普物期末考
時間:民國九十七年一月十一日禮拜五
12:00~13:00
地點:班代尋找中(上物理課的人不多請班代找小一點的教室= =)
範圍:1.S.H.M.
2.二次微分方程
1.期中考普物成績應該還在乙班班代那,還沒看成績的請找乙班班代詢問
2.期中考沒考好的別太擔心,有部分平均是作業和報告的成績
根據以往經驗期末考1、20分都還可以順利PASS(資料來源南極動物)
3.考試內容
(1)S.H.M.會類似之前期中考的題目類型,但不是課本的題目
(反正也只有四個人買課本)到時候題目連同詳解會一起放在共筆內出出來
(2)二次微分方程
請觀看老師發的上課講義(有底線的那兩張)
題目類型就類似H.W.的練習題目
順道附上H.W.的參考解(參考解的意思就是我解的不一定正確= =)
題目:y=eΛx*(Acosπx+Bsinπx)
y(0)=1
y'(0)=1-π
(eΛx是e的x次方)
(*是乘的意思 避免和x搞混)
求:A、B and the 2nd order D.E.
ANS:A=1;B=-1; y"-2y'+(1+πΛ2)y=0
參考解:
步驟1 求A、B
已知y=eΛx*(A cosπx+B sinπx)
而 y(0)=1、 y’(0)=1-π
所以…直接代入x=0
y(0)=eΛ0 *(A cosπ*0+B sinπ*0)=1*(A cos 0)=1
∴A=1
y'(x)=eΛx *(Acosπx+Bsinπx)+ eΛx *(πAcosπx+πBsinπx)
說明:y(x)對x微分,得先將eΛx微分(Acosπx+Bsinπx)保留,
再加上 將eΛx保留(Acosπx+Bsinπx)微分,
這應該就是微積分老師所謂的半保留微分吧= =
y'(0)=eΛ0 *(Acosπ0+Bsinπ0)+ eΛ0 *(πAsinπ0-πBcosπ0)
=1*(A+0) + 1*(-Bπ)=1-π
∴B=1
步驟2 求the 2nd order D.E.(應該就是二次微分方程式吧)
說明:這部分我其實也不太懂
所以請參照第一張講義
我個人解讀如下
y"+ay'+by=0 y有y1和y2兩可行解 而我們可把這個一元二次微分方程改寫成
λΛ2+aλ+b=0 λ1和λ2為λ的兩個可行解解;而y1=eΛ(λ1) y2=eΛ(λ2)
這就好比xΛ2+ax+b=0 x1和 x2為 x的兩個可行解
既然這麼類似有些定理就可以互相通用
如此一來a=-(x1+x2) b=x1*x2 這個規則就可以運用到二次微分方程上面
(注意a和b均為實數 而即使x1和x2為複數上一行情形仍會成立 請參照高中數學)
已知y(x)=eΛx *(cosπx-sinπx)
在老師第一張的講義最後兩行有寫到
y(x)=eΛpx*(Acos(qx)+Bsin(qx))
∴知道p=1 q=π ∴λ1=1+πi λ2=1-πi
可推得a=-(λ1+λ2)=-2 b=(λ1*λ2)=1+πΛ2
λΛ2-2λ+(1+πΛ2)=0
換回即y"Λ2-2y'+(1+πΛ2)=0 得解
至於老師式子是如何推導的我還未能參透
所以請知道的同學能站出來說明一下教導大家 感激不盡
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