计算题(1996年理工数学Ⅰ

求心形线r=a(1+cosθ)的全长,其中a>0是常数.

答案解析

因为r^' (θ)=-asinθ,ds=dθ=2a|cos⁡(θ/2)|dθ,

利用对称性知,所求心形线的全长为

s=22 acos⁡(θ/2)dθ= 8 asin⁡(θ/2)=8a.

讨论

设实变量的复值函数u(x,t)满足Cauchy初值问题iut+uxx=0,-∞<x<+∞,t>0,其中i=√(-1),u(x,0)=f(x)为已知函数且满足|f(x)|2 dx=1.(1)求证对任意的t>0,有|u(x,t)|2 dx≡1.(2)求证此问题在L2空间中的解是唯一的.(3)求谐波解u=aei(kx-ωt)(其中,a,k,ω均与自变量x,t无关且k为实数)的色散关系,讨论谐波是否耗散,是否色散,求出谐波的相速度和群速度(以k表达).(4)用Fourier变换法求出解的积分表达式.

设位于点(0,1)的质点A对质点M的引力大小为k/r2 (k>0,为常数,r为质点A与M之间的距离),质点M沿曲线y=自B(2,0)运动到O(0,0),求在此运动过程中质点A对质点M的引力所做的功.

由曲线y=sin3/2⁡x (0≤x≤π)与x轴围成的平面绕x轴旋转而的旋转体的体积为【 】

双纽线(x2+y2)2=x2-y2所围成的区域面积可用定积分表示为【 】

曲线y=cosx(-π/2≤x≤π/2)与x轴所围成的图形,绕x轴旋转一周所成的旋转体的体积为【 】

(1)证明初值问题与y(x)=y0+f[t,y(t)]dt等价;(2)若对上式中的积分用辛普生公式,试导出相应的计算格式;并针对初值问题给出计算格式。

从原点向抛物线y=x2+x+1引两条切线,求此二切线与抛物线围成的面积。

试求由曲线y=ex下方,经过坐标原点作y=ex的切线的左侧以及x轴上方构成的图形面积。

求由圆柱面x2+y2=a2,x2+z2=a2 (a>0)所围立体的体积.

(1)设y=φ(x)(x≥0)是严格增加的连续函数,φ(0)=0,x=ψ(y)是它的反函数,证明:φ(x) dx+ψ(y)dy≥ab,(a,b≥0),并给出上述不等式的几何意义(要求图示).(2)用上述不等式证明:ab≤ap/p+bq/q,a,b>0,p>1,1/p+1/q=1.