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2016年武汉大学物理科学与技术学院高等数学(理学)(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 设有一半径为R 、中心角为φ的圆弧形细棒,其线密度为常数μ。在圆心处有一质量为m 的质点M ,试求这细棒对质点M 的引力。

【答案】如图建立坐标系,则相应小区间[θ,θ+dθ]的弧长为直方向引力分量为0,水平方向的引力分量为

故所求引力大小为

,方向为M 指向圆弧的中心。

,根据对称性可知所求的铅

2. 设函数f (x )和g (x )可导,且

【答案】

3. 利用极坐标计算下列各题:

(1)(2)内的闭区域;

(3

,其中D 是由圆

所围成的在第一象限内的闭区域。

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,试求函数的导数。

,其中D 是由圆周

,其中D 是由圆周

所围成的闭区域;

及坐标轴所围成的在第一象限

及直

线

【答案】(1)在极坐标系中,积分区域,于是

(2)在极坐标系中,积分区域,于是

(3)在极坐标系中,积分区域

,于是

4. 设

【答案】

5. 在摆线

上求分摆线第一拱成1:3的点的坐标。

,试按定义求

【答案】对应于摆线第一拱的参数t 的范围为[0, 2π],参数t 在范围[0,t 0]时摆线的长度为

当t 0=2π时,长度为8a ,故所求点对应的参数t 0满足到点的坐标为

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,解得,从而得

6. 单调函数的导函数是否必为单调函数? 研究下面这个例子:

【答案】单调函数的导函数不一定是单调函数。例如函数

,

在任何有限区间内只有有限个零点。因此函数f (x )在

内却不是单调函数。

内为单调增加函

数。但它的导函数

,

由于

二、证明题

7. 若

,证明

,并举例说明:如果数列,所以

, 故

但由

例如,考虑数列

8. (1)证明:把质量为m 的物体从地球表面升高到h 处所作的功是上的重力加速度,R 是地球的半径:

(2)一个人造地球卫星的质量为173kg ,在高于地面630km 处进人轨道. 问把这个卫星从地面送到630 km 的高空处,克服地球引力要作多少功? 已知g=9.8m/s,地球半径R=6370 km。

2

有极限,但数列 未必有极限。,从而

【答案】因

为, ,但

,当n>N时,

,并不能推得

,虽然

没有极限。

,其中g 是地面

【答案】(1)质量为m 的物体与地球中心相聚2时,引力为因此有

,从而做的功为

(2)作的功为

,根据条件,

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