國立成功大學114學年度碩士班招生考試
系所:工程科學系
科目:工程數學
解答:y″−3x−1y′+4x−2y=2⇒x2y″−3xy′+4y=2x2y=xm⇒y′=mxm−1⇒y″=m(m−1)xm−2⇒x2y″−3xy′+4y=m(m−1)xm−3mxm+4xm=(m2−4m+4)xm=0⇒(m−2)2=0⇒m=2⇒yh=c1x2+c2x2lnxyp=A(lnx)2x2⇒y′p=2A(lnx)2x+2A(lnx)x⇒y″p=2A(lnx)2+6A(lnx)+2A⇒x2y″p−3xy′p+4yp=2Ax2=2x2⇒A=1⇒yp=(lnx)2x2⇒y=yh+yp⇒y=c1x2+c2x2lnx+x2(lnx)2,故選(D)解答:L{cos(kt)δ(t−kπ)}=∫∞0e−stcos(kt)δ(t−kπ)dt=e−kπscos(k2π)=−e−3πs for 3π≤t<4πL{y′(t)}+9L{∫t0y(τ)dτ}=sY(s)+0+9Y(S)s=−e−3πs⇒Y(s)=−se−3πss2+9⇒y(t)=L−1{−se−3πss2+9}=−u(t−3π)cos(3(t−3π))=cos3t, for 3π≤t<4π,故選(F)
解答:SN(x)=12π+1πN∑n=1cos(nx)=12π+1π(sin(N+12x)2sin12x−12)=12π⋅sin(N+12x)2sin12x,故選(B)
解答:u(x,t)=X(x)T(t)⇒XT″=c2X″T⇒X″X=T″c2T=λ=−α2<0⇒X″+α2X=0⇒X=c1cosαx+c2sinαx{u(0,t)=X(0)T(t)=0u(L,t)=X(L)T(t)=0⇒{X(0)=0X(L)=0⇒{c1=0c1cosαL+c2sinαL=0⇒sinαL=0⇒αL=nπ⇒α=nπL⇒X=c2sinnπxL,λ=−n2π2L2⇒T″+α2c2T=0⇒T=c3cosαct+c4sinαct=c3cosnπctL+c4sinnπctL⇒un(x,t)=X(x)T(t)=c2sinnπxL(c3cosnπctL+c4sinnπctL)=sinnπxL(AncosnπctL+BnsinnπctL)⇒u(x,t)=∞∑n=1sinnπxL(AncosnπctL+BnsinnπctL)⇒∂∂tu(x,t)=∞∑n=1sinnπxL(−AnnπcLsinnπctL+BnnπcLcosnπctL)⇒u(x,0)=f(x)=∞∑n=1AnsinnπxL⇒An=2L∫L0f(x)sinnπxLdx⇒∂∂tu(x,0)=g(x)=∞∑n=1BnnπcLsinnπxL⇒Bn=2nπc∫L0g(x)sinnπxLdx⇒u(x,t)=∞∑n=1sinnπxL((2L∫L0f(x)sinnπxLdx)cosnπctL+(2nπc∫L0g(x)sinnπxLdx)sinnπctL)故選(D)
解答:∇⋅F=∂∂xF1+∂∂yF2+∂∂zF3=0+0+0=0,故選(A)
解答:∇×F=|→i→j→k∂∂x∂∂y∂∂zF1F2F3|=|→i→j→k∂∂x∂∂y∂∂zy2zxz2xy2|=2xy→i+y2→j+z2→k−2yz→k−y2→j−2xz→i=(2xy−2xz)→i+0→j+(z2−2yz)→k=(2xy−2xz,0,z2−2yz),故選(F)
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解題僅供參考,碩士班歷年試題及詳解
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