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福建师范大学2023年2月课程考试《常微分方程》作业考核试题

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《常微分方程》期末考试A卷
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一、填空题(每个空格4分,共40分)
1、 是 一 阶微分方程,是 非线性 方程(填“线性”或“非线性” )。
2、给定微分方程 ,它的通解是 (C为任意常数) ,通过点(2,3)的特解是 。
3、微分方程 为恰当微分方程的充要条件是

4、方程 的通解为 ,满足初始条件 的特解为 。
5、微分方程 的通解为 。
6、微分方程 的通解为 ,
该方程可化为一阶线性微分方程组 。
二、求解下列微分方程(每小题8分,共32分)。
1、 ;
解:
2、 ;
解:
3、 ;
解:
4、 .
解:
三、(8分)考虑方程 假设 及 在xOy平面上连续,试证明:对于任意 及 ,方程满足 的解都在 上存在。
证明:
根据题设,可以证明右端函数在整个xoy平面上,满足延展定理及存在与唯一性定理的条件,易于看到, 为方程在 上的解。由延展定理可知, , 任意, 的解 上的点应当无限远离原点,但是,由解的唯一性, 又不能穿过直线 ,故只能向两侧延展,而无限远离原点,从而,这解应在 上存在。
四、(10分)设 ,求解方程组 满足初始条件 的解 。
解:
五、(10分)叙述一阶微分方程的解的存在唯一性定理的内容,并给出唯一性的证明。
证明:见书。
一阶微分方程 (1)
其中 是在矩形域R: , 上的连续函数。
定义1 如果存在常数L>0,使得不等式 ,对于所有 都立,则函数 称为在R上关于y满足Lipschitz条件。
定理1 如果 在R上连续且关于y满足Lipschitz条件,则方程(1)存在唯一的解 ,定义于区间 上,连续且满足初始条件 这里 。


1楼2022-12-26 13:51回复