题目
微分方程 xy'' + 2x^2(y')^2 + x^3y = x^4 + 1 的通解中含有____个独立的任意常数.A. 1B. 2C. 3D. 4
微分方程 $xy'' + 2x^2(y')^2 + x^3y = x^4 + 1$ 的通解中含有____个独立的任意常数.
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
题目解答
答案
B. 2
解析
关键知识点:微分方程的通解中任意常数的个数通常等于方程的阶数,但需注意非线性方程的特殊情况。
- 方程类型判断:题目为二阶非线性微分方程(含$y''$和$(y')^2$项)。
- 通解结构:线性方程的通解中任意常数个数等于阶数,但非线性方程可能例外。
- 一般结论:若方程存在通解,其任意常数个数仍通常等于阶数,除非有特殊限制(如奇解)。
方程分析
方程形式为:
$xy'' + 2x^2(y')^2 + x^3y = x^4 + 1$
- 二阶:最高导数为$y''$。
- 非线性:含$(y')^2$项,破坏线性叠加性。
任意常数个数
- 线性方程规则:通解中任意常数个数等于阶数(二阶对应2个)。
- 非线性方程例外:非线性方程可能不满足此规则,但题目未提示特殊解结构(如奇解)。
- 一般假设:题目未明确说明存在特殊解,故默认通解包含与阶数相等的任意常数。