2017年中国农业大学高等数学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、解答题
1. 设有一质量为m 的质点作直线运动,从速度等于零的时刻起,有一个与运动方向一致、大小与时间成正 比(比例系数为k l )的力作用于它,此外还受一与速度成正比(比例系数为k 2)的阻力作用. 求质点运动的速 度与时间的函数关系.
【答案】依题意,有将方程改写成
,则
由t=0, v=0得
2. 设函数f (x )在区间[a, b]上连续,且f (x )≥0,那么
【答案】
在几何上表示什么?
,故速度与时间的关系为
即
表示xOy 面上,由曲线y=f(x ), x=a, x=b以及x 轴所围成的图形绕x
轴旋转一周而得到的旋转体的体积。
3. 设函数f (u )具有二阶连续导数,则
若
【答案】设
则
满足
求f (u )的表达式。
由条件
非齐次方程,对应齐次方程的通解为:
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可知,这是一个二阶常用系数线性
其中
对应非齐次方程特解可求得为故非齐次方程的通解为将初始条件故
4. 若函数
恒满足关系式
的表达式为
为任意常数。
其中
代入,可得
就称为k 次齐次函数,
为为任意常数。
验证k 次齐次函数满足关系式
其中f 存在一阶连续偏导数。 【答案】为简化计算,可令两边同时对t 求导,得
则上式对一切实数t 都成立。令
,得
。
,则
,
二、计算题
5. 求由曲面
【答案】由区域为
(图)
所求立体的体积等于两个曲顶柱体体积的差
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及所围成的立体的体积。 消去Z ,得
,故所求立体在
面上的投影
图
6. 求球体r ≤a 位于锥面
和
之间的部分的体积。
为立体所占的空间区域,有
7. 求由摆线x=a(t-sint ),y=a(1-cost )的一拱(0≤t ≤2π)与横轴所围成的图形的面积.
,则所求面【答案】以x 为积分变量,则x 的变化范围为[0,2πa],设摆线上的点为(x ,y )积为
,再根据参数方程换元,令x=a(t-sint ),则y=a(1-cost ),因此有
8. 由y=8, x=2, y=0所围成的图形,分别绕x 轴及y 轴旋转,计算所得旋转体体积。
【答案】(1)图形绕x 轴旋转,该体积为Y 轴所得的立体)减去由曲线
;
(2)图形绕y 轴旋转,则该立体可看作圆柱体(即由x=2,y=8,x=0,y=0所围成的图形绕
,y=8,x=0所围成的图形绕y 轴所得的立体,因此体积为
【答案】用球面坐标计算,记
三、证明题
9. 已知a=
【答案】因为
,b=
,c=
,试利用行列式的性质证明(a ×
b ) ·c=(b ×c ) ·a=(c ×a ) ·b
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