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千里之行,始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦考研數(shù)學(xué)高數(shù)真題分類(lèi)—微分方程
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微分方程
綜述:微分方程可以看做一元函數(shù)微積分學(xué)的應(yīng)用與推廣,主要考查考生的計(jì)算能力。這一部分在考試中以大題與小題的形式交替浮現(xiàn),平均每年所占分值在8分左右.
本章的主要學(xué)問(wèn)點(diǎn)有:微分方程的階、通解和特解等基本概念,可分別變量方程的求解,齊次方程的求解,一階線(xiàn)性微分方程的求解,伯努利方程的求解,全微分方程的求解,可降階的高階微分方程的求解,高階線(xiàn)性微分方程解的結(jié)構(gòu),高階線(xiàn)性微分方程的求解,歐拉方程的求解.學(xué)習(xí)本章時(shí),首先要認(rèn)識(shí)各類(lèi)方程的形式,記住它們的求解步驟,通過(guò)足量的練習(xí)以求嫻熟把握.在此基礎(chǔ)上,還需要具備結(jié)合微積分其它章節(jié)的學(xué)問(wèn)或者按照問(wèn)題的幾何及物理背景抽象出數(shù)學(xué)模型,并建立微分方程的能力.普通來(lái)說(shuō),考生只要具備扎實(shí)的一元函數(shù)微積分的相關(guān)學(xué)問(wèn),學(xué)習(xí)本章的時(shí)候不會(huì)有太大的困難.
本章常考的題型有:1.各種類(lèi)型微分方程的求解,2.線(xiàn)性微分方程解的性質(zhì),3.綜合應(yīng)用.常考題型一:一階方程的求解
1.可分別變量方程
1.【2022-14分】微分方程(1)yxyx
-'=的通解是2.【2022-14分】微分方程0xyy'+=滿(mǎn)足條件(1)1y=的解是y=
3.【1998-23分】已知函數(shù)()yyx=在隨意點(diǎn)x處的增量21yxyx
α??=++,且當(dāng)0x?→時(shí),α是x?的高階無(wú)窮小,(0)yπ=,則(1)y等于
4.【1994-23分】微分方程2(4)0ydxxxdy+-=的通解為
5.【2022-23分】微分方程11arcsin2=-+'xy
xy滿(mǎn)足12y?????=0的特解為().
6.【2022-34分】微分方程0=+'yyx滿(mǎn)足初始條件2)1(=y的特解為.
7.【2022-210分】設(shè)函數(shù)()yyx=由參數(shù)方程2
0()ln(1)txxtyudu=???=+??
?確定,其中()xt是初值問(wèn)題0
20|0xtdxtedtx-=?-=???=?的解.求22dydx.
【小結(jié)】:假如一個(gè)一階微分方程可以寫(xiě)成()()gydyfxdx=的形式,我們就稱(chēng)該微分方程為可分別變量的微分方程.對(duì)該方程的兩端求不定積分()()gydyfxdx=??就得到微分方程的通解.
2.齊次方程
8.【2022-34分】微分方程3d1d2yyyxxx??=-???滿(mǎn)足11xy==的特解為y=________.
9.【1996-36分】
求微分方程dydx=的通解.10.【1993-15分】求微分方程22xyxyy'+=滿(mǎn)足初始條件11y
x==的特解11.【1997-25分】求微分方程0)2()23(222=-+-+dyxyxdxyxyx的通解.
12.【1999-27分】
求初始問(wèn)題1(0,(0)0
xydxxdyxy=?-=>??=??的解.
13.【2022-14分】微分方程0)ln(ln'=-+yxyxy滿(mǎn)足3
)1(ey=的解為.
【小結(jié)】:假如一階微分方程
(,)dyfxydx
=中的函數(shù)(,)fxy可以寫(xiě)成()yx?的形式,則稱(chēng)該方程為齊次方程.對(duì)于齊次方程,我們引入新函數(shù)yux=,則yux=.由一元函數(shù)微分學(xué)的學(xué)問(wèn),可知dyxduudx=+.代入原方程可得()duxuudx
?+=,收拾得()dudxuux?=-.則原方程就被化為了可分別變量的方程,求解該方程得到未知函數(shù)u,再由yux=就可以得到
未知函數(shù)y的表達(dá)式.齊次方程是通過(guò)變量代換化為可分別變量方程的。對(duì)方程作變量代換將其化作更為已經(jīng)求解過(guò)的類(lèi)型是解微分方程的一個(gè)十分重要的思想。這一點(diǎn)在考試大綱上雖沒(méi)有明確要求,但也需要引起考生的注重,略微了解一些其它將對(duì)微分方程作變量代換的辦法。
3.一階線(xiàn)性微分方程
14.【2022-24分】微分方程2(3)0ydxxydy+-=滿(mǎn)足初始條件|1xy=1=的解為_(kāi)_______。
15.【2022-23分】微分方程3()20yxdxxdy+-=滿(mǎn)足165xy==
的特解為.16.【2022-24分】微分方程xxyyxln2=+'滿(mǎn)足9
1)1(-=y的解為_(kāi)_____.17.【2022-24分】微分方程2()0xyxedxxdy-+-=的通解是____y=.
18.【1992-13分】微分方程tancosyyxx'+=的通解為
19.【2022-14分】微分方程xeyyxcos-=+'滿(mǎn)足條件()00y=的解
=y__________.
20.【1992-25分】求微分方程3()20yxdxxdy--=的解
21.【1993-25分】求微分方程2(1)(2cos)0xdyxyxdx-+-=滿(mǎn)足初始條件1
0y
x==的特解.
22.【1995-28分】設(shè)xye=是微分方程()'xypxyx+=的一個(gè)解,求此微分方程滿(mǎn)足條件ln20xy==的特解.
23.【1996-28分】設(shè)()fx為延續(xù)函數(shù),
(1)求初值問(wèn)題0
(),0xyayfxy='+=???=??的解()yx,其中a為正的常數(shù);(2)若|()|fxk≤(k為常數(shù)),證實(shí):當(dāng)0x≥時(shí),有|()|(1)axkyxea-≤
-.24.【1999-36分】設(shè)有微分方程()'2yyx?-=,其中()2,1,0,1.xxx??試求,在(),-∞+∞
內(nèi)的延續(xù)函數(shù)()yyx=,使之在(),1-∞和()1,+∞內(nèi)都滿(mǎn)足所給方程,且滿(mǎn)足條件()00y=.
25.【2022-2,310分】已知函數(shù))(xf滿(mǎn)足方程0)(2)()('
''=-+xfxfxf及xexfxf2)()('=+.
1)求表達(dá)式)(xf
2)求曲線(xiàn)的拐點(diǎn)dttfxfyx
?-=022)()(
【小結(jié)】:方程
()()dyPxyQxdx+=稱(chēng)為一階線(xiàn)性微分方程.我們常用常數(shù)變易法來(lái)求解,詳細(xì)步驟如下:
●先令()0Qx=得到相應(yīng)的齊次線(xiàn)性方程
()0dyPxydx+=,這是一個(gè)可分別變量方程:()dyPxdxy
=-,兩邊積分可得1ln()yPxdxC=-+?,也即()1(),PxdxCyCeCe-?==±
●將()PxdxyCe-?=中的常數(shù)換為未知函數(shù)()Cx,得到()()PxdxyCxe-?=,再將
()()PxdxyCxe-?=代入原微分方程.則有:
()()()'()()()()()()PxdxPxdxPxdxCxePxCxePxCxeQx???-+=
收拾得()'()()PxdxCxQxe?=.
兩端積分得()()()PxdxCxQxedxC?=+?.
●再將()()()PxdxCxQxedxC?=+?代回()()PxdxyCxe-?=就得到
()()()PxdxPxdxyQxedxCe-????=+????
?2、考試在微分方程這一處對(duì)考生的要求可以分為“識(shí)別”和“求解”兩方面:因?yàn)榭荚嚱o的方程往往不是我們所熟知的標(biāo)準(zhǔn)形式,因此考生在拿到一個(gè)方程之后所需要做的第一件事就是給它歸類(lèi),識(shí)別出它的類(lèi)型,這要求我們對(duì)各種微分方程的詳細(xì)形式及其變形比較認(rèn)識(shí);鎖定了方程的類(lèi)型之后,就可以根據(jù)相應(yīng)的求解步驟求解了,求解過(guò)程中主要需要用到不定積分的計(jì)算.
4.全微分方程*(數(shù)一)
26.【1994-19分】設(shè)()fx具有二階延續(xù)導(dǎo)數(shù),(0)0,(0)1ff'==,且
[()()]xyxyfxydx+-
2[()]0fxxydy'++=為一全微分方程,求()fx及此全微分方程的通解
【小結(jié)】:全微分方程的求解與多元函數(shù)積分學(xué)中求二元函數(shù)全微分的原函數(shù)實(shí)質(zhì)上是一樣的,其求解辦法主要有三種:
ⅰ)特別路徑積分法:000(,)(,)(,)xyxyuxyPxydxPxydy=
+??;ⅱ)不定積分法:由(,)uPxyx
?=?得(,)(,)()uxyPxydxCy=+?,再對(duì)y求導(dǎo)得()'(,)()(,)uPxydxCyQxyxx??=+=???,由該方程可解得()Cy。
ⅲ)湊微分法:(,)(,)...PxydxQxydydu+==
常考題型二:可降階的高階方程的求解*(數(shù)一、數(shù)二)
27.【2000-13分】微分方程30xyy'''+=的通解為.
28.【2022-13分】微分方程20yyy'''+=滿(mǎn)足初始條件(0)1y=,'1(0)2
y=的特解為.
29.【2022-210分】求微分方程2()yxyy''''+=滿(mǎn)足初始條件(1)(1)1yy'==的特解.
【小結(jié)】:可降階的高階微分方程主要有兩種,其形式和求解過(guò)程如下
1)'''(,)yfxy=型的方程
作變量代換'py=,則有''dpydx=.代入原方程有(,)dpfxpdx
=,這是一個(gè)關(guān)于未知函數(shù)p的一階微分方程.求解它,我們可以求出'y,設(shè)'(,)yxC?=,則積分可以得到y(tǒng).
2)'''(,)yfyy=型的方程
作變量代換'py=,則有''dpdpdydpypdxdydxdy
===.代入原方程有(,)dppfypdy=,這是一個(gè)關(guān)于未知函數(shù)p的一階微分方程.求解它,我們可以求出'y,設(shè)'(,)yyC?=,則積分
可以得到y(tǒng).
常考題型三:二階線(xiàn)性微分方程
1.線(xiàn)性微分方程的解的性質(zhì)
30.【2022-24分】設(shè)12,yy是一階線(xiàn)性非齊次微分方程()()ypxyqx'+=的兩個(gè)特解.若
常數(shù),λμ使12yyλμ+是該方程的解,12yyλμ-是對(duì)應(yīng)的齊次方程的解,則
()A21,21==μλ.()B2
1,21-=-=μλ.()C3
1,32==μλ.()D32,32==μλ.31.【2022-34分】設(shè)非齊次線(xiàn)性微分方程()()yPxyQx'+=有兩個(gè)不同的解12(),(),yxyxC為隨意常數(shù),則該方程的通解是
()A[]12()()Cyxyx-.()B[]112()()()yxCyxyx+-.
()C[]12()()Cyxyx+.()D[]112()()()yxCyxyx++
32.【2022-24分】微分方程2(0)xxyyeeλλλλ-''-=+>的特解形式為()
()A()xxaeeλλ-+.()B()xxaxeeλλ-+.
()C()xxxaebeλλ-+.()D2()xxxaebeλλ-+.
33.【2022-14分】設(shè)211()23
=+-xxyexe是二階常系數(shù)非齊次線(xiàn)性微分方程'''++=xyaybyce的一個(gè)特解,則()
()A3,2,1=-==-abc()B3,2,1===-abc
()C3,2,1=-==abc()D3,2,1===abc
34.【1997-25分】已知22123,,xxxxxxxyxeeyxeeyxeee--=+=+=+-是某二階線(xiàn)
性非齊次微分方程的三個(gè)解,求此微分方程.
35.【2022-14分】已知321xxyexe=-,22xxyexe=-,23xyxe=-是某二階常系數(shù)
非齊次線(xiàn)性微分方程的3個(gè)解,該方程的通解為y=.
36.【2022-24分】已知321xxyexe=-,22xxyexe=-,23xyxe=-是某二階常系數(shù)
非齊次線(xiàn)性微分方程的3個(gè)解,該方程滿(mǎn)足條件00xy==01xy='=的解為y=.
37.【2022-34分】設(shè)函數(shù)()yyx=是微分方程'''20yyy+-=的解,且在0x=處()yx取得極值3,則()yx=
2.二階常系數(shù)線(xiàn)性微分方程的求解
38.【2022-14分】若函數(shù))(xf滿(mǎn)足方程0)(2)()('
''=-+xfxfxf及xexfxf2)()('=+,
則)(xf=________
39.【2022-24分】微分方程21sinyyxx''+=++的特解形式可設(shè)為
()A2(sincos)yaxbxcxAxBx*=++++.
()B2(sincos)yxaxbxcAxBx*=++++.
()C2sinyaxbxcAx*=+++.
()D2cosyaxbxcAx*=+++
40.【2022-24分】函數(shù)212xxxycecexe-=++滿(mǎn)足的一個(gè)微分方程是()
()A23xyyyxe'''--=
()B23xyyye'''--=()C23xyyyxe'''+-=
()D23xyyye'''+-=41.【1995-23分】微分方程''2yyx+=-的通解為_(kāi)_______.
42.【1996-23分】微分方程'''250yyy++=的通解為_(kāi)__________.
43.【1996-13分】微分方程'''22xyyye-+=的通解為_(kāi)____________.
44.【1999-13分】24xyye''-=的通解為
45.【2022-14分】二階常系數(shù)非齊次微分方程2432exyyy'''-+=的通解為
y=________.
46.【2022-14分】若二階常系數(shù)線(xiàn)性齊次微分方程0yayby''++=的通解為()12xyCCxe=+,則非齊次方程yaybyx'''++=滿(mǎn)足條件()()02,00yy'==的解為y=
47.【2022-13分】設(shè)12(sincos)xyeCxCx=+(12,CC為隨意常數(shù))為某二階常系
數(shù)
線(xiàn)性齊次微分方程的通解,則該方程為.
48.【1992-16分】求微分方程323xyyye-'''+-=的通解
49.【2022-110分】求微分方程322x
yyyxe'''-+=的通解.50.【1992-29分】求微分方程32xyyyxe'''-+=的解
51.【1993-29分】設(shè)二階常系數(shù)線(xiàn)性微分方程xyyyeαβγ'''++=的一個(gè)特解為2(1)xxyexe=++,試確定常數(shù),,αβγ,并求該方程的通解
52.【1994-29分】求微分方程2sinyayx''+=的通解,其中常數(shù)0a>
53.【1996-25分】求微分方程'''2yyx+=的通解.
54.【2000-36分】求微分方程220xyye
'''--=滿(mǎn)足條件(0)0,(0)1yy'==的解.55.【1998-25分】利用代換cosuyx
=
將方程cos2sin3cosxyxyxyxe'''-+=化簡(jiǎn),并求出原方程的通解.56.【2022-212分】設(shè)函數(shù)()yyx=在),(+∞-∞內(nèi)具有二階導(dǎo)數(shù),且)(,0yxxy=≠'是()yyx=的反函數(shù).
(1)試將()xxy=所滿(mǎn)足的微分方程0))(sin(322=++dy
dxxydyxd變換為()yyx=滿(mǎn)足的微分方程;
(2)求變換后的微分方程滿(mǎn)足初始條件23
)0(,0)0(='=yy的解.
57.【2022-210分】設(shè)函數(shù)()yfx=由參數(shù)方程22,(1)()
xtttytψ?=+>-?=?所確定,其中()tψ
具有2階導(dǎo)數(shù),且5(1)(1)6.2
ψψ'==,已知223,4(1)dydxt=+求函數(shù)()tψ.58.【2022-212分】用變量代換)0(cosπ=++xydxdyxdxydx的通解為.__________
【小結(jié)】:形如()1(1)2(2)'121...0nnnnnnnnxyaxy
axyaxyay+++++=稱(chēng)為歐拉方程.令txe=則有,tdydydtdyedxdtdxdt
-==,22222222tttttttdyddyddydtdydydydyeeeeeeedxdxdtdtdtdxdtdtdtdt??????===-=-????????????
.以此類(lèi)推,將這些關(guān)系代回就可以將原方程化為常系數(shù)線(xiàn)性微分方程.
常考題型六:差分方程*(數(shù)三)
69.【2022-33分】某公司每年的工資總額比上一年增強(qiáng)20%的基礎(chǔ)上再追加2百萬(wàn)。若以tW表示第t年的工資總額(單位:百萬(wàn)元),則tW滿(mǎn)足的差分方程是
70.【1998-33分】差分方程121050ttyyt++-=的通解為_(kāi)_______.
71.【1997-33分】差分方程12tttyyt+-=的通解為_(kāi)________.
常考題型七:微分方程的應(yīng)用
1.利用微分學(xué)的學(xué)問(wèn)列方程
72.【1997-17分】設(shè)函數(shù)()fu具有二階延續(xù)導(dǎo)數(shù),而(sin)x
zfey=滿(mǎn)足22222xzzezxy
??+=??,求()fu.73.【2022-1、2、310分】設(shè)函數(shù))(uf具有二階延續(xù)導(dǎo)數(shù),)cos(yefzx
=滿(mǎn)足xxeyezy
zxz22222)cos4(+=??+??.若0)0(',0)0(==ff,求)(uf的表達(dá)式.
74.【2022-212分】設(shè)函數(shù)()fu在()0,+∞內(nèi)具有二階導(dǎo)數(shù),且zf=滿(mǎn)足等式22220zzxy
??+=??(I)驗(yàn)證()()0fufuu
'''+=.(II)若()()10,11,ff'==求函數(shù)()fu的表達(dá)式.
75.【1995-17分】設(shè)曲線(xiàn)L位于xoy平面的第一象限內(nèi),L上任一點(diǎn)M處的切線(xiàn)與y軸總相交,交點(diǎn)記為A.已知MAOA=,且L過(guò)點(diǎn)33,22?????,求L的方程.
76.【1996-17分】設(shè)對(duì)隨意0x>,曲線(xiàn)()yfx=上點(diǎn)()(),xfx處切線(xiàn)在y軸上的截距等于()01xftdtx
?,求()fx的普通表達(dá)式.77.【1998-28分】設(shè)()yyx=是一向上凸的延續(xù)曲線(xiàn),其上隨意一點(diǎn)(,)xy處的曲率為
,且此曲線(xiàn)上點(diǎn)(0,1)處的切線(xiàn)方程為1yx=+,求該曲線(xiàn)的方程,并求函數(shù)
()yyx=的極值.
78.【2000-27分】某湖泊的水量為V,每年排入湖泊內(nèi)污染物A的污水量為
6V,流入湖泊內(nèi)不含A的水量為6
V,流出湖泊的水量為3V.已知1999年年底湖中A的含量為05m,超過(guò)國(guó)家規(guī)定指標(biāo),為了治理污染,從2000年初起,限定排入湖泊中含A污水的濃度不超過(guò)0mV
.問(wèn)至少需經(jīng)過(guò)多少年,湖泊中污染物A的含量可降至0m以?xún)?nèi)?(注:設(shè)湖水中A的濃度是勻稱(chēng)的).
79.【2022-27分】設(shè)函數(shù)(),()fxgx滿(mǎn)足()(),()2()x
fx
gxgxefx''==-,且(0)0,(0)2fg==,求20()()1(1)gxfxdxxxπ
??-??++???.80.【2022-29分】設(shè)L是一條平面曲線(xiàn),其上隨意一點(diǎn)(,)Pxy(0)x>到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離,恒等于該點(diǎn)處的切線(xiàn)在y軸上的截距,且L經(jīng)過(guò)點(diǎn)1,0.2??
???
(1)試求曲線(xiàn)L的方程
(2)求L位于第一象限部分的一條切線(xiàn),使該切線(xiàn)與L以及兩坐標(biāo)軸所圍圖形面積最小.81.【2022-212分】設(shè)()yyx=是區(qū)間-ππ(,)內(nèi)過(guò)
(的光潔曲線(xiàn),當(dāng)-0xπ0a).
(1)求L的方程;
(2)當(dāng)L與直線(xiàn)yax=所圍成平面圖形的面積為83
時(shí),確定a的值.83.【2022-28分】求微分方程(2)0xdyxydx+-=的一個(gè)解()yyx=,使得由曲線(xiàn)()yyx=,與直線(xiàn)1,2xx==以及x軸所圍成的平面圖形繞x軸旋轉(zhuǎn)一周的旋轉(zhuǎn)體體積最小.
84.【2022-19分】設(shè))()()(xgxfxF=,其中函數(shù))(),(xgxf在),(+∞-∞內(nèi)滿(mǎn)足以下條
件:
)()(xgxf=',)()(xfxg=',且)00(=f,.2)()(xexgxf=+
(1)求)(xF所滿(mǎn)足的一階微分方程;
(2)求出)(xF的表達(dá)式.
85.【2022-212分】設(shè)位于第一象限的曲線(xiàn)()yfx=過(guò)點(diǎn))21,22(
,其上任一點(diǎn)(,)Pxy處的法線(xiàn)與y軸的交點(diǎn)為Q,且線(xiàn)段PQ被x軸平分.
(1)求曲線(xiàn)()yfx=的方程;
(2)已知曲線(xiàn)sinyx=在],0[π上的弧長(zhǎng)為l,試用l表示曲線(xiàn)()yfx=的弧長(zhǎng)s.
86.【2022-210分】設(shè)函數(shù)()yx具有二階導(dǎo)數(shù),且曲線(xiàn):()lyyx=與直線(xiàn)yx=相切于原點(diǎn),記α為曲線(xiàn)l在點(diǎn)(,)xy處切線(xiàn)的傾角,若
,ddydxdxα=求()yx的表達(dá)式.87.【2022-110分】已知曲線(xiàn)????
?200)(πttf.若曲線(xiàn)L的切線(xiàn)與x軸的交點(diǎn)到切點(diǎn)的距離恒為1,求函數(shù))(tf的表達(dá)式,并求此曲線(xiàn)L與x軸與y軸無(wú)邊界的區(qū)域的面積.
88.【2022-34分】設(shè)某商品的收益函數(shù)為()Rp,收益彈性為3
1p+,其中p為價(jià)格,且(1)1R=,則()Rp=.
89.【2022-310分】設(shè)函數(shù)()fx在定義域I上的導(dǎo)數(shù)大于0,若對(duì)隨意的0xI?,曲線(xiàn)()yfx=在()()
00,xfx處切線(xiàn)與0xx=,x軸圍城的面積恒為4,()02f=,求()fx.2.利用定積分的幾何應(yīng)用列方程
90.【1997-26分】設(shè)曲線(xiàn)L的極坐標(biāo)方程為()rrθ=,(,)Mrθ為L(zhǎng)上任一點(diǎn),0(2,0)M為L(zhǎng)上一定點(diǎn),若極徑0OMOM、與曲線(xiàn)L所圍成的曲邊扇形面積值等于L上0,MM兩點(diǎn)
間弧長(zhǎng)值的一半,求曲線(xiàn)L的方程.
91.【1999-16分】設(shè)函數(shù)()(0)yxx≥二階可導(dǎo)且()0,(0)1yxy'>=,過(guò)曲線(xiàn)()yyx=上隨意一點(diǎn)(,)Pxy作該曲線(xiàn)的切線(xiàn)及x軸的垂線(xiàn),上述兩直線(xiàn)與x軸所圍成的三角形的面積記為1S,區(qū)間[0,]x上以()yyx=為曲邊的曲邊梯形面積記為2S,并設(shè)122SS-恒為1,求此曲線(xiàn)()yyx=的方程.
92.【2022-211分】如圖,1C和2C分離是)1(21xey+=
x的圖象,過(guò)點(diǎn)(0,1)的曲線(xiàn)3C是一單調(diào)增函數(shù)的圖象.過(guò)2C上任一點(diǎn)(,)Mxy分離作垂直于x軸和y軸的直線(xiàn)xl和yl.記21,CC與xl所圍圖形的面積為)(1xS;32,CC與yl所圍圖形的面積為).(2yS如果總有)()(21ySxS=,求曲線(xiàn)3C的方程).(yx?=
93.【2022-211分】設(shè)()fx是區(qū)間[0,)+∞上具有延續(xù)導(dǎo)數(shù)的單調(diào)增強(qiáng)函數(shù),且(0)1f=.對(duì)于隨意的[0,)t∈+∞,直線(xiàn)0,xxt==,曲線(xiàn)()yfx=以及x軸所圍成曲邊梯形繞x軸旋轉(zhuǎn)一周生成一旋轉(zhuǎn)體.若該旋轉(zhuǎn)體的側(cè)面面積在數(shù)值上等于其體積的2倍,求函數(shù)()fx的表達(dá)式.
94.【2022-310分】設(shè)曲線(xiàn)()yfx=,其中()yfx=是可導(dǎo)函數(shù),且()0fx>.已知曲線(xiàn)()yfx=與直線(xiàn)0,1yx==及(1)xtt=>所圍成的曲邊梯形,繞x軸旋轉(zhuǎn)一周所得的立體體積值是繞曲邊梯形面積值的tπ倍,求該曲線(xiàn)方程。
95.【2022-210分】設(shè)非負(fù)函數(shù)()yyx=()0x≥滿(mǎn)足微分方程20xyy'''-+=.當(dāng)曲線(xiàn)()yyx=過(guò)原點(diǎn)時(shí),其與直線(xiàn)1x=及0y=圍成的平面區(qū)域D的面積為2,求D繞y軸旋轉(zhuǎn)所得旋轉(zhuǎn)體的體積.
96.【1998—37分】設(shè)函數(shù)()fx在[)1,+∞上延續(xù),若由曲線(xiàn)()yfx=,直線(xiàn)1,x=
)
()1xtt=>與x軸所圍成的平面圖形繞x旋轉(zhuǎn)一周所成的旋轉(zhuǎn)體的體積為()()()213Vttftfπ??=
-??.試求()yfx=所滿(mǎn)足的微分方程,并求該微分方程滿(mǎn)足條件229
xy==的解.3.利用物理邏輯列方程*(數(shù)一、數(shù)二)
97.【1993-26分】設(shè)物體A從點(diǎn)(0,1)動(dòng)身,以速度大小為常數(shù)v沿y軸正向運(yùn)動(dòng),物體B從點(diǎn)(1,0)-與A同時(shí)動(dòng)身,其速度為2v,方向始終指向A,試建立物體B的運(yùn)動(dòng)軌跡所滿(mǎn)足的微分方程,并定出初始條件
98.【1997-25分】在某一人群中推廣新技術(shù)是通過(guò)其中已把握技術(shù)的人舉行的.設(shè)該人群的總?cè)藬?shù)為N,在0t=時(shí)刻已把握技術(shù)的人數(shù)為0x,在隨意時(shí)刻t已把握新技術(shù)的人數(shù)為()xt(將()xt視為延續(xù)可微變量),其變化率與已把握新技術(shù)人數(shù)和未把握新技術(shù)人數(shù)之積成正比,比例常數(shù)0k>,求()xt.
99.【2022-211分】一個(gè)半球體狀的雪堆,其體積溶化的速率與半球面面積S成正比,比例常數(shù)0K>.假設(shè)在溶化過(guò)程中雪堆始終保持半球體狀,已知半徑為0r的雪堆在開(kāi)頭溶化的3小時(shí)內(nèi),溶化了其體積的78
,問(wèn)雪堆所有溶化需要多少小時(shí)?100.【2022-210分】
)0)((≥=yyx?繞y軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)曲面
(如圖),容器的底面圓的半徑為2m.按照設(shè)
計(jì)要求,當(dāng)以min/33m的速率向容器內(nèi)注入液體時(shí),液面的面積將以2/minmπ的速率均
勻擴(kuò)大(假設(shè)注入液體前,容器內(nèi)無(wú)液體).(1)按照t時(shí)刻液面的面積,寫(xiě)出t與)(y?之間的關(guān)系式;
(2)求曲線(xiàn))(yx?=的方程.
(注:m表示長(zhǎng)度單位米,min表示時(shí)光單位分.)
101.【2022-311分】某種飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)降臨時(shí),為了削減滑行距離,在觸地的眨眼,飛機(jī)尾部張開(kāi)減速傘,以增大阻力,使飛機(jī)快速減速并停下.現(xiàn)有一質(zhì)量為9000kg的飛機(jī),
著陸時(shí)的水平速度為700/kmh.經(jīng)測(cè)試,減速傘打開(kāi)后,飛機(jī)所受的總阻力與飛機(jī)的速度
成正比(比例系數(shù)為).100.66?=k問(wèn)從著陸點(diǎn)算起,飛機(jī)滑行的最長(zhǎng)距離是多少?
注kg表示千克,km/h表示千米/小時(shí).
102.【1998-36分】從船上向海中沉放某種探測(cè)儀器,按探測(cè)要求,需確定儀器的下沉深度y(從海平面算起)與下沉速度v之間的關(guān)系.設(shè)儀器在重力作用下,從海平面由靜止開(kāi)頭鉛直下沉,在下沉過(guò)程中還受到阻力和浮力的作用.設(shè)儀器的質(zhì)量為m,體積為B,海水比重為ρ,儀器所受的阻力與下沉速度成正比,比例系數(shù)為(0)kk>.試建立y與v所滿(mǎn)足的微分方程,并求出函數(shù)關(guān)系式()yyv=.
103.【2022-210分】已知高溫物體置于低溫介質(zhì)中,任一時(shí)刻物體溫度對(duì)時(shí)光的變化率與該時(shí)刻物體和介質(zhì)的溫差成正比,現(xiàn)將一初始溫度為120℃的物體在20℃恒溫介質(zhì)中冷卻,30min后該物體溫度降至30℃,若要將物體的溫度繼續(xù)降至21℃,還需要冷卻多長(zhǎng)時(shí)光?
【小結(jié)】:對(duì)微分方程的考查的很大一部分是以應(yīng)用題的形式浮現(xiàn)的,它要求考生不但要具備求解各種基本類(lèi)型的方程的能力,還要求考生能夠按照問(wèn)題的實(shí)際背景抽象出數(shù)學(xué)模型,建立起微分方程,對(duì)考生的綜合能力有了更高的要求。建立微分方程沒(méi)有固定的模式,惟獨(dú)通過(guò)練習(xí)不斷體味、不斷總結(jié),這方面的內(nèi)容需要引起考生足夠的重視。詳細(xì)需要注重以下幾點(diǎn):
●在處理微分方程的綜合題時(shí),注重常微分方程與變上、下限積分,反函數(shù)與隱函數(shù)導(dǎo)數(shù)或偏導(dǎo)數(shù)的求法,極值問(wèn)題和級(jí)數(shù)理論的聯(lián)系;
●在處理微分方程在幾何上的應(yīng)用題型時(shí),經(jīng)常要按照定積分的幾何意義(面積、體積)和導(dǎo)數(shù)的幾何意義(斜率、曲率)列出相應(yīng)的方程。
●在處理微分方程的物理上的應(yīng)用題型時(shí),經(jīng)常要利用導(dǎo)數(shù)的物理意義(變化率、速度、加速度)、牛頓其次定律及能量守恒律(積分的物理意義)列出相應(yīng)的方程。
4.利用冪級(jí)數(shù)的學(xué)問(wèn)列方程
104.【2022-17分】(1)驗(yàn)證函數(shù)
3693()1()3!6!9!(3)!
n
xxxxyxxn=++++++-∞10.【1993-15分】【答案】221xyx=
+11.【1997-25分】【答案】122-=--Cxxxyy
12.【1999-27分】【答案】21(1)2
yx=-13.【2022-14分】【答案】12+=xxe
y14.【2022-24分】【答案】2xy=
15.【2022-23分】
【答案】315
yx=
16.【2022-24分】【答案】.91ln31xxxy-=17.【2022-24分】【答案】()xxeC--+
18.【1992-13分】【答案】cos()xxC?+
19.【2022-14分】【答案】sinxex-
20.【1992-25分】【答案】22xycx??=-+???
21.【1993-25分】【答案】2sin1
1xyx-=-
22.【1995-28分】【答案】1
*2xxexyee-+-=-
23.【1996-28分】【答案】(1)[]0()()(0)()xaxaxat
yxeFxFeeftdt--=-=?
24.【1999-36分】【答案】()()2221,1,1,1.xxexyxeex-?-≤?=?->??
25.【2022-310分】【答案】(1)()=xfxe;(2)拐點(diǎn)為()0,0
26.【1994-19分】【答案】2()2cossin2fxxxx=++-,
22
2sincos22xyyxyxxyC-+++=
27.【2000-13分】【答案】2
12
CyCx=+
28.【2022-13分】【答案】21yx=+
或y=
29.【2022-210分】【答案】3
2
23yx=
30.【2022-24分】【答案】()A
31.【2022-34分】【答案】()B
32.【2022-24分】【答案】2123cossinx
yCeCxCx=++
33.【2022-14分】【答案】()A
34.【1997-25分】【答案】22.xxyyyexe'''--=-
35.【2022-14分】【答案】3212x
x
xyCeCexe=+-
36.【2022-24分】【答案】32xxxyeexe=--
37.【2022-34分】【答案】22xxee-+
38.【2022-14分】【答案】xe
39.【2022-24分】【答案】()A
40.【2022-24分】【答案】(C)
41.【1995-23分】【答案】122cossinyxCxCx=-++
42.【1996-23分】【答案】()12cos2sin2xyeCxCx-=+
43.【1996-13分】【答案】12cossinxxxyCexCexe=++44.【1999-13分】【答案】22121()4xxyCeCxe-=++
,其中12,CC為隨意常數(shù)45.【2022-14分】【答案】3212ee2exxxyCC=+-
46.【2022-14分】【答案】2x
yxex=-++47.【2022-13分】【答案】''2'20yyy-+=
48.【1992-16分】【答案】331214
xxxyCeCexe--=+-49.【2022-110分】【答案】*212(2)xxxyyyCeCexxe=+=+-+
50.【1992-29分】【答案】22121()2xxxyCeCexxe=+-+
51.【1993-29分】【答案】3,2,1αβγ=-==-,212xxxyCeCexe=++
52.【1994-29分】【答案】當(dāng)1a≠時(shí),通解為1221cossinsin1yCaxCaxxa=++
-;當(dāng)1a=時(shí),通解為121cossincos2yCaxCaxxx=+-
53.【1996-25分】【答案】3212123
xyxxxCCe-=-+++54.【2000-36分】【答案】2311()442
xyxe=++55.【1998-25分】【答案】x
exCxxCyx
cos5sincos2cos21++=56.【2022-212分】【答案】.sinxyy=-''.sin21xeeyxx-
-=-57.【2022-210分】【答案】()233,(1)2
ttttψ=+>-58.【2022-212分】【答案】.122xxy-+=
59.【1994-15分】【答案】1
60.【2022-34分】【答案】()2121CxCex+
61.【2022-124分】【答案】()D
62.【2000-23分】【答案】()B
63.【2022-24分】【答案】2123cossinxyCe
CxCx=++64.【1995-36分】【答案】3232xxee-
65.【1997-136分】【答案】()22441tteππ+
66.【2000-28分】【答案】()1
-'=-+x
efxx67.【2022-210分】【答案】()ln|sincos|fxxx=+
68.【2022-14分】【答案】221x
cxcy+=69.【2022-33分】【答案】11.22
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