题目
函数 y = c - sin x (其中 c 是任意常数)是方程 (d^2 y)/(dx^2) = sin x 的()A. 通解B. 特解C. 不是解D. 是解,但既非通解也非特解
函数 $y = c - \sin x$ (其中 $c$ 是任意常数)是方程 $\frac{d^2 y}{dx^2} = \sin x$ 的()
A. 通解
B. 特解
C. 不是解
D. 是解,但既非通解也非特解
题目解答
答案
D. 是解,但既非通解也非特解
解析
本题考查常微分方程解的相关知识,解题思路是先判断函数是否为方程的解,再根据通解和特解的定义判断该函数是通解、特解还是既非通解也非特解。
- 判断函数$y = c - \sin x$是否为方程$\frac{d^2 y}{dx^2} = \sin x$的解:
- 首先对$y = c - \sin x$求一阶导数,根据求导公式$(C)^\prime=0$($C$为常数),$(\sin x)^\prime = \cos x$,可得:
$\frac{dy}{dx}=(c - \sin x)^\prime=(c)^\prime-(\sin x)^\prime=0 - \cos x=-\cos x$ - 然后对$\frac{dy}{dx}=-\cos x$求二阶导数,根据求导公式$(\cos x)^\prime = -\sin x$,可得:
$\frac{d^2 y}{dx^2}=(-\cos x)^\prime=-(\cos x)^\prime=-(-\sin x)=\sin x$ - 因为$\frac{d^2 y}{dx^2}=\sin x$与原方程$\frac{d^2 y}{dx^2} = \sin x$一致,所以函数$y = c - \sin x$是方程$\frac{d^2 y}{dx^2} = \sin x$的解。
- 首先对$y = c - \sin x$求一阶导数,根据求导公式$(C)^\prime=0$($C$为常数),$(\sin x)^\prime = \cos x$,可得:
- 判断函数$y = c - \sin x$是通解、特解还是既非通解也非特解:
- 对于二阶常微分方程,其通解中应含有两个独立的任意常数。而函数$y = c - \sin x$中只含有一个任意常数$c$,所以它不是通解。
- 特解是指不含任意常数的解,而函数$y = c - \sin x$含有任意常数$c$,所以它不是特解。
综上,函数$y = c - \sin x$是方程$\frac{d^2 y}{dx^2} = \sin x$的解,但既非通解也非特解。