2017年武汉大学资源与环境科学学院602高等数学(理学)考研仿真模拟题
● 摘要
一、解答题
1. 求下列微分方程的通解
(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)
【答案】(1)原方程为两端积分得即
,故通解为
(2)原方程可写
成
。
(3)原方程
为
即为原方程的通解。
(4)原方程可写
成
,即
(5)原方程分离变量,
得
,可写成
为
(6)原方程分离变量,得
,两端积分
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,分离变量得
,即
。 ,积分
得
,即通解
为
,
,分离变量
得,两端积分
得
,分离变量
得是原方程的通解。
,两端积分
,,即
;两端积
分
,
得
,故原方程的通解,得
可写成(7)原方程为
即
故原方程的通解为(8)原方程分离变量,得
即
故原方程的通解为(9)原方程分离变量,得
故原方程的通解为(10)原方程分离变量,得
或写成
,分离变量,得
,
或写成
,两端积分,得
, 两端积分,得
,两端积分,得
即或写成,故原方程的通解为。
2. 用微分方程表示一物理命题:某种气体的气压P 对于温度T 的变化率与气压成正比,与温度的平方成反比。
【答案】因 3. 设
【答案】在算不方便,故令
,其中f 为可微函数,求
。
与P 成正比,与T 成反比,若比例系数为k ,则有
2
。
中,由于函数f 不是以单独一个字母作为自变量,从而造成计,得
,故
则
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4. 设有一个由电阻R=10Ω、电感L=2H(亨)和电源电压E=20sin 5tV (伏)串联组成的电路. 开关K 合上后,电路中有电流通过. 求电流i 与时间t 的函数关系.
【答案】依题意,有
,即
其中,记
,则
故
于是
代入初始条件t=0, i=0, 得C=1, 故电流i 与时间t 的关系为
按波动学的习惯,可写成
5. 试求
的经过点M (0, 1)且在此点与直线
相切的积分曲线。
【答案】由于直线
在(0, 1)处的切线斜率为,依题设知,
所求积分曲线是初值问题的解。
由
再积分,
得
6. 在下列各题中,确定函数关系式中所含的参数,使函数满足所给的初始条件:
(1)(2)(3)
【答案】(1)由(2)由
,故
(3)由
得得
,将
及
代入以上两式,得
=5,将x=0,y=5代入函数关系中,得c=-25,即
,将x=0,y=0及
。
代入以上两式,
得
积分
得
,代入x=0, y=1,
得
代入x=0
,
得
,即
有
于是所求积分曲线的方程为
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