2017年武汉大学基础医学院603高等数学(理学)考研强化模拟题
● 摘要
一、解答题
1. 写出由下列条件确定的曲线所满足的微分方程:
(l )曲线在点(x ,y )处的切线的斜率等于该点横坐标的平方;
(2)曲线上点P (x ,y )处的法线与z 轴的交点为Q ,且线段PQ 被y 轴平分.
,它在点(x ,y )处的切线斜率为y ',依条件,有y '【答案】(l )设曲线方程为y=y(x )=x2此为曲线方程所满足的微分方程.
,
故该点处法线斜率为(2)设曲线方程为y=y(x ). 因它在点P (x ,y )处的切线斜率为y '.
,于是有由条件知PQ 之中点位于Y 轴上,故点Q 的坐标是(-x ,0)方程为
2. 设又
【答案】由
,其中,求函数值
可得
由对称性可知
又
,则
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,即微分
,。
二阶可导,,
则又
,故
,则
。
,故
则
。
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
4. 设曲线L 的方程为
(1)求L 的弧长。
(2)设D 是由曲线L ,直线x=1,x=e及x 轴所围平面图形,求D 的形心的横坐标。 【答案】(1
)
。
,故速度与时间的关系为
即
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(2)
5. 小船从河边点0处出发驶向对岸(两岸为平行直线)。设船速为a ,船行方向始终与河岸垂直,又设河宽为h ,河中任一点处的水流速度与该点到两岸距离的乘积成正比(比例系数为k ). 求小船的航行路线.
图
【答案】设小船的航行路线为C :
则在时刻t ,
小船的实际航行速度为速;
为小船的主动速度.
,故有
由于小船航行路线的切线方向就是小船的实际速度方向(如图)
分离变量,得
,代入3x=0,y=0,得C=0,故小船航行的路线的方程为
由于小船始发于点(0,0)
6. 设求
。
【答案】综合题中所给条件,可得
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,
其中为水的流
,积分得
,其中f 有一阶连续偏导数,
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