2017年武汉大学高等数学(理学)(同等学力加试)复试仿真模拟三套题
● 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. 求下列各微分方程满足所给初始条件的特解
【答案】(1
)将原方程写成此得离变量,得
代入初始条件:
积分得
两边平方,得
因而特解可表示为
(2)令入初始条
件
代入初始条件
(3)因
并由初始条件x=1,
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,即微分
,两端乘以
得
,
得
故有
即由分
代入初始条件:x=1, y=1,得C=±1,
于是有由于在点x=1处,y=1, 故在x=1的某邻域内y>0,
则
,原方程化为
得
从而
有
得
,故所求特解为故积分得
分离变量即
即
积分得
代
又积分
得
又因x=1时,故积分得
又因x=1时,y=0, 故再积分得
(4
)在原方程两端同乘以
入初始条件:
得
代入初始条件:x=0, y=0,
得
(5)在原方程两端同乘以入初始条件
分
得
代入初始条件:(6
)令
则
得
得从而有
得
于是得特解
分离变量,
得即
积分
或写成
由初始条
又分离变量,
得
得
即并由于
,
故取
积分得
代
分离变量后积
得
得
从而有
于是得特
解
即
即
积分得
分离变量后积分
代即
原方程变为
得
件:y=0, p=0, 积
分
由初始条件
:
,即
3. 计算下列三重积分:
。
,其
中所围立体。
为
由
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,其中
体。
为由所围立
,其中
体。
【答案】(1)由于积分区域为
关于
为由所围立
平面对称,
则令
,
,则
(2)积分区域可分为两部分,利用球面坐标得
(3)积分区域关于平面对称,则令是在第一象限的部分,则
(4)积分区域为图中所围立体,则
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