题目
6.(单选题,5.0分) 微分方程y'=-y+xe^-x是()方程.A. 可分离B. 一阶线性齐次C. 一阶线性非齐次D. 齐次
6.(单选题,5.0分) 微分方程$y'=-y+xe^{-x}$是()方程.
A. 可分离
B. 一阶线性齐次
C. 一阶线性非齐次
D. 齐次
题目解答
答案
C. 一阶线性非齐次
解析
本题考查一阶线性微分方程的分类及判断,解题思路是先明确各类一阶微分方程的定义和形式,再将给定的微分方程与之进行对比。
各类一阶微分方程的定义和形式
- 可分离变量的微分方程:形如$\frac{dy}{dx}=f(x)g(y)$的方程,即可以将$x$和$y$分离到等式两边。
- 一阶线性齐次微分方程:其标准形式为$y'+P(x)y = 0$,其中$P(x)$是关于$x$的函数。
- 一阶线性非齐次微分方程:标准形式为$y'+P(x)y = Q(x)$,其中$P(x)$和$Q(x)$是关于$x$的函数,且$Q(x)\neq0$。
- 齐次微分方程:形如$\frac{dy}{dx}=f(\frac{y}{x})$的方程。
对给定方程进行分析
给定的微分方程为$y'=-y+xe^{-x}$,将其变形为$y'+y = xe^{-x}$。
此时可以发现该方程符合一阶线性非齐次微分方程的标准形式$y'+P(x)y = Q(x)$,其中$P(x)=1$,$Q(x)=xe^{-x}\neq0$。
而该方程不能写成$\frac{dy}{dx}=f(x)g(y)$的形式,所以不是可分离变量的微分方程;因为$Q(x)\neq0$,所以不是一阶线性齐次微分方程;也不能写成$\frac{dy}{dx}=f(\frac{y}{x})$的形式,所以不是齐次微分方程。