题目
()是一阶线性微分方程A. x(y')^2 - 2y y'' + x = 0B. xy + 2yy' - x = 0C. xy' + x^2 y = 0D. (7x - 6y)dx + (x + y)dy = 0
()是一阶线性微分方程
A. $x(y')^2 - 2y y'' + x = 0$
B. $xy + 2yy' - x = 0$
C. $xy' + x^2 y = 0$
D. $(7x - 6y)dx + (x + y)dy = 0$
题目解答
答案
C. $xy' + x^2 y = 0$
解析
一阶线性微分方程的标准形式为:
$\frac{dy}{dx} + P(x)y = Q(x)$
其中,关键特征包括:
- 仅含有一阶导数(如$y'$);
- $y$和$y'$的系数为$x$的函数,且无乘积项(如$yy'$);
- 方程整体为线性组合,即$y$和$y'$的系数不含有$y$的高次项或非线性函数。
本题需逐一分析选项是否满足上述条件。
选项A: $x(y')^2 - 2yy'' + x = 0$
- 含二阶导数$y''$,属于二阶微分方程,直接排除。
选项B: $xy + 2yy' - x = 0$
- 整理得:$2yy' = x - xy$,即$y' = \frac{x - xy}{2y}$。
- 存在$yy'$乘积项,方程非线性,排除。
选项C: $xy' + x^2 y = 0$
- 整理得:$y' + xy = 0$。
- 符合标准形式,其中$P(x) = x$,$Q(x) = 0$,是一阶线性微分方程。
选项D: $(7x - 6y)dx + (x + y)dy = 0$
- 改写为:$\frac{dy}{dx} = \frac{-7x + 6y}{x + y}$。
- 右侧为分式,含$x+y$分母,方程非线性,排除。