题目
19、下列方程中不是可分离变量的微分方程的是( )A. y'=1 B. y'=(2x)/(3y^2) C. y'+xy=cos x D. y'=xy
19、下列方程中不是可分离变量的微分方程的是( )
A. $ y'=1 $
B. $ y'=\frac{2x}{3y^{2}} $
C. $ y'+xy=\cos x $
D. $ y'=xy $
题目解答
答案
C. $ y'+xy=\cos x $
解析
可分离变量的微分方程的核心特征是方程能够整理成$f(y) \, dy = g(x) \, dx$的形式,即变量$y$和$x$可完全分离到等号两侧。解题时需逐一分析选项,判断是否满足这一条件。
关键思路:
- 观察方程结构:若方程中$y'$的系数仅含$y$或常数,或方程可变形为仅含$y$的项与仅含$x$的项相乘/相除,通常可分离变量。
- 排除非线性混合项:若方程中出现$xy$、$x^2y^2$等$x$与$y$直接相乘的项,则无法分离变量。
选项分析
选项A:$y' = 1$
- 方程变形为$dy = dx$,变量完全分离,可分离。
选项B:$y' = \frac{2x}{3y^2}$
- 方程变形为$3y^2 \, dy = 2x \, dx$,变量完全分离,可分离。
选项C:$y' + xy = \cos x$
- 变形为$y' = \cos x - xy$,即$dy = (\cos x - xy) \, dx$。
- 关键问题:右边含$xy$项,$x$与$y$混合,无法分离到两侧,不可分离。
选项D:$y' = xy$
- 方程变形为$\frac{dy}{y} = x \, dx$,变量完全分离,可分离。