kaoyan3basic 高等数学 第219题

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📝 题目

### 第219题 219 设 $f_{1}(x), f_{2}(x)$ 为二阶常系数线性微分方程 $y^{\prime \prime}+p y^{\prime}+q y=0$ 的两个特解,$C_{1}, C_{2}$是两个任意常数,则 $C_{1} f_{1}(x)+C_{2} f_{2}(x)$ 是该方程通解的充分条件是 (A)$f_{1}(x) f_{2}^{\prime}(x)-f_{2}(x) f_{1}^{\prime}(x)=0$ . (B)$f_{1}(x) f_{2}^{\prime}(x)+f_{2}(x) f^{\prime}{ }_{1}(x)=0$ . (C)$f_{1}(x) f_{2}^{\prime}(x)+f_{2}(x) f_{1}^{\prime}(x) \neq 0$ . (D)$f_{1}(x) f_{2}^{\prime}(x)-f_{2}(x) f_{1}^{\prime}(x) \neq 0$ .

💡 答案解析

**答案**:D **解析**:$C_1f_1(x)+C_2f_2(x)$是通解的充要条件是$f_1,f_2$线性无关,即Wronskian行列式$W(x)=f_1(x)f_2'(x)-f_2(x)f_1'(x)\neq0$。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/3
目标:理解通解的定义
二阶线性齐次微分方程的通解需要两个线性无关的特解的线性组合。因此,C1f1(x)+C2f2(x)是通解的充要条件是f1和f2线性无关。
提示:线性无关意味着不存在非零常数k使得f1=kf2。
步骤 2/3
目标:判断线性无关的判别方法
对于两个函数,线性无关的充分必要条件是它们的Wronskian行列式不为零。Wronskian定义为W(x)=f1(x)f2'(x)-f2(x)f1'(x)。
公式:W(x)=f1(x)f2'(x)-f2(x)f1'(x)
提示:Wronskian为零则线性相关,不为零则线性无关。
步骤 3/3
目标:匹配选项
选项D给出f1(x)f2'(x)-f2(x)f1'(x)≠0,这正是Wronskian不为零的条件,因此是充分条件。其他选项均不正确。
提示:注意区分选项中的符号:减号对应Wronskian,加号则不是。

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