106年公務人員特種考試、司法人員、法務部調查局調查人員、國家安全局國家安全情報人
員、海岸巡防人員及移民行政人員考試
員、海岸巡防人員及移民行政人員考試
考試別:國家安全情報人員
等 別:三等考試
類 科:電子組(選試英文)
科 目:工程數學
等 別:三等考試
類 科:電子組(選試英文)
科 目:工程數學
甲、申論題部份:(50分)
(一)det(A−λI)=0⇒|−10−λ−1111−λ−11−11−λ|=0⇒(λ−1)2(−10−λ)−1+1−(1−λ)+(1−λ)−(−10−λ)=0⇒(λ−1)2(−10−λ)−(−10−λ)=0⇒(−10−λ)((λ−1)2−1)=0⇒λ(λ−2)(λ+10)=0⇒特徵值λ=0,2,−10(二)λ1=0⇒[−10−1111−11−11][x1x2x3]=0⇒{−10x1−x2+x3=0x1+x2−x3=0x1−x2+x3=0⇒{x1=0x2=x3⇒取u1=[011]λ2=2⇒[−12−111−1−11−1−1][x1x2x3]=0⇒{−12x1−x2+x3=0x1−x2−x3=0⇒{2x2=−11x12x3=13x1⇒取u2=[2−1113]λ3=−10⇒[0−11111−11−111][x1x2x3]=0⇒{−x2+x3=0x1+11x2−x3=0x1−x2+11x3=0⇒{x2=x3x1=−10x2⇒取u3=[10−1−1]⇒特徵向量為[011],[2−1113]及[10−1−1](三)[x1(t)x2(t)x3(t)]=C1u1eλ1t+C2u2eλ2t+C3u3eλ3t⇒[x1(t)x2(t)x3(t)]=C1[011]+C2[2−1113]e2t+C3[10−1−1]e−10t,其中C1,C2及C3皆為常數
解:
{u=(x1,y1,z1)v=(x2,y2,z2)⇒{T(u)=(x1+y1,x1−y1,z1)T(v)=(x2+y2,x2−y2,z2)⇒{T(u+v)=(x1+x2,y1+y2,z1+z2)T(au)=(ax1,ay1,az1)⇒{T(u+v)=(x1+x2+y1+y2,x1+x2−y1−y2,z1+z2)=(x1+y1,x1−y1,z1)+(x2+y2,x2−y2,z2)T(au)=(ax1+ay1,ax1−ay1,az1)=a(x1+y1,x1−y1,z1)⇒{T(u+v)=T(u)+T(v)T(au)=aT(u)⇒T為線性轉換,故得證.
解:f(z)=u(x,y)+iv(x,y)可解析⇒{∂u∂x=∂v∂y=−6xy∂u∂y=−∂v∂x=3y2−3x2⇒{v(x,y)=∫−6xydy+g(x)=−3xy2+g(x)v(x,y)=−∫(3y2−3x2)dx+h(y)=−3xy2+x3+h(y)⇒v(x,y)=x3−3xy2+C⇒f(z)=u(x,y)+iv(x,y)=(y3−3x2y)+i(x3−3xy2+C)又f(0)=0⇒C=0⇒f(z)=(y3−3x2y)+i(x3−3xy2)
解:
該方程式符合柯西-尤拉方程式
(一)先求yhy=xm⇒y′=mxm−1⇒y″=m(m−1)xm−2代入原式可得m(m−1)xm−2−4mxm−2+4xm−2=0⇒m2−5m+4=0⇒(m−4)(m−1)=0⇒m=4,1⇒{y1=xy2=x4yh=C1y1+C2y2=C1x+C2x4(二)再求ypW=|y1y2y′1y′2|=|xx414x3|=3x4⇒yp=−y1∫y2r(x)Wdx+y2∫y1r(x)Wdx=−x∫x4(x2+1)3x4dx+x4∫x(x2+1)3x4dx=−x3∫(x2+1)dx+x43∫x2+1x3dx=−x3(13x3+x)+x43(lnx−12x2)=−19x4−13x2+x43lnx−16x2=(13lnx−19)x4−12x2因此y=yh+yp=C1x+C2x4+(13lnx−19)x4−12x2
解:|−7⋅7+4⋅(−4)−4⋅(−5)−19√(−7)2+42+(−4)2|=|−64√81|=649,故選(C)
解:u×v=−v×u≠v×u,故選(B
解:|02−22−1313−2|=0−12+6−2+8−0=0,故選(D)
解:{trace(A)=1|A|=0⇒{a+b+1=1ab+1−1=0⇒{a+b=0ab=0⇒{a=0b=0⇒A=[101101010]det(A−λI)=0⇒|1−λ011−λ101−λ|=0⇒λ2(1−λ)+1−(1−λ)=0⇒λ(λ2−λ−1)=0⇒λ=0,1±√52,故選(D)
解:A需為非奇異矩陣(non-singular),故選(C)
解:A=[√3/2−1/21/2√3/2]=[cosπ6−sinπ6sinπ6cosπ6]⇒A為旋轉矩陣,角度為π6⇒A27代表旋轉(π6)×27=9π2=4π+π2,即旋轉90度⇒A27x=[cosπ2−sinπ2sinπ2cosπ2][√31]=[0−110][√31]=[−1√3],故選(C)
解:W=4√5+5i⇒W4=5+5i=√50(5√50+5√50i)=√50(1√2+1√2i)=√50ei(π/4)⇒W=8√50ei(π/16+nπ/2),n=0,1,2,3.,故選(A)
解:z=eiθ⇒cosθ=(z+1/z)/2⇒dz=ieiθdθ=izdθ⇒∫π0dθ4−cosθ=12∫2π0dθ4−cosθ=12∮|z|=114−(z+1/z)/2⋅dziz=12∮|z|=12z−z2+8z−1⋅dziz=−1i∮|z|=1dzz2−8z+1=−1i∮|z|=1dz(z−(4+√15))(z−(4−√15))=(−1i)⋅2πi⋅Res(f(4−√15))=(−2π)⋅limz→4−√15z−(4−√15)(z−(4+√15))(z−(4−√15))=(−2π)⋅1−2√15=π√15,故選(D)
解:f(z)=1z+z2⇒Res(f(0))=limz→0zz+z2=limz→011+z=1,故選(B)
解:次方數需與階數相同,只有(C)不符,故選(C)
解:X(s)=3(s2+4)(s2+9)=35(1s2+4−1s2+9)=35(12⋅2s2+22−13⋅3s2+32)⇒L−1{X(s)}=310L−1{2s2+22}−15L−1{3s2+32}=310sin2t−15sin3t⇒x(t)=310sin2t−15sin3t⇒x′(t)=35cos2t−35cos3t⇒{x(0)=0x′(0)=0,故選(B)
解:y=xm⇒y′=mxm−1⇒y″=m(m−1)xm−2⇒x2y″+5xy′+4y=m(m−1)xm+5mxm+4xm=0⇒m(m−1)+5m+4=0⇒m2+4m+4=0⇒(m+2)2=0⇒m=−2(二重根)⇒y=(C1+C2lnx)x−2,故選(C)
解:本題送分
解:y=a0xr+a1xr+1+a2xr+2+a3xr+3+⋯⇒y′=ra0xr−1+(r+1)a1xr+(r+2)a2xr+1+(r+3)a3xr+2+⋯⇒y″=r(r−1)a0xr−2+(r+1)ra1xr−1+(r+2)(r+1)a2xr+(r+3)(r+2)a3xr+1+⋯⇒x2y″+x2y′−2y=r(r−1)a0xr+(r+1)ra1xr+1+(r+2)(r+1)a2xr+2+⋯+ra0xr+1+(r+1)a1xr+2+(r+2)a2xr+3+⋯−2a0xr−2a1xr+1−2a2xr+2+⋯=(r2−r−2)a0xr+⋯⇒Indicial equation: r2−r−2=0,故選(B)
解:y(x)=∞∑n=0xn+(2x)nn!=∞∑n=02n+1n!xn⇒{y′(x)=∑∞n=12n+1(n−1)!xn−1y″(x)=∑∞n=22n+1(n−2)!xn−2⇒{y(0)=2y′(0)=3y″+ay′+by=(2+3a+5b)+(3+5a+9b)x+⋯=0⇒{3a+5b=−25a+9b=−3⇒{a=−3/2b=1/2⇒a+b+y0+y′0=−3/2+1/2+2+3=4,故選(D)
解:cn=12π∫π−πf(t)e−intdt=12π∫π−πte−intdt=12π[−tine−int+1n2e−int]|π−π=12π((−πine−inπ+1n2e−inπ)−(πineinπ+1n2einπ))=12π((−πincosnπ+1n2cosnπ)−(πincosnπ+1n2cosnπ))=12π×(−2πincosnπ)=−1in(−1)n=in(−1)n⇒f(x)=∞∑−∞cneinπ=∞∑−∞in(−1)neinπ,故選(C)
解:振幅變為原來的三分之一,故選(A)
解:C105C52C33=10!5!5!×5!2!3!×1=2520,故選(A)
解:E[XY]=∫20∫10xyf(x,y)dxdy=∫20∫1034x3y2+14xy2dxdy=∫20[316x4y2+18x2y2]|10dy=∫20316y2+18y2dy=[116y3+124y3]|20=816+824=56,故選(D)
解:fX(x)=1√32πe−(x+3)232=1σ√2πe−(x−u)22σ2⇒{u=−3σ=4⇒EX=u=−3,故選(A)
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