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2024年2月6日 星期二

111年成大土木碩士班-工程數學詳解

國立成功大學111學年度碩士班招生考試

系所: 土木工程系
科目: 工程數學



解答:(1)div(fu)=(f)u+f(u)=(4xi+2yj+2zk)(xzi+yzk)+(2x2+y2+z2)(z+y)=(4x2z+2yz2)+(2x2z+2x2y+y2z+y3+z3+yz2)=6x2z+3yz2+2x2y+y2z+y3+z3(2)2f=4+2+2=8(2)curl(grad f)=curl(4xi+2yj+2zk)=|ijkxyz4x2y2z|=0(4)div(curl u)=div(|ijkxyzxz0yz|)=div(zi+xj)=0(5)grad(uu)=grad(x2z2+y2z2)=2xz2i+2yz2j+2z(x2+y2)k



解答:(1)x+xt=2cos(t)tx+x=2tcos(t)(tx)=2tcos(t)tx=2tcos(t)dttx=2tsin(t)+2cos(t)+c1x(t)=2sin(t)+2tcos(t)+c1t(2)dydx=9y2x41y2dy=9x4dx1y=95x5+c1=9x5+c25y(x)=59x5+c2y(2)=5288+c2=6c2=17336y(x)=30173354x5


解答:(1)a0=12ππ0sin(2t)dt=12π[12cos(2t)]|π0=0an=1ππ0sin(2t)cos(nt)dt=2(n24)π((1)n1)bn=1ππ0sin(2t)sin(nt)dt=0f(x)=2πn=11n24((1)n1)cos(nx))(2)A(ω)=f(x)cos(ωx)dx=π0sin(2x)cos(ωx)dx=2ω24(cos(ωπ)1)B(ω)=f(x)sin(ωx)dx=π0sin(2x)sin(ωx)dx=2sin(ωπ)ω24f(x)=1π0(2ω24(cos(ωπ)1)cos(ωx)+2sin(ωπ)ω24sin(ωx))dω


解答:det(A)=(λ1)(λ2)(λ3)=0eigenvalues: 1,2,3λ1=1(Aλ1I)v=0(000110122)(x1x2x3)=0{x1=2x3x2=2x3v=x3(221),v1=(221)λ2=1(Aλ2I)v=0(100100121)(x1x2x3)=0{x1=02x2=x3v=x3(0121),v2=(0121)λ3=3(Aλ3I)v=0(200110120)(x1x2x3)=0{x1=0x2=0v=x3(001)v3=(001)eigenvectors: (221),(0121),(001)
解答:(1)ux72ut10u=0{a=1b=72{i=xs=bx+at=72x+t{ux=uiix+ussx=ui+72usut=uiit+usst=0+usui+72us=72us+10uui10u=0integration factor: e10ie10iui10e10iu=0(e10iu)=0e10iu=ρ(s)u(i,s)=e10iρ(s)u(x,t)=e10xρ(72x+t)ux=10e10xρ(72x+t)+72e10xρ(72x+t)ux(t=0)=10e10xρ(72x)+72e10xρ(72x)=6e2x(e10xρ(72x))=6e2xe10xρ(72x)=3e2x+c1ρ(ω)=3eω/6+c1e5ω/36u(x,t)=e10xρ(72x+t)=u(x,t)=e10x(3e12xt/6+c1e10x5t./36)u(x,t)=3e2xt/6+c1e5t/36(2),u(0,y)=5e2/xx!!
 

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解題僅供參考, 其他 歷年試題及詳解






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