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2017年武汉大学物理科学与技术学院601高等数学(理学)考研题库

  摘要

一、解答题

1. 求下列伯努利方程的通解

【答案】(1)将原方程改写成且原方程化为

其中故即

为所求通解。

故原方程的通解为

或写成

(3)将原方程改写成

,并令

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,并令

(2)将原方程改写

则且原方程化

于是原方程化为

即为所求通解。

并令

(4)将原方程改写成且原方程化为

故原方程的通解为(5)原方程可写成且原方程化为

令z=y, 则

-2

故原方程通解为

或写成

2. 质量为1g (克)的质点受外力作用作直线运动,这外力和时间成正比,和质点运动的速度成

2

反比,在t=10s时,速度等于50cm/s外力为4g ·cm/s,问从运动开始经过了一分钟后的速度是多

少?

【答案】设在时刻t ,质点运动速度为v=v(t )。据题设条件,

有m=1, t=10, v=50, f=4,

代入条件:t=10, v=50, 得c=500,于是有特解当t=60(s )时,

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,且由,积分

,故有微分方

程,分离变

量,

3. 如果某国人口增长的速率为u (t ),那么

【答案】

表示什么?

表示该国在[T1,T 2]时间段内增加的人口总量。

4. 镭的衰变有如下的规律:镭的衰变速度与它的现存量R 成正比. 由经验材料得知,镭经过1 600年后,只余原始量R 0的一半. 试求镭的存量R 与时间t 的函数关系.

【答案】设在时刻t ,镭的存量为

,即

,将t=1600,

,代入上式,得

,即

,由题设条件知,

,即

积分得

R=R0,因t=0时,故C=R0,所以

5. 已知函数

满足

,且,求曲线所成

的图形绕直线y=-1旋转所成的旋转体的体积。

【答案】由于函数连续函数;又

故知令

,可得

,得到

;且当y=-1时,x 1=1,x 2=2;则曲线

6. 一曲线通过点(2,3),它在两坐标轴问的任一切线线段均被切点所平分,求这曲线方程.

,切点为(z ,y ). 依条件,切线在59轴与Y 轴上的截距分【答案】设曲线方程为y=y(x )别为2x 与2y ,于是切线的斜率

积分得代入初始条件

7. 求下列微分方程的通解:

(1)(2)(3)(4)(5)(6)

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满足

,故,其中C (x )为待定的

成的图形绕直线y=-1旋转所成的旋转体的体积为

,分离变量得

,即

得C=6。故曲线方程为xy=6。