证明1. 设)(1xy,)(2xy
15、是方程0)()(yxqyxpy的解,且满足)(01xy=)(02xy=0,0)(1xy,这里)(),(xqxp在),(上连续,),(0 x试证明:存在常数C使得)(2xy=C)(1xy2在方程0)()(yxqyxpy中,已知)(xp,)(xq在),(上连续求证:该方程的任一非零解在xoy平面上不能与x 轴相切常微分方程期终试卷(8) 一、填空(每空3 分)1、称为一阶线性方程, 它有积分因子,其通解为。2、函数),(yxf称为在矩形域R上关于y满足利普希兹条件,如果精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 21 页精品资料欢迎下载
16、。3、若)(,),(),(21txtxtxn为n阶齐线性方程的n个解,则它们线性无关的充要条件是。4、形如的方程称为欧拉方程。5、 若)(t和)(t都是xtAx)(的基解矩阵, 则)(t和)(t具有的关系:。6、 若 向 量 函 数);(ytg在 域R上, 则 方 程 组0000),;(),;(yyttytgdtdy的解存在且惟一。7、当方程组的特征根为两个共轭虚根时,则当其实部,零解是稳定的,对应的奇点称为。二、求下列方程的解1、0)4()3(2dyxydxxy(6 分)2、dxyxxdyydx)(22(8 分)3、22) 2() 1(yyy(8 分)4、xyexydxdy(8 分)5、te
17、xxx256 (6 分)6、txx3sin1 (8 分)7、21 xx(8 分)三、求方程组的奇点,并判断奇点的类型和稳定性(8 分)52,1972yxdtdyyxdtdx常微分期中测试卷(2) 一 . 解下列方程 (10%*8=80%) 1.1. xy=22yx+y 2.2. tgydx-ctydy=0 3.3. y-x(2x+2y)dx-xdy=0 4.4. 2xylnydx+2x+2y21ydy=0 5. dxdy=6xy-x2y精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 21 页精品资料欢迎下载6. y=22)12(yxy7
18、. 已知 f(x)xdttf0)(=1,x0, 试求函数f(x) 的一般表达式。8 一质量为 m质点作直线运动, 从速度为零的时刻起,有一个和时间成正比 (比例系数为1k)的力作用在它上面,此外质点又受到介质的阻力,这阻力和速度成正比(比例系数为2k) 。试求此质点的速度与时间的关系。二 证明题 (10%*2=20%) 1. 证明:如果已知黎卡提方程的一个特解,则可用初等方法求得它的通解。2 试证:在微分方程Mdx+Ndy=0中,如果 M 、 N试同齐次函数, 且 xM+yN0, 则)(1yNxM是该方程的一个积分因子。2()()()yyyxMyNM xNyxMyNNMM2()()()xxxx
19、MyNN xMyxMyNNNM常常微分方程期终试卷(9) 一、填空题(每小题5 分,本题共30 分)1方程xxyxyesindd的任一解的最大存在区间必定是2方程04yy的基本解组是3向量函数组)(,),(),(21xxxnYYY在区间I 上线性相关的_条件是在区间 I 上它们的朗斯基行列式0)(xW4李普希兹条件是保证一阶微分方程初值问题解惟一的条件5n阶线性齐次微分方程的所有解构成一个维线性空间6 向量函数组)(,),(),(21xxxnYYY在其定义区间I上线性相关的条件是它们的朗斯基行列式0)(xW,Ix二、计算题(每小题8 分,本题共40 分)求下列方程的通解7. xyxy2e3dd
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