2021年 · 一-3
3.下列选项中,是微分方程 $x y^{\prime}-y=x^{2}$ 的解的是
A $y=x^{3}$
B$y=-x^{2}$
C $y=x^{2}$
D $y=-x^{3}$
选择题 ★★
写出微分方程并整理
原方程为 $x y' - y = x^2$,可化为 $y' - \frac{1}{x} y = x$,为一阶线性微分方程。
代入选项验证
将每个选项代入原方程 $x y' - y = x^2$ 验证是否成立。
验证选项A:y = x^3
计算 $y' = 3x^2$,代入左边得 $x \cdot 3x^2 - x^3 = 3x^3 - x^3 = 2x^3$,右边为 $x^2$,不相等,故A不是解。
验证选项B:y = -x^2
计算 $y' = -2x$,代入左边得 $x \cdot (-2x) - (-x^2) = -2x^2 + x^2 = -x^2$,右边为 $x^2$,不相等,故B不是解。
验证选项C:y = x^2
计算 $y' = 2x$,代入左边得 $x \cdot 2x - x^2 = 2x^2 - x^2 = x^2$,右边为 $x^2$,相等,故C是解。
验证选项D:y = -x^3
计算 $y' = -3x^2$,代入左边得 $x \cdot (-3x^2) - (-x^3) = -3x^3 + x^3 = -2x^3$,右边为 $x^2$,不相等,故D不是解。
得出答案
只有选项C满足方程,因此正确答案是C。