题目
下列函数中:(1) y = e^x; (2) y = lg x; (3) y = sin x + cos x; (4) y = 0, 可以作为微分方程 y' = y 的解的个数是A. 2B. 3C. 4D. 1
下列函数中:(1) $y = e^x$; (2) $y = \lg x$; (3) $y = \sin x + \cos x$; (4) $y = 0$, 可以作为微分方程 $y' = y$ 的解的个数是
A. 2
B. 3
C. 4
D. 1
题目解答
答案
A. 2
解析
本题考查的知识点是判断给定函数是否为微分方程的解,解题思路是对每个函数分别求导,然后将函数本身和其导数代入微分方程$y' = y$,看等式是否成立,若成立则该函数是微分方程的解,最后统计解的个数。
对于函数$y = e^x$
- 首先,根据求导公式$(e^x)^\prime=e^x$,对$y = e^x$求导可得$y^\prime = e^x$。
- 然后,将$y = e^x$和$y^\prime = e^x$代入微分方程$y' = y$,得到$e^x = e^x$,等式成立,所以$y = e^x$是微分方程$y' = y$的解。
对于函数$y = \lg x$
- 先根据求导公式$(\lg x)^\prime=\frac{1}{x\ln10}$,对$y = \lg x$求导可得$y^\prime = \frac{1}{x\ln10}$。
- 再将$y = \lg x$和$y^\prime = \frac{1}{x\ln10}$代入微分方程$y' = y$,得到$\frac{1}{x\ln10} \neq \lg x$,等式不成立,所以$y = \lg x$不是微分方程$y' = y$的解。
对于函数$y = \sin x + \cos x$
- 依据求导公式$(\sin x)^\prime = \cos x$,$(\cos x)^\prime = -\sin x$,对$y = \sin x + \cos x$求导可得$y^\prime = (\sin x + \cos x)^\prime = \cos x - \sin x$。
- 把$y = \sin x + \cos x$和$y^\prime = \cos x - \sin x$代入微分方程$y' = y$,得到$\cos x - \sin x \neq \sin x + \cos x$,等式不成立,所以$y = \sin x + \cos x$不是微分方程$y' = y$的解。
对于函数$y = 0$
- 因为常数的导数为$0$,对$y = 0$求导可得$y^\prime = 0$。
- 将$y = 0$和$y^\prime = 0$代入微分方程$y' = y$,得到$0 = 0$,等式成立,所以$y = 0$是微分方程$y' = y$的解。
综上,$y = e^x$和$y = 0$是微分方程$y' = y$的解,一共有$2$个。