问答题 已知
问答题 求这个方程和它的通解;
【正确答案】由线性方程解的叠加原理[*]
[*]
均是相应的齐次方程的解,它们是线性无关的.于是相应的特征方程为
(λ+2)2=0,即λ2+4λ+4=0.
原方程为 y"+4y'+4y=f(x). ①
由于y*(x)=xe-x是它的特解,求导得
y*'(x)=e-x(1-x),y*"(x)=e-x(x-2).
代入方程①得e-x(x-2)+4e-x(1-x)+4xe-x=f(x)
[*] f(x)=(x+2)e-x
[*]原方程为y"+4y'+4y=(x+2)e-x,其通解为
y=C1e-2x+C2xe-2x+xe-x,其中C1,C2为[*]常数.
【答案解析】
问答题 设y=y(x)是该方程满足y(0)=0,y'(0)=0的特解,求
【正确答案】[*]C1,C2,方程的[*]解y(x)均有
[*]
不必由初值来定C1,C2,直接将方程两边积分得
[*]
【答案解析】
问答题 设连续函数f(x)满足,求
【正确答案】因为[*]f(y)f(y-x)dy,所以在[0,1]上积分上式可得 [*] 将累次积分表成二重积分后交换积分顺序,可得 [*] (其中D如图) [*] 再对内层积分作变量替换并凑微分可得 [*] 故[*]解得I=2.
【答案解析】
问答题 设u=u(x,y)由方程组 确定,其中φ(υ),ψ(υ)有连续的二阶导数且yφ"(υ)+ψ"(υ)≠0,求证:
【正确答案】这是由两个方程式构成的方程组,有4个变量:x,y,u,υ.按题意x,y为自变量,而u,υ均为x,y的函数:u=u(z,y),υ=υ(x,y). 将第一个方程两边分别对x,y求偏导数,并利用第二个方程得 [*] 进一步求得 [*] 由条件知[*]均连续[*]于是 [*] 因此[*]
【答案解析】
问答题 设函数
计算二重积分
【正确答案】记D1={(x,y)|x2+y2≥1,x2+y2≤2y,x>0},如图,则
[*]
[*]
作极坐标变换求此二重积分.因方程x2+y2=1,x2+y2=2y对应的极坐标方程分别为r=1,r=2sinθ,解此方程组,得2sinθ=1,θ=[*].于是D1的极坐标表示:
[*]
【答案解析】