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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

(3)原方程

即为原方程的通解。

(4)原方程可写

,即

(5)原方程分离变量,

,可写成

(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

,即通解

,分离变量

得,两端积分

,分离变量

得是原方程的通解。

,两端积分

,,即

;两端积

,故原方程的通解,得

可写成(7)原方程为

故原方程的通解为(8)原方程分离变量,得

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

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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

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。

再积分,

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

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,

积分

,代入x=0, y=1,

代入x=0

,

,即

于是所求积分曲线的方程为

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