Lagrange方程练习题

Lagrange 方程练习题

一、如图所示, 一半径为r 质量为m 的匀质圆柱体, 在一半径为R 的固定的圆柱体内壁上

做往复无滑滚动. 若初始时, 小圆柱偏离平衡位置不大, 试用拉格朗日方法求小圆柱质心的运动周期.

二、如图所示, 一质点的质量为m , 悬在不可伸长的轻绳上, 绳的另一端绕在半径为r 的

固定圆柱上.设质点在平衡位置时,绳的下垂部分长l . 不计绳的质量, 试用拉格朗日方法写出质点摆动时的运动微分方程.

三、 如图所示, 在质量可忽略的滑轮上跨一绳,绳的一端悬一质量为1m 的重物A , 另一端

系一无重小滑轮,在小滑轮上另跨一绳,绳的两端分别悬挂质量为2m , 3m 的重物B 和

C . 已知32135.1m m m ==.试用拉格朗日方法求解物体A ,B ,C 的加速度.设轴承

光滑, 绳的质量不计, 绳与滑轮之间没有滑动.

四、 如图所示, 质量为m 的质点, 在光滑的旋轮线上做往复运动, 旋轮线的方程式为

?sin 4a s =, 式中的s 是图中由O 点量起的弧坐标, ?是旋轮线的切线与水平轴的

夹角,a 为常量. 试用拉格朗日方法证明质点的振动是简谐振动(即使做大幅度振动),

并求出振动周期.

五、 如图所示, 一滑轮可绕水平轴O 转动, 在此滑轮上绕过一条不可伸长的绳, 绳的一端

悬一重物, 其质量为1m , 另一端与一铅垂弹簧连接, 弹簧的另一端被固定, 弹簧的劲度系数为k , 滑轮质量为2m , 视质量均匀分布在轮缘上, 绳与滑轮间无滑动. 试用拉格朗日方法, 求证重物做简谐振动, 并求振动周期.

六、 如图所示, 倾角为α的光滑固定尖劈上放有一质量为1m 的滑块A , 上面用铰链与轻

杆连接, 轻杆又与一小球B 相连. 轻杆只能在铅垂面内运动. 已知杆长为l , 小球质量为2m . 试用拉格朗日方程建立滑块、轻杆和小球组成的力学系统的运动微分方程

.

七、 如图所示, 质量为1m 的圆柱体s 放在质量为2m 的圆柱体P 上做无滑动滚动, P 放

置在粗糙平面上. 已知两圆柱的对称轴都是水平的, 且质心在同一竖直面内, 开始时系统是静止的, 两圆柱连心线沿竖直方向. 若以圆柱体P 的初始位置为固定坐标原点, 试证明圆柱s 的质心在任意时刻的坐标为

?????=+++= cos )

(3sin )3(12121θθθC y m m m m m C x C C

式中C 为两圆柱对称轴间的距离, θ为两圆柱连心线与竖直向上的直线的夹角

.

八、 如图所示, 一匀质直杆AB , 质量为m , 长为l 2, 两端约束在半径为R 的光滑水

平圆圈上, R l <, 圆圈被固定在水平面内. 一质量为m 的甲虫以不变的相对速度

u

沿杆运动. 初始时甲虫在杆的中点, 杆的转动角速度为

θ

. 设杆与水平固定直线的

夹角为θ,试用拉格朗日方法求杆在t 时刻的转动角速度θ

.

九、 如图所示, 匀质细杆AB , 质量为m , 长a 2,A 端可在水平光滑导轨上运动, 杆在铅

垂平面内绕A 端摆动. 杆除重力作用外,B 端还受到水平力F

的作用.试用拉格朗日方

法求出摆角很小时杆的运动微分方程.

十、 如图所示, 水平放置的行星齿轮, 曲柄OA 带动齿轮2S 在固定齿轮1S 上滚动. 已知

曲柄的质量为1m , 2S 的质量为2m , 半径为r , 齿轮1S 的半径为R . 今在曲柄上作用一个不变的力矩M

, 并把齿轮视为匀质圆盘, 试用拉格朗日方程求出曲柄的转动角

速度.

十一、 如图所示, 质量为m 的质点1P 固定在长为l 的轻杆的一端, 轻杆的另一端铰接在固

定点O 上；长为l 的另一轻杆的上端与质点1P 铰接, 另一端与质量也为m 的质点2P 连接. 各铰链光滑. 以两杆分别与竖直向下方向所夹的角度1θ, 2θ作为广义坐标, 求此

系统的微振动运动方程及简正频率,并讨论其简正模式.

解：

一、将小圆柱质心和所在的大圆柱截面中心的连线与竖直直线的夹角θ作为广义坐标，逆时针方

向为θ正方向.

设小圆柱角坐标正方向为顺时针方向，坐标变换方程为?θr r R =-)(，系统拉氏函数为

)

cos 1)(()(4322θθ----=r R mg r R m L

将L 代入拉氏方程后得θ

θsin )(32r R g --=

当θ很小时

θ

θ

)(32r R g --=

小圆柱质心的运动周期为g r R T 2)(32-=π

.

二、图中θ角为广义坐标

()()()22

12sin cos T m r l V mg l r l r θθ

θθθ??=+??=+-+????

拉氏函数为()()()22

1sin cos 2

L m r l mg l r l r θθθθθ??=

+-+-+??????

代入拉氏方程后得到质点的运动微分方程0sin )(2=+++θ

θθθg r l r .

三、坐标A x 、B x 为系统（定滑轮和物体A 、B 、C ，以及连接重物的绳）的广义坐标

经过坐标变换，拉格朗日函数为

)2(2)(2

1)4(2132132

32231B

A B A B A B A x x C g m gx m gx m x x m x m m x m m L --+++++++=

C 是在坐标变换中出现的常量的总和）

将L 代入拉氏方程，且将32135.1m m m ==代入 得

027=-+g x x B A ，032=-+g x x B A

A 、

B 两物体的加速度分别为：g x

A 171= ，g

x B 175

= .

四、选择弧坐标s 为广义坐标

221s m T =，2

8s a mg V =

V T L -=

代入拉氏方程得04=+s a g s

所以是简谐振动

质点的振动周期g a T π

4=.

五、 建立原点O 在定滑轮中心的正下方地面上一点，Ox 轴通过滑轮中心向上，以重物1m 的坐

标x 为广义坐标.

系统（由滑轮、重物、绳、弹簧组成）

221)(21x m m T +=，2

1)(21l x k gx m V A -+=

A 点为弹簧上端点，通过约束条件，知x C x A -=（C 是常量），则

2

21)(21x m m L +=21

)(21x C k gx m -+-

代入拉氏方程得，0)(21='+++C kx x m m （C '是常量），可知重物作简谐振动，周期为

k m m T 2

12+=π

.

六、 以滑块到斜面底端底坐标x 和摆底摆角?作为广义坐标

)cos(21)(212

2

22221?

α??-+++= x l m l m x m m T

)cos sin (sin 21?

ααl x g m gx m V --=V T L -= 将L 代入拉氏方程得系统的运动微分方程

???=+-+-+=++-+-++0sin )sin()cos(0sin )()sin()cos()(2

12

2221?

?α??α?α

?

α??α?g x x l g m m l m l m x m m

七、 选择?和θ为两圆柱组成的系统的广义坐标，?为圆柱体P 的转角，θ是两圆柱体连心线与竖直方向的夹角，相对直角坐标系Oxy

系统动动能为

ψ? S

sc sc P pc I y x m I x m T 21

)(212121221222++++= S I 、P I 分别是S 、P 相会自身对称轴的转动惯量，ψ 是圆柱体S 的角速度.坐标变换方程

为

pc x ?R =，

)(θψ-=r )(?θ-=R

θ

θ?θθ??sin )()1cos 2()(21)(43434311221221222r R g m r R R m r R m R m R m L +--+++++=

因0=???L

所以)1cos 2()(21)(231

221-+++=θ

θ?? r R R m R m m p ＝常量.

根据初始条件：0=t 时，0=? ，0=θ ，得0)1cos 2()()(31221=-+++θ

θ? r R R m R m m ，

得?R )(2)sin 2)((211

m m r R m +-+=θθ（注意此方程是通过求解运动微分方程得出的?与θ的关

系，不是约束方程）

将此式代入几何关系式：

?sin )(r R R x sc ++=，θcos )(r R y sc +=

八、 以杆和甲虫为系统，以θ为广义坐标.

22222杆)](31[2121θθ l R m ml I T -+==，2

22222虫

])[(2121θ t u l R m mu T +-+=

虫杆T T T L +==

L=θ

θ22222222)352(2121l R mu t u l R m mu --+-+

因0=??θT ，所以=??=θT p T 常量

又根据初始条件，

0θθ =，得022222

235656θθ t u l R l R +--=.

九、 选择滑块A 的水平轴坐标x 和杆的摆角θ为广义坐标

,61)cos 2(2122222θθθθ ml x l l x m T +++=

广义力为θθθcos 2sin lF mgl Q +-=，F Q x =.

将T 、θQ 、x Q 代入拉氏方程

得θθθθcos 2sin 34cos F mg ml x m +-=+

F ml ml x m =-+2sin cos θ

θθθ

当摆角很小时，1cos ,sin ≈≈θθ

结果为：

m F g l x 234=++θθ 2θθθ l l x -+m F =. 十、 以曲柄和齿轮2S 为系统，选择曲柄对称轴与过齿轮1S 中心的固定直线的夹角?（固定直线

与两齿轮中心在同一平面上）为广义坐标.

根据对系统动能的计算与坐标变换方程?θ

)(R r r +=（θ是齿轮2S 的角坐标）

T 222

221)(4

3)(61?? r R m r R m +++=，广义力M Q =? 代入拉氏方程，结果是2

21))(92(6r R m m M

++=? .

十一、 系统的动能

)sin sin 2cos cos 2(2121212122121222212212θ

θθθθθθθθθθ l l l l m ml T ++++=，势能为1cos θmgl V -=)cos (cos 21θθ+-mgl 作近似计算，使

2

12221221θθθθ ml ml ml T ++=，其中忽略了二阶以上小量；

2

2

21213θθmgl mgl mgl V ++-=，其中只保留1cos θ、2cos θ作级数展开的二阶小

量.V T L -=，代入拉氏方程得

??

???=++=

++0022221121θθθθθθg l l g l l 设方程的解的形式为：

?

?

?+=+=)cos()cos(2211?ωθ?ωθt A t A 代入方程后得

??

???=+---=-+-0)(0)22(221222

12A g l A l A l A g l ωωωω 得简正频率

l g )

22(1+=

ω

成都理工大学数学物理方程试题

《数学物理方程》模拟试题 一、填空题（3分10=30分） 1.说明物理现象初始状态的条件叫（ ），说明边界上的约束情况的条件叫（ ），二者统称为 （ ）. 2.三维热传导齐次方程的一般形式是：（ ） . 3 .在平面极坐标系下，拉普拉斯方程算符为 （ ） . 4.边界条件 是第 （ ）类边界条件，其中为边界. 5.设函数的傅立叶变换式为，则方程的傅立叶变换 为 （ ） . 6.由贝塞尔函数的递推公式有 （ ） . 7.根据勒让德多项式的表达式有= （ ）. 8.计算积分 （ ） . 9.勒让德多项式的微分表达式为（ ） . ?f u n u S =+??)(σS ),(t x u ),(t U ω2 2 222x u a t u ??=??=)(0x J dx d )(3 1)(3202x P x P +=?-dx x P 2 1 12)]([)(1x P

10.二维拉普拉斯方程的基本解是（） . 二、试用分离变量法求以下定解问题（30分）：1. 2.? ? ? ? ?? ? ? ? < < = ? ? = = = > < < ? ? = ? ? = = = = 3 0,0 , 3 ,0 0 ,3 0, 2 3 2 2 2 2 2 ,0 x t u x x t x x u t u t t x u u u ? ? ? ? ?? ? ? ? = = = > < < ? ? = ? ? = = = x t x x u t u u u u t x x 2 ,0 ,0 ,4 0, 4 2 2

3. ???? ? ????<<=??===><<+??=??====20,0,8,00,20,162002022 222x t u t x x u t u t t x x u u u

小学五年级数学方程测试题

第五单元：方程测试题 一、填空（20分） 1.用字母表示下面的运算定律 加法结合律：（）乘法分配律：（） 2.小帆买了4块橡皮，每块ｘ元，小帆付给售货员10元，应找回（）元 3.边长是a的正方形的面积s＝（），周长c＝（） 4.哥哥经弟弟大6岁，哥哥a岁时，弟弟（）岁，如果a＝11，那么弟弟（）岁 a＝（），3a－5＝（），4a－2a＝（） 5.当a＝8是，2 6.如果用a表示单价，x表示数量，c表示总价，请写出一个正确的数量关系式（） 7.李大伯家养了15头牛，王大伯有养的牛比他家少y头。30－y表示（） 8.如果3x＋6＝18，那么4x÷8＝（） 9.一个直角三角形的一个锐角a度，则另一个锐角是（）度 10.与x（x≥1）相邻的两个自然数分别是（）和（），它们三个数的和是（），若三个数的和是15，这三个自然数分别是（）（）（） 二、判断（5分） 1.等式一定是方程………………………………………………………………………（） a与2a的意义与结果都相同………………………………………（） 2.当a＝2时，2 3.4m＋5表示m与5的和的4倍………………………………………………………（） 4.如果a＝4b，那么a－2＝4b－2 ………………………………………………………（） 5.已知F＝10＋2f，当f＝5时，F＝10＋2×5＝20 ……………………………………（） 三、选择（10分） 1.下列程式去掉运算符号后正确的是（）A.x＋y＝xy B. a×2＝2a C.x·x·x＝3x 2.下面程式中，（）是方程 A.21＋9＝30 B.3x－7＞4 C.11＋x＝5 3.当x＝3时，56－14x＝（） A.42 B.14 C.53 4.下面式子中，利用了等式性质的是（）A.18÷a B.x＋5＝y－5 C.x＋3＋6＝x＋9 5.11比x的7倍少5，列方程是（） A.11－7x＝5 B.7x－11＝5 C.7x＋5＝11 四、解方式（15分。后三题要求验算） 5x＋9＝39 53y－6y＝94 6a＋7a＝26 15＋4x＝67 1.5t＋1.7t＝16 （6×8）＋2y＝58 五、根据题意把方程写完整（6分） 1.商店有400kg水果，卖了5筐，每筐x kg，还剩下60kg （1）＝60 （2）＝400

数学物理方程第二版答案解析(平时课后知识题作业任务)

数学物理方程第二版答案 第一章． 波动方程 §1 方程的导出。定解条件 4. 绝对柔软逐条而均匀的弦线有一端固定，在它本身重力作用下，此线处于铅垂平衡位置，试导出此线的微小横振动方程。 解：如图2，设弦长为l ，弦的线密度为ρ，则x 点处的张力)(x T 为 )()(x l g x T -=ρ 且)(x T 的方向总是沿着弦在x 点处的切线方向。仍以),(t x u 表示弦上各点在时刻t 沿垂直于x 轴方向的位移，取弦段),,(x x x ?+则弦段两端张力在u 轴方向的投影分别为 )(sin ))(();(sin )(x x x x l g x x l g ?+?+--θρθρ 其中)(x θ表示)(x T 方向与x 轴的夹角 又 . sin x u tg ??=≈θθ 于是得运动方程 x u x x l t u x ???+-=???)]([22ρ∣x u x l g x x ??--?+][ρ∣g x ρ 利用微分中值定理，消去x ?，再令0→?x 得 ])[(2 2x u x l x g t u ??-??=??。 5. 验证 2 221),,(y x t t y x u --= 在锥2 22y x t -->0中都满足波动方程 222222y u x u t u ??+??=??证：函数2221),,(y x t t y x u --=在锥2 22y x t -->0内对变量t y x ,,有

二阶连续偏导数。且 t y x t t u ?---=??-2 3 222)( 22 52222 32222 2) (3) (t y x t y x t t u ?--+---=??- - )2()(2 2223 222y x t y x t ++?--=- x y x t x u ?--=??- 23 222)( ()() 225222232222 23x y x t y x t x u - ---+--=?? ( )()222 252222y x t y x t -+- -=- 同理 ()()222 25 2222 22y x t y x t y u +---=??- 所以 ()() .22 22 2225222222 2t u y x t y x t y u x u ??=++--=??+ ??- 即得所证。 §2 达朗贝尔公式、 波的传抪 3.利用传播波法，求解波动方程的特征问题（又称古尔沙问题） ??? ? ???==??=??=+=-).()(0022222x u x u x u a t u at x at x ψ? ())0()0(ψ?= 解：u(x,t)=F(x-at)+G(x+at) 令 x-at=0 得 )(x ?=F （0）+G （2x ） 令 x+at=0 得 )(x ψ=F （2x ）+G(0)

小学五年级数学方程式练习题

苏教版五年级数学下册第一单元方程检测试卷 一、认真填写。[19分] 1、在X＋56、45－X=45、0.12M=24、12×1.3=15.6、X－2.5＜11、 12＞a÷m、 ab＝0、 8＋X、 6Y=0.12、 12.5÷2.5、 H＋0.45＞1。 等式有：。 方程有：。 2、桃树有X棵，梨树的棵树是桃树的4倍，用含有X的式子表示梨树的棵树是（）棵。 3、苹果有Y个，梨比苹果少2个，梨有（）个。 4、五个连续的自然数的中间数是a，这五个数的和为（）。 5、在（）里填上“＞”、“＜”或“＝”。 ①当a＝73时，a＋13（）87 ②当x＝0.8时，2÷x（）0.4 ③当y＝20时，5y（）100 ④当x＝9.6时，x－3.8（）3.8 6、小明、小军、小刚三人进行百米赛跑，小明用去X秒，小军比小明多用去2秒，小刚比小明少用0.2秒，（）是冠军。 7、解方程X÷6=18，可以这样进行X÷6○□=18○□，X=（）。 8、三个连续的奇数和是33，这三个数分别为为（）。 9、甲袋有a千克大米，乙袋有b千克大米。如果从甲袋倒出8千克装入乙袋，那么两袋的大米同样重。原来甲袋比乙袋多（）千克。 二、准确判断。[10分]

1、含有未知数的式子叫做方程。（） 2、等式两边同时除以同一个数，所得结果仍然是等式。（） 3、等式两边同时加上同一个数，所得结果仍然是等式。（） 4、方程包含等式，等式只是方程一部分。（） 5、方程1.5X=3的解是X=0.5。（） 三、看图列方程并解答。[16分] 平行四边形的面积是8.8平方米长方形面积是4.32平方米 0.8米 X米X米 正方形周长3.2米一本书有182页 已看X页还剩78页X米 四、根据等式的性质在○里填运算符号，在□里填数。（6分） X－35=60 X＋17=57 X－35＋35=60○□X＋17－17=57○□ X=□X=□

数学物理方程期末考试试题(A)答案

孝感学院

解：设)()(t T x X u =代于方程得： 0''=+X X λ，0)1(''2=++T a T λ(8’) x C x C X λλsin cos 21+=，t a C t a C T 22211sin 1cos λλ+++= 由边值条件得： 22)( ,0l n C πλ== l x n t a A t a B u n n n πλλcos )1sin 1cos (221+++=∑∞= ?= l n dx l x n x l B 0cos )(2π?，?+=l n dx l x n x a l A 02cos )(12πψλ(15’) 证明：设代入方程： ?? ???====-=).(),(),(),0()(02102t g t l v t g t v x v v a v t xx t ? 设21,v v 都是方程的解设21v v v -=代入方程得： ?? ???====-=0),(,),0(0002t l v t v v v a v t xx t 由极值原理得0=v 唯一性得证。(8’)由 ≤-21v v ετ≤-2 1v v ，稳定性得证由u e v ct -=知u 的唯一性稳定性 得证。(15’)

解：设),(ηξp 是第一象限内一点，在该点放置单位点电荷，其对称点),(ηξ-p 格林函数： 22)()(1ln 21),,,(ηξπηξ-+-= y x y x G 22)()(1ln 21ηξπ++--y x (8’) ] )[(22220ηξπη+-=??-=??=x y G n G y 方程的解：dx x x f u ?+∞∞-+-=22)()(),(ηξπ ηηξ(15’) 五、证明下列初边值问题解的唯一性.(20分) ),,,()(2t z y x f u u u a u zz yy xx tt =++- ),,,(0z y x u t ?== ),,,(0 z y x u t t ψ== ).,,,(t z y x g u =Γ 其中,),,(,0Ω∈>z y x t Γ为Ω的边界. 解:设21,u u 都是方程的解设21u u u -=代入方程得： 0)(2=++-zz yy xx tt u u u a u 00==t u 00 ==t t u .0=Γu 设dxdydz u u u a u t E z y x t ])([21)(22222???Ω +++= =dt t dE )(dxdydz u u u u u u a u u zt z yt y xt x tt t ])([22???Ω +++ dxdydz u u u a u u zz yy xx tt t ])([[2 2??? Ω++-= 0=(10’)

五年级解方程练习及答案

五年级解方程题有答案(12 ) X+8.3=10.7 (1) (0.5+x)+x=9.8 十2 (13) 15x = 3 (2) 2(X+X+0.5)=9.8 (14) 3x - 8 = 16 (3) 25000+x=6x (15) 3x+9=27 (4) 3200=440+5X+X (16) 18(x-2)=270 (5) X-0.8X=6 (17) 12x=300-4x (6)12x-8x=4.8 (18) 7x+5.3=7.4 (7) 7.5+2X=15 (19) 3x 十5=4.8 (8)1.2x=81.6 (25) 0.5x+8=43 (7) x+5.6=9.4 (26) 6x-3x=18 (10)x-0.7x=3.6 (27) 7(6.5+x)=87.5 (11)91 十x = 1.3 (28 ) 0.273 -x=0.35

(29) 1.8x=0.972 (42 ) 5.6x=33.6 (30) x 十0.756=90 (43 ) 9.8-x=3.8 (31) 0.1(x+6)=3.3 X0.4 (44 ) 75.6 *x=12.6 (32) (27.5-3.5)十x=4 (45 ) 5x+12.5=32.3 (33) 9x-40=5 (46 ) 5(x+8)=102 (34) x *5+9=21 (47 ) x+3x+10=70 (35) 48-27+5x=31 (48 ) 3(x+3)=50-x+3 (36) 10.5+x+21=56 (49 ) 5x+15=60 (37 x+2x+18=78 ) (50 ) 3.5-5x=2 (38) (200-x) -5=30 (51 ) 0.3 X7+4x=12.5 (39) (x-140) *70=4 (40 20-9x=2 (52 ) x *1.5-1.25=0.75 ) (41) x+19.8=25.8 (53 ) 4x-1.3 X6=2.6

数学物理方程模拟试卷

数学物理方程模拟试卷 一、写出定解问题（10分） 设枢轴长为l ，建立枢轴纵振动在下列情形下的运动方程： （a ） 在x=0固定，在x=l 作用力F ，在t=0时刻作用力突然停止 （b ） 在x=l 一端是平衡位置，而从t=0时刻作用力 F(t) 解：（a ）() ()()() ???? ?????≥='=≤≤==><<

,13c x y dx dy +-=→= 令???-=+=y x y x 3ηξ ???===-=======∴0,1,30,1,1yy xy xx y x yy xy xx y x ηηηηηξξξξξ （2） ??? ????++++=+++++=++++=+=+=yy yy y y y y yy xy xy y x x y y x y x xy xx xx x x x xx y y y x x x u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u ηξηηξξηξηηηξηξξξηξηηξξηξηξηξηηξηξξηξηηξηξξηξηηξηξξηξηξ22222)(2, （3） 将（2）代入（3），可得 ?????????+-=-+=++=-=+=ηη ξηξξηηξηξξηηξηξξηξηξu u u u u u u u u u u u u u u u u u yy xy xx y 2329632 （4） 把（4）代入（1），可得 0666236364296=-+++-+--++++ηξηξηηξηξξηηξηξξηηξηξξu u u u u u u u u u u u u 0816=+∴ξξηu u 即 02 1=+ξξηu u 这就是我们所求的标准的双曲型方程。 三、（每小题10分，共20分） ①证明：)52()52(),(t x G t x F t x y -++=为方程2222254x y t y ??=??的通解。 ②求满足条件：0),(),0(==t y t y π，x x y 2sin )0,(=，0)0,(=x y t 的特解。 解：①设v t x u t x =-=+52,52，得 )()(v G u F y +=， )5()('5)('-?+?=????+????=??v G u F t v v G t u u F t y )('5)('5v G u F -=， （1）

数学物理方程试卷(B)

2011-2012 一、选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分） 在下列每小题的4个备选项中，只有一项是最符合题意的，请将代码 （A 、B 、C 、D ）填在题后相应的括号内。 1、偏微分方程与（ ）结合在一起，统称为定解问题. (A)定解条件； (B)初始条件； (C)边界条件； (D)以上均不正确. 2、下列偏微分方程中，属于二阶、线性、齐次的是（ ）. (A) 2260u u u u t x ??++-=??； (B) 2222cos 40?+-?-=?u t t u x x ； (C) 2 90???+-= ???? u xu t t ； (D) 22 60??+?-?=??t u u e xt u x t . 3、以下说法中错误的是（ ）. (A) Bessel 方程222'''()0x y xy x n y ++-=通解为()(),n n y AJ x BJ x -=+其中A, B 为任意常数； (B) n 阶Bessel 函数()x J n 的实零点关于原点是对称分布的； (C) 半奇数阶的第一类Bessel 函数都是初等函数； (D) 当0x =时，n 阶Bessel 函数()x J n 为有限值，而()x Y n 为无穷大. 4、定解问题的适定性是指解的（ ）. (A) 存在性、唯一性、收敛性； (B) 存在性、稳定性、收敛性； (C) 存在性、唯一性、稳定性； (D)唯一性、稳定性、收敛性. 5、设3 R Ω?为有界区域，边界Γ为光滑的封闭曲面，则下面说法错误的是（ ）. (A) 若2 ()()u C C ∈ΩΩ，则狄氏问题20,|u u f Γ??=Ω?=?在内 的解是唯一确定的； (B) 若2 1() ()u C C ∈ΩΩ，则2u u dV dS n Ω Γ??=?????? ； (C) 牛曼内问题20,|1u u n Γ??=Ω? ??=???在内有解且不唯一；

小学五年级数学方程式练习题

五年级数学方程 1、在X＋56、45－X=45、0.12m=24、12×1.3=15.6、X－2.5＜11、 12＞a÷m、 ab＝0、 8＋X、 6Y=0.12、 12.5÷2.5、 H＋0.45＞1。 等式有：。 方程有：。 2、桃树有X棵，梨树的棵树是桃树的4倍，用含有X的式子表示梨树的棵树是（）棵。 3、苹果有Y个，梨比苹果少2个，梨有（）个。 4、五个连续的自然数的中间数是a，这五个数的和为（）。 5、在（）里填上“＞”、“＜”或“＝”。 ①当a＝73时，a＋13（）87 ②当x＝0.8时，2÷x（）0.4 ③当y＝20时，5y（）100 ④当x＝9.6时，x－3.8（）3.8 6、小明、小军、小刚三人进行百米赛跑，小明用去X秒，小军比小明多用去2秒，小刚比小明少用0.2秒，（）是冠军。 7、解方程X÷6=18，可以这样进行X÷6○□=18○□，X=（）。 8、三个连续的奇数和是33，这三个数分别为为（）。 9、甲袋有a千克大米，乙袋有b千克大米。如果从甲袋倒出8千克装入乙袋，那么两袋的大米同样重。原来甲袋比乙袋多（）千克。 三、看图列方程并解答。[16分] 平行四边形的面积是8.8平方米长方形面积是4.32平方米

0.8米 X米X米 正方形周长3.2米一本书有182页 已看X页还剩78页 四、根据等式的性质在○里填运算符号，在□里填数。（6分） X－35=60 X＋17=57 X－35＋35=60○□X＋17－17=57○□ X=□X=□ X÷7=105 0.9X=6.3 X÷7×7=105○□0.9X÷0.9=6.3○□ X=□X=□ 五、解方程。[18分] 7.6＋X=34.5 X－780=315 X÷0.4=35.2

数学物理方程 答案 谷超豪

第一章． 波动方程 §1 方程的导出。定解条件 1．细杆（或弹簧）受某种外界原因而产生纵向振动，以u(x,t)表示静止时在x 点处的点在时刻t 离开原来位置的偏移，假设振动过程发生的张力服从虎克定律，试证明),(t x u 满足方程 其中ρ为杆的密度，E 为杨氏模量。 证：在杆上任取一段，其中两端于静止时的坐标分别为 x 与+x x ?。现在计算这段杆在时刻t 的相对伸长。在时刻t 这段杆两端的坐标分别为： 其相对伸长等于 ),()],([)],([t x x u x x t x u x t x x u x x x ?+=??-+-?++?+θ 令 0→?x ，取极限得在点x 的相对伸长为x u ),(t x 。由虎克定律，张力),(t x T 等于 其中)(x E 是在点x 的杨氏模量。 设杆的横截面面积为),(x S 则作用在杆段),(x x x ?+两端的力分别为 于是得运动方程 tt u x x s x ???)()(ρx ESu t x =),(x x x x x ESu x x |)(|)(-?+?+ 利用微分中值定理，消去x ?，再令0→?x 得 若=)(x s 常量，则得 22)(t u x ??ρ=))((x u x E x ???? 即得所证。 2．在杆纵向振动时，假设(1)端点固定，(2)端点自由，(3)端点固定在弹性支承上，试分别导出这三种情况下所对应的边界条件。 解：(1)杆的两端被固定在l x x ==,0两点则相应的边界条件为 (2)若l x =为自由端，则杆在l x =的张力x u x E t l T ??=) (),(|l x =等于零，因此相应的边界条件为 x u ??|l x ==0 同理，若0=x 为自由端，则相应的边界条件为 x u ??∣00==x (3)若l x =端固定在弹性支承上，而弹性支承固定于某点，且该点离开原来位置的 偏移由函数)(t v 给出，则在l x =端支承的伸长为)(),(t v t l u -。由虎克定律有 x u E ??∣)](),([t v t l u k l x --==

最新数学物理方程期末考试试题及答案

数学物理方程期末考试试题及答案 一、求解方程（15分） ?????===-=+=-. )()(0002x u x u u a u at x at x xx tt ψ? 其中)0()0(ψ?=。 解：设? ??+=-at x at x ηξ＝则方程变为： 0=ξηu ，)()(at x G at x F u ++-=(8’)由边值条件可得： )()0()2(),()2()0(x G x F x x G F ψ?=+=+ 由)0()0(ψ?=即得： )0()2 ()2( ),(?ψ?--++=at x at x t x u 。 二、利用变量分离法求解方程。（15分） ?????==≥==∈=-====)(,)(, 0,0,),(,00002x u x u t u u Q t x u a u t t t l x x xx tt ψ? 其中l x ≤≤0。0>a 为常数 解：设)()(t T x X u =代于方程得： 0''=+X X λ，0''2=+T a T λ(8’) x C x C X λλsin cos 21+=，at C at C T λλsin cos 21+= 由边值条件得：

21)( ,0l n C πλ== l x n at A at B u n n n πλλsin )sin cos (1+=∑∞= ?=l n dx l x n x l B 0sin )(2π?，?=l n dx l x n x an A 0sin )(2πψπ 三．证明方程02=--cu u a u xx t )0(≥c 具有狄利克雷边界条件的初边值问题解的唯一性与 稳定性. (15分) 证明：设u e v ct -=代入方程： ?? ???====-=).(),(),(),0()(02102t g t l v t g t v x v v a v t xx t ? 设21,v v 都是方程的解设21v v v -=代入方程得： ?? ???====-=0),(,),0(0002t l v t v v v a v t xx t 由极值原理得0=v 唯一性得证。(8’)由 ≤-21v v ετ≤-2 1v v ，稳定性得证由u e v ct -=知u 的唯一性稳定性 得证。 四．求解二维调和方程在半平面上的狄利克雷问题(15分). ,0,0>=++=?z u u u u zz yy xx ).(0x f u z == 解：设),,(ζηξp 是上半平面内一点，在该点放置单位点电荷，其对称点 ),,(?ηξ-p 格林函数： 222)()()(141 ),,,(?ηξπ ηξ-+-+--=z y x y x G 222)()()(141 ?ηξπ++-+-+z y x

五年级解方程练习题50题及答案ok

五年级解方程50题有答案 （1）(0.5+x)+x=9.8÷2 （2）2(X+X+0.5)=9.8 （3）25000+x=6x （4）3200=440+5X+X （5）X-0.8X=6 (6)12x-8x=4.8 (7) 7.5+2X=15 (8)1.2x=81.6 （7）x+5.6=9.4 (10)x-0.7x=3.6 (11)91÷x＝1.3 （12） X+8.3=10.7 (13) 15x＝3 (14) 3x－8＝16

(15) 3x+9=27 (16) 18(x-2)=270 (17) 12x=300-4x (18) 7x+5.3=7.4 (19) 3x÷5=4.8 (25) 0.5x+8=43 (26) 6x-3x=18 (27) 7(6.5+x)=87.5 （28） 0.273÷x=0.35 (29) 1.8x=0.972 (30) x÷0.756=90 (31) 0.1(x+6)=3.3×0.4 (32) (27.5-3.5)÷x=4 (33) 9x-40=5 (34) x÷5+9=21 (35) 48-27+5x=31 (36) 10.5+x+21=56

（37） x+2x+18=78 (38) (200-x)÷5=30 (39) (x-140)÷70=4 （40） 20-9x=2 (41) x+19.8=25.8 (42） 5.6x=33.6 （43） 9.8-x=3.8 （44） 75.6÷x=12.6 （45） 5x+12.5=32.3 （46） 5(x+8)=102 （47） x+3x+10=70 （48） 3(x+3)=50-x+3 （49） 5x+15=60 （50） 3.5-5x=2 五年级解方程50题答案 （1）(0.5+x)+x=9.8÷2 0.5+2x=4.9 0.5+2x-0.5=4.9-0.5 2x=4.4 2x÷2=4.4÷2

小学五年级数学方程练习题

一、认真填写。[19分] 1、在X＋56、45－X=45、0.12M=24、12×1.3=15.6、X－2.5＜11、 12＞a÷m、 ab＝0、 8＋X、 6Y=0.12、 12.5÷2.5、 H＋0.45＞1。 等式有：。 方程有：。 2、桃树有X棵，梨树的棵树是桃树的4倍，用含有X的式子表示梨树的棵树是（）棵。 3、苹果有Y个，梨比苹果少2个，梨有（）个。 4、五个连续的自然数的中间数是a，这五个数的和为（）。 5、在（）里填上“＞”、“＜”或“＝”。 ①当a＝73时，a＋13（）87 ②当x＝0.8时，2÷x（）0.4 ③当y＝20时，5y（）100 ④当x＝9.6时，x－3.8（）3.8 6、小明、小军、小刚三人进行百米赛跑，小明用去X秒，小军比小明多用去2秒，小刚比小明少用0.2秒，（）是冠军。 7、解方程X÷6=18，可以这样进行X÷6○□=18○□，X=（）。 8、三个连续的奇数和是33，这三个数分别为为（）。 9、甲袋有a千克大米，乙袋有b千克大米。如果从甲袋倒出8千克装入乙袋，那么两袋的大米同样重。原来甲袋比乙袋多（）千克。 二、准确判断。[10分] 1、含有未知数的式子叫做方程。（）

2、等式两边同时除以同一个数，所得结果仍然是等式。（） 3、等式两边同时加上同一个数，所得结果仍然是等式。（） 4、方程包含等式，等式只是方程一部分。（） 5、方程1.5X=3的解是X=0.5。（） 三、看图列方程并解答。[16分] 平行四边形的面积是8.8平方米长方形面积是4.32平方米 0.8米 X米X米 正方形周长3.2米一本书有182页 已看X页还剩78页X米 四、根据等式的性质在○里填运算符号，在□里填数。（6分） X－35=60 X＋17=57 X－35＋35=60○□X＋17－17=57○□ X=□X=□ X÷7=105 0.9X=6.3

数学物理方程习题解答案

数学物理方程习题解 习题一 1，验证下面两个函数： (,)(,)sin x u x y u x y e y == 都是方程 0xx yy u u += 的解。 证明：（1 ）(,)u x y = 因为322 2 22 2222 2222 22 322 222 2222 2222 222222 222222 1 1()22 () 2()()11()22()2()()0()() x xx y yy xx yy x u x x y x y x y x x x y u x y x y y u y x y x y x y y y y x u x y x y x y y x u u x y x y =-? ?=- +++-?-=-=++=-??=-+++-?-=-=++--+=+=++ 所以(,)u x y =是方程0xx yy u u +=的解。 （2）(,)sin x u x y e y = 因为 sin ,sin cos ,sin x x x xx x x y yy u y e u y e u e y u e y =?=?=?=-? 所以 sin sin 0x x xx yy u u e y e y +=-= (,)sin x u x y e y =是方程0xx yy u u +=的解。 2，证明：()()u f x g y =满足方程 0xy x y uu u u -=

其中f 和g 都是任意的二次可微函数。 证明：因为 ()()u f x g y = 所以 ()(),()()()() ()()()()()()()()0 x y xy xy x y u g y f x u f x g y u f x g y uu u u f x g y f x g y g y f x f x g y ''=?=?''=?''''-=?-??= 得证。 3， 已知解的形式为(,)()u x y f x y λ=+，其中λ是一个待定的常数，求方程 430xx xy yy u u u -+= 的通解。 解：令x y ξλ=+则(,)()u x y f ξ= 所以2 (),()x xx u f u f ξλξλ'''=?=? (),(),()xy y yy u f u f u f λξξξ'''''=?== 将上式带入原方程得2 (43)()0f λλξ''-+= 因为f 是一个具有二阶连续可导的任意函数，所以2 -430 λλ+=从而12 =3,1λλ=， 故1122(,)(3),(,)()u x y f x y u x y f x y =+=+都是原方程的解，12,f f 为任意的二阶可微函数，根据迭加原理有 12(,)(3)()u x y f x y f x y =+++为通解。 4，试导出均匀等截面的弹性杆作微小纵振动的运动方程（略去空气的阻力和杆的重量）。 解：弹性杆的假设，垂直于杆的每一个截面上的每一点受力与位移的情形都是相 同的，取杆的左端截面的形心为原点，杆轴为x 轴。在杆上任意截取位于 [,]x x x +?的一段微元，杆的截面积为s ，由材料力学可知，微元两端处的相对伸长（应 变）分别是 (,)u x t x ??与(,)u x x t x ?+??，又由胡克定律，微元两端面受杆的截去部分的拉力分别为()(,)u SE x x t x ??与()(,)u SE x x x x t x ?+?+??，因此微元受杆的截去部分的作用力的合力为：()(,)()(,)u u SE x x x x t SE x x t x x ??+?+?-??

数学物理方程与特殊函数-模拟试题及参考答案

成都理工大学 《数学物理方程》模拟试题 一、填空题（3分?10=30分） 1.说明物理现象初始状态的条件叫（ ），说明边界上的约束情况的条件叫（ ），二者统称为 （ ）. 2.三维热传导齐次方程的一般形式是：（ ） . 3 .在平面极坐标系下，拉普拉斯方程算符为 （ ） . 4.边界条件 f u n u S =+??)(σ是第（ ）类边界条件，其中S 为边 界. 5.设函数),(t x u 的傅立叶变换式为),(t U ω，则方程22 222x u a t u ??=??的傅立叶变换为 （ ） . 6.由贝塞尔函数的递推公式有 =)(0x J dx d （ ） . 7.根据勒让德多项式的表达式有)(3 1)(3 202x P x P += （ ）. 8.计算积分 =? -dx x P 2 1 1 2)]([（ ） . 9.勒让德多项式)(1x P 的微分表达式为（ ） . 10.二维拉普拉斯方程的基本解是（ ） . 二、试用分离变量法求以下定解问题（30分）： 1.??? ? ? ????<<=??===><

2.???? ? ?? ??===><<<+??=??====20,0,8,00,20,16200202 2 2 22x t u t x x u t u t t x x u u u 三、用达朗贝尔公式求解下列一维波动方程的初值问题（10分） ?? ???=??=>+∞<<-∞+??=??==0 ,2sin 0,,cos 0022 2 22t t t u x u t x x x u a t u 四、用积分变换法求解下列定解问题（10分）： ??? ? ???=+=>>=???==, 1, 10,0,1002y x u y u y x y x u 五、利用贝赛尔函数的递推公式证明下式（10分）： )(1)()(' 0' '02x J x x J x J -= 六、在半径为1的球内求调和函数u ，使它在球面上满足 θ21cos ==r u ，即所提问题归结为以下定解问题（10分）:

数学物理方程期末试卷

2012学年第二学期数学与物理方程期末试卷 出卷人：欧峥 1、长度为 l 的弦左端开始时自由，以后受到强度为sin A t ω的力的作用，右端系在弹性系数为k 的弹性支承上面；初始位移为(),x ?初始速度为().x ψ试写出相应的定解问题。(10分) 2、长为l 的均匀杆，侧面绝热，一端温度为0度，另一端有已知的恒定热流进入，设单位时间流入单位截面积的热量为q ，杆的初始温度分布是() 2 x l x -，试写出其定解问题。(10分) 3、试用分离变量法求定解问题(10分)： .? ?? ?? ?? ??===><??? ==?????=+= ????? 5、利用行波法，求解波动方程的特征问题（又称古尔沙问题）(10分)：

???????==??=??=+=-).()(002 22 2 2x u x u x u a t u at x at x ψ? ())0()0(ψ?= 6、用达朗贝尔公式求解下列一维波动方程的初值问题（10分） ?????=??=>+∞<<-∞+??=??==0 ,2sin 0,,cos 0022 2 22t t t u x u t x x x u a t u 7、用积分变换法求解定解问题（10分）： ???? ???=+=>>=???==,1,10,0,1002y x u y u y x y x u 8、用积分变换法求解定解问题(10分)： ?? ?==>∈=0)0,(,sin )0,(0,,2x u x x u t R x u a u t xx tt 9、用格林函数法求解定解问题(10分)： 22220 0, y 0, () , .y u u x y u f x x =???+=

小学五年级解方程测试题

小学五年级解方程测试题 7、我买了两套丛书，单价分别是:<<科学家>>2.5元/本，<<发明家>>3元/本，两套 X+8.3=10.7 5x ,30 x-5.6=9.4 x?0.8=90 丛书的本数相同，共花了22元。每套丛书多少本, 3x,8,16 3x+9=27 5.3+7x=7.4 3x?5=4.8 8、一个数的3倍加上这个数的2倍等于1.5，求这个数。 X-0.8X=6 12x+8x=4.8 7(x-2)=49 4×8+2x=36 9、一个数乘0.75等于6个2.4相加的和，这个数是多少, (x-2)?3=7 x?5+9=21 (x-200)?5=30 48-27+5x=31 1. 一个数的5倍是320，这个数是多少, 列方程解应用题练习题 1、共有1428个网球，每5个装一筒，装完后还剩3个，一共装了多少筒, 解: 设数量关系式: 2. 一个数与8的和的9倍是117，求这个数。 2、宁夏的同心县是一个“干渴”的地区，年平均蒸发量是2325mm，比年平均降水量 的8倍还多109mm，同心县的年平均降水量多少毫米, 3. X的5倍与X的2倍的和是630，求X 。 3、大楼高29.2米，一楼准备开商店，层高4米，上面9层是住宅。住宅每层高多少米, 4. 一个 数的3倍是81，求这个数。 4、两个相邻自然数的和是97，这两个自然分别是多少, 5、鸡和兔的数量相同，两种动物的腿加起来共有84条。鸡和兔各有多少只, 5. 一个数与7的和的2倍是36，求这个数。 6、爸爸今年的年龄儿子的4倍，爸爸比儿子大27岁。儿子和爸爸今年分别是多少岁, 1 4、猎豹是世界上跑得最快的动物，能达到每小时110km，比大象的2倍还多30km。6. 一个数的3 倍减去5等于22，求这个数。 大象最快能达到每小时多少千米, 7. X的5倍减去它的2倍等于39，求X 。 5、世界上最大的洲是亚洲，面积是4400万平方千米，比大洋洲面积的4倍还多812

(完整版)小学五年级解方程计算题练习题

一、解方程专题 7+=19 X+120=176 58+X=90 X+150=290 79.4+X=95.5 2X+55=129 7 X=63 X× 9=4.5 4.4X=444 X × 4.5=90 X × 5=100 6.2X=124 X-6=19 X-3.3=8.9 X-25.8=95.4 X-54.3=100 X-77=275 X-77=144 X ÷7=9 X÷4.4=10

X÷78=10.5 X÷2.5=100 X÷3=33.3 X÷2.2=8 9-X=4.5 73.2-X=52.5 87-X=22 66-X=32.3 77-X=21.9 99-X=61.9 3.3÷X=0.3 8.8÷X=4.4 9÷X=0.03 7÷X=0.001 56÷X=5 39÷X=3 3×(X-4)=46 (８+X)÷5=15 (X+5) ÷3=16 15÷(X+0.5)=1.5

12X+8X=40 12X-8X=40 12X+X=26 X+ 0.5X=6 X-0.2X=32 1.3X+X=26 3X+5X=48 14X-8X=12 6×5+2X=44 20X-50=50 28+6X=88 32-22X=10 24-3X=3 10X×（5+1）=60 99X=100-X X+3=18 X-6=12 56-2X=20 4X+2=6 X+32=76

3X+6=18 16+8X=40 2X-8=8 4X-3×9=29 8X-3X=105 X-6×5=42 X+5=7 2X+3=10 X-0.8X=6 12X+8X=4.8 7(X-2)=49 4×8+2X=36 (X-2)÷3=7 X÷5+9=21 (200-X)÷5=30 48-27+5X=31 3X-8=16 3X+9=27 5.3+7X=7.4 3X÷5=4.8

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π的两端固定的弦的自由振动，如果初始位移为x x 2sin ，初始速度为 x 2cos 。则其定解条件是 2. 方程 03=??-??x u t u 的通解为 3.已知边值问题???===+0 )()0(0 )()('"πλX X x X x X ，则其固有函数)(x X n = 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02222=??+??y u x u 的一个解是（ ） （A ）xy e y x u x sin ),(= （B ）22),(y x y x u += （C ）2 21),(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),(t x F ,热传导系数为k ，侧面绝热,体密度为ρ,比热为c ，则热传导方程是 ( ) （A ）ρc t x F x u a t u ),(222 22+??=?? （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 ),(22 2+??=?? (其中ρc k a =2) 3. 理想传输线上电压问题??? ??? ?=??=??=??=x aA t u x A x u x u a t u t ωωωsin ,cos )0,(0 2 2 222 ( 其中C L a 1 2 = )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 -=ω