第2章一阶逻辑典型习题

第2章一阶逻辑典型习题
第2章一阶逻辑典型习题

第二章 一阶逻辑

1. 用谓词表达式写出下列命题:

(1) 王文不是学生;

(2) 2是素数且是偶数;

(3) 若m 是奇数,则2m 不是奇数;

(4) 河北省南接河南省;

(5) 若2大于3.则2大于4.

解 (1) P(x):x 是学生 a :王文

于是(1)为:)(a P ?.

(2 ) H(x):x 是素数 M (x ):x 是偶数 a :2

于是(2)为:H (a ))(a M ∧

(3) R(x) :x 是奇数

于是(3)为:R (m ))(m R 2?→.

(4) L(x,y) :x 南接y c :河北省 d :河南省

于是(4)为L (c,d ).

(5) S(x,y):x 大于y a :2 b :3 c :4

于是(5)为:S (a,b ))(c a S ,→.

说明 从语法上看,每个被视为命题的语句,是由主语和谓语两部分组成的。其中,主语是语句中的主动者,称为个体。谓语是用来表明主语的性质或用来说明几个主语之间的关系,称为谓词。

例如前例(1)中的“王文”,(4)中的“河北省”、“河南省”都是个体;而其中的“ 南接”都是谓词。

在一阶逻辑中,表示具体的、特指的个体的词是个体常量;表示抽象的或泛指的或在一定范围内变化的词是个体变量。个体变量的取值范围是定义域。

例如前例(2)中的“2”是个体常量;(3)中的“m ”是个体变量,它的定义域是整数集。

表示个体性质的谓词,一般形如G (x ),是一元谓词或一元命题函数。表示n 个个体之间关系的谓词,一般形如P (x 1,x , n ),是n 元谓词或n 元命题函数。

谓词函数不是命题,实际上是一种不确定的命题形式,但是当其中的变量x 被某个常量替换时,谓词函数便转化为命题。

例如,“x 是有理数”是一元谓词,记作G (x ),其中G 表示谓词“是有理数 ”,D :实数集,G (x ):x 是有理数,是一元谓词(不是命题,没有真值)。3D ∈,G (3):3是有理数,是命题,真值为1。

由于命题逻辑是一阶逻辑的特例(命题可看作是无变量的谓词或0元谓词),因此,命题逻辑中的联结词在一阶逻辑中均可使用。

注意,n 元谓词中,与谓词想联系着的几个个体名称的次序是不能随意变动的,如前例中的(4)。

2.用谓词表达式写出下列命题:

(1) 凡是有理数都可以写成分数;

(2) 存在着会说话的机器人;

(3) 并非每个实数都是有理数;

(4) 如果有限个数的乘积为零,那么至少有一个因子等于零;

(5) 没有不犯错误的人。

解 (1)G (x ):x 有理数 H (x ): x 可以写成分数

于是(1)为:))()((x H x G x →?

(2)F (x ):x 会说话 Q (x ):x 是机器人

于是(2)为:))()((x Q x F x ∧?。

(3)R (x ):x 是实数 Q (x ):x 是有理数

于是 (3)为:)((x ??R (x )))(x Q → (或为:))()((x Q x R x ?∧?).

(4) N(x):x 是有限个数的乘积 Z(y):y 为0

P (x ):x 的乘积为0 F (y ):y 为乘积中的一个因子

于是 (4)为:))()(())()((y Z y F y x P x N x ∧?→∧?。

(5)M(x):x 为人 F (x ):x 犯错误

于是 (5)为:)))()((x F x M x ?∧??( ( 或为:)))()((x F x M x →?.

说明 引进了谓词,还要引进量词,这样才能建立起一阶逻辑。

全称量词和存在量词统称为量词。

全称量词x ?表示“对任意x ”、“对每一个x ”、“对于所以的x ”等语句;存在量词x ?表示“存在一个x ”、“对于一些x ”、“至少有一个x ”等语句。

设G (x )是一元谓词,任取x 0D ∈,则G (x 0)是一个命题。于是,x ? G (x )是命题:“对任意x D ∈,,都有G (x )。

命题x ? G (x )的真值规定如下:

x ? G (x )x ?G (x )对任意? x D ∈,G (x )都取1值;

x ?G (x )取0值有一个? x 0D ∈,使得G (x 0)取0值;

x ?G (x )是命题:“存在一个x 0D ∈,使得G (x 0)成立”。

命题x ?G (x )的真值规定如下:

x ?G (x )x ?G (x )有一个? x 0D ∈,使得G (x 0)取1;

x ?G (x )取0值对所有? x D ∈,G (x )都取0值。

在使用量词时,由于定义域的不同,命题符号化的形式可能不一样。

如 命题“凡是有理数都可以写成分数”。

① 当定义域D :有理数集

H (x ):x 可以写成分数,则有x ? H (x )。

② 当定义域D :实数集

G (x ):x 是有理数 H (x ):x 可以写成分数,则有x ? G (x )))(x H →。

③ 当定义域D :非空个体名称集(即一切事物的集合)时,则同②。

一般来说,谓词的定义域D 可以是有限集,如{1,2,3,4}、{a,b,c}、{狗,5,计算机}等;也可以是无限集,如有理数集、实数集等。不过,这种约定的定义域并不常见。这时,我们认为个体x 的定义域是一切事物。

3.设谓词的定义域都是{a,b,c },试将下面的表达式中的量词消除,写成与之等价的命题公式。

⑴ x ?P(x);

⑵ x ?R (x )x ?∧S(x);

⑶ x ?R (x )x ?∧S(x);

⑷ x ?(P(x)))(x Q →;

⑸ x ??P(x)∨ x ?P(x);

⑹ x ?F(x) ?→yG(y);

⑺ ),(y x yH x ??.

解 ⑴x ?P(x)=P (a )∧P(b) ∧P(c).

⑵ x ?R (x )x ?∧S(x)=R(a) ∧R(b) ∧R(c)∧S(a) ∧S(b) ∧S(c).

⑶ x ?R (x )x ?∧S(x)=( R(a) ∧R(b) ∧R(c)) ∧( S(a) ∨S(b) ∨S(c)).

⑷ x ?(P(x)))(x Q →=( P (a )→Q(a)) ∧( P (b ))→ Q(b) ) ∧( P (c )→ Q(c )). ⑸ x ??P(x)∨ x ?P(x)=(? P (a )? P (b )∧ P (c )) ∨( P (a )∧P(b) ∧P(c)). ⑹ x ?F(x) ?→yG(y)=(F(a) ∧F(b) ∧F(c)) →(G(a) ∨G(b) ∨G(c)).

⑺ ),(y x yH x ??=(H(a,a) ∧H(a,b) ∧H(a,c)) ∨(H(b,a) ∧H(b,b) ∧H(b,c)) ∨(H(c,a) ∧(H(c,b) ∧H (c,c ))

4. 指出下列命题的真值:

⑴x ?(P(x)→Q(x))其中,P(x):x 3 H(x):x=4 定义域:D={2}; ⑵ x ?(P(x)))(x Q ∨,其中,P(x):x=1 Q(x):x=2 定义域:D={1,2}; ⑶ x ?(P →Q(x)) ∨R(e)) 其中,P :3 2 Q(x):x ≤3 R (x ):x 5 e:5

定义域:D={-2,3,6}.

解 ⑴x ?(P(x)→Q(x))=(P(2)→Q(2))=(0→0)=1。

⑵ x ?(P(x)))(x Q ∨= (P(1) ∨ Q(1))∧(P(2) ∨ Q(2))=(1∨ 0)∧(0∨ 1)=1∧1 ⑶ x ?(P →Q(x)) ∨R(e))= (P →Q(-2)) ∧(P →Q(3)) ∧(P →Q(6)) ∨ R(5)。

因为在上式中,P 真,Q(-2)真,Q(3)真,Q(6)假,R(5)假,所以,原式= (1→1) ∧(1→1) ∧(1→0) ∨ 0=0∨0。

说明 当定义域为有限集时,如D={a 1,a , n },由量词的定义可以看出,对任意的谓词G (x ),都有:

⑴ x ?G(x)= G(a 1) ∧ ∧ G(a n );

⑵ x ?G(x)= G(a 1)∨∨ G(a n ).

这实际上是将一阶逻辑中的命题公式转化为等价的命题落雷中的命题公式。

若在表达式中有多个量词,则可以按其层次,逐层将量词消除。例如D={a,b},),(y x yP x ??=x ?(P(x,,a)∨ P(x,,b))= (P(a,a) )∨ P(a,b)) ∧(P(b,a) ∨P(b,b))

5. 将下列表达式中的变量适当改名,是的约束变量不是自由的,自由变量不是约束的

⑴ x ?F (x )∧G(x,y);

⑵ x ?(P(x) →R(x,y))∧Q(x,y);

⑶ x ?y ?(P(x,z) →Q(y)) ),(y x S ?;

⑷ x ?(P(x) →(R(x) ∨Q(x) ∧ x ?R(x)) →),(z x zS ?;

⑸ ())),(),(,,y x yQ y x xQ z y x R ?→?∧?.

解 (1) 的改名为:),()(y x G z zF ∧?;

⑵的改名为:),(),()((y x Q y z R z P z ∧→?;

⑶的改名为: ),()(),((y x S v Q z u P v u ?→??;

⑷的改名为: ),())())()()((z x zS v vR u Q u R u P u ?→?∧∨→?;

⑸的改名为:)),(),,((),(),,(v u vQ z y u R u y t tQ z y x R ?→?→?∧?。

说明 在符号x ?G (x )或x ?G(x)中的G(x)是量词x ?或x ?的作用范围,称谓辖域。当量词后面有括号时,则括号内的公式为此量词的辖域,此时在辖域内出现的个体变量x 是约束的,或者说x 的出现是约束的;当辖域内不含有y y ??和时,在辖域内出现的个体变量是自由的,或者说y 是自由的(可视为参数)。

如(x ?P (x,y )??∧?→),,,),,())),,(z y x Q y z x S z y x yQ (的辖域是

其中,x 的辖域是P (x,y )→),,(z y x yQ ?.

从左向右算起,变量x 的第一、第二次出现是约束的,第三次的出现是自由的;变量y 的第一次出现是自由的,第二次出现是约束的;变量z 在全式中的出现都是自由的。

为避免出现这样一个变量在同一个公式中具有的双重身份,在一阶逻辑中,合理的引出了约束变量的改名规则。从而可以做到,在一阶逻辑中的表达式里,每个变量都可以只以一种面目出现,即约束都不是自由的;由变量也都不是约束的。

6.设I 是如下一个解释:

D :实数集R

a f(x,y) F(x,y)

2 x-y x y

试确定下列公式在I 下的真值

⑴ x ?F ((a,x ),a );

⑵ x ?));),(((x y x f F y ??

(3) x ?)));,(),,((),((z y f z x f F y x F z y →??

(4) x ?)).),,((,(y y x f f x yF ?

解 (1) 因为在I 下,对任意的x R ∈及a R ∈, 有f(a,x)=a-x,F(f(a,x):a-x a,将2代入,得2-x 2,即-x 0,显然为假,所以x ?F ((a,x ),a )=x ?(-x 0),真值为0。

(2) 因为在I 下,对任意的x,y R ∈,F(f(x,y),x):x-y x,,:)),,(x y x x y x f F ≥-?( 为假,所以,x ?)()),,(((x y x y x x y x f F y ≥-??=??真值为0。

(3) 因为在I 下,F (x,y ):x y,f(x,z):x-z,f(y,z):y-z,F(f(x,z),f(y,z):x-z y-z,即 x y.显

然,对任意的x,y,z R ∈,(x-y))z y z x --→

(为真。所以,))()())),(),,((),((z y z x y x z y x z y f z x f F y x F z y x --→???=→??? 真值为1。

(4) 因为在I 下, f(x,y)=x-y,f(f(x,y),y)=(x-y)-y=x-2y,F(x,f(f(x,y),y)):x x-2y.

对任意的x R ∈,令y=-1,均有x x-2y 。所以

)2())),,((,(y x x y x y y x f f x yF x -??=?? 真值为1。

7. 设I 是如下一个解释:

D :自然数集N

a f(x,y) g(x,y) F(x,y)

3 x+y x ?y x=y

试确定下列公式在I 下的真值。

(1))),,((x a x g xF ?;

(2) ))),,((),,(((x a y f F y a x f F y x →??;

(3) z y x f zF y x ),,((???;

(4) y x ??F (f(x,y),g(x,y)).

解 (1)因为在I 下,对任意的x N a N ∈∈及, 有g(x,a)=x ?a,F(g(x,a),x): x ?a=x,将a 代入,x ?3=x,显然为假。所以)),,((x a x g xF ?=x ?(x ?3=x )真值为0。

(2)因为在I 下,对任意的x ,y N ∈,及a N ∈,f(x,a)=x+a,f(y,a)=y+a,F(f(x,a),y):x+a=y,F(f(y,a),x):y+a=x,将a=3代入,F (f(x,a),y x y y x x a y F =+→=+→33:)),,((为假。所以,))),,((),,(((x a y f F y a x f F y x →??=)33(x y y x y x =+→=+??真值为0。

(3) 公式可化为:)(z y x z y x =+???,真值为1。

(4) 公式可转化为:)(y x y x y x ?=+??,真值为0。

8. 设I 是如下一个解释:

D :{3,2}

a b f(3) f(2) P(3,3) P(3,2) p(2,3) P(2,2)

3 2 2 3 1 1 0 0

试求出下列公式在I 下的真值。

(1) p( a,f(a))∧p(b,f(b));

(2) x ?)(x y P ,?;

(3) ))(),((),((y f x f p y x p y x →??.

解 (1) p( a,f(a))∧p(b,f(b))

= p( 3,f(3))∧p(2,f(2))= p(3,2)∧p(2,3)= 1∧0

(2) x ?)(x y P ,?

=x ?P(3,x)∨P(2,x)=(P(3,3) ∨P(2,3) )∧P(3,2) ∨P(2,2))=(1∨0)

∧(1∨0)=1∧1=1.

(3) ))(),((),((y f x f p y x p y x →??=x ?(P(x,3)→P(f(x),f(3))) ∧(P(x,2))

→P(f(x),f(2))))= P(3,3) →P(f(3),f(3)))∧(P(3,2)→P(f(3),f(2))) ∧ P(2,3) →P(f(2),f(3)) )∧(P(2,2)→P(f(2),f(2)))= P(3,3) →P(2,2)∧(P(3,2)→P(2,3)) ∧ P(2,3) →P(3,2) )∧(P(2,2)→P(3,3))=(1→0)∧(1→0) ∧ (0→1 )∧(0→1)=0∧0∧1∧1=0.

9. 设G=)()(x xP x xP ?→?

(1) 若解释I 的非空区域D 包含仅仅一个元素,G 在I 下取1值;

(2) 设D={a,b},试找出一个D 上的解释I ,使G 在I 取0值。

解 (1) 因为在解释I 下,D={a },所以x ?P (x )=P(a), P(x)=P(a),故

G=)()(x xP x xP ?→?= P(a) → P(a),取1值。

(2)设D={a,b},于是在解释I 下,x ?P (x )=P(a) ∨ P(b), x ?P(x)=

P(a) ∧P(b).故 G=)()(x xP x xP ?→?=(P(a) ∨ P(b))→(P(a) ∧P(b))。

于是,当解释I 是如下一个解释:

D={a,b}

P(a) p(b )

1 0

时,G=)()(x xP x xP ?→?取0值。

说明 由递规定义给出的公式是抽象的符号串,没有什么意义。但是,当我 们对这个符号串中的符号做出具体的解释,即给出一个集合D ,将公式中的常量符号赋以D 中某个元素,变量符号的变化范围指定为D ,函数符号赋以D 上的一个具体函数,为此符号赋以D 上一个具体谓词时,公式就有了确定的真值。

我们已经知道,命题逻辑的公式恒真性是可解的,然而一阶逻辑的公式恒真性却是不可解的。这是因为,在一阶逻辑中,为判定公式是否恒真,需要考虑公式的所有解释,但是,这是人类所无法实现的,也就是说采用判定命题逻辑的公式恒真性的真值表,对一阶逻辑的公式是不存在的。当然,对某些特殊的公式还是可以判定的。

10. 设G 1=x ?(P (x )→Q(x)),G 2=?Q(a).

证明:?P (a )是G 1和G 2的逻辑结果。

分析 欲证?P (a )是G 1和G 2的逻辑结果,当且仅当(G 1∧ G 2)??P (a )。

证 设I 是G 1,G 2的任一个解释,并且I 满足G 1∧ G 2,即I 满足x ?(P (x )

→Q(x))∧?Q(a),以下证明I 满足?P (a )

。 否则,令?P (a )在I 下为假,即P (a )为真,于是,因为?Q(a)为真,所以,

I 下(P (a )→Q(a))为假。故x ?(P (x )→Q(x))在I 下为假,矛盾。故?P (a )在I 下亦为真,由蕴涵定义知(G 1∧ G 2)??P (a ),即?P (a )是G 1和G 2的逻辑结果。

证毕。

11. 证明一阶逻辑蕴涵公式:

(1) x ?(A (x )∧B(x))?x ? A (x )∧x ? B(x);

(2) x ?( A (x )→B(x)) ?x ? A (x )→x ? B(x);

(3) x ?P(x) ∧x ?Q(x) ?x ?( P(x) ∧ Q(x));

(4) x ? A (x )→x ? B(x) ?x ?( A (x )→B(x)).

证 (1)设I 是 A (x ),B(x)的任一解释,并且I 满足x ?(A (x )∧B(x))。 于是,在解释I 下所指定的区域D 中,存在x 0∈D,使A (x 0)∧B(x 0)取1值,从而A (x 0)取1值,B(x 0)取1值。因此在解释I 下,x ? B(x) 取1值。故解释I 使x ? A (x )∧x ? B(x) 取1值。故x ?(A (x )∧B(x))?x ? A (x )∧x ? B(x)。

(2)设I 是 A (x ),B(x)的任一解释,并且I 满足x ?( A (x )→B(x)) ∧ x ? A (x )。 于是I 满足x ?( A (x )→B(x)),并同时满足x ? A (x ),即对所有x ∈D, A (x )→B(x)

取1值, 同时A (x )取1值,,即I 满足x ? B(x)。因为I 的任意性,所以,x ?( A (x )→B(x))

∧ x ? A (x )?x ? B(x),亦即x ?( A (x )→B(x)) ?x ? A (x )→x ? B(x)。

(3)设I 是 P (x ),Q(x)的任一解释,并且I 满足x ?P(x) ∧x ?Q(x)。于是I 满足x ?P(x),并同时满足x ?Q(x),亦即在解释I 下所指定的区域D 中,存在x 0∈D,使P (x 0)取1值,并同时使Q (x 0)取1值。

因此,在I 下,P (x 0)∧ Q (x 0)取1值,亦即在I 下,使x ?( P(x)

∧ Q(x)) 取1值。

故x ?( A (x )→B(x)) ?x ? A (x )→x ? B(x)。 (4)设I 是 P (x ),Q(x)的任一解释,并且I 满足x ? A (x )→x ? B(x)。而在I 下,x ? A (x )→x ? B(x)= ?x ? A (x )∨x ? B(x)= x ?(? A (x ))∨x ? B(x)。 由基本蕴涵式,有x ?(? A (x ))∨x ? B(x) ?x ?(? A (x )∨x ? B(x)),在I 下,x ?(? A (x ))∨x ? B(x)= x ?( A (x )→B(x))。于是,由蕴涵关系的传递性,对任意解释I ,有x ? A (x )→x ? B(x) ?x ?( A (x )→B(x))。

12 证明

(1) x ? (A (x )→ B(x))=x ?(A (x )→x ? B(x);

(2) x ? A (x )→ B=x ?(A (x )→ B);

(3) y x ??(P(x)→Q(y))= x ? P(x) →y ?Q(y).

证 (1)x ? (A (x )→ B(x))=x ?(? A (x )∨ B(x))=x ?(? A (x ))∨x ?B(x)= ?x ?(A (x )∨x ?B(x)= x ?(A (x )→x ? B(x);

(2) x ? A (x )→ B=?x ?A (x )∨ B=x ?? A (x )∨ B=x ?(? A (x )∨ B )=x ?(A (x )→ B);

(3) y x ??(P(x)→Q(y))=y x ??(? P(x) ∨ Q(y))=x ?? P(x) ∨y ?Q(y)= ?x ? P(x) y ?Q(y)= x ? P(x) →y ?Q(y)。

说明 在一阶逻辑中,要证明来年感个公式的等价或蕴涵,是一件十分复杂的事情。但是,对于比较简单公式等价、蕴涵的证明,采用教材中关于三段论的证明方法,即用解释的方法进行证明,和是应该掌握的。当然,也可以引用命题逻辑和一阶逻辑中的有关基本等价式和蕴涵式。

另外,也还要注意准确划定量词的辖域以及逻辑联结词的等价转换。

13 将下面命题符号化:

(1) “尽管有人聪明,但未必一切人都聪明”;

(2) “每个人都有一些缺点”;

(3) “如果每一个在银行存钱的人都能得到利息,则如果没有利息,就没有人

在银行存钱”;

(4) 设f 1(x),, f n (x),是 函数序列,f(x)是一个函数, “对任何ε0

x 0),(b a ∈,都存在N,使当n N ,有| f( x 0)– f n (x)|ε ,则称函数序列{ f n (x)},在

(a,b)区间内敛于f(x)”.

解 (1) 令F (x): x 聪明 M(x):x 是人

于是,命题可表示为:

x ?(M(x) ∧ F (x) )∧?(x ? M(x) → F (x)).

(2) 令R(x,y): x 都有y P(x):x 是人 Q(y):y 是缺点

于是,命题可表示为:

x ?y ?( P(x) → Q(y) ∧ R(x,y))

(3) 令S(x,y):x 存在y M(y):y 是钱 H(x):x 是人 R(x,z): x 得到z

P(z):z 是利息 于是,命题可表示为:

x ?( H(x) →y ?( S(x,y) ∧ M(y)) →z ?( R(x,z) ∧ P(z)))

(3)的结论可表示为:

?z ?P(z) →x ?y ?( H(x) ∧ S(x,y) ∧ M(y)).

(4) 令G(x,y):x 大于y B(x):x 属于(a,b)区间 S( x,n): f 1(x)与f n (x)之差的绝对值 于是,命题可表示为:

x ?ε?( G(x,0) ∧ B(x)

→N ?n ?( G(n,N) →G(ε,S( x,n))). 14 试将下列公式化成等价的前束范式:

(1) x ?F(x) →x ?G (x);

(2) x ?( P(x) →y ?Q(x,y));

(3) x ?(?y ? P(x ,y)

→(z ?Q(z) → R(x))); (4) y x ??((z ?P (x,y,z )∧u ?Q(x,u))→v ?Q(y,v)).

解 (1) x ?F(x) →x ?G (x)= ?x ?F(x) ∨x ?G (x)= x ??F(x) ∨x ?G (x)=x

?(?F(x) ∨ G (x)) (2) x ?(( P(x)

→y ?Q(x,y))= x ?(? P(x) ∨y ?Q(x,y))=x ?y ?(? P(x) ∨ Q(x,y))

。 (3) x ?(?y ? P(x ,y) →(z ?Q(z) → R(x)))

= x ?(y ? P(x ,y) ∨(z ?Q(z)

→ R(x))) =x ?(y ? P(x ,y) ∨(?z ?Q(z) ∨ R(x)))

=x ?(y ? P(x ,y) ∨(z ?(? Q(z))∨ R(x)))

=x ?y ?z ?(P(x ,y) ∨? Q(z))∨ R(x))。

(4) y x ??((z ?P (x,y,z )∧u ?Q(x,u))→v ?Q(y,v))

=y x ??(?(z ?P (x,y,z )∧u ?Q(x,u))∨v ?Q(y,v))

=y x ??(z ?? P (x,y,z )∨u ?? Q(x,u))∨v ?Q(y,v))

=y x ??z ?u ?v ?(?P (x,y,z )∨

?Q(x,u)∨Q(y,v)) 说明 在一阶逻辑中,对任意公式G 中,都存在一个与其等价的前束范式, 一般情况下,其前束范式是不唯一的。这是由于在将G 化成等价的前束范式的过程中, 量词提到公式最左边的顺序不同造成的。但它们彼此是等价的。如x ?y ?(F(x) →G (y )); y ?x ?(F(x) →G (y ))等也是本例(1)的前束范式。

在前束范式的首标中,全称量词的存在量词的排列没有一定的规则,这是前束范 式的不足之处。

微分方程习题及答案

微分方程习题及答案

微分方程习题 §1 基本概念 1. 验证下列各题所给出的隐函数是微分方程的解. (1)y x y y x C y xy x -='-=+-2)2(,22 (2)?'=''=+y 0 222 t -)(,1e y y y x dt 2..已知曲线族,求它相应的微分方程(其中21C , ,C C 均为常数) (一般方法:对曲线簇方程求导,然后消去常数,方程中常数个数决定求导次数.) (1)1) (22=++y C x ; (2)x C x C y 2cos 2sin 21+=. 3.写出下列条件确定的曲线所满足的微分方程。 (1)曲线在()y x , 处切线的斜率等于该点横坐标的平方。 (2)曲线在点P ()y x ,处的法线x 轴的交点为Q,,PQ 为y 轴平分。 (3)曲线上的点P ()y x ,处的切线与y 轴交点为Q , PQ 长度为2,且曲线过点(2,0)。 §2可分离变量与齐次方程

1.求下列微分方程的通解 (1)2211y y x -='-; (2)0tan sec tan sec 22=?+?xdy y ydx x ; (3)23xy xy dx dy =-; (4)0)22()22(=++-++dy dx y y x x y x . 2.求下列微分方程的特解 (1)0 ,02=='=-x y x y e y ; (2)21 ,12==+'=x y y y y x 3. 求下列微分方程的通解 (1))1(ln +='x y y y x ; (2)03)(233=-+dy xy dx y x . 4. 求下列微分方程的特解 (1)1 ,022=-==x y y x xy dx dy ; (2)1 ,02)3(022==+-=x y xydx dy x y . 5. 用适当的变换替换化简方程,并求解下列方程 (1)2)(y x y +='; (2))ln (ln y x y y y x +=+' (3)11 +-='y x y

第七章 微分方程经典例题

第七章 微分方程 例7 有高为1米的半球形容器,水从它的底部小孔流出,小孔横截面积为1平方厘米. 开始时容器内盛满了水, 求水从小孔流出过程中容器里水面的高度h (水面与孔口中心间的距离)随时间t 的变化规律. 解 由力学知识得,水从孔口流出的流量为 62.0dt dV Q ?== 孔口截面面积 重力加速度 ,12cm S = .262.0dt gh dV =∴ ① 设在微小的时间间隔],,[t t t ?+水面的高度由h 降至,h h ?+则,2dh r dV π-= ,200)100(100222h h h r -=--= .)200(2dh h h dV --=∴π ② 比较①和②得: ,262.0)200(2dt gh dh h h =--π 即为未知函数得微分方程. ,)200(262.03dh h h g dt --- =π ,1000==t h ,1015 14 262.05?? = ∴g C π 所求规律为 ).310107(265.45335h h g t +-?= π 例10 求解微分方程 .2222xy y dy y xy x dx -=+- 解 原方程变形为=+--=222 2y xy x xy y dx dy ,1222 ? ?? ??+--??? ??x y x y x y x y 令,x y u =则,dx du x u dx dy +=方程化为,1222u u u u dx du x u +--=+ 分离变量得? ? ????-+--??? ??--112212121u u u u ,x dx du = 两边积分得 ,ln ln ln 2 1 )2ln(23)1ln(C x u u u +=----

常用逻辑用语题型归纳

《常用逻辑用语》 一、判断命题真假 1、下列命题中,真命题是 ( ) A .221,sin cos 222 x x x R ?∈+= B .(0,),sin cos x x x π?∈> C .2,1x R x x ?∈+=- D .(0,),1x x e x ?∈+∞>+ 2、如果命题“)q p ∨?(”为假命题,则( ) A. p,q 均为假命题 B. p,q 均为真命题 C. p,q 中至少有一个为真命题 D. p,q 中至多有一个为真命题 3、有四个关于三角函数的命题: 1p :?x ∈R, 2sin 2x +2cos 2x =12 2p : ?x 、y ∈R, sin(x-y)=sinx-siny 3p : ?x ∈[]0,π,1cos 22 x -=sinx 4p : sinx=cosy ? x+y=2π 其中假命题的是( ) (A )1p ,4p (B )2p ,4p (C )1p ,3p (D )2p ,4p 4、给出下列命题: ①在△ABC 中,若∠A >∠B ,则sin A >sin B ; ②函数y =x 3 在R 上既是奇函数又是增函数; ③函数y =f(x)的图象与直线x =a 至多有一个交点; ④若将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,则得到函数y =sin ? ????2x +π4的图象. 其中正确命题的序号是( ) A .①② B .②③ C .①②③ D .①②④

5、若命题p :圆(x -1)2+(y -2)2 =1被直线x =1平分;q :在△ABC 中,若sin 2A =sin 2B ,则A =B ,则下列结论中正确的是( ) A .“p∨q”为假 B .“p∨q”为真 C .“p∧q”为真 D .以上都不对 6、已知命题p 1:函数y =2x -2-x 在R 上为增函数;p 2:函数y =2x +2-x 在R 上为减函数, 则在命题q 1:p 1∨p 2,q 2:p 1∧p 2,q 3:(?p 1)∨p 2和q 4:p 1∧(?p 2)中,真命题是( ) 7、下列命题中的假命题... 是 ( ) A. ,lg 0x R x ?∈= B. ,tan 1x R x ?∈= C. 3,0x R x ?∈> D. ,20x x R ?∈> 8、下列命题中的假命题是 ( ) A .?x R ∈,120x -> B. ?*x N ∈,2(1)0x -> C .? x R ∈,lg 1x < D. ?x R ∈,tan 2x = 9、有以下四个命题: ①ABC ?中,“A B >”是“sin sin A B >”的充要条件; ②若命题:,sin 1,P x R x ?∈≤则:,sin 1p x R x ??∈>; ③不等式210x x >在()0,+∞上恒成立; ④设有四个函数111332,,,,y x y x y x y x -====其中在()0,+∞上是增函数的函数有3个。 其中真命题的序号 二、判断充分、必要条件

微分方程复习题(1)

常微分方程复习题 一、填空题 1.微分方程0)(22=+-+x y dx dy dx dy n 的阶数是____________. 答:1 2.形如_ 的方程称为齐次方程. 答: )(x y g dx dy = 3.方程04=+''y y 的基本解组是 . 答:cos 2,sin 2x x . 1. 二阶线性齐次微分方程的两个解)(),(21x y x y 为方程的基本解组充分必要条件是 . 答:线性无关(或:它们的朗斯基行列式不等于零) 2. 方程02=+'-''y y y 的基本解组是 . 答:x x x e ,e 3. 若()t ?和()t ψ都是()X A t X ''=的基解矩阵,则()t ?和()t ψ具有的关系是 。 4.一阶微分方程0),(),(=+dy y x N dx y x M 是全微分方程的充分必要条件是 。 5. 方程0),(),(=+dy y x N dx y x M 有只含x 的积分因子的充要条件是 。有只含y 的积分因子的充要条件是 。 6. 一曲线经过原点,且曲线上任意一点()y x ,处 的切线斜率为y x +2,则曲线方程为 。 7. 称为n 阶齐线性微分方程。 8. 常系数非齐线性方程()(1)11()n n x n n m y a y a y a y e P x α--'+++=(其中()m P x 是m 次多项式)中,则方程有形如 的特解。 9. 二阶常系数线性微分方程32x y y y e '''-+=有一个形如 的特解。

10. 微分方程4210y y y ''''''+-=的一般解为 。 9. 微分方程4 230xy y y ''''++=的阶数为 。 10. 若()(0,1,2, ,)i x t i n =为齐次线性方程的n 个线性无关解,则这一齐线性方程的 通解可表为 . 11. 设()x t 为非齐次线性方程的一个特解, ()(0,1,2, ,)i x t i n =是其对应的齐次线性 方程的一个基本解组, 则非齐线性方程的所有解可表为 . 12. 若()(0,1,2, ,)i x t i n =是齐次线性方程()(1)11()()()0 n n n n y a x y a x y a x y --'+++=的n 个解,)(t w 为其朗斯基行列式,则)(t w 满足一阶线性方程 。 答:1()0w a x w '+= 13. 函数 是微分方程02=-'-''y y y 的通解. 14. 方程02=+'-''y y y 的基本解组是 . 15. 常系数方程有四个特征根分别为11,0,1λ=-(二重根),那么该方程有基本解组 . 16. ()Y A x Y '=一定存在一个基解矩阵()x Φ,如果()x ψ是()Y A x Y '=的任一解,那么()x ψ= 。 17.若)(t Φ是()X A t X '=的基解矩阵,则向量函数)(t ?= 是 ()()X A t X F t '=+的满足初始条件0)(0=t ?的解;向量函数)(t ?= 是()()X A t X F t '=+的满足初始条件η?=)(0t 的解。 18. 设12(),()X t X t 分别是方程组1()()X A t X F t '=+,2()()X A t X F t '=+的解,则满足方程12()()()X A t X F t F t '=++的一个解可以为 。 19. 设* X 为非齐次线性方程组()()X A t X F t '=+的一个特解, )(t Φ是其对应的齐次线性方程组()X A t X '=的基解矩阵, 则非齐线性方程组()()X A t X F t '=+的所有解可表为 . 20.方程组()X A t X '=的n 个解12(),(), ,()n X t X t X t 线性无关的充要条件

【习题】第二章一阶微分方程的初等解法

第二章 一阶微分方程的初等解法 x 2-1已知f(x) f(t)dt 1, x 0,试求函数f (x)的一般表达式。 0 x 解 对方程f(x) f (t)dt 1,两边关于x 求导得 x f (x) f (t)dt f 2(x) 0, f (X)丄 f(x) f 2(x) 0 , 分离变量,可求得 代入原方程可得 C 0,从而f(x)的一般表达式为f (x) 评注:本题中常数的确定不能直接通过所给积分方程得到, 确定。 解由导数的定义可得 x(t s) x(t) x (t) lim s 0 s 2 |im x(s) x (t)x(s) s 0 [1 x(t)x(s)]s lim 丄辿型 s 01 x(t)x(s) s 显然可得x(0) 0,故 分离变量,再积分可得 x(t) [1 2 x (t)] !i 叫 x(s) x(0) s x (0) [1 x 2(t)] f(x) 、2(x C)' 1 2x 。 而是需将通解代回原方程来 2-2求具有性质x(t S) x(t) x(s) 1 x(t)x(s) 的函数x(t),已知x (0)存在。

x(t) tan[x(O)t C], 再由x(0) 0,知C 0,从而x(t) ta n[x(0)t]。 评注:本题是函数方程的求解问题,利用导数定义建立微分关系,转化为求解常微分方程的初值问题。 2-3 若M(x,y)x N(x,y)y 0,证明齐次方程M (x, y)dx N(x,y)dy 0 有积分因 1 xM(x,y) yN(x, y) 证方法1用凑微分法求积分因子。 我们有恒等式 M (x, y)dx N (x, y)dy 1 dx dv 2 {(M(x,y)x N(x,v)v)U 寺(M(x,v)x 鱼din (xy), x y 空翌din仝, x y y 所以原方程变为 -{( M (x, y)x N (x, y)y)d ln(xy) (M (x, y)x N (x, y)y)d ln —} 0。 2 y 1 1 M (x, y)x N(x, y)y「x -d ln(xy) d in 0, 2 2 M(x,y)x N(x,y)y y 由于M( x ,y) x N(x, y)y 为零次齐次函数,故它可表成仝的某一函数,记为f (上),M (x,y)x N(x, y)y y y I X MX" N(x,y)y % 巧F(in^), M(x,y)x N(x,y)y y y N (x,y)y)(¥3)} y 用(x,y) 1 M(x,y)x 乘上式两边,得 N(x,y)y

常用逻辑用语高考题集锦

《常用逻辑用语》单元测试 班级:_______ 姓名:_______ 座号:______ 成绩: 一、选择题: (每题5分) 1.(湖南卷2)“12x -<成立”是“(3)0x x -<成立”的( ) A .充分不必要条件 B.必要不充分条件 C .充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 2.(重庆卷2) 设m,n 是整数,则“m,n 均为偶数”是“m+n 是偶数”的( ) (A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件 3.(福建卷2) 设集合A={x |1 x x -<0},B={x |0<x <3},那么“x ∈A ”是“x ∈B ”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 4.(广东卷6)已知命题:p 所有有理数都是实数,命题:q 正数的对数都是负数,则下列命题中为真命题的是( ) A .()p q ?∨ B .p q ∧ C .()()p q ?∧? D .()()p q ?∨? 5.(2009浙江文)“0x >”是“0x ≠”的( )A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 6. (浙江文) “2 1sin =A ”是“A=30o”的( ) (A) 充分而不必要条件 (B) 必要而不充分条件 (C) 充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件 7. (2009江西卷文)下列命题是真命题的为 ( ) A .若11x y =,则x y = B .若21x =,则1x = C .若x y =,=.若x y <,则 22x y < 8. (2009天津卷文)设””是“则“x x x R x ==∈31,的( ) A .充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件 9.对于下列命题: ①,1sin 1x R x ?∈-≤≤,②22,sin cos 1x R x x ?∈+>,下列判断正确的是( ).

微分方程例题选解

微分方程例题选解 1. 求解微分方程3ln (ln )0,|2 x e x xdy y x dx y =+-==。 解:原方程化为 x y x x dx dy 1ln 1=+, 通解为 ?+? ?=-]1[ln 1ln 1C dx e x e y dx x x dx x x ?+=]ln [ln 1C dx x x x ]ln 21[ln 12C x x += 由e x =,23=y ,得1=C ,所求特解为 11 ln ln 2 y x x = +。 2. 求解微分方程22'0x y xy y -+=。 解:令ux y =,u x u y '+=',原方程化为 2 u u u x u -='+, 分离变量得 dx x u du 1 2 =-, 积分得 C x u +=ln 1 , 原方程的通解为 ln x y x C = +。 3. 求解微分方程dy y y x dx xy x )()(3223+=-。 解:此题为全微分方程。下面利用“凑微分”的方法求解。 原方程化为 03 2 2 3 =---dy y ydy x dx xy dx x , 由 dy y ydy x dx xy dx x 3 2 2 3 --- 42222441 )(2141dy dy x dx y dx -+-= )2(41 4224y y x x d --=, 得 0)2(4 224=--y y x x d , 原方程的通解为 C y y x x =--4 2 2 4 2。 注:此题也为齐次方程。 4. 求解微分方程2''1(')y y =+。 解:设y p '=,则dx dp y ='',原方程化为 21p dx dp +=, 分离变量得 dx p dp =+2 1,积分得 1arctan C x p +=, 于是 )tan(1C x p y +==', 积分得通解为 12ln cos()y x C C =-++。 5. 求解微分方程''2'20y y y -+=。 解:特征方程为 0222 =--r r ,特征根为 i r ±=1, 通解为12(cos sin )x y e C x C x =+。

常用逻辑用语测试题(含答案)

常用逻辑用语测试题(答案) 1、一个命题与他们的逆命题、否命题、逆否命题这4个命题中( ) A 、真命题与假命题的个数相同 B 、真命题的个数一定是奇数 C 、真命题的个数一定是偶数 D 、真命题的个数可能是奇数,也可能是偶数 2、下列说法中正确的是( ) A 、一个命题的逆命题为真,则它的逆否命题一定为真 B 、“a b >”与“ a c b c +>+”不等价 C 、“220a b +=,则,a b 全为0”的逆否命题是“若,a b 全不为0, 则220a b +≠” D 、一个命题的否命题为真,则它的逆命题一定为真 3、给出命题:若函数()y f x =是幂函数,则函数()y f x =的图象不过第四象限.在它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是( ) A 、3 B 、2 C 、1 D 、0 4、命题“设a 、b 、c R ∈,若22ac bc >则a b >”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的 个数为( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、3 5、“若x ≠a 且x ≠b,则2()x a b x ab -++≠0”的否命题( ) A 、若x =a 且x =b ,则2()x a b x ab -++=0 B 、若x =a 或x =b ,则2()x a b x ab -++≠0 C 、若x =a 且x =b ,则2()x a b x ab -++≠0 D、若x =a 或x =b ,则2()x a b x ab -++=0 6、“0x >0>”成立的( ) A 、充分不必要条件. B 、必要不充分条件. C 、充要条件. D 、既不充分也不必要条件. 7、“()24x k k Z π π=+∈”是“tan 1x =”成立的 ( ) A 、充分不必要条件. B 、必要不充分条件. C 、充分条件. D 、既不充分也不必要条件. 8、不等式2 230x x --<成立的一个必要不充分条件是( ) A 、-1"和"a b e f

一阶微分方程典型例题

一阶微分方程典型例题 例1 在某一人群中推广新技术是通过其中掌握新技术的人进行的.设该人群的总人数为N ,在0=t 时刻已掌握新技术的人数为0x ,在任意时刻t 已掌握新技术的人数为)(t x (将)(t x 视为连续可微变量),其变化率与已掌握新技术的人数和未掌握新技术人数之积成正比,比例常数0>k ,求)(t x . 解 由题设知未掌握新技术人数为)(t x N ?,且有 )(x N kx dt dx ?=,00x x t == 变量分离后,有 kdt x N x dx =?)(,积分之,kNt kNt ce cNe x +=1,由00x x t ==,求得 0 0x N x c ?= 例2 求2 sin 2sin y x y x y ?=++′的通解. 解:利用三角公式将方程改写为2sin 2cos 2y x y ?=′.当02 sin ≠y 时,用它除方程的两端,得变量分离方程dx x y dy 2cos 22 sin ?=, 积分之,得通积分 2 sin 44tan ln x c y ?=. 对应于02 sin =x ,再加特解 ),2,1,0(2"±±==n n y π. 在变量分离时,这里假设02sin ≠y ,故所求通解中可能会失去使 02 sin =y 的解.因此,如果它们不能含于通解之中的话,还要外加上这种形式的特解. 例3 求微分方程 x xe y y x =+′ 满足条件11==x y 的特解.

解法1 把原方程改写为x e y x y =+′1,它是一阶线性方程,其通解为 ()11()()1()1dx dx p x dx p x dx x x x x y e q x e c e e e dx c x e c x ????∫∫??∫∫??=+=?+=?+?????????? ∫∫ 用1,1==y x 代入,得 1=c ,所以特解为x e x x y x 11+?=. 解法2 原方程等价于x xe xy dx d =)(,积分后,得c e x xy x +?=)1(. 当 1,1==y x 时, 1=c 故所求特解为x e x x y x 11+?=. 例4 求方程 0)cos 2()1(2=?+?dx x xy dy x 满足初始条件 10 ==x y 之特解. 解 将原方程改写为1 cos 1222?=?+x x y x x dx dy . 于是,通解为 ????????+∫?∫=∫??? c dx e x x e y dx x x dx x x 12212221cos 即 1sin 2?+=x c x y , 由01x y ==,得1c =?,故特解为2sin 11 x y x ?=?. 例5 求方程 4y x y dx dy +=的通解. 解 将原方程改写成以 为未知函数的方程 31y x y dx dy =?. 于是,由一阶线性方程的通解公式,得 ?? ????+=????????+∫∫=∫?c y y c dy e y e x dy y dy y 313131 在判断方程的类型时,不能只考虑以y 为因变量的情况.因有些方程在以 x 为因变量时方能为线性方程或伯努利方程,解题时必须全面分析.

常用逻辑用语测试题(含答案)

《常用逻辑用语》单元测试题 一、选择题(共10 小题,每题 5 分,共50 分): 1.命题“梯形的两对角线互相不平分”的形式为() A.p 或q B.p 且q C.非p D.简单命题 2.若命题p:2n-1 是奇数,q:2n+1 是偶数,n Z 则下列说法中正确的是()A.p 或q 为真B.p 且q 为真C.非p 为真D.非q 为假 3.对命题p:A∩=,命题q:A∪=A,下列说法正确的是()A.p 且q 为假B.p 或q C.非p 为真D.非p 为假 4.“至多四个”的否定为() A.至少有四个B.至少有五个C.有四个D.有五个 5.下列存在性命题中,假命题是() 2 A.x∈Z,x -2x- 3= 0B.至少有一个x∈Z,x能被 2 和3 整除 2 是有理数 C.存在两个相交平面垂直于同一条直线D.x∈{x 是无理数},x 6.A、B、C 三个命题,如果A是B 的充要条件, C 是B 的充分不必要条件,则 C 是A 的 () A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件7.下列命题: 2+2 x+1=0 成立;②对任意的x 都有x2+2 x+1=0 成立; ①至少有一个x 使x 2 2 ③对任意的x 都有x +2 x+1=0 不成立;④存在x 使x +2x+1=0 成立; 其中是全称命题的有() A.1 个B.2 个C.3 个D.0 8.全称命题“所有被 5 整除的整数都是奇数”的否定() A .所有被 5 整除的整数都不是奇数 B.所有奇数都不能被 5 整除 C.存在一个被 5 整除的整数不是奇数 D.存在一个奇数,不能被 5 整除 9.使四边形为菱形的充分条件是() A.对角线相等B.对角线互相垂直 C.对角线互相平分D.对角线垂直平分 10.给出命题: 3<1;②x∈Q,使x2=2;③x∈N,有x3>x2;④x∈R,有x2+1>0. ①x∈R,使x 其中的真命题是() A.①④B.②③C.①③D.②④ 二、填空题(共 5 小题,每题 5 分,共25 分): 11.由命题p:“矩形有外接圆”,q:“矩形有内切圆”组成的复合命题“p或q”“p 且q”“非p” 形式的命题中真命题是__________.

【典型例题】 第三章 一阶微分方程的解的存在定理

第三章 一阶微分方程的解的存在定理 例3-1 求方程 22y x dx dy += 满足初始条件0)0(=y 的解的逐次逼近)(),(),(321x y x y x y ,并求出h 的最大值,其中h 的意义同解的存在唯一性定理中的h 。 解 函数2 2 ),(y x y x f +=在整个平面上有意义,则在以原点为中心的任一闭矩形区域 b y a x D ≤≤,:上均满足解的存在唯一性定理的条件,初值问题?????=+=0 )0(22y y x dx dy 的解在],[h h -上存在唯一,其中)(max ),, min(22),(y x M M b a h D y x +==∈。 因为逐次逼近函数序列为 ?-+=x x n n dx x y x f y x y 0 ))(,()(10, 此时,2 200),(,0,0y x y x f y x +===,所以 0)(0=x y , ?=+=x x dx x y x x y 03 2 02 13 )]([)(, | 63 3)]([)(7 032 12 2x x dx x y x x y x +=+=?, ?? +++=+=x x dx x x x x dx x y x x y 0 14 1062 2 223)3969 18929()]([)( 59535 20792633151173x x x x +++=。 现在求h 的最大值。 因为 ),, min(2 2b a b a h += 对任给的正数b a ,,ab b a 22 2 ≥+,上式中,当 b a = 时, 2 2b a b +取得最大值

a ab b 21 2= 。 此时,)21,min()2, min(a a ab b a h ==,当且仅当a a 21 = ,即22==b a 时,h 取得最大值为 2 2 。 评注:本题主要考查对初值问题的解的存在唯一定理及其证明过程的基本思想(逐次逼近方法)的理解。特别地,对其中的b y a x D y x f M M b a h D y x ≤≤==∈,:),,(max ),, min(),(等常数意义的理解和对逐次逼近函数列? -+=x x n n dx x y x f y x y 0 ))(,()(10的构造过程的理 解。 例3-2 证明下列初值问题的解在指定区间上存在且唯一。 1) 2 1 0,0)0(cos 2 2≤ ≤=+='x y x y y ,。 2) 32 2 )2 1 (0,0)0(≤≤=+='x y y x y , 。 | 证 1) 以原点为中心作闭矩形区域1,2 1 :≤≤ y x D 。 易验证2 2 cos ),(x y y x f +=在区域D 上满足解的存在唯一性定理的条件,求得 2cos m ax 22),(=+=∈x y M D y x ,则2 1 )21,21min(==h 。 因此初值问题 ?? ?=+='0 )0(cos 2 2y x y y 的解在]21,21[- 上存在唯一,从而在区间]2 1 ,0[上方程 cos 22, x y y +='满足条件0)0( =y 的解存在唯一。 2) 以原点为中心作闭矩形区域b y a x D ≤≤,:。 易验证x y y x f +=2 ),(在D 上满足解的存在唯一性定理的条件,并求得 22),(m ax b a x y M D y x +=+=∈,

常用逻辑用语典型例题

常用逻辑用语 1.命题及其真假判断 (1)可以判断真假的陈述句为命题、反问句也是命题,但疑问句、祈使句、感叹句都不是命题. [例1] 下列语句哪些是命题,是命题的判断其真假. ①方程x2-2x=0的根是自然数; ②sin(α+β)=sinα+sinβ(α,β是任意角); ③垂直于同一个平面的两个平面平行; ④函数y=12x+1是单调增函数; ⑤非典型肺炎是怎样传染的? ⑥奇数的平方仍是奇数; ⑦好人一生平安! ⑧解方程3x+1=0; ⑨方程3x+1=0只有一个解; ⑩3x+1=0. [解析] ①②③④⑥⑨都是命题,其中①④⑥⑨为真命题. [点评] ⑤是疑问句,⑦是感叹句,⑧是祈使句都不是命题,⑩中由于x的值未给,故无法判断此句的真假,因而不是命题. [误区警示] 含有未知数的等式、不等式,当式子成立与否与未知数的值有关时,它不是命题. (2)复合命题的真假判断是个难点,当直接判断不易着手时,可转为判断它的等价命题——逆否命题,这是一种重要的处理技巧. [例2] 判断命题:“若a+b≠7,则a≠3,且b≠4”的真假. [解析] 其逆否命题为:“若a=3或a=4,则a+b=7”.显然这是一个假命题, ∴原命题为假. 2.四种命题的关系 (1)注意:若p,则q,不能写作“p?q”,因为前者真假未知,而“p?q”是说“若p,则q”是一个真命题. (2)原命题与其逆否命题等价,原命题的逆命题与原命题的否命题也等价.从而四种命题中有两对同真同假. (3)互逆或互否的两个命题不等价,其真假没有联系. [例3] 写出下列各命题的逆命题、否命题和逆否命题,并判定其真假: (1)?n∈N,若n是完全平方数,则∈N; (2)?a,b∈R,如果a=b,则a2=ab; (3)如果x=3或x=7,则(x-3)(x-7)=0; (4)如果a,b都是奇数,则ab必是奇数. (5)对于平面向量a,b,c,若a·b=a·c,则b=c. [解析](1)逆命题:?n∈N,若n∈N,则n是完全平方数.(真) 否命题:?n∈N,若n不是完全平方数,则n?N.(真) 逆否命题:?n∈N,若n?N,则n不是完全平方数.(真) (2)逆命题:?a,b∈R,若a2=ab,则a=b.(假) 否命题:?a,b∈R,若a≠b,则a2≠ab.(假) 逆否命题:?a,b∈R,若a2≠ab,则a≠b.(真)

微分方程习题及答案

微分方程习题 §1 基本概念 1. 验证下列各题所给出的隐函数是微分方程的解. (1)y x y y x C y xy x -='-=+-2)2(,22 (2)?'=''=+y 0 222t -)(,1e y y y x dt 2..已知曲线族,求它相应的微分方程(其中21C , ,C C 均为常数) (一般方法:对曲线簇方程求导,然后消去常数,方程中常数个数决定求导次数.) (1)1)(22=++y C x ; (2)x C x C y 2cos 2sin 21+=. 3.写出下列条件确定的曲线所满足的微分方程。 (1)曲线在()y x , 处切线的斜率等于该点横坐标的平方。 (2)曲线在点P ()y x ,处的法线x 轴的交点为Q,,PQ 为y 轴平分。 (3)曲线上的点P ()y x ,处的切线与y 轴交点为Q , PQ 长度为2,且曲线过点(2,0)。 §2可分离变量与齐次方程 1.求下列微分方程的通解 (1)2211y y x -='-; (2)0tan sec tan sec 22=?+?xdy y ydx x ; (3) 23xy xy dx dy =-; (4)0)22()22 (=++-++dy dx y y x x y x . 2.求下列微分方程的特解 (1)0 ,02=='=-x y x y e y ; (2)2 1 ,12= =+'=x y y y y x

3. 求下列微分方程的通解 (1))1(ln +='x y y y x ; (2)03)(233=-+dy xy dx y x . 4. 求下列微分方程的特解 (1) 1 ,0 22=-==x y y x xy dx dy ; (2)1 ,02)3(0 22==+-=x y xydx dy x y . 5. 用适当的变换替换化简方程,并求解下列方程 (1)2)(y x y +='; (2))ln (ln y x y y y x +=+' (3)11 +-= 'y x y (4)0)1()1(22=++++dy y x xy x dx xy y 6. 求一曲线,使其任意一点的切线与过切点平行于y 轴的直线和x 轴所围城三角形面积等于常数2a . 7. 设质量为m 的物体自由下落,所受空气阻力与速度成正比,并设开始下落时)0(=t 速度为0,求物体速度v 与时间t 的函数关系. 8. 有一种医疗手段,是把示踪染色注射到胰脏里去,以检查其功能.正常胰脏每分钟吸收掉%40染色,现内科医生给某人注射了0.3g 染色,30分钟后剩下0.1g ,试求注射染色后t 分钟时正常胰脏中染色量)(t P 随时间t 变化的规律,此人胰脏是否正常? 9.有一容器内有100L 的盐水,其中含盐10kg ,现以每分钟3L 的速度注入清水,同时又以每分钟2L 的速度将冲淡的盐水排出,问一小时后,容器内尚有多少盐?

高中数学典型例题解析(第一章集合与常用逻辑用语)

第一章 集合与常用逻辑用语 §1.1 集合的概念与运算 一、知识导学 1.集合:一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合. 2.元素:集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元. 3.子集:如果集合A 的任意一个元素都是集合B 的元素(若A a ?则B a ∈),则称 集合A 为集合B 的子集,记为A ?B 或B ?A ;如果A ?B ,并且A ≠B ,这时集合A 称为集合B 的真子集,记为A B 或B A. 4.集合的相等:如果集合A 、B 同时满足A ?B 、B ?A ,则A=B. 5.补集:设A ?S ,由S 中不属于A 的所有元素组成的集合称为S 的子集A 的补集,记 为 A C s . 6.全集:如果集合S 包含所要研究的各个集合,这时S 可以看做一个全集,全集通常 记作U. 7.交集:一般地,由所有属于集合A 且属于B 的元素构成的集合,称为A 与B 的交集, 记作A ?B. 8.并集:一般地,由所有属于集合A 或者属于B 的元素构成的集合,称为A 与B 的并 集,记作A ?B. 9.空集:不含任何元素的集合称为空集,记作Φ. 10.有限集:含有有限个元素的集合称为有限集. 11.无限集:含有无限个元素的集合称为无限集. 12.集合的常用表示方法:列举法、描述法、图示法(Venn 图). 13.常用数集的记法:自然数集记作N ,正整数集记作N +或N *,整数集记作Z ,有理数集记作Q ,实数集记作R . 二、疑难知识导析 1.符号?,,?,,=,表示集合与集合之间的关系,其中“?”包括“”和“=”两种情况,同样“?”包括“”和“=”两种情况.符号∈,?表示元素与集合之间的关系.要注意两类不同符号的区别. 2.在判断给定对象能否构成集合时,特别要注意它的“确定性”,在表示一个集合时,要特别注意它的“互异性”、“无序性”. 3.在集合运算中必须注意组成集合的元素应具备的性质. 4.对由条件给出的集合要明白它所表示的意义,即元素指什么,是什么范围.用集合表示不等式(组)的解集时,要注意分辨是交集还是并集,结合数轴或文氏图的直观性帮助思维判断.空集是任何集合的子集,但因为不好用文氏图形表示,容易被忽视,如在关系式 中,B =Φ易漏掉的情况. 5.若集合中的元素是用坐标形式表示的,要注意满足条件的点构成的图形是什么,用数形结合法解之. 6.若集合中含有参数,须对参数进行分类讨论,讨论时既不重复又不遗漏.

高等数学第九章微分方程试题及答案

第九章 常微分方程 一.变量可分离方程及其推广 1.变量可分离的方程 (1)方程形式: ()()()()0≠=y Q y Q x P dx dy 通解() ()? ?+=C dx x P y Q dy (注:在微分方程求解中,习惯地把不定积分只求出它的一个原函数,而任意 常数另外再加) (2)方程形式:()()()()02211=+dy y N x M dx y N x M 通解()()()() C dy y N y N dx x M x M =+??1221 ()()()0,012≠≠y N x M 2.变量可分离方程的推广形式 (1)齐次方程 ?? ? ??=x y f dx dy 令 u x y =, 则()u f dx du x u dx dy =+= ()c x c x dx u u f du +=+=-?? ||ln 二.一阶线性方程及其推广 1.一阶线性齐次方程 ()0=+y x P dx dy 它也是变量可分离方程,通解()?-=dx x P Ce y ,(c 为任意常数) 2.一阶线性非齐次方程 ()()x Q y x P dx dy =+ 用常数变易法可求出通解公式 令()()?-=dx x P e x C y 代入方程求出()x C 则得 ()()()[] ?+=??-C dx e x Q e y dx x P dx x P 3.伯努利方程 ()()()1,0≠=+ααy x Q y x P dx dy 令α-=1y z 把原方程化为()()()()x Q z x P dx dz αα-=-+11 再按照一阶线性非齐次方程求解。 4.方程: ()()x y P y Q dx dy -=1可化为()()y Q x y P dy dx =+ 以y 为自变量,x 为未知函数 再按照一阶线性非齐次方程求解。 三、可降阶的高阶微分方程

微分方程例题选解演示教学

微分方程例题选解

微分方程例题选解 1. 求解微分方程3ln (ln )0,|2x e x xdy y x dx y =+-== 。 解:原方程化为 x y x x dx dy 1ln 1=+, 通解为 ?+??=-]1[ln 1ln 1C dx e x e y dx x x dx x x ?+=]ln [ln 1C dx x x x ]ln 2 1[ln 12C x x += 由e x =,23=y ,得1=C ,所求特解为 11ln ln 2 y x x =+。 2. 求解微分方程22'0x y xy y -+=。 解:令ux y =,u x u y '+=',原方程化为 2u u u x u -='+, 分离变量得 dx x u du 12=-, 积分得 C x u +=ln 1, 原方程的通解为 ln x y x C =+。 3. 求解微分方程dy y y x dx xy x )()(3223+=-。 解:此题为全微分方程。下面利用“凑微分”的方法求解。 原方程化为 03223=---dy y ydy x dx xy dx x , 由 dy y ydy x dx xy dx x 3223--- 4222244 1)(2141dy dy x dx y dx -+-= )2(4 14224y y x x d --=, 得 0)2(4224=--y y x x d , 原方程的通解为 C y y x x =--42242。 注:此题也为齐次方程。 4. 求解微分方程2''1(')y y =+。 解:设y p '=,则dx dp y ='',原方程化为 21p dx dp +=, 分离变量得 dx p dp =+2 1,积分得 1arctan C x p +=, 于是 )tan(1C x p y +==', 积分得通解为 12ln cos()y x C C =-++。 5. 求解微分方程''2'20y y y -+=。 解:特征方程为 0222=--r r ,特征根为 i r ±=1,

高考题汇总—常用逻辑用语

2016年高考数学文试题分类汇编—常用逻辑用语 1、(2016年山东高考)已知直线a ,b 分别在两个不同的平面α,b 内,则“直线a 和直线b 相交”是“平面α和平面b 相交”的 (A )充分不必要条件(B )必要不充分条件(C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件 2、(2016年上海高考)设R a ∈,则“1>a ”是“12>a ”的( ) (A )充分非必要条件(B )必要非充分条件(C )充要条件(D )既非充分也非必要条件 4、(2016年四川高考)设p:实数x ,y 满足x>1且y>1,q: 实数x ,y 满足x+y>2,则p 是q 的 (A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件 (C) 充要条件 (D) 既不充分也不必要条件 5、(2016年天津高考)设0>x ,R y ∈,则“y x >”是“||y x >”的( ) (A )充要条件 (B )充分而不必要条件(C )必要而不充分条件(D )既不充分也不必要条件 6、(2016年浙江高考)已知函数f (x )=x 2+bx ,则“b <0”是“f (f (x ))的最小值与f (x )的最小值相等”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 2016年高考数学理试题分类汇编—常用逻辑用语 1、(北京理数4).设a r ,b r 是向量,则“||||a b =r r ”是“||||a b a b +=-r r r r ”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 2、(山东文理数6)已知直线a ,b 分别在两个不同的平面α,β内.则“直线a 和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”的 (A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件 (C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件 3、(上海文理数15)设R a ∈,则“1>a ”是“12>a ”的( ) (A )充分非必要条件 (B )必要非充分条件(C )充要条件 (D )既非充分也非必要条件 4、(四川理数7)设p :实数x ,y 满足(x –1)2–(y –1)2≤2,q :实数x ,y 满足1,1,1,y x y x y ≥-??≥-??≤? 则p 是q 的 (A )必要不充分条件 (B )充分不必要条件 (C )充要条件(D )既不充分也不必要条件 5、(四川文数5) 设p:实数x ,y 满足x>1且y>1,q: 实数x ,y 满足x+y>2,则p 是q 的 (A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件 (C) 充要条件 (D) 既不充分也不必要条件 6、(天津理数)设{a n }是首项为正数的等比数列,公比为q ,则“q <0”是“对任意的正整数n ,a 2n ?1+a 2n <0”的( )

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