填空题若二阶常系数线性齐次微分方程y″+ay′+by=0的通解为y=(C1+C2x)ex,则非齐次方程y″+ay′+by=x满足条件y(0)=2,y′(0)=0的解为y=____。

题目
填空题
若二阶常系数线性齐次微分方程y″+ay′+by=0的通解为y=(C1+C2x)ex,则非齐次方程y″+ay′+by=x满足条件y(0)=2,y′(0)=0的解为y=____。

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  • 第1题:

    以y1=ex,y2=e-3x为特解的二阶线性常系数齐次微分方程是:

    A. y''-2y'-3y=0
    B. y''+2y'-3y=0
    C. y''-3y'+2y=0
    D. y''+2y'+y=0

    答案:B
    解析:
    提示 y''-3y'+2y=0→r2+2r-3 = 0→r1=-3,r2=1,所以y1=ex,y2=e-3x,选项B的特解满足条件。

  • 第2题:

    设y1(x)、y2(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______.


    答案:
    解析:
    由二阶线性常系数微分方程解的结构可知所给方程的通解为其中C1,C2为任意常数.

  • 第3题:

    二阶常系数齐次微分方程y″-4y′+4y=0的通解为_____.


    答案:
    解析:

  • 第4题:

    单选题
    以为特解的二阶线性常系数齐次微分方程是()。
    A

    y"-2y'-3y=0

    B

    y"+2y'-3y=0

    C

    y"-3y'+2y=0

    D

    y"-2y'-3y=0


    正确答案: C
    解析: 暂无解析

  • 第5题:

    单选题
    以y1=ex,y2=e2xcosx为特解的最低阶数的常系数线性齐次方程为(  )。
    A

    y‴-5y″-9y′-5y=0

    B

    y‴-5y″-5y′-5y=0

    C

    y‴-5y″+9y′-5y=0

    D

    y‴-5y″+5y′-5y=0


    正确答案: A
    解析:
    由题意可知,r1=1,r23=2±i是其特征方程的根,则最低的齐次方程的阶数为3,则其特征方程为(r-1)(r-2-i)(r-2+i)=0,即(r-1)(r2-4r+5)=0,r3-5r2+9r-5=0。故满足题意的齐次方程为y‴-5y″+9y′-5y=0。

  • 第6题:

    单选题
    若y2(X)是线性非齐次方程y'+p(x)y-q(x)的解,y1(x)是对应的齐次方程y'+p(x)y=0的解,则下列函数也是y'+p(x)y=g(x)的解的是()。
    A

    y=Cy1(x)+y2(x)

    B

    y=y1(x)+Cy2(x)

    C

    y=C[y1(x)+y2(x)]

    D

    y=Cy1(x)-y2(x)


    正确答案: A
    解析: 暂无解析

  • 第7题:

    单选题
    具有特解y1=e-x,y2=2xe-x,y3=3ex的三阶常系数齐次线性方程是(  )。
    A

    y‴-y″-y′+y=0

    B

    y‴+y″-y′-y=0

    C

    y‴-6y″+11y′-6y=0

    D

    y‴-2y″-y′+2y=0


    正确答案: C
    解析:
    由题设可知,该齐次方程的通解为y=(C1+C2x)ex+C3ex,则r=-1是特征方程的二重特征根,r=1是特征方程的单根,故其特征方程为(r+1)2(r-1)=0即r3+r2-r-1=0。故所求三阶常系数线性齐次方程为y‴+y″-y′-y=0。

  • 第8题:

    单选题
    (2012)以y1=ex,y2=e-3x为特解的二阶线性常系数齐次微分方程是:()
    A

    y″-2y′-3y=0

    B

    y″+2y′-3y=0

    C

    y″-3y′+2y=0

    D

    y″+2y′+y=0


    正确答案: D
    解析: 暂无解析

  • 第9题:

    单选题
    在下列微分方程中,以y=C1ex+C2cos2x+C3sin2x(C1,C2,C3为任意常数)为通解的是(  )。
    A

    y‴+y″-4y′-4y=0

    B

    y‴+y″+4y′+4y=0

    C

    y‴-y″-4y′+4y=0

    D

    y‴-y″+4y′-4y=0


    正确答案: D
    解析:
    根据题设中通解的形式可知,所求齐次方程中对应的特征根为r1=1,r23=±2i。故特征方程为(r-1)(r-2i)(r+2i)=0即r3-r2+4r-4=0,则所求微分方程为y‴-y″+4y′-4y=0。

  • 第10题:

    填空题
    设y1=3+x2,y2=3+x2+e-x是某二阶线性非齐次微分方程的两个特解,且相应的齐次方程有一个解为y3=x,则该方程的通解为____。

    正确答案: y=3+x2+c1x+c2e-x
    解析:
    由解的叠加原理可知,y2-y1=ex是原方程对应齐次方程的一个特解,可知该特解与题中给出的y3=x线性无关,则原方程的通解为y=3+x2+c1x+c2ex

  • 第11题:

    单选题
    若y2(x)是线性非齐次方程y′+P(x)y=Q(x)的解,y(x)是对应的齐次方程y′+P(x)y=0的解,则下列函数中哪一个是y′+P(x)y=Q(x)的解()?
    A

    y=cy1(x)+y2(x)

    B

    y=y1(x)+c2y2(x)

    C

    y=c[y1(x)+y2(x)]

    D

    y=c1y(x)-y2(x)


    正确答案: C
    解析: 由一阶线性非齐次方程通解的结构确定,即由对应齐次方程的通解加上非齐次的一特解组成。

  • 第12题:

    单选题
    设y=ex(c1sinx+c2cosx)(c1、c2为任意常数)为某二阶常系数线性齐次微分方程的通解,则该方程为(  )。
    A

    y″+2y′+2y=0

    B

    y″-2y′+2y=0

    C

    y″-2y′-2y=0

    D

    y″+2y′+2y=0


    正确答案: A
    解析:
    根据题中所给的通解y=ex(c1sinx+c2cosx)的结构可知,所求方程对应的特征根为λ12=1±i,特征方程为[λ-(1+i)][λ-(1-i)]=λ2-2λ+2=0,则所求方程为y″-2y′+2y=0。

  • 第13题:

    设f(x)是二阶常系数非齐次线性微分方程y″+py′+qy=sin2x+2ex的满足初始条件f(0)=f′(0)=0的特解,则当x→0时,

    A.不存在
    B.等于0
    C.等于1
    D.其他

    答案:C
    解析:

  • 第14题:

    二阶线性常系数齐次微分方程y″+2y=0的通解为____.


    答案:
    解析:

  • 第15题:

    以为特解的二阶线性常系数齐次微分方程是()。

    • A、y"-2y'-3y=0
    • B、y"+2y'-3y=0
    • C、y"-3y'+2y=0
    • D、y"-2y'-3y=0

    正确答案:B

  • 第16题:

    单选题
    方程y"+2y’+y=0的通解为()。
    A

    y=C1ex+C2e-x

    B

    y=e-x(C1+C2x)

    C

    y=C1ex+C2e2x

    D

    y=C1e-x+C2e-2x


    正确答案: C
    解析: 齐次线性方程的特征方程为λ2+2λ+1=0,即(λ+1)2=0,特征根为λ=-1为二重根,故通解为y=e-x(C1+C2x)

  • 第17题:

    单选题
    若二阶常系数线性齐次微分方程y″+ay′+by=0的通解为y=(C1+C2x)ex,则非齐次方程y″+ay′+by=x满足条件y(0)=2,y′(0)=0的解为y=(  )。
    A

    xex+x2+2

    B

    -xex+x2+2

    C

    -xex+x+2

    D

    -xex+x


    正确答案: B
    解析:
    由题意可知,r=1是已知齐次方程对应的特征方程的二重根,则该特征方程为(r-1)2=r2-2r+1=0,齐次方程为y″-2y′+y=0设y*=Ax+B为已知非齐次方程y″-2y′+y=x的特解,代入y″-2y′+y=x得0-2A+Ax+B=x,则A=1,B=2A=2。故已知非齐次方程的通解为y=(C1+C2x)ex+x+2。又y(0)=2,y′(0)=0,代入以上通解得C1=0,C2=-1。故所求方程特解为y=-xex+x+2。

  • 第18题:

    填空题
    若二阶常系数线性齐次微分方程y″+ay′+by=0的通解为y=(C1+C2x)ex,则非齐次方程y″+ay′+by=x满足条件y(0)=2,y′(0)=0的解为y=____。

    正确答案: -xex+x+2
    解析:
    由题意可知,r=1是已知齐次方程对应的特征方程的二重根,则该特征方程为(r-1)2=r2-2r+1=0,齐次方程为y″-2y′+y=0设y*=Ax+B为已知非齐次方程y″-2y′+y=x的特解,代入y″-2y′+y=x得0-2A+Ax+B=x,则A=1,B=2A=2。故已知非齐次方程的通解为y=(C1+C2x)ex+x+2。又y(0)=2,y′(0)=0,代入以上通解得C1=0,C2=-1。故所求方程特解为y=-xex+x+2。

  • 第19题:

    单选题
    以y1=ex,y2=e-3x为特解的二阶线性常系数齐次微分方程是(  )。[2012年真题]
    A

    y″-2y′-3y=0

    B

    y″+2y′-3y=0

    C

    y″-3y′+2y=0

    D

    y″-2y′-3y=0


    正确答案: B
    解析:
    因y1=ex,y2=e3x是特解,故r1=1,r2=-3是特征方程的根,因而特征方程r2+2r-3=0。故二阶线性常系数齐次微分方程是:y″+2y′-3y=0。

  • 第20题:

    问答题
    设二阶线性微分方程y″+P(x)y′+Q(x)y=f(x)的三个特解是y1=x,y2=ex,y3=e2x,试求此方程满足条件y(0)=1,y′(0)=3的特解。

    正确答案:
    由题意可知,Y1=ex-x、Y2=e2x-x是原方程对应齐次方程的两个线性无关的解[因(ex-x)/(e2x-x)≠常数],故原方程的通解为y=C1(ex-x)+C2(e2x-x)+x,由y(0)=1,y′(0)=3,得C1=-1,C2=2。故所求原方程的特解为y=-(ex-x)+2(e2x-x)+x=2e2x-ex
    解析: 暂无解析

  • 第21题:

    填空题
    微分方程y′=ex+y满足条件y(0)=0的特解为____。

    正确答案: ex+e-y=2
    解析:
    微分方程y′=exy,即为dy/dx=ex·ey,则eydy=exdx,两边分别积分得-ey+c=ex,又y(0)=0,得c=2,则其特解为ex+ey=2

  • 第22题:

    单选题
    设y=ex(c1sinx+c2cosx)(c1、c2为任意常数)为某二阶常系数线性齐次微分方程的通解,则该方程为(  )。
    A

    y″-y′+y=0

    B

    y″-2y′+2y=0

    C

    y″-2y′=0

    D

    y′+2y=0


    正确答案: A
    解析:
    根据题中所给的通解y=ex(c1sinx+c2cosx)的结构可知,所求方程对应的特征根为λ12=1±i,特征方程为[λ-(1+i)][λ-(1-i)]=λ2-2λ+2=0,则所求方程为y″-2y′+2y=0。

  • 第23题:

    填空题
    已知某二阶非齐次线性微分方程的三个解分别为y1=ex,y2=xex,y3=x2ex,则它的通解为____。

    正确答案: y=C1(x-1)ex+C2(x2-1)ex+ex
    解析:
    因为y1=ex,y2=xex,y3=x2ex是二阶非齐次微分方程的特解,故xex-ex,x2ex-ex是该微分方程对应齐次微分方程的两个线性无关的解。故二阶非齐次微分方程的通解为y=C1(xex-ex)+C2(x2ex-ex)+ex,化简可得y=C1(x-1)ex+C2(x2-1)ex+ex

  • 第24题:

    单选题
    若二阶常系数线性齐次微分方程y″+ay′+by=0的通解为y=(C1+C2x)ex,则非齐次方程y″+ay′+by=x满足条件y(0)=2,y′(0)=0的解为y=(  )。
    A

    xex+x+2

    B

    xex-x+2

    C

    -xex-x+2

    D

    -xex+x+2


    正确答案: C
    解析:
    由题意可知,r=1是已知齐次方程对应的特征方程的二重根,则该特征方程为(r-1)2=r2-2r+1=0,齐次方程为y″-2y′+y=0设y*=Ax+B为已知非齐次方程y″-2y′+y=x的特解,代入y″-2y′+y=x得0-2A+Ax+B=x,则A=1,B=2A=2。故已知非齐次方程的通解为y=(C1+C2x)ex+x+2。又y(0)=2,y′(0)=0,代入以上通解得C1=0,C2=-1。故所求方程特解为y=-xex+x+2。