2017年湖南师范大学高等数学之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 的物体,在空中由静止开始下落,如果空气阻力为R=cv(其中C 为常数,v 为物体运动的速度,试求物体下落的距离s 与时间t 的函数关系。)
【答案】根据牛顿第二定律,
有关系式
方程成
为
得
于是
有
代入初始条件
积分
得
,得
得
并依据题设条件,
得初值问题
分离变量后积分
代入初始条
件
故所求特解(即下落的距离与时间的关系)为
2. 计算二重积分大整数。
【答案】将正方形区域D
用三条直线
。如图所示。
分成四个区域:
,其中
,
表示不超过
的最
即
故
3. 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
,故速度与时间的关系为
满足
求f (u )的表达式。
即
4. 设函数f (u )具有二阶连续导数,则
若
【答案】设
则
由条件
非齐次方程,对应齐次方程的通解为:
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
的表达式为
可知,这是一个二阶常用系数线性
为任意常数。
其中
代入,可得
为为任意常数。
二、计算题
5. 利用极坐标计算下列各题:
(1)(2)内的闭区域;
(3
)
,其中D 是由圆
周
所围成的在第一象限内的闭区域。
【答案】(1)在极坐标系中,积分区域
,于是
(2)在极坐标系中,积分区域
,于是
及直
线
,其中D 是由圆周
,其中D 是由圆周
所围成的闭区域;
及坐标轴所围成的在第一象限
(3)在极坐标系中,积分区域
,于是