第三章测验考试卷5
姓名班级学号
一、填空(每空3分)
1、方程定义在矩形域r:上,则经过点(0,0)的解的存在区间是。
2、方程经过(0,0)点的解的存在区间是( )
3、函数f(x,y)称为在r上关于y满足利普希茨条件,如果(
对于所有都成立。
4、如果f(x,y)在r上连续且关于y满足利普希茨条件,则存在唯一的解,定义于区间上,连续且满足初始条件,这里,h
5、皮卡逐步逼近函数序列是。
6、若函数f(x,y)在区域g内( )且关于y满足利普希茨条件,则方程的解作为的函数在它的存在范围内是。
7、若为毕卡逼近序列,则有。
8、形如的方程,称为克莱罗方程。
9、设定义于,满足条件则方程x=f(x)存在唯一的一个解。
二、计算题(每题10分)
1、求的解,并求其奇解。
2、求的通解及其奇解。
3、求的奇解。
4、求初值问题的解的存在区间,并求其第二次近似解,给出在解的存在区间的误差估计。
5、求曲线族的包络。
6、求一曲线,使它上面的每一点的切线截割坐标轴使两截距之和等于常数c.
三、证明题(10分)
1、试证:就克莱洛方程来说,p-判别曲线和方程通解的c-判别曲线同样是方程通解的包络,从而为方程的奇解。
2、试用一阶微分方程解的存在唯一性定理证明:
一阶线性方程,当p(x)、q(x)在上连续时,其解存在唯一。
答案。一、1、
3、存在常数l>0,使得不等式。
6、连续连续的。
9、其中n<1
二、1、解:
这是克莱罗方程,因此方程的通解为,从中消去c,得方程的奇解。
2、解:从中消去p得y=-x;
再求通解,将方程写为
即 ,通解为,从中消去c,得x=0及y=-x,按c—p消去法知y=-x是奇解。
3、解: ,所以可能破坏解的唯一性,它可能是奇解。
验证1)显然是方程的解;
2)由分离变量法,求得方程的通解是,在y=1上任取一点,通解表达式中有解。
通过点,且其上导数,即此解与y=1相切,故y=1是奇解。
同理,y=-1也是方程的奇解。
4、解: 又,由,所以,=。
5、解:对c求导,得 –2(x-c)-2(y-c)=0, ,代入原方程得。
经检验,得是原方程的包络。
6、解:设所求曲线方程为y=y(x),以x、y表坐标系,则曲线上任一点(x,y(x))的切线方程为,它与x轴、y轴的截距分别为,按条件有,化简得,这是克莱洛方程,它的通解为一族直线,它的包络是,消去c后得我们所求的曲线。
三、1、证:克莱洛方程 y=xp+f(p)的p-判别曲线就是用p-消去法,从中消去p后而得的曲线;
c-判别曲线就是用c-消去法,从通解及它对求导的所得的方程。
中消去c而得的曲线,显然它们的结果是一致的,是一单因式,因此p-判别曲线是通解的包络,也是方程的通解。
2、证明:因为p(x)、q(x)在上连续,也连续,故,当p(x)、q(x)在上连续时,其解存在唯一。
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