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微分方程y′″-y″=3x2的特解形式为()A.ax2+bx+cB.x(ax2+bx+c)C.x2(ax2+bx+c)+x+1D.(c1+c2x)(ax2+bx+c)
题目详情
微分方程y′″-y″=3x2的特解形式为( )
A.ax2+bx+c
B.x(ax2+bx+c)
C.x2(ax2+bx+c)+x+1
D.(c1+c2x)(ax2+bx+c)
A.ax2+bx+c
B.x(ax2+bx+c)
C.x2(ax2+bx+c)+x+1
D.(c1+c2x)(ax2+bx+c)
▼优质解答
答案和解析
①选项A.由y=ax2+bx+c,得y'=2ax+b,y''=2a,y'''=0,因此
y'''-y''=-2a≠3x2,故排除A.
②选项B.由y=x(ax2+bx+c),得y'=3ax2+2bx+c,y''=6ax+2b,y'''=6a,因此
y'''-y''=-6ax+6a-2b≠3x2,故排除B
③选项B.由y=x2(ax2+bx+c)+x+1,得y'=4ax3+3bx2+cx+1,y''=12ax2+6bx+c,y'''=24ax+6b,因此
y'''-y''=-12ax2+(24a-6b)x+6b-c,
此时,若-12ax2+(24a-6b)x+6b-c=3x2,则有
-12a=3,24a-6b=0,6b-c=0
可以解得:a=−
,b=-1,c=-6
因此x2(ax2+bx+c)+x+1是微分方程的特解形式
故C正确
④选项D.由y=(c1x+c2x)(ax2+bx+c),得y′=3ac2x2+2(ac1+bc2)x+(bc1+cc2),y″=6ac2x+2(ac1+bc2),y″′=6ac2,因此
y″′−y″=−6ac2x+6ac2−2(ac1+bc2)≠3x2,故排除D
故选:C.
y'''-y''=-2a≠3x2,故排除A.
②选项B.由y=x(ax2+bx+c),得y'=3ax2+2bx+c,y''=6ax+2b,y'''=6a,因此
y'''-y''=-6ax+6a-2b≠3x2,故排除B
③选项B.由y=x2(ax2+bx+c)+x+1,得y'=4ax3+3bx2+cx+1,y''=12ax2+6bx+c,y'''=24ax+6b,因此
y'''-y''=-12ax2+(24a-6b)x+6b-c,
此时,若-12ax2+(24a-6b)x+6b-c=3x2,则有
-12a=3,24a-6b=0,6b-c=0
可以解得:a=−
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因此x2(ax2+bx+c)+x+1是微分方程的特解形式
故C正确
④选项D.由y=(c1x+c2x)(ax2+bx+c),得y′=3ac2x2+2(ac1+bc2)x+(bc1+cc2),y″=6ac2x+2(ac1+bc2),y″′=6ac2,因此
y″′−y″=−6ac2x+6ac2−2(ac1+bc2)≠3x2,故排除D
故选:C.
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