数理方程练习题.
数理方程习题全解
93
2k 1 j sin 2k 1 = 2 cos 4 4
k 0,1,2,3
1 1 k 0 ： z1 2 cos j sin 2 j 1 j 4 4 2 2 3 3 1 1 k 1 ： z2 2 cos j sin 2 j 1 j 4 4 2 2 5 5 1 1 k 2 ： z3 2 cos j sin 2 j 1 j 4 4 2 2 7 7 1 1 k 3 ： z4 2 cos j sin 2 j 1 j 4 4 2 2
3 8
k k 2 8 cos j sin 2 16 2 16
3 3 8 3
k 0,1,2,3
7 7 2 cos j sin ， 2 8 cos j sin ， 16 16 16 16 9 15 15 9 2 cos j sin ， 2 8 cos j sin ； 16 16 16 16
1 3 5 5 （2） j sin cos j sin 2 2 j cos 3 3 3 3 1 3 j 2 2
4
cos j sin 4 4
4
2
cos j sin 1 j 3 5 5 cos j sin 3 3
数理方程练习题(1)
一、填空题1．二阶线性偏微分方程xx xy yy x y Au Bu C u D u Eu Fu G +++++=（其中各系数均为x 和y 的函数）在某一区域的性质由式子：24B AC -的取值情况决定，取值为正对应的是（ 双曲 ）型，取值为负对应的是（ 椭圆）型，取值为零对应的是（ 抛物 ）型。
2．在实际中广泛应用的三个典型的数学物理方程：第一个叫（ 弦自由横振动 ），表达式为（2tt xx u a B u =），属于（双曲）型； 第二个叫（ 热传导 ），表达式为（ 2t xx u a B u =），属于（ 椭圆 ）型； 第三个叫（拉普拉斯方程和泊松方程），表达式为（0x x y yu u+=，(,)xx yy u u x y ρ+=-），属于（椭圆）型；二、选择题1．下列泛定方程中，属于非线性方程的是［ B ］(A) 260t xx u u xt u ++=； (B) sin i t tt xx u u u e ω-+=； (C) ()220y xxxxy u x yuu +++=； (D) 340t x xx u u u ++=；2. 下列泛定方程中，肯定属于椭圆型的是［ D ］(A)0xx yy u xyu +=； (B) 22x xx xy yy x u xyu y u e -+=；(C)0xx xy yy u u xu +-=； (D)()()()22sin sin 2cos xx xy yy x u x u x u x ++=； 3. 定解问题()()()()()()2,0,00,,0,0,,0tt xx x x t u a u t x lu t u l t u x x u x xϕφ⎧=><<⎪==⎨⎪==⎩的形式解可写成［ D ］(A) ()01,coscos2n n a n at n x u x t a ll ππ∞==+∑(B) ()001,coscosn n n at n x u x t a b t a llππ∞==++∑(C) ()0,cos sin cos n nn n at n at n x u x t a b l l l πππ∞=⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦∑(D) ()001,cos sin cos n n n n at n at n xu x t a b t a b l llπππ∞=⎡⎤=+++⎢⎥⎣⎦∑ 4. 若非齐次边界条件为12(0,)(),(,)()x u t t u l t t μμ==，则辅助函数可取［C ］ (A) ()()12(,)W x t t x t μμ=+； (B) ()()21(,)W x t t x t μμ=+； (C) ()()()12(,)W x t x l t t μμ=-+； (D) ()()()21(,)W x t x l t t μμ=-+；三、求解下列问题（1）2,0,tt xx u a u t x =>-∞<<∞ ，其中a 为常数。
数理方程30题
u(x,t) = cos at sin x
注记：如果用系数计算公式
∫ ∫ Cn
=
2 L
L sin(ξ ) sin(nξ )dξ
0
， Dn
=
2 nπa
L 0 × sin(nξ )dξ ，（n=1，2，……）
0
会得出同样结论。
例 8．用分离变量法求解双曲型方程初边值问题
⎧u ⎪⎪⎨u
[Cn
n=1
cos
nπ L
t
+
Dn
sin
nπ L
t]sin
nπ L
x
利用初值条件，得
∑ ∑ ∞ Cn
n=0
sin
nπ L
x
=
x(L −
x) ， π L
∞
nDn
n=0
sin
nπ L
x
=
0
为计算系数，首先令ϕ(x) = x(L − x) ，显然ϕ(0) = 0,ϕ(L) = 0 ，且
ϕ′(x) = L − 2x ，ϕ′′(x) = −2
x x
+ +
C1 C2
⎡ ∂ξ
构造变换：
⎧ξ ⎩⎨η
= =
2 sin 4 sin
x x
+ +
cos cos
y y
，
⎢ ⎢ ⎢
∂x ∂η
⎢⎣ ∂x
∂ξ ⎤
∂y ∂η
⎥ ⎥ ⎥
=
⎡2 ⎢⎣4
cos cos
x x
∂y ⎥⎦
− sin y⎤ − sin y⎥⎦
所以， a12 = 8sin 2 y cos2 x − 18cos2 x sin 2 y + 8cos2 x sin 2 y = −2 cos2 x sin 2 y
数理方程习题综合
例 1.1.1 设v=v(线x,y),二阶性偏微分方程v xy =xy 的通解。
解 原方程可以写成 ð／ðx（ðv／ðy） =xy 两边对x 积分，得 v y =¢（y ）+1/2 x 2Y ,其中¢（y ）是任意一阶可微函数。
进一步地，两边对y 积分，得方程得通解为v （x,y ）=∫v y dy+f （x ）=∫¢（y ）dy+f （x ）+1/4 x 2y 2=f （x ）+g （y ）+1/4 x 2y 2其中f （x ）,g （y ）是任意两个二阶可微函数。
例1.1.2即 u(ξ,η) = F(ξ) + G(η),其中F(ξ),G(η)是任意两个可微函数。
例1.2.1设有一根长为L 的均匀柔软富有弹性的细弦，平衡时沿直线拉紧，在受到初始小扰动下，作微小横振动。
试确定该弦的运动方程。
取定弦的运动平面坐标系是O XU ,弦的平衡位置为x 轴，弦的长度为L ，两端固定在O,L 两点。
用u(x,t)表示弦上横坐标为x 点在时刻t 的位移。
由于弦做微小横振动，故u x ≈0.因此α≈0，cos α≈1,sin α≈tan α=u x ≈0,其中α表示在x 处切线方向同x 轴的夹角。
下面用微元法建立u 所满足的偏微分方程。
在弦上任取一段弧'MM ,考虑作用在这段弧上的力。
作用在这段弧上的力有张力和外力。
可以证明，张力T 是一个常数，即T 与位置x 和时间t 的变化无关。
事实上，因为弧振动微小，则弧段'MM 的弧长dx u xx xx ⎰∆++=∆21s ≈x ∆。
这说明该段弧在整个振动过程中始终未发生伸长变化。
于是由Hooke 定律，张力T 与时间t 无关。
因为弦只作横振动，在x 轴方向没有位移，故合力在x 方向上的分量为零，即T(x+x ∆)cos α’-T(x)cos α=0.由于co's α’≈1，cos α≈1,所以T(X+∆x)=T(x),故张力T 与x 无关。
数理方程模拟试题1X
200__～200__学年第___学期《数理方程》期末模拟试卷1 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分一、 选择题(每题只有一个正确答案， 每小题4分，共28分）1、34233(,,)v v v xyv g x y z x x y z ∂∂∂+++=∂∂∂∂ 是( )偏微分方程 A 、 一阶 B 、二阶 C 、 三阶 D 、 四阶 2、2(,)tt xx u a u x t ϕ-= (其中0>a ) 属于( )型偏微分方程 A 、 抛物 B 、双曲 C 、 椭圆 D 、 混合 3、在用分离变量法求解定解问题200,0,0|0,|0|()t x x x x xl t u a u x l t u u u x ϕ===⎧=<<>⎪==⎨⎪=⎩时，得到的固有函数系为( )A 、,...2,1,sin=⎭⎬⎫⎩⎨⎧n x l n π B 、,...2,1,0,cos=⎭⎬⎫⎩⎨⎧n x l n π C 、(21)cos,1,2,...2n x n l π-⎧⎫=⎨⎬⎩⎭D 、 (21)sin,1,2,...2n x n l π-⎧⎫=⎨⎬⎩⎭4、下列方程是非线性偏微分方程的是（ ） A 22()()sin u u x x y 抖+=抖 B (,)u u f x y x y抖+=抖 C 22(,)(,)cos u u a x t b x t x x t 抖+=抖 D 3433(,,)v v v g x y z x x y z∂∂∂++=∂∂∂∂ 5、对Laplace 变换的性质下列式子错误的是（ ） A 22[sin ](Re 0)L t p p ww w =>+B []2[][]L f g L f L g p *=?C 0[()]()(Re )p L f t e F p p tt g --=>D 0000[()]()(Re Re )p t L e f t F p p p p g =->+6、在弱相等意义下，对d 函数的说法错误的是（ ） A ()()x x d d =- B ()x x x d = C 1()()(0)||ax x a a d d =? D ()()()()x x a a x a j d j d -=-7、给出未知函数 u 在区域Ω的边界Γ上的值0,),,(|≥Γ∈=Γt M t M u μ 的边界条件，称为第( )类边界条件。
西安邮电大学期末数理方程试题+答案
数学物理方程与特殊函数09级试题选讲一、求解定解问题22200,0,(0,0)x x lt u u a t x u u x l t xx u x ===춶=ﶶﶶï==<<>í¶¶ïï=ïî)()(),(t T x X t x u =)()()()(2t T x X a t T x X ¢¢=¢22)()()()(b -=¢¢=¢x X x X t T a t T 0>b 设，代入原方程得，则)()(22=+¢t T a t T b 0)()(2=+¢¢x X x X b 则，0x x lu u xx==¶¶==¶¶'(0)'()0X X l Þ==又因为得固有值问题2()()0'(0)'()0X x X x X X l b ¢¢ì+=í==î22)(ln pb =()cos 0,1,2,n n n xX x A n lp ==则固有值固有函数，数学物理方程与特殊函数09级试题选讲)()()(2=+¢t T la n t T p 2()()n a tl n T t C ep -Þ=2()01(,)cosn a tln n n x u x t C C elp p ¥-==+å从而0t ux==有因为01cosnn n x x C C lp ¥==+å所以220022[(1)1]cos 12n ln l n x l C x dx l l nl C xdx lp p --====òò2()2212(1)1(,)cos 2n a ntln l l n xu x t enlp p p¥-=--=+å数学物理方程与特殊函数09级试题选讲二、求解定解问题2222,,0(),0(),0(0)(0)t x t x u ut x t t t x ux x u x x =-=춶=-<<>ﶶïï=F £íï=Y ³ïïF =Y î解：特征变换为x t x tx h =-ìí=+î2u x h¶=¶¶原方程化为12()()u f f x h =+则它的通解为00(),()()(),()()2222t xt x ux u x u u h x x h x h x h=-====F =Y +-Þ=F =F =Y =Y 又因为数学物理方程与特殊函数09级试题选讲1212(0)()()2()(0)()2f f f f h h xx +=Y +=F 2112()()(0)2()()(0)2f f f f h h x x ì=Y -ïïÞíï=F -ïî12()()((0)(0))22()()(0)22u f f x t x tx h=F +Y -+-+=F +Y -F 则它的解为三、求解定解问题)0,(,0,3,03202022222>+¥<<-¥ïïïîïïíì=¶¶==¶¶-¶¶¶+¶¶==y x y ux u y uy x u x u y y 解：原方程的特征方程为22()23()0dy dydx dx --=13C x y +=2C x y +-=，则特征线为3x y x yx h =-ìí=+î特征变换20ux h¶=¶¶原方程化为12()()u f f x h =+则它的通解为数学物理方程与特殊函数09级试题选讲12(,)(3)()u x y f x y f x y =-++即203,y y u ux y==¶==¶又因为21212(3)()3(3)()0f x f x xf x f x ì+=í¢¢-+=î则可得C x x f¢-=2149)3(C x x f ¢+=2243)(C x x f¢-=2141)(222234)(34)3(),(yx y x y x y x u +=++-=22()()C Du vv u u v d v u ds n n s ¶¶Ñ-Ñ=-¶¶òòò 四、证明平面上的格林公式其中n 为曲线的外法线向量。
大学解方程50题(打印版)
大学解方程50题(打印版)
大学解方程50题（打印版）
前言
这份文档提供了50个大学解方程的题目，适合打印和使用。
解方程是高等数学中的重要部分，通过练这些题目，学生可以提高解方程的能力和技巧。
题目
1. 3x + 5 = 20
2. 2(x - 4) = 10
3. 4x^2 - 9 = 0
4. 3(2x + 1) - 4x = 5
5. sin(x) = 0.5
6. log(x) = 3
7. x^3 + 8 = 0
8. 2x^2 - 5x + 3 = 0
9. 10^(2x) = 1000
10. sqrt(3x + 5) = 7
（以下省略余下的题目，共40题）
使用方法
1. 打印文档。
2. 逐个解答每个题目，可以使用计算器或其他辅助工具。
3. 检查答案，确保解答正确。
4. 如果有错误，仔细分析错误的原因，并重新尝试解答。
5. 每道题目的解答步骤可以在空白区域写下来，方便复和查阅。
注意事项
1. 在解答方程过程中，注意正确使用代数运算规则和数学定理。
2. 如果遇到困难的题目，可以寻求老师或同学的帮助。
3. 解方程过程中出现的符号和函数，如^、sin、cos等，请按照数学公式书写。
4. 解方程的答案应写入适当的单位和精度，如x = 3.14或x =
2/3等。
结束语
通过完成这份大学解方程50题文档的练，相信你的解方程能力将得到提升。
不断练和掌握解方程的技巧，将对你未来的研究和职业发展有极大的帮助。
备注：本文档题目仅供练使用，不保证与实际考试题目相符，请勿用于任何商业用途。
数理方程习题
第三章 习题
1 设y = y (x)是一条连接点A(0, a)和点B (l, b)的光滑曲线，即y = y (x) ∈ C 1 [0, l]， 且y (0) = a, y (l) = b. 试建立连接A, B 两点的短程线所满足的变分问题以及等价的常微分方程边 值问题，并求出它的解. 2 求解以下变分问题： 设M = {v | v (x) ∈ C 1 [0, 1], v (1) = 0} 求u(x) ∈ M ，使得 J (u) = min J (v )
i=N +1
gi (φi , φ1 )H , · · ·
N +M ∑ i=N +1
)T gi (φi , φN )H .
由此可以看出通过变分原理与分片线性插值函数相结合，有限元方法从根本上 克服了Galerkin方法所带来的不足. 从而使变分方法焕发了新的生命力，得到 了工程与科学的很多领域的广泛认可，成为了当前解决实际问题的重要手段. 当然有关刚度矩阵的构成以及算法上的一些具体实施细节，例如区域的自动剖 分，节点的有序排列等内容已超出本课程的要求，在计算方法课程中有专门介 绍，在这里我们只介绍形成算法的基本原函数只能在Ω的边界∂ Ω上达 11 (强极值原理)一个定义在Ω 到它的最大和最小值. 试比较这个论断与定理4.2的差别. 提示：利用调和函数的平均值公式，通过反证法导出矛盾.
88
第三章 变分方法与近似求解
通过与上面完全相仿的推导，我们得到⃗ c = (c1 , · · · cN )T 适合的代数方程组 ⃗∗ , K⃗ c=f ⃗∗ 为 这里荷载向量f ⃗∗ = f ⃗− f ( N +M ∑
89
0<x<1
b. 取S N = Span{sin nπx, n = 1, · · · , 2N } 证明由Galerkin方法得到的近似解可 表为 uN (x) =
数学物理方程考试试题及解答
数学物理方程试题（一）一、填空题（每小题5分, 共20分）1.长为 的两端固定的弦的自由振动, 如果初始位移为 , 初始速度为x 2cos 。
则其定解条件是2.方程.的通解................3.已知边值问题 , 则其固有函数 =4.方程0)(222'"2=-++y n x xy y x α的通解为 二.单项选择题（每小题5分, 共15分）1. 拉普拉斯方程 的一个解是.. ）（A ）xy e y x u x sin ),(= （B ）22),(y x y x u +=（C ）221),(y x y x u += （D ）22ln),(y x y x u += 2.一细杆中每点都在发散热量, 其热流密度为 ,热传导系数为 , 侧面绝热,体密度为 ,比热为 , 则热传导方程....)（A ）ρc t x F x u a t u),(22222+∂∂=∂∂ （B ）ρc t x F x u a t u ),(222+∂∂=∂∂ (C ) ρc t x u x F a t F ),(22222+∂∂=∂∂ (D) ρc t x u x F a t F ),(222+∂∂=∂∂ (其中ρc k a =2) 3.理想传输线上电压问题( 其中CL a 12=)的解为（ ） （A ）)(cos ),(at x A t x u +=ω （B ）t a x A t x u ωωcos cos ),(=（C ）t a x A t x u ωωsin cos ),(= （D ）)(cos ),(t a x A t x u -=ω1. 三.解下列问题2. ( 本题8分) 求问题 ⎪⎩⎪⎨⎧==∂∂+∂∂x ex u yu x u 38)0,(03的解3. ( 本题8分)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-==∂∂∂222),0(,cos 1)0,(6y y u x x u y x y x u...本题8分.求问. 的解1. 四.用适当的方法解下列问题2. ( 本题8分) 解问题 ⎪⎩⎪⎨⎧+-=∂∂=∂∂2222321)0,(x x x u x u a t u 2.( 本题8分) 解问题 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∂∂+=∂∂+∂∂+∂∂=∂∂==202202222222226,32)(y t uxz y u z u y u x u a t u t t 五. ( 本题10分)解混合问题:六. ( 本题15分)用分离变量法解下列混合问题：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∂∂-===∂∂=∂∂=xt u x x x u t u t u x u a t u t 2sin 3,)(2)0,(0),(),0(022222ππ 一.单项选择题（每小题4分, 共20分）1.（D..2.（B..3.（D..4.（D ）二.填空题（每空4分, 共24分）1....2...3.. ，4.)(x X n =cos ,(0,1,2,3,)2n n x B n π= 5.通解为223(,)()()2u x t x y f x g y =++ 三.解下列问..本题7分.1. 求问题 的解解: 设 （2分）代入方程,330,1m m +==- （6分）所以解为 3(,)8x y u x t e -= （7分）2． ( 本题7分) 求问题 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∂∂=∂∂=∂∂=20222223,2sin )0,(x t ux x u x u a t u t 的解 解: 由达朗贝尔公式, 得211(,)[sin 2()sin 2()]322x at x at u x t x at x at d aξξ+-=++-+⎰（3分） 223cos 2sin 23at x x t a t =++ （7分）四.用适当的方法解下列问题1. .本题7分.解问.解: 设代入方程,令 2066A A a x''=⎧⎨=+⎩ 显然成立 解为 22(,)12366u x t x x a t xt =-+++2.( 本题7分) 解问题 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∂∂++=∂∂+∂∂+∂∂=∂∂==202202222222226,32)(y t u yz y x u z u y u x u a t u t t 解: 设 （2分）代入方程22326[(212)(12)]A Bt a y At t Bt +=++∆++∆ （4分）令 , 显然成立, 解为322222632),(t a t y t a yz y x t x u +++++=五. ( 本题7分)解混合问题:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧===∂∂=∂∂x x u t u t u x u a t u πsin 2)0,(0),1(),0(222 解1(,){(,)}u x t L U x s -=222sin a t e x ππ-= 六. ( 本题15分)用分离变量法解下列混合问题:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∂∂-===∂∂=∂∂=xt u x x x u t u t u x u a t u t 2sin 3,)(2)0,(0),(),0(022222ππ 解: 设 代入方程及边界200(0)()0T a T X X X X λλπ''⎧+=⎪''+=⎨⎪==⎩22(),sin n n n n X nx πλπ=== (cos sin )sin n n n u C ant D ant nx =+1(,)(cos sin )sin n n n u x t C ant D ant nx ∞==+∑其中 3028[1(1)]()sin n n C x x nxdx n ππππ--=-=⎰ 00(2)23sin 2sin 3(2)n n D x nxdx n aππ≠⎧⎪==⎨=⎪⎩⎰ 所以解为3138[1(1)](,)sin 2sin 2cos sin n n u x t at x ant nx a n π∞=--=+∑2009-2010学年第一学期数学物理方程试题一、 填空题（每小题4分, 共24分）1.方程.的特征线..........2.长为 的弦做微小的横振动, 、 两端固定, 且在初始时刻处于水平状态, 初始速度为 .则其定解条件.................3.方程 的通解.........4.已知边值问. .. 则其固有函数)(x X n =5.方程 的通解............6...........二. 单项选择题（每小题4分, 共20分）1.微分方程.是..）（A ）三阶线性偏微分方程 （B ）三阶非线性偏微分方程（C ）三阶线性齐次常微分方.....（D ）三阶非线性常微分方程2. 拉普拉斯方程 的一个解是.. ）（A ）xy e y x u x sin ),(= （B ）22),(y x y x u +=（C ）221),(y x y x u += （D ）22ln),(y x y x u += 3.一细杆中每点都在发散热量, 其热流密度为 ,热传导系数为 , 侧面绝热,体密度为 ,比热为 , 则热传导方程....)（A ）ρc t x F x u a t u),(22222+∂∂=∂∂ （B ）ρc t x F x u a t u ),(222+∂∂=∂∂ (C ) ρc t x u x F a t F ),(22222+∂∂=∂∂ (D) ρc t x u x F a t F ),(222+∂∂=∂∂ (其中ρc k a =2) 4.理想传输线上电压问题（A ）)(cos ),(at x A t x u +=ω （B ）t a x A t x u ωωcos cos ),(=（C ）t a x A t x u ωωsin cos ),(= （D ）)(cos ),(t a x A t x u -=ω5.单位半径的圆板的热传导混合问题⎪⎩⎪⎨⎧=<=<∂∂+∂∂=∂∂)()0,(,),(,0),1()1()1(222ρρρρρρρf u M t u t u u u a t u 有形如（ ）的级数解。
方程题100道带答案大全
方程题100道带答案大全一、一元一次方程1. 3x 7 = 11答案：x = 62. 5 2x = 1答案：x = 23. 4x + 8 = 24答案：x = 44. 9 3x = 0答案：x = 35. 7x 14 = 0答案：x = 2二、一元二次方程6. x^2 5x + 6 = 07. x^2 + 3x 4 = 08. 2x^2 4x 6 = 09. 3x^2 + 12x + 9 = 010. x^2 8x + 16 = 0三、二元一次方程组11.x + y = 5x y = 312.2x + 3y = 83x 2y = 713.4x + y = 92x 3y = 514.3x 2y = 105x + y = 1615.2x + 5y = 12x 3y = 4四、不等式16. 3x 7 > 217. 2x + 5 < 1518. 4x 9 ≥ 119. 5x + 6 ≤ 2420. 7 3x > 2x + 1（文档第一部分完成，后续题目及答案将依次列出）五、分式方程21. 1/x + 2/(x+1) = 3答案：x = 1 或 x = 322. (2x+1)/(x2) = 3答案：x = 7/223. (3x2)/(x+3) + 4/(x1) = 024. (x+4)/(x3) (x2)/(x+2) = 2答案：x = 11/325. (2x+3)/(3x1) = (x+2)/(x1)答案：x = 1 或 x = 5/3六、绝对值方程26. |2x 5| = 3答案：x = 4 或 x = 127. |3x + 2| 4 = 7答案：x = 3 或 x = 5/328. |x 2| + |x + 3| = 8答案：x = 5 或 x = 129. |2x + 1| = |3x 4|答案：x = 1 或 x = 11/5 30. |x 4| |x + 1| = 3答案：x = 5 或 x = 1/2七、根式方程31. √(x 1) = 2答案：x = 532. √(3x + 4) + √(2x 1) = 5答案：x = 433. √(x + 2) √(x 3) = 1答案：x = 434. √(2x 5) = √(3x + 2) 135. √(4 x) + √(x + 3) = 5答案：x = 4八、指数方程36. 2^x = 16答案：x = 437. 3^(2x) = 9答案：x = 138. 4^(x1) = 1/2答案：x = 1/239. 5^(x+2) = 25答案：x = 140. (1/2)^x = 8答案：x = 3（文档内容持续更新，敬请期待剩余题目及答案）九、对数方程41. log₂(x 1) = 3答案：x = 942. log₃(2x + 3) = 2答案：x = 343. log₅(x) log₅(x + 2) = 1答案：x = 544. log₁₀(3x 1) + log₁₀(x + 4) = 1答案：x ≈ 0.645. log(x 2) log(x + 1) = log₂3答案：x ≈ 5.4十、三角方程46. sin(x) = 1/2, 0 ≤ x ≤ 2π答案：x = π/6 或5π/647. cos(x) = 0, 0 ≤ x ≤ 2π答案：x = π/2 或3π/248. tan(2x) = 1, 0 ≤ x ≤ π答案：x = π/8 或5π/849. 2sin²(x) sin(x) 1 = 0答案：x = π/6, 5π/6 或7π/6, 11π/650. cos²(x) + cos(x) 2 = 0答案：x = 2π/3, 4π/3十一、综合应用题51. 一辆汽车以60km/h的速度行驶，另一辆汽车以80km/h的速度行驶，两车相距100km，多久后两车相遇？答案：1小时后两车相遇。
数理方程试题
专业年级_____________学号_____姓名__________考试日期______年___月__日分数______
一、指出下列方程的类型（16分）
1、
2、
3、
4、
二、对下列二阶线性偏微分方程，试判断其所属类型（16分）
1、
2、
3、
4、
三、基于一维波动方程柯西问题的D’Alembert公式，试在x、t坐标平面上画出点（x,t）的依赖区域、区间[x1,x2]的决定区域和区间[x1,x2]的影响区域，并说明相应的含义。（12分）
四、试用特征线法求解柯西问题（20分）
五、已知一长为l的细杆，其初始温度分布为φ（x），杆的一段保持零度，另一端绝热，试给出相应的定解问题并用分离变量法求解。（20分）
六、试用Fourier变换求定解问题（16分）
（已知： ）
授课
教师
命题教师或命题负责人
签字
院系负责人
签字
年月日
注：请命题人标明每道考题的考分值。
高考数学真题汇编 4：方程 理 试题
高考数学真题汇编 4：方程理试题
本文档将为您提供一些高考数学方程理论部分的真题试题。
以
下是一些典型的高考数学方程试题，供您参考和练。
第一部分：一元一次方程
1. 已知方程 $3x - 7 = 2x + 1$，求解此一元一次方程并给出结果。
2. 某商品的原价为$x$元，现在打七折出售，售价为630元，
求$x$的值。
3. 解方程 $\frac{x}{2} + \frac{x}{3} = x - 5$，给出$x$的解。
第二部分：一元二次方程
1. 求解方程 $x^2 - 5x + 6 = 0$，给出所有解。
2. 若方程 $2x^2 + kx + 8 = 0$ 的解为$x = 3$ 和$x =
\frac{2}{3}$，求$k$的值。
3. 解方程 $4x^2 + 8x + 3 = 0$，给出所有解。
第三部分：其他方程
1. 解方程 $\sqrt{x} + \sqrt[3]{x} = 5$，求出所有$x$的解。
2. 若方程 $2^x + 2^{-x} = 2$ 的解为$x = 1$ 和$x = -1$，求另一组解。
3. 解方程 $2^x + 3 \cdot 2^{-x} = 3$，给出$x$的解。
以上是一些高考数学方程的典型试题。
希望这些题目对您的练和准备有所帮助。
如果需要更多相关的试题或者有其他问题，请随时告诉我。
祝您学业有成，考试顺利！。
数理方程课后习题(带答案)
u0 X0T0 B0A0 C0
0
Tn
a2n22
l2
Tn
0
a2n22 t
Tn Ane l2
un XnTn
ABea2nl222t nn
cons l
xCea2nl222t n
cosn
l
x
un 0unC 0n 1Cnea2n l2 22tconlsx
数学物理方程与特殊函数
第2章习题选讲
u(uutx(,0x0,)at)2xx,20u2,,u(lx,t) 0,
由此可得：w (x)1
xt
dt
f()dC xA ,
a2 0 0
其中
C1 l(BAa 1 2 0 ldt0 tf()d),
数学物理方程与特殊函数
第2章习题选讲
然后用分离变量解
v(vt0,t)a2
2v x2 , 0, v(l,
t)
0,
0 x l,t 0 t 0
v(x,0) g(x) w(x), 0 x l
0xl1,0yl2 0yl2
u(x,0)0,u(x,l2)(x), 0xl1
uXY
XX0,
X(0)X(l1)0
0xl1
YY0
n n2 nl1 2,n1,2,3,L
n
Xn An sin l1 x
Yn
n2 2
l12
Yn
0
ny
ny
Yn Cnel1 Dne l1
数学物理方程与特殊函数
第2章习题选讲
un 1unn 1Cnenl1 yD nenl1 ysinnl1 x u(x,0)n 1CnDnsinnl1x0 u(x,l2)(x)n 1 C nenl1l2D nenl1l2 sinn l1x
数理方程练习题(作业)
数理方程练习题一（2009研）1. 设(,)u u x y =，求二阶线性方程20ux y∂=∂∂ 的一般解。
2. 设u f = 满足Laplace 方程22220u u x y ∂∂∂∂+=求函数u.3. 求Cauchy 问题22000(,)(0,)cos tt xx t t t u a u x t u x u x x ==⎧-=∈⨯∞⎪⎨==∈⎪⎩的解．4. 求解Cauchy 问题200cos (,)(0,)cos 010tt xx t t t u a u t x x t x x u x u x ==⎧-=∈⨯∞⎪≥⎧⎨==⎨⎪<⎩⎩5. 解在半无界问题20000(,)(0,)sin (0)0(0)tt xx t t t x u a u x t u x u x x u t +===⎧+=∈⨯∞⎪⎪==≤≤∞⎨⎪=≥⎪⎩6. 求解二维Cauchy 问题222200(,,)(0,)0()(,)tt t t t u a u x y t u u x x y x y ==⎧-∆=∈⨯∞⎪⎨==+∈⎪⎩求下列函数的Fourier 变换1 0()00axe xf x a x -⎧≥=>⎨<⎩2 1||()0||a x a x x a≤⎧∏=⎨>⎩3 2()x f x e -=7. 磁致伸缩换能器、鱼群探测换能器等器件的核心是两端自由的均匀杆，它作纵振动．研究两端自由棒的自由纵振动，即定解问题。
200,0(,0)(),(,0)()0(0,)(,)00tt xx t xx u a u x l t u x x u x x x l u t u l t t ϕψ⎧-=<<>⎪==≤≤⎨⎪==≥⎩8. 散热片的横截面为矩形。
它的一边y=b 处于较高温度V ，其他三边b=0，x=0，x=a 则处于冷却介质中因而保持较低的温度v 求解这横截面上的稳定温度分布Ux,y)即定解问题0;0(0,),(,)0(,0),(,)()0xx yy u u x a y b u y v u a y vy b u x v u x b V x x a +=<<<<⎧⎪==<<⎨⎪==<<⎩9. 求解定解问题2000cos sin 0,00,0ttxx x x x x l t t t x u a u A t lu u u u πω====⎧-=⎪⎪⎪==⎨⎪'==⎪⎪⎩10. 求解定解问题200sin 0,00t xx x x x l t u a u A tu u u ω===⎧-=⎪⎪==⎨⎪=⎪⎩ 11. 弦的x=0端固定而x=l 端受迫作谐振动sin A t ω，则弦的初始位移和初始速度都是零，求弦的振动。
数理方程试题
数理方程试题一．判断题（每题2分）.1. 2u u x y x y x+=是非线性偏微分方程.( )2. 绝对可积函数一定可做Fourier 积分变化.( )3. ()(1) 1.n n F x n Legendre F =是次正交多项式，则 ( )4. (,)0xy f x y =的解是调和函数.( )5. **12u u 已知,是线性偏微分方程(,)xx yy u u f x y +=的解，则**12u u -是0u ?= 的解.( )二．填空题（每题2分）.1. ()sin t xx yy u u u xt -+= 是____________型偏微分方程.2. 内部无热源的半径为R 的圆形薄板,内部稳态温度分布，当边界上温度为()t φ时，试建立方程的定解问题________________________.3. 2x 的Legendre 正交多项式的分解形式为__________________.4.某无界弦做自由振动,此弦的初始位移为()x φ,初始速度为()a x φ-,则弦振动规律为______________________________.5. []()____________.at m L e t s = 三．求解定解问题（12分）20sin ;0,0;0.t xx xx xx lt u a u A t u u u ω===-====四．用积分变换方法求解以下微分方程（每题12分，共24分）（1）1,0,0;1,1.xy x y u x y uy u===>>=+=（2） 00230, 1.tt t y y y e y y =='''+-='==五．某半无界弦的端点是自由的，初始位移为零，初始速度为cos x ，求弦的自由振动规律。
（12分）六．设有长为a ，宽为b 的矩形薄板，两侧面绝热，有三边的温度为零，另一边的温度分布为x ，内部没有热源，求稳定状态时板内的温度分布。
数理方程习题
uyy + uzz = 0的解; (3) un (r, θ) = rn cos(nθ)), rn sin(nθ)) (n = 0, 1, 2, · · · )是拉普拉斯方程urr +
1 r ur 1 u r2 θθ
+
= 0的解. ut = −uxx , u(x, 0) = 1,
10. 说明定解问题
− auxx = 0的解.
((x, y ) ̸= (0, 0)), eax cos(ay ), eax sin(ay )均是二维 ((x, y, z ) ̸= (0, 0, 0))是三维拉普拉斯方程uxx +
拉普拉斯方程uxx + uyy = 0的解; (2) u(x, y, z ) = √
1 x2 + y 2 + z 2
证. (方法一) 极坐标系与直角坐标系之间的变换关系为 x = r cos θ, 或者为 r = (x2 + y 2 ) 2 , 于是 ∂r x = = cos θ, ∂x r ∂θ y sin θ =− 2 =− , 2 ∂x x +y r 从而 ∂u ∂r ∂u ∂θ ∂u ∂u sin θ ∂u = + = cos θ − , ∂x ∂r ∂x ∂θ ∂x ∂r ∂θ r ∂u ∂u ∂r ∂u ∂θ ∂u ∂u cos θ = + = sin θ + , ∂y ∂r ∂y ∂θ ∂y ∂r ∂θ r ∂r y = = sin θ, ∂y r ∂θ x cos θ = 2 = . 2 ∂y x +y r
习题1
1. 对下列偏微分方程, 指出它的阶, 并指出它是线性的、拟线性的还是非线性 的. 若是线性的, 再指出它是齐次的还是非齐次的. (1) u3 x + 2uuy = xy ; (2) uuy − 6xyux = 0; (3) uxx − x2 uy = sin x;
必修一数学解方程练习题
必修一数学解方程练习题一、一元一次方程1. 解方程：3x 7 = 112. 解方程：5 2x = 3x + 13. 解方程：4(x 3) = 8 2x4. 解方程：7 3(x + 2) = 4x 55. 解方程：2(x 1) + 3 = 5(x + 2) 7二、一元二次方程1. 解方程：x^2 5x + 6 = 02. 解方程：2x^2 4x 6 = 03. 解方程：x^2 3x = 04. 解方程：4x^2 12x + 9 = 05. 解方程：x^2 2x 15 = 0三、二元一次方程组1. 解方程组：\[\begin{cases}2x + 3y = 8 \\x y = 1\end{cases}\]2. 解方程组：\[3x 2y = 7 \\ 5x + y = 9\end{cases}\]3. 解方程组：\[\begin{cases} 4x + 5y = 12 \\ 2x 3y = 5\end{cases}\]4. 解方程组：\[\begin{cases} x + 2y = 6 \\ 3x y = 4\end{cases}\]5. 解方程组：\[\begin{cases} 2x 3y = 5 \\ x + 4y = 9\]四、分式方程1. 解方程：$\frac{2}{x1} + \frac{3}{x+2} = 1$2. 解方程：$\frac{1}{x+3} \frac{2}{x2} = \frac{3}{2}$3. 解方程：$\frac{3}{x4} + \frac{2}{x+1} = \frac{5}{2}$4. 解方程：$\frac{4}{x+5} \frac{1}{x3} = \frac{3}{4}$5. 解方程：$\frac{5}{x2} \frac{2}{x+3} = \frac{2}{3}$五、不等式及其解集1. 解不等式：3x 7 > 112. 解不等式：5 2x ≥ 3x + 13. 解不等式：4(x 3) < 8 2x4. 解不等式：7 3(x + 2) ≤ 4x 55. 解不等式：2(x 1) + 3 > 5(x + 2) 7六、综合应用题1. 某商店举行打折活动，若一次性购物满100元，可享受8折优惠。
方程计算题专项训练
方程计算题专项训练方程计算题是数学中的重要内容，也是高考数学必考的一部分。
掌握解方程的方法和技巧对于提高数学研究的效果至关重要。
本文将为大家提供一些方程计算题的专项训练，帮助大家提升解方程的能力。
1. 一元一次方程一元一次方程是最基础的方程，其形式为`ax + b = 0`。
解一元一次方程的关键是通过移项和化简得到方程的解。
下面是一些一元一次方程的练题：1. 解方程`2x + 3 = 7`2. 解方程`-5x - 2 = -17`3. 解方程`4x - 9 = 31`2. 一元二次方程一元二次方程是形如`ax^2 + bx + c = 0`的方程，其中`a`、`b`、`c`为常数且`a`不等于0。
解一元二次方程有多种方法，如因式分解、配方法、求根公式等。
下面是一些一元二次方程的练题：1. 解方程`x^2 + 4x + 3 = 0`2. 解方程`2x^2 - 5x - 3 = 0`3. 解方程`3x^2 + 7x + 2 = 0`3. 一元高次方程一元高次方程是指方程中含有一次以上的最高次项的方程。
解一元高次方程的方法较为复杂，可以通过因式分解、配方法、换元法等进行求解。
下面是一些一元高次方程的练题：1. 解方程`x^3 + x^2 - 6x = 0`2. 解方程`x^4 - 4x^2 + 3 = 0`3. 解方程`x^5 + 2x^3 - 3 = 0`以上是方程计算题专项训练的一些示例，希望能帮助大家熟悉解方程的方法和技巧。
在解题过程中，要注意化简、移项、求根等步骤，同时多进行练习，提高解方程的能力。
通过不断练习和掌握，相信大家可以在方程题上取得更好的成绩。
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20
0T a T t λ''+=> (0.0.2
及
00((0(0
X X x l S L X X l λ''+=<<⎧-⎨
''==⎩
解(S-L得其特征值为
2
0,1,2,n n n l πλ⎛⎫== ⎪
⎝⎭
⎪+≤⎪⎩+⎧⎪
=+-+-++⎨⎰⎰⎰⎰⎰⎰①②
③⎪⎩
解u(x, t在不同区域上的表达式见下图。
图3.8
例3解在半无界问题
20000(,(0,sin (00
(0tt xx t t t x u a u x t u x u x x u t +===⎧+=∈⨯∞⎪⎪
==≤≤∞⎨⎪
=≥⎪⎩R
解易知定理3.5的条件满足,从而
与
at
at =
2222
00333
112212
(((33
at
at at at at =+-=-=⎰
所以
几个函数的Fourier变换
例1 0(00
ax
e x
f x a x -⎧≥=>⎨
<⎩
解由定义有
(0
(i x
i a x
f x e dx e dx λλ+∞
+∞
--+===⎰⎰例2 1
||(0
||a x a
x at
x at
x at x at x at
x a t t x a t d x at u x t x at x at d d x at x at a d x at d d a x at x x at at x x at a at ττξξξξξξτξξτ+-+-
+-+---⎧-≥⎪⎪⎪⎪
=++-++-≤≤+⎨⎪⎪
2
1(((((((Ax F e F p x F p λλλ-==
2
241(((x A F p x F e λ
--===
特别地,取1
2A =得2
2
2
2(x F e e λλ--
⎛⎫= ⎪ ⎪⎝
⎭
。例7设22
((a F f e λλ-=,求1(((F F f x -
解设2
1((F f e λλ-=,则1((((F f F f λλ=,应用性质7,5与例3有
=
=<<⎨⎪==<<⎩
(0.0.17
解这是二维拉普拉斯方程的第一类边界值问题。由于不含初始条件,拉普拉斯方程的
边界条件不可能全是齐次的,因为这种条件下的解只能是零。但是,尽可能把一些边界条件
1
这是扩散过程不可逆的表现。
例3散热片的横截面为矩形。它的一边y=b处于较高温度V ,其他三边b=0,x=0,x=a则处于冷却介质中因而保持较低的温度v求解这横截面上的稳定温度分布Ux,y即定解问题
0;0(0,,(,0(,0,(,(0x x y y u u x a y b u y v u a y v y b u x v u x b V x x a +=<<<<⎧⎪
x r x r y x x y x x y r x y r x r xr r ψξηθθθθθθθθθθθθθ=++++=+++++++++++而
2022
20220
cos 0
cos cos (cos sin cos (cos sin 0d d d d π
ππΒιβλιοθήκη πθθθθπθθθθπ
θθθθ==+=+=⎰⎰⎰⎰
⎝⎭
(0.0.11
相应的特征函数为
(21(sin 1,2,2n n X x x n l
π
-⎛⎫==
⎪⎝⎭
(0.0.12
将特征值为(0.0.11代入(0.0.10解得2
(212(1,2,n a t
l n n T t A e
n π-⎛⎫
- ⎪⎝⎭
== (0.0.13
从而一般解u(x,t为
2
(2121
(21(,sin 2n a t
例2求解Cauchy问题
200cos (,(0,cos 010tt xx t t t u a u t x x t x x u x u x ==⎧-=∈⨯∞⎪
≥⎧⎨
==⎨⎪<⎩⎩
R
解由公式错误!未找到引用源。得
[]00(
0(
2cos (011(,((cos (0
22(01
cos 22cos sin cos (1cos (sin(2x at
x x a
≤⎧∏=⎨
>⎩
解由定义有
(a
i x i x
a
a
f x e dx e dx λλ+∞
--=
=⎰
⎰
i a i a λλ-=
例3 2
(x f x e
-=
解由定义与分部积分
2
(((i x x i x
F f f x e dx e e dx
λλ
λ
+∞+∞
---
==
⎰⎰
22
2
2
22
((
x i x x i x
((1sin (22(,((1sin (
22sin sin sin sin sin sin x at
x at
x at
at x x at x at d x at a u x t x at at x d x at a x x at
x at x x at
x at x x at
ξξξξ+-+-⎧+--+<⎪⎪=⎨+--⎪+≥⎪⎩
- ⎪⎝⎭
--⎛⎫=
⎪⎝⎭
⎡⎤
⎛⎫- ⎪⎢⎥⎝
⎭⎣⎦∑
(0.0.16应当着重指出:如果考虑早先的时刻即考虑t<0,则2
(2
12n a t
l e
π-⎛⎫- ⎪⎝⎭
随n的增大而急剧增大,
从而级数解(0.0.16发散1,成为无意义。这是可以理解的,因为杆上温度分布总是趋于某种
平衡状态,而且只要边界条件相同,不管初始温度分布是怎样的,总是趋于同一平衡状态,所以从某个时刻的温度分布可以推算以后时刻的温度分布,却不能反推早先时刻的温度分布。这是输运过程不同于振动过程的地方。
ϕξξξ⎛⎫
=== ⎪⎝⎭
⎰⎰ (0.0.7
由
01
(,0cos (t n an n u x B B x x l l π
πψ∞⎛⎫
=+=
⎪
⎝⎭
∑两边乘((cos
0,1,2,n n x
X x n l
π==并从0到l积分得
00
01
2((cos 1,2,l
l
n n B d A d n l an l πψξξ
数理方程练习题一(2009研
1.设(,u u x y =,求二阶线性方程
20u
x y
∂=∂∂的一般解。
解先把所给方程改写为
(0u
x y
∂∂=∂∂ 2分两边对x积分,得
(0((u u
dx dx y y y x y
ϕϕ∂∂∂==+=∂∂∂⎰⎰ 4分这里, (y ϕ是任意函数。再两边对y积分,得方程的一般解为y
x
e xe e dx
i d
F xe F f
d
λλ
λ
λλλ
+∞
+∞
----
-∞
-∞
-
⎧⎫
=+⎬
⎭
⎡⎤
==-
⎣⎦
⎰
显然(
F f满足如下的常微分方程的Cauchy问题
2
(
(
2
((0x
dF f
F f
d
F f e dx
λ
λ
+∞
-
⎧
=-
⎪
⎪
⎨
⎪==
⎪⎩
⎰
解之得
2
2
4
((((
x
F e F f
λ
λλ-
-==
例4||
+<⎧=⎨+≥⎩=+⎰⎰
例1求解二维Cauchy问题
2
2220
00(,,(0,0((,tt t t t u a u x y t u u x x y x y ==⎧-∆=∈⨯∞⎪⎨==+∈⎪⎩R R
解由于
[]
22222232(,(cos (cos (sin (2(cos (cos (cos sin 2cos (cos sin cos (cos sin
ψξξξπ⎛⎫=== ⎪⎝⎭
⎰⎰ (0.0.8答案(0.0.6中的00A B t +描写杆的整体移动,其余部分才真正描写杆的纵振动.从(0.0.7、(0.0.8知道A 0与B 0分别等于平均初始位移和平均初始速度。由于不受外力作用,
杆以不变的速度B 0移动。解(0.0.6正是傅里叶余弦级数。这是在x=0和l=0处的第二类齐次边界条件决定的。
000(,0(,cos sin cos 1,2,n
n n u x t A B t
n n a n a n u x t A t B t x n l l l πππ=+=⎧⎪