常微分期末复习试题(华南理工大学)常微分方程(2)答案.doc
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《 常微分方程 》(2)答案:
一.单项选择题(每小题3分, 共15分)
1. c 2. B 3.D 4 . B 5. A
二. 填空题(每小题3分, 共15分)
1. ; 2. ;
3. ;
4. ; 5. 鞍点.
三. 求下列微分方程的解 ( 共36分)
1. 令得 (3分)
分离变量: (4分)
积分,得 (6分)
故: (7分)
2.
(3分)
(5分)
. (7分)
3.令 (1分)
积分因子 (4分)
通解: (6分)
特解: (7分)
4. 的特征根: 通解: (3分)
原方程特解设为:, (5分)
代入原方程,可得: 即 (7分)
所求通解为: (8分)
5.令 代入原方程,可得: (2分)
(4分)
故通解为: (7分)
四. 特征根: (2分)
对应特征向量:; 对应特征向量: ;(4分)
基解矩阵: , , (6分)
(10分)
五. (2分)
取 则 定正. (4分)
定正, (6分)
故零解不稳定. 8分)
六.
, (2分)
(4分)
可得: (8分)
七.
叙述: 一阶线性微分方程: 其中
在 上连续, 则方程满足 的解在上
存在, 且是唯一的. (3分)
关于唯一性的证明:
作逐步逼近序列:
(5分)
有 且 为原初值问题的解.
即满足积分方程
.
设 也为原初值问题的解, 则满足积分方程
由 以及数学归纳法可得
. (7分)
于是有 由极限的唯一性,知
(8分)
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