问答题(1987年理工数学Ⅱ

求由曲线y=1+sinx与直线y=0,x=0,x=π围成的曲边梯形绕x轴旋转而成的旋转体体积V.

答案解析

V=π(sinx+1)2dx=π(sin2⁡x+2sinx+1) dx=π((1-cos2x)/2+2sinx+1) dx=π[3/2 π-(1/4 sin2x+2cosx) ]=π/2(3π+8)...

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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.

(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.

求由曲面(x2/a2 +y2/b2 +z2/c2 )2=x2/a2 +y2/b2 (a,b,c>0)所围成的空间区域的体积.

由曲线y=lnx与两条直线y=e+1-x及y=0所围成的平面图形的面积是______.

为清除井底的污泥,用缆绳将抓斗放入井底抓起污泥后提出井口(见图). 已知井深30m,抓斗自重 400N,缆绳每米重50N,抓斗抓起的污泥重2000N,提升速度为3m/s,在提升过程中,污泥以20N/s 的速率从抓斗缝隙中漏掉,现将抓起污泥的抓斗提升至井口,问克服重力需做多少焦耳的功?(说明:①1Nx1m=1J;其中m,N,s,J分别表示米,牛顿,秒,焦耳.②抓斗的高度及位于井口上方的缆绳长度忽略不计.)