國立臺北科技大學114學年度碩士班招生考試
系所組別:1201 製造科技研究所
第一節 微分方程 試題
解答:y′=2x−exsinyexcosy+1⇒(2x−exsiny)dx−(excosy+1)dy=0⇒{P(x,y)=2x−exsinyQ(x,y)=−excosy−1⇒{Py=−excosyQx=−excosy⇒Py=Qx⇒ Exact⇒Φ(x,y)=∫(2x−exsiny)dx=∫(−excosy−1)dy⇒Φ(x,y)=x2−exsiny+ϕ(y)=−exsiny−y+ρ(x)⇒x2−exsiny−y+c1=0解答:yp=A+Bx+Ce−2x⇒y′=B−2Ce−2x⇒y″=4Ce−2x⇒y″p+4yp=4A+4Bx+8Ce−2x=x+2e−2x⇒{A=0B=1/4C=1/4⇒ a particular solution: y=14x+14e−2x
解答:y″+2y′+y=0⇒λ2+2λ+1=0⇒(λ+1)2=0⇒λ=−1⇒yh=c1e−x+c2xe−xyp=Acosx+Bsinx⇒y′p=−Asinx+Bcosx⇒y″p=−Acosx−Bsinx⇒y″p+2y′p+yp=2Bcosx−2Asinx=2cosx⇒{A=0B=1⇒yp=sinx⇒y=yh+yp⇒y=c1e−x+c2xe−x+sinx⇒y′=(c2−c1)e−x−c2xe−x+cosx⇒{y(0)=c1=0y′(0)=c2−c1+1=0⇒{c1=0c2=−1⇒y=−xe−x+sinx
解答:y=xm⇒y′=mxm−1⇒y″=m(m−1)xm−2⇒x2y″−5xy′+10y=(m2−6m+10)xm=0⇒m2−6m+10=0⇒m=3±i⇒y=x3(c1cos(lnx)+c2sin(lnx))⇒y′=3x2(c1cos(lnx)+c2sin(lnx))+x2(−c1sin(lnx)+c2cos(lnx))⇒{y(1)=c1=4y′(1)=3c1+c2=−6⇒{c1=4c2=−18⇒y=x3(4cos(lnx)−18sin(lnx))
解答:L{y″}+4L{y′}+3L{y}=L{et}⇒s2Y(s)−2+4sY(s)+3Y(s)=1s−1⇒(s2+4s+3)Y(s)=1s−1+2⇒Y(s)=1(s−1)(s+1)(s+3)+2(s+3)(s+1)⇒y(t)=L−1{Y(s)}=L−1{1(s−1)(s+1)(s+3)+2(s+3)(s+1)}=L−1{18(s−1)−14(s+1)+18(s+3)−1s+3+1s+1}=L−1{18(s−1)+34(s+1)−78(s+3)}⇒y(t)=18et+34e−t−78e−3t ====================== END ==========================
解題僅供參考,其他碩士班試題及詳解
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