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2017年济南大学数学科学学院881高等代数考研强化模拟题

  摘要

一、计算题

1. 设a ,b ,c 为单位向量,且满足a +b +c=0,求a ·b +b ·c +c ·a.

【答案】已知∣a ∣=∣b ∣=∣c ∣=1,a +b +c=0,故(a +b +c )(a +b +c )=0.即

·

因此

2. 设有一圆板占有平面闭区域的温度是

【答案】解方程组

。该圆板被加热,以致在点

,求该圆板的最热点和最冷点。

求得驻点在边界

上,有

当比较

3. 含有未知函数的导数的方程称为微分方程, 例如方程为已知函数。如果函数

, 其中

f x )为未知函数的导数, (

就称为这

时,有边界上的最大值及

的值知,最热点在

时,有边界上的最小值

,最冷点在

代入微分方程, 使微分方程成为恒等式, 那么函数

个微分方程的解。求下列微分方程满足所给条件

【答案】

由, 得, 于是所求的解为

由由

, 得, 得

, 于是所求的解为

4. 设Z 轴与重力的方向一致,求质量为m 的质点从位置(x 1,y l ,z 1)沿直线移到(x 2,y 2,z 2)时重力所作的功。

,质点移动的直线路径L 的方程为

【答案】重力F=(0,0,mg )

于是

5. 设有一半径为R 、中心角为φ的圆弧形细棒,其线密度为常数μ。在圆心处有一质量为m 的质点M ,试求这细棒对质点M 的引力。

【答案】如图建立坐标系,则相应小区间[θ,θ+dθ]的弧长为直方向引力分量为0,水平方向的引力分量为

故所求引力大小为

,方向为M 指向圆弧的中心。

,根据对称性可知所求的铅

6. 求函数

【答案】解方程组

的极值。

求得驻点又

由判定极值的充分条件知,在点

处,函数取得极小值

5.

求函数

答:条件由

在适合附加条件

可表示成,得

下的极大值。 ,代入。又

由一元函数取得极值的充分条件知,

为极大值点,极大值为

7. 设有一长度为1,线密度为μ的均匀细直棒,在与棒的一端垂直距离为a 单位处有一质量为m 的质点M ,试求这细棒对质点M 的引力。

【答案】如图设立坐标系,取y 为积分变量,则Y 的变化范围为[0, 1],对应小区间[y, y+dy]与质点M 的引力大小的近似值为轴方向的分量分别为

因此

,则问题化为求的极大值。

,其中,把该力分解,得到x 轴、y