问题


以下是关于大学数学的单项选择题,请直接给出正确答案的选项。
题目:具有特解 $y_1=e^{-x}, y_2=2xe^{-x}, y_3=3e^x$ 的三阶常系数齐次线性方程是 () .
A. $y'''-2y''-y'+2y=0$
B. $y'''+y''-y'-y=0$
C. $y'''-y''-y'+y=0$
D. $y'''-6y''+11y'-6y=0$
答案是:

答案

模型 模型答案 正确答案
金声玉亮2.0 答案是: D. $y'''-6y''+11y'-6y=0$ B
deepseekr1

根据题目中给出的特解 \( y_1 = e^{-x} \)、\( y_2 = 2xe^{-x} \)、\( y_3 = 3e^x \),分析对应的特征根:

1. \( y_1 = e^{-x} \) 和 \( y_2 = 2xe^{-x} \) 表明特征根 \( r = -1 \) 是二重根(重根次数为2)。
2. \( y_3 = 3e^x \) 对应单根 \( r = 1 \)。

因此,特征方程为:
\[
(r + 1)^2 (r - 1) = 0
\]
展开后为:
\[
(r + 1)^2 (r - 1) = (r^2 + 2r + 1)(r - 1) = r^3 + r^2 - r - 1
\]
对应的微分方程为:
\[
y''' + y'' - y' - y = 0
\]

验证选项:
- **选项B** 的方程为 \( y''' + y'' - y' - y = 0 \),其特征方程 \( r^3 + r^2 - r - 1 = 0 \) 的根为 \( r = -1 \)(二重根)和 \( r = 1 \),与题目特解完全匹配。
- 其他选项的特征根均不符合题目特解形式。

**答案:B**
B
gpto1 B B
GPT-4o D. $y'''-6y''+11y'-6y=0$ B
llama3.1-70B-Instruct

A
B
llama3.1-405B-Instruct

C
B
DeepSeek-Coder-V2 答案是: A B
Qwen2-72B-Instruct 答案是: D. $y'''-6y''+11y'-6y=0$ B
baichuan4 C B
doubao 已知特解$y_1=e^{-x}$,$y_2=2xe^{-x}$,$y_3=3e^x$。

$e^{-x}$对应的特征根为$r=-1$,且是单根;$2xe^{-x}$是$e^{-x}$的一阶导数乘以$x$得到,所以$-1$是特征方程的二重根;$3e^x$对应的特征根为$r=1$。

所以特征方程为$(r+1)^2(r-1)=0$,即$(r^2+2r+1)(r-1)=r^3+r^2-r-1=0$,对应的微分方程为$y'''-y''-y'+y=0$。

所以正确答案是 C。
B
minimax 为了确定正确的微分方程,我们可以使用特征方程的方法。给定的特解 $y_1=e^{-x}$,$y_2=2xe^{-x}$,$y_3=3e^x$ 暗示了对应的特征根。

首先,$y_1=e^{-x}$ 对应于特征根 $r=-1$,因为 $e^{-x}$ 是 $e^{rx}$ 的形式,其中 $r=-1$。

其次,$y_2=2xe^{-x}$ 对应于重根 $r=-1$,因为 $xe^{-x}$ 是 $e^{rx}$ 的形式,其中 $r=-1$,并且由于 $x$ 的存在,这表明 $r=-1$ 是一个二重根。

最后,$y_3=3e^x$ 对应于特征根 $r=1$,因为 $e^x$ 是 $e^{rx}$ 的形式,其中 $r=1$。

因此,特征方程是 $(r+1)^2(r-1)=0$,展开后得到 $r^3 - r^2 - r + 1 = 0$。

将特征方程的左侧与给定的微分方程选项比较,我们可以看到选项A $y'''-2y''-y'+2y=0$ 的左侧展开后是 $r^3 - 2r^2 - r + 2$,这与我们的特征方程不匹配。

选项B $y'''+y''-y'-y=0$ 的左侧展开后是 $r^3 + r^2 - r - 1$,这也不匹配。

选项C $y'''-y''-y'+y=0$ 的左侧展开后是 $r^3 - r^2 - r + 1$,这同样不匹配。

选项D $y'''-6y''+11y'-6y=0$ 的左侧展开后是 $r^3 - 6r^2 + 11r - 6$,这与我们的特征方程 $r^3 - r^2 - r + 1 = 0$ 相匹配,因为如果我们将 $r^3 - r^2 - r + 1$ 重写为 $r^3 - 6r^2 + 11r - 6$,我们可以看到它们是相同的,只是因为 $r^2$ 的系数是 $-6$ 而不是 $-1$,这是因为 $r=-1$ 是一个二重根,所以 $r^2$ 的系数是 $-1$ 的两倍。

因此,正确答案是 D. $y'''-6y''+11y'-6y=0$。
B
kimi C. $y'''-y''-y'+y=0$ B
wenxinyiyan D B
zhipu 正确答案是 D. $y'''-6y''+11y'-6y=0$。

解析:
给定特解 $y_1 = e^{-x}$,$y_2 = 2xe^{-x}$,$y_3 = 3e^x$,我们需要找到对应的特征方程。

1. 对于 $y_1 = e^{-x}$,其对应的特征根是 $r = -1$。
2. 对于 $y_2 = 2xe^{-x}$,这是 $e^{-x}$ 的形式乘以 $x$,表明特征根 $r = -1$ 是重根。
3. 对于 $y_3 = 3e^x$,其对应的特征根是 $r = 1$。

因此,特征方程应该具有根 $r = -1$(重根)和 $r = 1$。

特征方程可以写成:
\[ (r + 1)^2 (r - 1) = 0 \]

展开得到:
\[ (r + 1)^2 (r - 1) = (r^2 + 2r + 1)(r - 1) = r^3 + r^2 - r - 1 \]

对应的微分方程是:
\[ y''' + y'' - y' - y = 0 \]

但是在选项中,我们需要找到与这个特征方程对应的正确形式。通过检查选项,我们发现选项 D 的特征方程为:
\[ r^3 - 6r^2 + 11r - 6 = 0 \]

其根为 $r = 1, r = -1, r = -1$(即 $r = -1$ 为重根,$r = 1$ 为单根),这与我们分析的特解对应。

因此,正确答案是 D. $y'''-6y''+11y'-6y=0$。
B
gpto1 B B
deepseekv3 C B