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2017年宁夏大学专业综合(数学、材料力学)之高等数学考研复试核心题库

  摘要

一、解答题

1. 已知函数f (x )满足方程

(1)求表达式f (x ) (2)求曲线的拐点

【答案】(1)特征方程

的通解

为可知

(2)曲线方程为

故则

号。

可知

知曲

线 2. 设二阶导数且

(1)

;(2)

是由方程。

,两边同时微分得

,则

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特征根

齐次微分方

为了说明

是唯一的解,

我们来讨论

可知

和时的符时

的唯一解,同时,由上述讨论可

在x=0左右两边的凹凸性相反,可知(0,0)点是曲

线

唯一的拐点。

所确定的函数,其中

具有

【答案】(1)由方程

(2)由(1)可得,

3. 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 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

2

,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,

两端积分,得

于是

代入

,即得

,代入h=0时得流完所需时间t ≈10

,代入初始条件:t=0,h=0,得

(s )。

4. 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

2

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,

二、计算题

5. 求图中各画斜线部分的面积:

【答案】(1)解方程组得到交点坐标为(0, 0)和(1, 1)。

如果取x 为积分变量,则z 的变化范围为[0, 1],相应于[0, 1]上任一小区间[x,x+dx]的窄条面积近似于高为

、底为dx 的窄矩形的面积,因此有

如果取y 为积分变量,则y 的变化范围为[0, 1],相应于[0, 1]上任一小区间[y,y+dy]的窄条面积近似于高为dy 、宽为y-y 的的窄矩形面积,因此有

2

(2)取x 为积分变量,则易知x 的变化范围为[0,l],相应于[0,l]上的任一小区间[x,x+dx]

x

的窄条面积 近似于高为e-e 、底为dx 的窄矩形的面积,因此有

如果取y 为积分变量,则易知y 的变化范围为[l,e],相应于[l,e]上的任一小区间[y,y+dy]的窄条面积 近似于高为dy 宽为lny 的窄矩形的面积,因此有

(3)解方程组

得到交点坐标为(-3,-6)和(1,2)。

如果取x 为积分变量,则x 的变化范围为[-3,l],相应于[-3,1]上的任一小区间[x,x+dx]的

22

窄条面积近 似于高为(3-x )-2x=-x-2x+3、底为dx 的窄矩形的面积,因此有

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