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2024年10月3日 星期四

113年成大電機碩士班-工程數學詳解

 國立成功大學113學年度碩士班招生考試

系所:電機工程、電腦與通訊工程研究所、電機資訊學院-微電、奈米聯招
科目:工程數學

解答:(y1)y+(y)2y=0y=0,y=c1,yyy+(y)2y=0yy+(y)2=y+y(yy)=y+yyy=(y+y)dy=y+y+c2(y1)y=y+c2y1y+c2dy=1dxy1y+c2dy=(11+c2y+c2)dy=1dxy(1+c2)ln(y+c2)=x+c3lney(y+c2)(1+c2)=x+c3ey(y+c2)(1+c2)=e(x+c3)y=c1ey(y+c2)(1+c2)=e(x+c3),c1,c2,c3
解答:{x(t)=cos(at)=12(ejat+ejat)y(t)=sin(at)=12(ejatejat){X(ω)=F(x(t))=π[δ(ωa)+δ(ω+a)]Y(ω)=F(y(t))=πj[δ(ωa)δ(ω+a)]z(t)=x(t)y(t)Z(ω)=F(z(t))=πj[δ(ωa)δ(ω+a)]π[δ(ωa)+δ(ω+a)]=π2j(δ(ωa)δ(ωa)+δ(ωa)δ(ω+a)δ(ω+a)δ(ω+a)δ(ωa)δ(ω+a))=π2j(δ(0)δ(ωa)+δ(2a)δ(ω+a)δ(2a)δ(ωa)δ(0)δ(ωa))=π2j(δ(0)δ(ωa)δ(0)δ(ωa))=πδ(0)πj(δ(0)δ(ωa)δ(0)δ(ωa))z(t)=πδ(0)sin(at)2sin(at)cos(at)=2πδ(0)sin(at)
解答:{x=rcosθy=rsinθuxx+uyy=0urr+1rur+1r2uθθ=0u(r,θ)=A0+n=1rn(Ancos(nθ)+Bnsin(nθ))ur=n=1nrn1(Ancos(nθ)+Bnsin(nθ))f(θ)=ur(2,θ)=8cosθsin2θ=n=1(nAn2n1cos(nθ)+nBn2n1sin(nθ)){nAn2n1=1πππf(θ)cos(nθ)dθ=0nBn2n1=1πππf(θ)sin(nθ)dθ=0u(r,θ)=0,??
解答:u(x,t)=T(t)X(x){u(0,t)=X(0)T(t)=0u(8,t)=X(8)T(t)=0BC:{X(0)=0X(8)=0ut=uxxTX=TXTT=XX=λCase I λ=0X=0X=c1x+c2BC:{X(0)=c2=0X(8)=8c1+c2=0c1=c2=0X=0Case II λ>0λ=ρ2(ρ>0)Xρ2X=0X=c1eρx+c2eρxBC:{X(0)=c1+c2=0X(8)=c1e8ρ+c2e8ρ=0c1e8ρc1e8ρ=0c1(e16ρ1)=0c1=0c2=0X=0Case III λ<0λ=ρ2(ρ>0)X+ρ2X=0X=c1cos(ρx)+c2sin(ρx)BC:{X(0)=c1=0X(8)=c2sin(8ρ)=0sin(8ρ)=0ρ=nπ8X=sinnπx8,nNT+ρ2T=0T=eρ2t=en2π2t/64u(x,t)=n=1cnen2π2t/64sinnπx8u(x,0)=n=1cnsinnπx8=sinπx8+sin(8πx){c8=c64=1ck=0,k8,k64u(x,t)=eπ2tsin(πx)+e64π2tsin(8πx)
解答:d'Alembert's solution utt=c2uxxu(x,t)=F(x+ct)+G(xct){u(x,0)=f(x)F(x)+G(x)=f(x)(1)ut(x,0)=g(x)cF(x)cG(x)=g(x)(2)xx0g(s)ds=c(F(x)G(x))c(F(x0)G(x0))(3)(1)(3){F(x)=12(f(x)+1cxx0g(s)ds+F(x0)G(x0))G(x)=12(f(x)1cxx0g(s)dsF(x0)+G(x0)){F(x+ct)=12(f(x+ct)+1cx+ctx0g(s)ds+F(x0)G(x0))G(xct)=12(f(xct)1cxctx0g(s)dsF(x0)+G(x0))F(x+ct)+G(xct)=12(f(x+ct)+f(xct))+12cx+ctxctg(s)dsu(x,t)=12(f(x+ct)+f(xct))+12cx+ctxctg(s)ds

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解題僅供參考,碩士班歷年試題及詳解

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