2021 数学物理方程(北京交通大学) 最新满分章节测试答案
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本课程起止时间为:2021-12-16到2022-03-31
本篇答案更新状态:已完结
第一章 数学物理方程的导出和定解问题 章节测验:数学物理方程的导出和定解问题
1、 问题:在下列系统中,分f(t)为激励,y(t)为响应,x(0)为初始状态,试判定下列哪个为线性系统
选项:
A:y(t)=x(0)f(t)
B:y(t)=x(0)^2f(t)
C:y(t)=2x(0)+3|f(t)|
D:y(t)=af(t)+b
答案: 【y(t)=af(t)+b】
2、 问题:设非齐次方程组,则下列叙述正确的是
选项:
A:当r(A) = m时,方程组有解
B:当r(A) = n时,方程组有唯一解
C:当m = n时,方程组有唯一解
D:当r(A) = r < n时,方程有无穷多组解
答案: 【当r(A) = m时,方程组有解】
3、 问题:边界条件的情况是多种多样的。下列是第二类边界条件的是
选项:
A:
B:
C:
D:有限值
答案: 【】
4、 问题:下列方程是偏微分方程的是
选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【】
5、 问题:下列不是用来求解数学物理方程的方法是
选项:
A:分离变量法
B:能量守恒定律
C:积分变换法
D:格林函数法
答案: 【能量守恒定律】
6、 问题:下列方程为扩散方程的是
选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【】
7、 问题:热传导的Fourier定律,从宏观上看,就是单位时间内通过垂直方向的单位面积的热量q与温度的空间变化率成反比.
选项:
A:正确
B:错误
答案: 【错误】
8、 问题:Poisson方程和Laplace方程,在数学上属于椭圆型方程。
选项:
A:正确
B:错误
答案: 【正确】
9、 问题:在求解数学物理方程时,坐标变换会改变方程的类型.
选项:
A:正确
B:错误
答案: 【错误】
10、 问题:如果定解问题存在唯一的稳定解,则称定解问题是适定的.
选项:
A:正确
B:错误
答案: 【正确】
11、 问题:量子力学中,描述粒子的基本运动的方程是薛定谔方程,当其运动状态时间无关时,则称为定态薛定谔方程.
选项:
A:正确
B:错误
答案: 【正确】
12、 问题:泛定方程和定解条件结合起来,就称为相应物理方程的定解问题.
选项:
A:正确
B:错误
答案: 【正确】
13、 问题:微分返程的解的任意性需要附加条件来确定,一般就是初始条件和边界条件。
选项:
A:正确
B:错误
答案: 【正确】
14、 问题:当方程组中出现的未知函数及其微商不是线性的,我们称之为 方程组.
答案: 【非线性】
15、 问题:一般称带凸集约束的变分问题的Euler方程为 .
答案: 【变分不等式】
16、 问题:当物体内各处的温度分布不均匀时,就会有热量从温度高的地方流向温度低的地方,这就是
答案: 【热传导】
17、 问题:二阶线性偏微分方程的一般形式可写成.其中
只是x,y的函数。二阶偏微商项的三个系数
组成一个判别式
,当
时为 方程。
答案: 【抛物】
18、 问题:方程解的适定性问题是指 、 、 .
答案: 【存在 唯一 稳定】
19、 问题:限定系统在普遍规律支配下具体怎样分布变化的 条件和 条件,称为定解条件。
答案: 【边界 初始】
20、 问题:热传导方程,在数学上属于 型方程。(从判定式角度)
答案: 【双曲线】
【作业】第一章 数学物理方程的导出和定解问题 第一章章节作业
1、 问题:写出连接平面上两点A、B的短路线所满足的变分问题。若A 的坐标为(0,0),B 的坐标为(3,5),试求出该变分问题的解。
评分规则: 【 设,连接A和B的短路线方程为y=f(x),则A,B距离为
,则目标函数为
:
.(给出距离函数给3分,能够准确描述出变分问题给7分)
又可设,则
,we have
,So
,we can get
by calculate
.(列出
的方程8分)
So (准确求出
给2分)。
因此当A(0,0),B(3,5)可得短路线方程(求得短路线方程f给3分)
】
2、 问题:求解变分问题:求使得
.其中
.
评分规则: 【 (准确给出变分问题5分)
求得,So
,即
联立得到方程组
求得变分问题的解
】
3、 问题:若u是Laplace方程的解,如果
只是径向
的函数,即
,试求出
适合的常微分方程。
评分规则: 【 由题可知,(表示出函数
)
则每个分量的一阶偏导,每个分量的二阶偏导
。
求得
】
第二章 波动方程 章节测验:波动方程
1、 问题:下列方程是波动方程的是
选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【】
2、 问题:下列哪个描述的是行波法
选项:
A:以自变量的线性组合作变量代换
B:分解为仅关于x和t的函数
C:对问题作积分变换,求出用积分表示的解
D:用特征线法找出变换,简化方程,然后对方程进行积分
答案: 【以自变量的线性组合作变量代换】
3、 问题:把一根十分长的绳子拉成水平,用手握其一端。维持拉力恒定,使绳端在垂直于绳子的方向上做简谐振动,则
选项:
A:振动频率越高,波长越大
B:振动频率越低,波长越大
C:振动频率越高,波速越大
D:振动频率越低,波速越大
答案: 【振动频率越低,波长越大】
4、 问题:下列不属于求解数理方程定解问题的方法
选项:
A:分离变量法
B:行波法
C:能量守恒定律
D:变分法
答案: 【能量守恒定律 】
5、 问题:对于波动方程的半无界问题,我们必须要求它的解在包含角点(0,0)之内的整个定解区域上是二次连续可微的,为此我们对定义在角点处的初边值加上必要的 。
选项:
A:唯一性
B:相容性
C:稳定性
D:存在性
答案: 【相容性】
6、 问题:下列哪一个不是分离变量法的步骤
选项:
A:令适合方程和边界条件
B:解Strum-Liouville问题
C:对问题作积分变换,求出用积分表示的解
D:所有变量分离形式的特解叠加起来,并利用初值求出所有待定系数
答案: 【对问题作积分变换,求出用积分表示的解】
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