2017年广西民族大学高等数学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、解答题
1. 有一盛满了水的圆锥形漏斗,高为10cm ,顶角为60°,漏斗下面有面积为0.5cm 2的孔,求水面高度变化的规律及流完所需的时间。
【答案】水从孔口流出的流量Q 是单位时间内流出孔口的水的体积,即又从力学知道,为水面到孔口的高度。于是有
(1)设在时刻t ,水面高度为
。
,其中0.62为流量系数。S 为孔口截面积,g 为重力加速度,h
,即,从图中可见,
,于是在时间间隔[t, t+dt]
内漏斗流出的水的体积,即水体积的改变量
(2
)得微分方程
,
并有初始条件
。由微分方程分离变量,
得
图
两端积分,得
于是
代入(s )。
2. 验证形如程,并求其通解。
【答案】由
即
得
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,代入初始条件:t=0,h=0,得
,即得,代入h=0时得流完所需时间t ≈10
的微分方程,可经变量代换v=xy化为可分离变量的方
又原方程改写
成
,可分离变量得
积分得
,代入
,并
将
后,便是原方程的通解。
, 对于
代入上式,
有
3. 设有连结点O (0,0)和A (1, 1)的一段向上凸的曲线弧曲线弧
与直线段
所围成图形的面积为x ,求曲线弧
2
,上任一点P (x , y )
的方程。
【答案】设曲线弧的方程为y=y(x ) 依题意,有
上式两端对x 求导
,
,则微分方程成为
,积分得。
,
即得微分方程
,因
,故有
二阶可导,
,
,
令
,
有
。
,故1=C。于是得曲线弧的方程又因曲线过点A (1, 1)
4. 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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则又
,故
,则
。
,故
则
。
二、计算题
5. 当
时,
,问x 等于多少,可使得当
,要使
时,就有
,其
中,
其中
何意义说明柱体位于
与
之间的关系。
、顶为曲面:的曲顶柱体
。由此可知
的曲顶
的体积(图). 由于
分成四个
表示底为
、顶为曲面
:
。
;
又
。试利用二重积分的几时,,只要
,即
,
【答案】因为取
,则当
6.
设
【答案】解法一:由二重积分的几何意义知,表示底为的体积; 上方的曲面:
关于yoz 面和zox 面均对称,故yoz 面和zox 面将
等积的部分,其中位于第一卦限的部分即为
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