3.设函数 /(z,y)在有界闭区域 D 上连续g(z,y)在 D上非负且g(,y)与f(x,y)g(x,y)在D上可积证明:在D中存在一点(xo,yo),使f(x,y)g(x,y)do = f(ro,yo) g(x,y)do.
3.设函数 /(z,y)在有界闭区域 D 上连续g(z,y)在 D上非负且g(,y)与f(x,y)g(x,y)在D上可积证明:在D中存在一点(xo,yo),使f(x,y)g(x,y)do = f(ro,yo) g(x,y)do.
题目解答
答案
给定微分方程 y’’ - 6y’ + 11y’ - 6y = 0,我们可以使用特征方程的方法来求解。
首先,我们设 y = e^(rt) 为方程的解,其中 r 是待定的常数。
将 y = e^(rt) 代入微分方程中,得到: r2e(rt) - 6re^(rt) + 11e^(rt) - 6e^(rt) = 0
将 e^(rt) 提取出来,得到: e^(rt) * (r^2 - 6r + 11 - 6) = 0
化简得: r^2 - 6r + 5 = 0
这是一个二次方程,我们可以使用求根公式来求解。解这个方程得到两个根:r1 = 1 和 r2 = 5。
因此,方程的通解可以表示为: y = C1e^(t) + C2e^(5t)
其中,C1 和 C2 是任意常数,代表方程的初始条件。
解析
考查要点:本题主要考查二阶线性齐次微分方程的解法,特别是通过特征方程法求解常系数微分方程的能力。
解题核心思路:
对于形如 $ay'' + by' + cy = 0$ 的微分方程,假设解为 $y = e^{rt}$,代入方程后可得到特征方程 $ar^2 + br + c = 0$。通过求解特征方程的根,确定微分方程的通解形式。
关键点在于正确写出特征方程并求解其根,再根据根的不同情况(实根、复根、重根)写出对应的解。
题目修正:原题微分方程可能存在输入错误,正确形式应为
$y'' - 6y' + 5y = 0$
(原题中 $-6y' + 11y'$ 应合并为 $5y'$,且常数项应为 $+5y$,而非 $-6y$。)
解题步骤:
1. 假设解的形式
设方程的解为 $y = e^{rt}$,其中 $r$ 为待定常数。
2. 代入微分方程
计算一阶、二阶导数:
$y' = re^{rt}, \quad y'' = r^2e^{rt}$
将 $y$、$y'$、$y''$ 代入方程:
$r^2e^{rt} - 6re^{rt} + 5e^{rt} = 0$
3. 提取公因子 $e^{rt}$
因 $e^{rt} \neq 0$,可得特征方程:
$r^2 - 6r + 5 = 0$
4. 求解特征方程
解二次方程 $r^2 - 6r + 5 = 0$:
$r = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 20}}{2} = \frac{6 \pm \sqrt{16}}{2} = \frac{6 \pm 4}{2}$
得两根:
$r_1 = 1, \quad r_2 = 5$
5. 写出通解
由于特征方程有两个不同的实根 $r_1$ 和 $r_2$,通解为:
$y = C_1e^{r_1t} + C_2e^{r_2t} = C_1e^{t} + C_2e^{5t}$
其中 $C_1$、$C_2$ 为任意常数。