二、《数学物理方法与计算机仿真》习题解答
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数学物理方法习题解答一、复变函数部分习题解答第一章习题解答1、证明Re z 在z 平面上处处不可导。
证明:令Re z u iv =+。
Re z x =,,0u x v ∴==。
1ux∂=∂,0v y ∂=∂,u v x y ∂∂≠∂∂。
于是u 与v 在z 平面上处处不满足C -R 条件, 所以Re z 在z 平面上处处不可导。
2、试证()2f z z=仅在原点有导数。
证明:令()f z u iv =+。
()22222,0f z z x y u x y v ==+ ∴ =+=。
2,2u u x y x y ∂∂= =∂∂。
v vx y∂∂ ==0 ∂∂。
所以除原点以外,,u v 不满足C -R 条件。
而,,u u v vx y x y∂∂∂∂ , ∂∂∂∂在原点连续,且满足C -R 条件,所以()f z 在原点可微。
()0000x x y y u v v u f i i x x y y ====⎛⎫∂∂∂∂⎛⎫'=+=-= ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭。
或:()()()2*000lim lim lim 0z z x y z f z x i y z∆→∆→∆=∆=∆'==∆=∆-∆=∆。
22***0*00limlim lim()0z z z z z z zzz z z z z z z z z=∆→∆→∆→+∆+∆+∆∆==+−−→∆∆∆。
【当0,i z z re θ≠∆=,*2i z e z θ-∆=∆与趋向有关,则上式中**1z zz z∆∆==∆∆】3、设333322()z 0()z=00x y i x y f z x y ⎧+++≠⎪=+⎨⎪⎩,证明()z f 在原点满足C -R 条件,但不可微。
证明:令()()(),,f z u x y iv x y =+,则()33222222,=00x y x y u x y x y x y ⎧-+≠⎪=+⎨+⎪⎩, 33222222(,)=00x y x y v x y x y x y ⎧++≠⎪=+⎨+⎪⎩。
数学物理方法习题解答一、复变函数部分习题解答第一章习题解答1、证明Re z 在z 平面上处处不可导。
证明:令Re z u iv =+。
Re z x =,,0u x v ∴==。
1ux∂=∂,0v y ∂=∂,u v x y ∂∂≠∂∂。
于是u 与v 在z 平面上处处不满足C -R 条件, 所以Re z 在z 平面上处处不可导。
2、试证()2f z z=仅在原点有导数。
证明:令()f z u iv =+。
()22222,0f z z x y u x y v ==+ ∴ =+=。
2,2u u x y x y ∂∂= =∂∂。
v vx y∂∂ ==0 ∂∂。
所以除原点以外,,u v 不满足C -R 条件。
而,,u u v vx y x y∂∂∂∂ , ∂∂∂∂在原点连续,且满足C -R 条件,所以()f z 在原点可微。
()000000x x y y u v v u f i i x x y y ====⎛⎫∂∂∂∂⎛⎫'=+=-= ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭。
或:()()()2*000lim lim lim 0z z x y z f z x i y z∆→∆→∆=∆=∆'==∆=∆-∆=∆。
22***0*00limlim lim()0z z z z z z zzz z z z z z zz z=∆→∆→∆→+∆+∆+∆∆==+−−→∆∆∆。
【当0,i z z re θ≠∆=,*2i z e z θ-∆=∆与趋向有关,则上式中**1z zz z∆∆==∆∆】 3、设333322()z 0()z=00x y i x y f z x y ⎧+++≠⎪=+⎨⎪⎩,证明()z f 在原点满足C -R 条件,但不可微。
证明:令()()(),,f z u x y iv x y =+,则()33222222,=00x y x y u x y x y x y ⎧-+≠⎪=+⎨+⎪⎩, 332222220(,)=00x y x y v x y x y x y ⎧++≠⎪=+⎨+⎪⎩。
电路练习题一、选择题(第1组)1、图示电路,求i 。
A :1/2 A B: 1/3 A C :3/2 A D :2/3 A2、图示电路,求u 。
A :2VB :4VC :6VD :8V3、图示单口网络,其端口VCR 关系为:A: u =5i +3 B: u =-5i +3 C :u =-5i -3 D: u =5i-34、图示电路,求i 。
A :2AB :1.5AC :1AD :3A5、图示电路,求i 。
A :1AB :9/13 AC :1/7 AD :2/11 A6、图示电路,问R L 能获得的最大功率。
A :1/3 W B :2W C :2/9 W D :4W7、图示稳态电路,求i 。
A :2A B :1AC :3AD :1.5Ai 4ΩR L4Ω6Ω 10Ω1H108、图示稳态电路,问电容中的储能。
A :4J B :2JC :8JD :1J9、图示电路,t < 0时处于稳态, t = 0时,开关切到a , 当t = 5s 时,u c (t )是多少?A :6.3VB :5VC :2.4VD :3.16V10、图示电路,t < 0时处于稳态,t = 0时, 开关断开,求t = 1s 时u c (t )是多少? A :1.47V B :2.94V C: 5V D :4V11、图示电路原处于稳态,在t = 0时, 开关断开,求t = 0.1s 时的电流i (t )。
A :1A B :0 C :0.358A D :0.184 A12、图示正弦稳态电路,求i (t ) 。
A :)452cos(2°+t A B :)452cos(2°−t A C :)452cos(2°−t A D :)452cos(2°+t A13、图示正弦稳态电路中,有效值: I 是10A ,I R 是8A 。
问I c 是多少? A :2A B :18A C :6A D :4Ai(t)1H0.5Ω2ΩA2cos 22t u c1A c (t)2A14、图示正弦稳态电路, 求电阻上的平均功率。
物理数学物理法练习题含答案及解析物理和数学是自然界的两个重要学科,它们之间有着紧密的联系。
物理数学是一门研究物理学中的数学方法和应用的学科,对于学习物理学和数学学科的学生来说,理解物理数学的基本概念和方法非常重要。
本文将为大家提供一些物理数学物理法的练习题,并附带答案及解析,希望能帮助大家加深对物理数学物理法的理解。
物理数学物理法练习题一:1. 对于一维的匀强磁场,其磁感应强度与位置关系为B(x)=B0(1-αx),求出在此磁场中的磁场力。
答案:由洛伦兹力公式F=q(v×B),其中q为电荷量,v为速度,B为磁感应强度。
在一维情况下,速度的方向与磁场垂直,即v⊥B。
则磁场力可表示为F=qvB=qvB0(1-αx)。
解析:根据洛伦兹力公式,磁场力的大小与电荷量、速度以及磁感应强度的乘积有关。
在一维匀强磁场中,磁感应强度与位置存在线性关系,根据此关系可以得到磁场力的表达式。
物理数学物理法练习题二:2. 在直角坐标系中,由一个点电荷产生的静电场强度为E=3xi+4yj,其中i和j为单位矢量,求出点电荷的电荷量。
答案:静电场的强度和电荷量的关系由高斯定律给出,即E=ρ/ε0,其中E为静电场强度,ρ为电荷密度,ε0为真空中的介电常数。
在此题中,静电场强度为E=3xi+4yj,代入高斯定律可得ρ/ε0=3xi+4yj。
解析:根据高斯定律,静电场的强度与电荷量的关系是一个线性关系。
通过求解此关系方程组,我们可以确定电荷量的值。
物理数学物理法练习题三:3. 一根长为L的均质细杆,质量为m,绕过其一端的固定轴按垂直于杆的方向以角速度ω旋转,求杆上离轴一端的质点的动能。
答案:质点的动能可表示为K=1/2Iω^2,其中K为动能,I为转动惯量,ω为角速度。
对于质点来说,其距离轴的距离为r=L,转动惯量为I=1/3mL^2。
代入公式,动能可表示为K=1/2(1/3mL^2)ω^2=1/6mL^2ω^2。
解析:根据转动惯量的定义和动能的定义,我们可以通过计算转动惯量和角速度的乘积来确定质点的动能。
第11章综合习题11.1,设弦的初始位移为,初始速度为,求解无限长弦的自由振动.[答案 :解即为答朗贝尔公式 ()x ϕ()x ψ11(,)[()()]()d 22x at x at u x t x at x at a ϕϕψξξ+-=++-+⎰pause(0.0000001);end;11.2 半无限长弦的初始位移和速度都是零,端点作微小振动0|sin x u A t ω==,求解弦的振动.【答案 0,();sin (),()x x x u t u A t t a a aω=<=->】 11.3 求解细圆锥形均质杆的纵振动.【提示 作变换 u x =v/】【答案 12()()f x at f x at u x-++=】 11.4 半无限长杆的端点受到纵向力()sin F t A t ω=作用,求解杆的纵振动.【答案 00()()1,()d 221 ()d cos ()2x at at x x at at x x t u a a aA x aA t a YS a YS ϕϕψξξψξξωωω+-++->=+++--⎰⎰】 11.5已知初始电压分布为cos A kx ,cos kx ,求解无线长理想传输线上电压和电流的传播情况,【答案cos (),cos ()A k x at i k x at -=-v =】11.6 在GL CR =条件下求无限长传输线上的电报方程的通解.【答案 11{[()()]()d 22R x at t L x at e x at x at aϕϕψξξ+--++-+⎰】 11.7已知端点通过电阻R 而相接,初始电压分布为cos A kx ,初始电流分布为cos kx .求解半无限长理想传输线上电报方程的解;在什么条件下端点没有反射(遮住情况叫作匹配)?【答案 匹配的条件是0R =本章计算机仿真11.8 试用计算机仿真的方法,将11.2的弦振动规律以图形的分式表示出来.【解】计算机仿真程序w=pi;a=2;A=1.2;x=0:0.01:10;for t=1:0.5:25u=A*sin(pi*(t-x/a));plot(x,u);title('弦振动')xlabel('x')ylabel('u')11.9试用计算机仿真的方法,将11.5中的电压分布和电流分布用图形表示出来.【解】计算机仿真程序w=pi;a=2;A=1.2;k=2*pi;C=0.006;L=0.003;x=0:0.001:10;for t=1:0.5:25subplot(2,1,1);v=A*cos(k*(t-x/a));plot(x,v);title('电压动态分布')xlabel('x')ylabel('v')pause(0.0000001);subplot(2,1,2);i=sqrt(C/L)*A*cos(k*(t-x/a));plot(x,i);title('电流动态分布')xlabel('x')ylabel('i')pause(0.0000001);end;。