题目
32.(判断题,2.0分)方程(d^3x)/(dt^3)=0的通解为x(t)=1+c_(1)t+c_(2)t^2+c_(3)t^3A. 对B. 错
32.(判断题,2.0分)
方程$\frac{d^{3}x}{dt^{3}}=0$的通解为$x(t)=1+c_{1}t+c_{2}t^{2}+c_{3}t^{3}$
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
考查要点:本题主要考查三阶常微分方程的通解求解方法,特别是逐次积分法的应用。
解题核心思路:
对于齐次微分方程 $\frac{d^3 x}{dt^3} = 0$,通过逐次积分降阶,每次积分引入一个常数,最终得到通解的形式。关键点在于确认通解中最高次项的次数是否合理。
破题关键:
- 三次积分后,最高次项应为二次项,因此通解中不应出现 $t^3$ 项。
- 题目给出的解中包含 $t^3$ 项,与正确通解形式矛盾。
-
第一次积分:
对 $\frac{d^3 x}{dt^3} = 0$ 积分,得:
$\frac{d^2 x}{dt^2} = c_3$
其中 $c_3$ 为积分常数。 -
第二次积分:
对 $\frac{d^2 x}{dt^2} = c_3$ 积分,得:
$\frac{dx}{dt} = c_3 t + c_2$
其中 $c_2$ 为新的积分常数。 -
第三次积分:
对 $\frac{dx}{dt} = c_3 t + c_2$ 积分,得:
$x(t) = \frac{c_3}{2} t^2 + c_2 t + c_1$
其中 $c_1$ 为新的积分常数。
通解形式可简化为:
$x(t) = C_1 + C_2 t + C_3 t^2$
(此处 $C_3$ 吸收了 $\frac{c_3}{2}$ 的系数) -
对比题目解:
题目给出的解为 $x(t) = 1 + c_1 t + c_2 t^2 + c_3 t^3$,其中 多出 $t^3$ 项,与正确通解形式不符。