數(shù)學(xué)系常微分方程期末試卷A及答案

1、 數(shù)計(jì)學(xué)院 系 級(jí) 班 姓名 _ 學(xué)號(hào) _ 任課教師 審題人 密封線 （A） 試卷份數(shù) 考試 本科 考試科目 常微分方程 題 號(hào)一二三四五六七總 分分 數(shù)閱卷人試卷說(shuō)明：1、該門(mén)考試課程的考試方式：閉卷； 2、考試所用時(shí)間：120分鐘。 3、考試班級(jí)：數(shù)計(jì)學(xué)院數(shù)11級(jí)一、填空題（每小題3分，本題共15分） 1方程所有常數(shù)解是 2方程的基本解組是 3方程滿(mǎn)足解的存在唯一性定理?xiàng)l件的區(qū)域是 4線性齊次微分方程組的解組為基本解組的 條件是它們的朗斯基行列式 5一個(gè)不可延展解的存在在區(qū)間一定是 區(qū)間二、單項(xiàng)選擇題（每小題3分，本題共15分）6方程滿(mǎn)足初值問(wèn)題解存在且唯一定理?xiàng)l件的區(qū)域是（ ）（A）上半

2、平面 （B）xoy平面 （C）下半平面 （D）除y軸外的全平面 7. 方程（ ）奇解（A）有一個(gè) （B）有兩個(gè) （C）無(wú) （D）有無(wú)數(shù)個(gè) 8階線性齊次微分方程基本解組中解的個(gè)數(shù)恰好是（ ）個(gè)（A） （B）-1 （C）+1 （D）+2 第 1 頁(yè)（共 5頁(yè)）密封線 年 月 日 9、 微分方程的通解 （ ） A、 B、 C、 D、10階線性非齊次微分方程的所有解（ ） （A）構(gòu)成一個(gè)線性空間 （B）構(gòu)成一個(gè)維線性空間 （C）構(gòu)成一個(gè)維線性空間 （D）不能構(gòu)成一個(gè)線性空間三、簡(jiǎn)答題（每小題6分，本題共30分）11. 解方程12. 解方程第2頁(yè)（共 5 頁(yè)）密封線 年 月 日13. 解方程 14. 解

3、方程15試求的奇點(diǎn)類(lèi)型及穩(wěn)定性第 3 頁(yè)（共 5 頁(yè)） 年 月 日密封線四、計(jì)算題（每小題10分，本題共20分）16求方程的通解17求下列方程組的通解 第4頁(yè)（共 5 頁(yè)）密封線 年 月 日五、綜合能力與創(chuàng)新能力測(cè)試題（每小題10分，本題共20分）18在方程中，在上連續(xù)，求證：若恒不為零，則該方程的任一基本解組的朗斯基行列式是上的嚴(yán)格單調(diào)函數(shù)19在方程中，已知，在上連續(xù)求證：該方程的任一非零解在平面上不能與x軸相切 12-13-2學(xué)期期末考試常微分方程A參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院） 制卷 審核 一、填空題（每小題3分，本題共15分） 1 23平面4充分必要 5開(kāi)二、單項(xiàng)選擇題（每

4、小題3分，本題共15分）6D 7C 8A 9D 10D三、簡(jiǎn)答題（每小題6分，本題共30分）11解 分離變量得 （3分）等式兩端積分得通積分 （6分）12解 方程化為 (2分) 令，則，代入上式，得 (4分) 分量變量，積分，通解為 (5分) 原方程通解為 (6分)13解 對(duì)應(yīng)齊次方程的通解為 （2分） 令非齊次方程的特解為 （3分）代入原方程，確定出 （4分）再求初等積分得 （5分） 因此原方程的通解為 + （6分）14解： 由于，所以原方程是全微分方程 （2分） 取，原方程的通積分為 （4分） 即 （6分）15解： 令，則： 2分因?yàn)椋钟傻媒庵脼閮上喈悓?shí)根，且均為負(fù) 4分故奇點(diǎn)為穩(wěn)定結(jié)

5、點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的零解是漸近穩(wěn)定的。 6分四、計(jì)算題（每小題10分，本題共20分）16解：對(duì)應(yīng)的齊次方程的特征方程為： （1分）特征根為： （2分）故齊次方程的通解為： （4分） 因?yàn)槭菃翁卣鞲裕O(shè)非齊次方程的特解為 （6分）代入原方程，有 ， （7分）可解出 （8分）故原方程的通解為 （10分）17解： 特征方程為 即 特征根為 ， （2分） 對(duì)應(yīng)特征向量應(yīng)滿(mǎn)足 可確定出 （5分） 同樣可算出對(duì)應(yīng)的特征向量為 （8分）所以，原方程組的通解為 （10分）五、綜合能力與創(chuàng)新能力測(cè)試題（每小題10分，本題共20分）18證明 設(shè)，是方程的基本解組，則對(duì)任意，它們朗斯基行列式在上有定義，且又由劉維爾公式 ， （5分） 由于，于是對(duì)一切，有 或 故 是上的嚴(yán)格單調(diào)函數(shù) （10分）19證明： 由已知條件可知，該方程滿(mǎn)足解的存在惟一及解的延展定理?xiàng)l件，且任一解的存在區(qū)間都是 （2分） 顯然，該方程有零解 （5分）假設(shè)該方程的任一非零解在x軸上