Levi方程的Painleve分析和精确解

Levi方程的Painleve分析和精确解
Levi方程的Painleve分析和精确解

小学解方程经典50题

小学解方程(经典50题) 35 3141=+ x x 2、45 9 4=- x )( 3、 18 5 1=+ x x 4、8 516 5=+ x 5、15 84 3 = ÷x 6、185 1=+x x 7、2753=x 8、 14 17 2= - x x 9、 9 88 9= ÷ x 10、33 211 3=-x 11、 0.4x=0.72 12、 3212 5=-x 13、283 11(=+x ) 14、 40 )7 21(=- x 15、 365 2=- x x 16、5574=+ x x 17、 16 5 4=÷ x 18、 6 53 2= x

19、10 495 13 2= - x x 20 5)4 18 3( =- x 21、 4 92 14 3= + x x 22、8 35 4= -x x 23、 9 55 68= ÷ x 24、 16 510 9=- x x 25、3 216 34 12 1? = - x x 26、 10 95 14 1= + x x 27、 6 53 510 15 3= ? + x 28、40 7)4 13 1(= + ?x 29、 10 1489 1÷ =- x x 30、 18 59 5= x 31、5 412=x 32、 156 5=x 33、 3 28 3= ÷ x

34、9 84 3= +x 35、 5 215 4= - x 36、 20 74 3= + x x 37、3 27 6= ÷x 38、 2 74 72 3= - x 39、 8 9 44 3÷= ÷ x 40、56 1=-x x 41、 214 3=+ x x 42、 12 )3 11(=+ x 43、15 5 25 1=+ x x 44、10 )4 18 3( =+ x 45、 24)7 11(=- x 46、4 36 1= ÷x 47、 5 215 7= ? x 49、 3 17 6= ÷ x 50、25 1852= x 51、6x+4(50-x)=260 52、 8x+6(10-x)=68 53、5x+2(20-x)=82 54、 4x+2(35-x)=94

五年级解方程练习题180题(有答案)(2)

五年级解方程180题有答案(1) (0.5+x)+x=9.8 - 2 (12) X+8.3=10.7 (2) 2(X+X+0.5)=9.8 (13) 15x = 3 (3) 25000+x=6x (14) 3x -8= 16 (4) 3200=440+5X+X (15) 3x+9=27 (5) X-0.8X=6 (16) 18(x-2)=270 (6)12x-8x=4.8 (17) 12x=300-4x (7) 7.5+2X=15 (18) 7x+5.3=7.4 (8)1.2x=81.6 (19) 3x - 5=4.8 (7) x+5.6=9.4 (25) 0.5x+8=43 (10)x-0.7x=3.6 (26) 6x-3x=18 (11)91 - x = 1.3 (27) 7(6.5+x)=87.5

(28) 0.273 - x=0.35 (40) 20-9x=2 (29) 1.8x=0.972 (41) x+19.8=25.8 (30) x - 0.756=90 (42) 5.6x=33.6 (31) 0.1(x+6)=3.3 X 0.4 (43) 9.8-x=3.8 (32) (27.5-3.5) - x=4 (44) 75.6 - x=12.6 (33) 9x-40=5 (45) 5x+12.5=32.3 (34) x - 5+9=21 (46) 5(x+8)=102 (35) 48-27+5x=31 (47) x+3x+10=70 (36) 10.5+x+21=56 (48) 3(x+3)=50-x+3 (37) x+2x+18=78 (49) 5x+15=60 (38) (200-x) - 5=30 (50) 3.5-5x=2 (39) (x-140) - 70=4 (51) 0.3 X 7+4x=12.5

数理方程关于振动方程的分析matlab

数理方程基于MATLAB 的问题分析报告 一、问题的提出、背景、意义 振动是指物体经过它的平衡位置所作的往复运动或某一物理量在其平衡值附近的来回变动。而波动则是一种能量传播的方式。虽然形式不同,但是两者的联系十分紧密,振动是波动的根源,波动是振动的传播形式。因此在分析问题乃至实际操作中,往往是把两者放在一起分析的,首先讨论振动的各方面特性,这样就相当于已知了波动一点上的相应特性,再对波动进行分析时,就只用讨论距

离的影响了。一般来说,振动只受时间影响,加上距离的参数,最终波动就只受两个变量影响,而且也知道了它们是无关的,就可以使用分离变量法进行求解。弦振动是波动的一类特殊形式,它在音乐物理学、材料学、地理学、物质分析学等许多领域都得到了应用,而弦振动所属声学又是力学的一个非常独立的分支,因此它在各领域的作用几乎是不可取代的。由于近年来的各方面硬件设施和软件的发展,曾经停止发展很长一段时间的对弦振动的分析又开始体现出它独特的优势。 在产生音乐的过程中,琴弦的振动是很常见的一种方式,本文就将对琴弦振动进行一定的研究,通过对弦振动方程的理解,给出不同初始条件,并分析出琴弦不同地方产生波的特性,再用MATLAB做好程序,画出相应的图像,经比较后得到琴弦的拨发与产生声音的联系。 二、问题分析思路 2.1建立偏微分方程 分析一根琴弦的振动问题,通过针对具体要分析的问题,可以列出弦振动方程以 及初始条件 2,0,0 (0,)0,(,)0 (,0)(),(,0)() tt xx t u a u x L t u t u L t u x x u x x ? ?=<<> ? == ? ?==ψ ? (L为弦的长度,因为是两端固定的弦, 初始条件一定有(0,)0,(,)0 u t u L t ==),用分离变量法很容易求得它相应的解,即弦振动的函数。 2.2对琴弦参数的求解 已知常量T=128N,普通钢琴弦密度3 7.9/ g cm ρ=, 根据琴弦传播速度公式 v=v。

扩散方程的差分解法

扩散方程的差分解法 在研究热传导过程、扩散过程、边界层现象时,我们常常遇到抛物型方程,这类方程中最典型、最简单的就是热传导方程。热传导方程中的自变量中包括时间t ,它是描述一种随时间变化的物理过程,即所谓不定常现象。这类问题的基本定解问题应是初值问题,即在初始时刻(t=0)时给定定解条件,求解t>0时的解。 本文主要运用有限差分法对一维扩散方程进行求解,并对差分解的适定性、相容性、收敛性及稳定性进行分析,同时与解析解进行对比。 1.扩散方程 一维扩散方程为: 22u u t x α??=?? (1) 式中,u 为因知量,α为扩散系数,x 为坐标,t 为时间。 其定解条件如下: 初始条件: (,0)() 0x u x f x L =≤≤ (2) 边界条件: 12(0,)() , (,)()u t f t u L t f t == (3) 一般假定函数()f x ,1()f t ,2()f t 满足连接条件,即1(0)(0) f f =,2()(0) f L f =。 2.有限差分法 有限差分法是数值计算解微分方程古老的方法之一,也是系统化地、数值地求解数学物理方法的方程。其控制方程中的导数用离散点上函数值的差商代替。 差分格式可以分为显格式和隐格式。所谓显格式是指在任一结点上因变量在新是时间层上的值可以通过之前的时间层上相邻结点变量的值显式解出来。由于这些层的变量值是已知的,当时间向前推进时,空间点上的新的变量值就只需逐点计算就行了,因此显格式计算起来比较省事。隐格式则是指任一结点上变量在新的时间层的值,不能通过之前的时间层上相邻结点的值显式解出来,它不仅与之前的时间层上的已知值有关,而且也与新时间层的相邻结点的变量值有关。因而一个差分方程常常包括几个相邻结点上的未知数,未知数的个数取决于格式的构成形式。为了解出这些未知数需要联立新的方程,而每引进一个新的方程往往又同时引进了新的未知数。因此,隐格式总是伴随着求解巨大的代数方程组。隐格式的主要缺点是计算工作量大,因而不如显格式计算得快,但这只是就时间步长一样的情况而言的。隐格式的主要优点是时间步长可以比显格式能够采用的最大步长大很多。显格式的时间步长受到稳定性条件的限制,而隐格式则几乎不受限制。 3.方程的离散 3.1 显格式 采用时间前差及第n 时间层的空间中心差,得一维扩散方程的显格式解: 111 2 2()n n n n n j j j j j u u u u u t x α ++---+=?? (4) 即 111(2) n n n n n j j j j j u u r u u u ++-=+-+ (5)

解方程练习题【经典】

解方程测试题 请使用任意方法解下列方程,带*的必须检验。 x-104=33.5 x+118=11.9 26.4×x=40 62.2-x=70.7 x÷31=21.0 69.4+x=87.4 94.8+x=48.2 37.3x=84.1 91.1x=38.7 x÷13.3=14.5 31.4x=59.8 41.7x=69.9 105x=82.6 x×7.1=10.7 x+75.4=16 x÷63=42.2 x-8=32.8 64.2x=78 14÷x=21 59.9-x=40 9.8+x=99.3 44.2-x=86.1 x÷35.0=9.0 52.6-x=52.0 x×63.4=62.7 2.8-x=52 x÷41.0=139 9.6x=97.2 51x=42.9 x-48.8=95 x×6.8=25.4 118+x=35 56.6x=54.0 23x=145 x+50.3=28.1 54.6+x=96.2 x+89.2=59.1 45x=48 28.7x=83.5 17.3x=60.8 x+101=20.8 55.9x=75.2 59.7-x=23 x÷61.6=55.0 45.3÷x=79.5 x-48.2=85 x×43.6=62.6 5.9x=6.1 80.3x=11.7 104x=47.7 x×100.7=70 92.1x=27.3

56x=56 x÷16.8=88.3 95x=90.8 49.6x=125 2.1+x=73.4 16.7÷x=76.8 x+99=37.9 33÷x=56.6 48.5÷x=61.8 x÷3.6=96.5 68.0÷x=73 x×16.8=5.0 26.9x=88.0 45.5x=87 x×82=48.1 88.5+x=20.8 53.3x=21.3 95x=42.1 68÷x=139 x+34.7=135 x-63.1=43 19.5÷x=116 1.6x=5.7 2.3x=68.1 55.6+x=99.4 94.8÷x=28.9 100.3÷x=101 x+21.0=128 17-x=6.6 x-51=95.5 33.7×x=126 1.8x=111 48.4x=56 x×43.3=93.6 65.6x=100.9 6.8÷x=78.7 38.7-x=90.8 100x=143 64+x=31.9 x×122=28.7 x-55.1=95 17-x=92.8 x+20.8=53.1 90.9x=80.1 30.6x=58 43.9-x=37.2 6x=25.6 66.6x=113 x×21.0=65.6 x×30.6=51.1 58x=88.5 86.1x=89.5 x÷19.2=22.3 8.9×x=55 94.5+x=36.4 129x=86.3

弦振动偏微分方程的求解

弦振动偏微分方程的求解 (郑州航空工业管理学院数理系 田硕 450015) 摘要:本文列出了不同情况下的弦振动问题的定解方程及其成立条件,给出了不同情况下偏微分方程的求解方法,对于我们的生活和学习有一定的指导意义。 关键词:数学物理方程;偏微分方程;弦振动;拉普拉斯变换 Method for solving partial differential equations of string vibration (Tianshuo Department of mathematics and physics, Zhengzhou Institute of Aeronautics Industry Management, henna zhengzhou 450015) Abstract : This article lists the definite solution of the equation of string vibration problems in different situations and the establishment of conditions, given the method for solving partial differential equations under different circumstances, for our lives and learning have a certain significance. Keywords : mathematical physics equations; partial differential equations; vibrating string; Laplace transform 在数学物理方程中,根据常见物理模型,可以建立求解的偏微分方程。如在很多物理实际问题中要遇到的拉普拉斯方程,泊松方程,波动方程,热传导方程等等。对偏微分方程求解的讨论,有很重要的意义和运用。对不同的偏微分方程,往往有不同的求解方法,这要根据方程本身的特点而定。选取合适的方法不仅可以使问题简化,有时候也能体现出方程背后更深层次的物理意义。理想弦的振动方程就是一个一维波动方程的特例,本文将给出不同情况下的弦振动偏微分方程,并对它们的求解给予一定的讨论。 一、无界弦的自由振动问题 无界弦的自由振动问题既是满足下面条件的偏微分方程[1] : ?? ?+∞<<-∞==>+∞<<-∞=) (),(),0(),(),0(), 0,(2x x x u x x u t x u a u t xx tt φ? 对于该偏微分方程,我们可以类似常微分方程初始问题的解法,先求出通解,然后把初始条件代入通解,以确定任意常数,从而求得初始问题的解。 做变量代换at x -=ξ,at x +=η,代入偏微分方程,整理可得: 02=???η ξu ,得方程的通解为:)()()()(at x g at x f g f u ++-=+=ηξ 再代入初始条件,有: ?? ?='+'-==+=) 2() ()()(),0()1()()()(),0(x x g a x f a x u x x g x f x u t φ? 对(2)式积分: )3()(1)()(0c d a x g x f x += +-?λλφ 将(1)式和(3)式联立,解之则得: 2 )(212) ()(0c d a x x f x - -=?λλφ?

(完整版)解方程练习题

五年级解方程练习题 方程:含有未知数的等式叫做方程。 方程的解:使方程成立的未知数的值叫做方程的解。解方程:求方程的解的过程叫做解方程。 解方程的依据:1. 等式性质(等式两边同时加上或减去同一个数,等式仍然成立; 等式两边同时乘以或除以同一个数,等式仍然成立。) 2. 加减乘除法的变形。 加法:加数1+加数2=和 加数1=和–加数2 加数2=和–加数1 减法:被减数–减数=差 被减数=差+减数 减数=被减数–差 乘法:乘数1×乘数2 =积 乘数1=积÷乘数2 乘数2=积÷乘数1 除法:被除数÷除数= 商 被除数=商×除数

除数=被除数÷商 一、解方程: 20x-50=50 28+6 x =88 32-22 x =10 24-3 x =3 10 x ×(5+1)=60 99 x =100- x 36÷x=18 x÷6=12 56-2 x =20 4y+2=6 x+32=76 3x+6=18 16+8x=40 2x-8=8 4x-3×9=29 二、解方程: 8x-3x=105 x-6×5=42+2x 2x+5=7 ÷ 3 2(x+3)=10 12x-9x=9 6x+18=48

56x-50x=30 5x=15(x-5)78-5x=28 32y-29y=3 5(x+5)=15 89 – 9x =80 100-20x=20+30x 55x-25x=60 76y÷ 75=1 23y÷23=23 4x-20=0 80y+20=100-20y 53x-90=16 2x+9x=11 12(y-1)=24 80÷5x=100 7x÷8=6 65x+35=100 19y+y=40 25-5x=15

弦振动实验-报告

弦振动实验-报告

实验报告 班级姓名学号 日期室温气压成绩教师 实验名称弦振动研究 【实验目的】 1.了解波在弦上的传播及驻波形成的条件 2.测量不同弦长和不同张力情况下的共振频率 3.测量弦线的线密度 4.测量弦振动时波的传播速度 【实验仪器】 弦振动研究试验仪及弦振动实验信号源各一台、双综示波器一台 【实验原理】 驻波是由振幅、频率和传播速度都相同的两列相干波,在同一直线上沿相反方向传播时叠加而成的特殊干涉现象。 当入射波沿着拉紧的弦传播,波动方程为 ()λ πx =2 y- cos A ft 当波到达端点时会反射回来,波动方程为 ()λ πx cos =2 y+ A ft

式中,A 为波的振幅;f 为频率;λ为波长;x 为弦线上质点的坐标位置,两拨叠加后的波方程为 ft x A y y y πλπ2cos 2cos 22 1=+= 这就是驻波的波函数,称为驻波方程。式中,λπx A 2cos 2是各点的振幅 ,它只与x 有关,即各点 的振幅随着其与原点的距离x 的不同而异。上式表明,当形成驻波时,弦线上的各点作振幅为λ πx A 2cos 2、频率皆为f 的简谐振动。 令02cos 2=λπx A ,可得波节的位置坐标为 () 412λ +±=k x Λ2,1,0=k 令12cos 2=λπx A ,可得波腹的位置坐标为 2λ k x ±= Λ 2,1,0=k 相邻两波腹的距离为半个波长,由此可见,只要从实验中测得波节或波腹间的距离,就可以确定波长。 在本试验中,由于弦的两端是固定的,故两端 点为波节,所以,只有当均匀弦线的两个固定端之间的距离(弦长)L 等于半波长的整数倍时,才能形成驻波。 既有 2λ n L = 或 n L 2=λ Λ2,1,0=n

第三章 一维扩散方程

第三章 一维扩散方程 本章讨论一维扩散方程。首先,从随机过程中的一维扩散方程的讨论可直接得到扩散方程的解。然后对非齐次和各类边值问题相应的扩散方程作了讨论。讨论的方程类型 (1)直线上的齐次和非齐次扩散方程: 2,,0 (,0)() t xx u c u x t u x x ??=-∞<<∞>? =?;(利用随机过程的理论得到结论,再直接验证) (,),,0 (,0)() t xx u ku f x t x t u x x ?-=-∞<<∞>?? =?;(算子方法,与常微分方程类比) (2)半直线上的扩散方程0,0,0(,0)(),(0,)0t xx u ku x t u x x u t ?-=<<∞>?? =??=? ;(其它非齐次边界等) 对扩散方程理论方面的探讨:最大(最小)值原理。由此证明方程解的唯一性和稳定性。 §3.1全直线上的扩散方程 首先讨论随机过程中的扩散过程。设想粒子在一维直线上作连续随机游动(Brown 运动),满足性质:在t ?时间内位移转移概率为均值为0,方差为2 t σ?的正态分布。在时刻t 处于x 的概率密度记为(,)Pr(())u x t dx X t x dx ==。则 2 ()2(,)(,)x y t u x t t u y t dy σ-∞ -?-∞+?=?, 或 2 2 (,)(,)y u x t t u x y t dy ∞ -+?= +? 2222 1 [(,)(,)(,)()]2 y x xx u x t u x t y u x t ty o t dy σ∞ - = ++?+?? 21 (,)(,)()2 xx u x t u x t t o t σ=+?+? 因此, 2 2 t xx u u σ= 。 可见:一维Brown 运动的状态概率密度满足扩散方程。 从随机过程的角度,可直接写出状态概率密度: 22()2(,)(,0)y x t u x t e u y dy σ-∞ - = ?。 所以,有如下定理。 定理 扩散方程2,,0 (,0)() t xx u c u x t u x x ??=-∞<<∞>?=?的解为

五年级数学简易方程典型练习题

简易方程 【知识分析】 大家在课堂上已经学了简单的解方程,现在我们学习比较复杂的解方程。首先,我们要对方程进行观察,将能够先计算的部分先计算或合并,使其化简,然后求出X的值。 【例题解读】 例1解方程:6X+9X-13=17 【分析】方程左边的6X与9X可以合并为15X,因此,可以将原方程转化成15X-13=17,从而顺利地求出方程的解。 解:6X+9X-13=17, 15X-13=17 15X=30 X=2。 例2解方程:10X-7=4.5X+20.5 【分析】方程的两边都有X,运用等式的性质,我们先将方程的两边同时减去4.5X,然后再在两边同时加上7,最后求出X. 解:10X-7-4.5X=4.5X+20.5-4.5X, 5.5X-7=20.5 5.5X-7+7=20.5+7 5.5X=27.5, X=5. 【经典题型练习】解方程:7.5X-4.1X+1.8=12 解方程:13X+4X-19.5=40

解方程:5X+0.7X-3X=10-1.9 解方程练习课【巩固练习】 1、解方程:7(2X-6)=84 2、解方程5(X-8)=3X 3、解方程4X+8=6X-4 4、解方程7.4X-3.9=4.8X+11.7

列方程解应用题 【知识分析】 大家在三四年级的时候一定学过“年龄问题”吧!记得那时候思考这样的问题挺麻烦的,现在可好啦!我们学习了列方程解应用题,就可以轻松地解决类似于这样的应用题。 【例题解读】 例题1 今年王老师的年龄是陈强的3倍,王老师6年前的年龄和陈强10年后的年龄相等,陈强和王老师今年各是多少岁? 【分析】要求陈强和王老师两个人的年龄,我们不妨设今年陈强的年龄是X岁,王老师的年龄是3X岁,然后根据“王老师在6年前的年龄和陈强10年后的年龄相等”这个数量关系式,列出方程。解:设今年陈强的年龄是X岁,王老师的年龄是3X岁,可列方程:3X-6=X+10,2X=16,X=8 3X=3×8=24 答:陈强今年8岁,王老师今年24岁。 例题2 今年哥哥的年龄比弟弟年龄的3倍多1岁,弟弟5年后的年龄比3年前哥哥的年龄大1岁,兄弟俩现在各多少岁? 【分析】先表示出哥哥和弟弟今年的年龄,然后运用弟弟5年后,哥哥3年前的年龄作为等量关系。 解:设弟弟今年X,那么哥哥今年(3X+1)岁,可列方程 X+5=3X+1-3+1,X+5=3X-1,6=2X,X=3。 3X+1=3X3+1=10 答:哥哥今年10岁,弟弟今年3岁。

小学解方程经典例题

列方程解应用题及解析 例1甲乙两个数,甲数除以乙数商2余17.乙数的10倍除以甲数商3余45.求甲、乙二数. 分析:被除数、除数、商和余数的关系:被除数=除数×商+余数.如 果设乙数为x,则根据甲数除以乙数商2余17,得甲数=2x+17.又 根据乙数的10倍除以甲数商3余45得10x=3(2x+17)+45,列出 方程. 解:设乙数为x,则甲数为2x+17. 10x=3(2x+17)+45 10x=6x+51+45 4x=96 x=24 2x+17=2×24+17=65. 答:甲数是65,乙数是24. 例2电扇厂计划20天生产电扇1600台.生产5天后,由于改进技术,效率提高25%,完成计划还要多少天 思路1: 分析依题意,看到工效(每天生产的台数)和时间(完成任务 需要的天数)是变量,而生产5天后剩下的台数是不变量(剩余工作 量).原有的工效:1600÷20=80(台),提高后的工效:80×(1+25 %)=100(台).时间有原计划的天数,又有提高效率后的天数,因 此列出方程的等量关系是:提高后的工效x 所需的天数=剩下台数. 解:设完成计划还需x天. 1600÷20×(1+25%)×x=1600-1600÷20×5 80×=1600-400 100x=1200 x=12. 答:完成计划还需12天.例4 中关村中学数学邀请赛中,中关村一、二、三小六年级大约有380~450人参赛.比赛结果全体学生的平均分为76分,男、女生平均分数分别为79分、71分.求男、女生至少各有多少人参赛 分析若把男、女生人数分别设为x人和y 人.依题意全体学生 的平均分为76分,男、女生平均分数分别为79分、71分,可以确 定等量关系:男生平均分数×男生人数+女生平均分数×女生人数= (男生人数+女生人数)×总平均分数.解方程后可以确定男、女生 人数的比,再根据总人数的取值范围确定参加比赛的最少人数,从而 使问题得解. 解:设参加数学邀请赛的男生有x人,女生有y人. 79x+71y=(x+y)×76 79x+71y=76x+76y 3x=5y ∴x:y=5:3 总份数:5+3=8. 在380~450之间能被8整除的最小三位数是384,所以参加邀 请赛学生至少有384人. 男生:384×=240(人) 5 8 女生:384×=144(人) 3 8 答:男生至少有240人参加,女生至少有144人参加. 例 5 瓶子里装有浓度为15%的酒精1000克.现在又分别倒入 100克和400克的A、B两种酒精,瓶子里的酒精浓度变为14%.已 知A种酒精的浓度是B种酒精的2倍,求A

弦振动实验报告

弦 振动的研究 一、实验目的 1、观察固定均匀弦振动共振干涉形成驻波时的波形,加深驻波的认识。 2、了解固定弦振动固有频率与弦线的线密ρ、弦长L 和弦的张力Τ的关系,并进行测量。 三、波。示。轴负方向传播的波为反射波,取它们振动位相始终相同的点作坐标原点 “O ”,且在X =0处,振动质点向上达最大位移时开始计时,则它们的波动方程分别为: Y 1=Acos2(ft -x/ ) Y 2=Acos[2 (ft +x/λ)+ ]式中A 为简谐波的振幅,f 为频率,为波长,X 为弦线上质点的坐标位置。两波叠加后的合成波为驻波,其方程为: Y 1 +Y 2=2Acos[2(x/ )+/2]Acos2ft ① 由此可见,入射波与反射波合成后,弦上各点都在以同一频率作简谐振动,它们的振幅为|2A cos[2(x/ )+/2] |,与时间无关t ,只与质点的位置x 有关。 由于波节处振幅为零,即:|cos[2(x/ )+/2] |=0

2(x/ )+/2=(2k+1) / 2 ( k=0. 2. 3. … ) 可得波节的位置为: x=k /2 ②而相邻两波节之间的距离为: x k+1-x k =(k+1)/2-k / 2= / 2 ③ 又因为波腹处的质点振幅为最大,即|cos[2(x/ )+/2] | =1 2(x/ )+/2 =k ( k=0. 1. 2. 3. ) 可得波腹的位置为: x=(2k-1)/4 ④ 这样相邻的波腹间的距离也是半个波长。因此,在驻波实验中,只要测得相邻两波节或相邻两波腹间的距离,就能确定该波的波长。 在本实验中,由于固定弦的两端是由劈尖支撑的,故两端点称为波节,所以,只有当弦线的两个固定端之间的距离(弦长)等于半波长的整数倍时,才能形成驻波,这就是均匀弦振动产生驻波的条件,其数学表达式为: L=n / 2 ( n=1. 2. 3. … ) 由此可得沿弦线传播的横波波长为: =2L / n ⑤ 式中n为弦线上驻波的段数,即半波数。 根据波速、频率及波长的普遍关系式:V=f,将⑤式代入可得弦线上横波的传播速度: V=2Lf/n ⑥ 另一方面,根据波动理论,弦线上横波的传播速度为: V=(T/ρ)1/2 ⑦ 式中T为弦线中的张力,ρ为弦线单位长度的质量,即线密度。 再由⑥⑦式可得 f =(T/ρ)1/2(n/2L) 得 T=ρ / (n/2Lf )2 即ρ=T (n/2Lf )2 ( n=1. 2. 3. … ) ⑧ 由⑧式可知,当给定T、ρ、L,频率f只有满足以上公式关系,且积储相应能量时才能在弦线上有驻波形成。 四、实验内容 1、测定弦线的线密度:用米尺测量弦线长度,用电子天平测量弦线质量,记录数据 2、测定11个砝码的质量,记录数据

解方程练习题(难)

一、基本练习: x+4=10 x-12=34 8x=96 4x-30=08.3x-2x=63x÷10 = 5.2 二、提高练习: 3x+ 7x +10 = 90 3(x - 12)+ 23 = 35 7x-8=2x+27 5x -18 = 3–2x (7x - 4)+3(x - 2)= 2x +6 三、列方程解应用题: 1、食堂运来150千克大米,比运来的面粉的3倍少30千克。食堂运来面粉多少千克? 2、李师傅买来72米布,正好做20件大人衣服和16件儿童衣服。每件大人衣服用2.4米,每件儿童衣服用布多少米? 综合练习 1、80÷x=20 2、12x+8x-12=28 3、3(2x-1)+10=37 4、1.6x+3.4x-x-5=27

5、2(3x-4)+(4-x)=4x 6、3(x+2)÷5=(x+2) 7、(3x+5)÷2=(5x-9)÷3 0.7(x+0.9)=42 1.3x+2.4×3=12.4x+(3-0.5)=127.4-(x-2.1)=6 1、果园里有52棵桃树,有6行梨树,梨树比桃树多20棵。平均每行梨树有多少棵? 2、一块三角形地的面积是840平方米,底是140米,高是多少米? 能力升级题 1、7(4-x)=9(x-4) 2、128-5(2x+3)=73 3、1.7x+4.8+0.3x=7.8 4、x÷0.24=100 5、 3(x +1 )÷(2x – 4)= 6

1、一辆时速是50千米的汽车,需要多少时间才能追上2小时前开出的一辆时速为40千米汽车?(列方程解答) 2、学校举行书画竞赛,四、五年级共有75人获奖,其中五年级获奖人山数是四年级的1.5倍,四、五年级各有多少同学获奖? (列方程解答)

含有阻尼项的弦振动方程及其仿真

含有阻尼项的弦振动方程及其仿真 内容提要: 本文通过对古典吉他的琴弦振动情况建立数学物理方程,得到一个含有阻尼项的双 曲型方程的初边值问题,对解用Matlab进行仿真。最后依据弦振动方程的结果,列举 了在这种情况下几种泛音的位置,并结合该方程,对右手给出指导。 关键词 数学物理方程,Matlab,驻波。 引言: 在弦乐器表演中常用到泛音这样的一个技巧,即左手虚按琴弦,滤掉一部分波在琴 弦上形成驻波。比如在弦的三分点进行滤波,则波长的三倍不能被弦长整除的波,将会 被滤掉。但是在拨弦乐器的教学中,关于泛音的位置一直是老师们口口相传。而且某些 泛音准确位置并不在拨弦乐器的品(山口)上,所以缺乏理论指导。 在国内的研究领域中,韩佩琪《弦乐器泛音的分析及应用》一文中只是对弹拨乐器 的空弦状态下进行求解而且忽略了空气的阻力,而且并没有结合列出的解给出演奏技巧 上的指导。而邱桂明《阻尼作用下的弦振动研究》的初边值条件并不符合乐器的条件。另外在周伟《古典吉他演奏教程》以及相关的一些吉他教学视频中只是提及了左手虚按 的位置,关于右手的位置没有给出一个指导。综上来看,国内研究领域,对定弦振动泛 音的理论研究尚处于一个盲区。然而一维双曲型微分方程的理论已经比较完善给本文提 供了理论依据,给研究带来了可行性。 一、模型建立: 如图所示:琴弦的初始状态: 1

其中h是弹拨弦与初始位置间的距离,b是弹拨点距离原点的距离,l表示弦的长度。 弦的两端是静止不动的,从而边值条件:为u(0,t)=u(l,t)=0 其中t表示振动时间。 列出方程: 其中:错误!未找到引用源。,而T表示琴弦松弛时的张力,错误!未找到引用源。表示琴弦线密度。 边值条件: 初值条件: 二、问题的求解 从物理上知道,一个复杂的振动往往可以分解成许多简单的振动的叠加。如弦振动所发出的声音可以分解成各种不同频率的单音叠加。相应于每种单音,弦振动时波形保持不变,从而当时间变化是个点的振幅做同步的变化,所以可以有如下形式: 带入到原方程会得到: 分离变量: 等式左右两边相等,左边仅是t的函数,右边仅是x的函数,左右两边要相等,只有等于同一个常数才可能。设此常数为错误!未找到引用源。。则得到两个常微分方程。 得到以下通解: 因为阻尼系数很小,所以 2

一维扩散方程的差分法matlab

一维扩散方程的差分法 m a t l a b Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】

一维扩散方程的有限差分法 ——计算物理实验作业七 陈万 题目: 编程求解一维扩散方程的解 取1.0,1.0,1.0,10,0.1,0,1,1,0,1,1max 0222111======-=====τh D t a c b a c b a 。输出t=1,2,...,10时刻的x 和u(x),并与解析解u=exp(x+0.1t)作比较。 主程序: % 一维扩散方程的有限差分法 clear,clc; %定义初始常量 a1 = 1; b1 = 1; c1 = 0; a2 = 1;b2 = -1; c2 = 0; a0 = 1.0; t_max = 10; D = 0.1; h = 0.1; tao = 0.1; %调用扩散方程子函数求解 u = diffuse_equation(a0,t_max,h,tao,D,a1,b1,c1,a2,b2,c2); 子程序1: function output = diffuse_equation(a0,t_max,h,tao,D,a1,b1,c1,a2,b2,c2) % 一维扩散方程的有限差分法,采用隐式六点差分格式(Crank-Nicolson) % a0: x 的最大值 % t:_max: t 的最大值

% h: 空间步长 % tao: 时间步长 % D:扩散系数 % a1,b1,c1是(x=0)边界条件的系数;a2,b2,c2是(x=a0)边界条件的系数 x = 0:h:a0; n = length(x); t = 0:tao:t_max; k = length(t); P = tao * D/h^2; P1 = 1/P + 1; P2 = 1/P - 1; u = zeros(k,n); %初始条件 u(1,:) = exp(x); %求A矩阵的对角元素d d = zeros(1,n); d(1,1) = b1*P1+h*a1; d(2:(n-1),1) = 2*P1; d(n,1) = b2*P1+h*a2; %求A矩阵的对角元素下面一行元素e e = -ones(1,n-1);

基于Peclet数判别法的一维对流扩散方程分类研究

基于Peclet 数判别法的一维对流扩散方程分类研究 摘要:采用Peclet 数的绝对值大小来判别一维对流扩散方程为对流占优型或是扩散占优型方程,运用三种隐式差分格式—中心隐式格式、对流C-N 型格式和扩散C-N 格式,对不同Peclet 数的算例进行离散和求解。然后,将计算区域中所有节点的解析解与数值解表示成矩阵形式,并求解出它们的矩阵2范数之后作比较,两者越接近则代表差分格式精度越高。通过比较得出了当方程Peclet 数的绝对值小于等于0.5时,方程为扩散占优型方程。在离散方法选取方面,针对扩散项的离散可以采用更高精度的差分格式,如扩散C-N 格式;当Peclet 数的绝对值大于等于20时,方程为对流占优型方程。此时,针对对流项可以采用更高精度的差分格式,如对流C-N 格式;当Peclet 数的绝对值介于0.5与20之间时,无法用Peclet 数判断方程类型,不过可以选择折衷的离散格式减小误差,如中心隐式格式。 关键字:一维对流扩散方程 Peclet 数判别法 有限差分方法 数值模拟 MR(2010)主题分类号:39A14;65M06 中图分类号:O242.2 文献标识码: A 1.引言 一维对流扩散方程是描述流体流动和传热问题的一类线性化模型方程。土壤、大气等多孔介质中水、盐分、温度以及污染物质的对流扩散问题都会遇到此类方程。在一维对流扩散方程的求解过程中,反映流体对流和扩散两种物理作用的分别是对流项和扩散项。所以,根据方程中对流项还是扩散项占主导作用,通常可将方程分为对流占优型和扩散占优型两类方程。然而,要想得到精确度较高的数值结果,这两种类型方程的离散方法不能采用相同的离散格式。因此,需要有一种判别方法来判断方程的类型,关于对流占优型和扩散占优型方程的判别方法一直是近年来研究的热点问题。这对研究不同类型的方程使用合适的差分格式进行离散具有实际的意义。由于Peclet 数的绝对值表示了对流作用相对扩散作用的大小,即绝 大,扩散所起的作用就可以忽略。反之,当Peclet 数为零时,方程就为纯扩散方程。本文选用一维定解非稳态对流扩散方程为例,通过考察Peclet 数的绝对值大小来对方程进行分类,方程一般形式如下: 2(,),,0 122(1)(,0)()(,)(),(,)()12(,) u u u a f x t x x x t t x x u x g x u x t t u x t t u u x t υ?φ???? ?? ?? ????+=+≤≤≥???==== 其中a 和υ分别代表对流项系数和扩散项系数。假定求解区间长度为s , Peclet 数的绝对值

六年级列方程解决实际问题典型例题解析1(通用)

【同步教育信息】 一、本周教学主要内容: 列方程解决实际问题(1) 二、本周学习目标: 1、在解决实际问题的过程中,理解并掌握形如ax±b=c的方程的解法,会列上述方程解决两步计算的实际问题。 2、在观察、分析、抽象、概括和交流的过程中,经历将现实问题抽象为方程的过程,进一步体会方程的思想方法及价值。 3、在积极参与数学活动的过程中,养成独立思考,主动与他人合作交流,自觉检验等习惯。 三、考点分析: 经历寻找实际问题中数量之间的相等关系并列方程解决问题的过程,在过程中自主理解并掌握有关方程的解法,加深对列方程解决实际问题的体验。 四、典型例题 例1、小强的爸爸今年37岁,比他年龄的3倍还大4岁,小强今年是多少岁? 分析与解: 这个题目包含的信息有:(1)小强爸爸的年龄(已知)37岁;(2)小强的年龄(未知)乘3再加上4岁和他爸爸年龄一样。 根据(1)(2)之间的关系,很快就可以找出下面的数量关系,小强今年多少岁不知道,可以设为x岁。 小强的年龄×3 + 4 岁 = 小强爸爸的年龄 根据上面的数量关系可以列出方程,再解答。 解:设小强今年是x岁。 3x + 4 = 37 3x + 4 - 4 = 37 – 4 ┄┄() 3x = 33

x = 33 ÷ 3 ┄┄() x = 11 这道题你会检验吗? 答:小强今年11岁。 这道题你还会列其它方程解答吗?(依据不同的数量关系可以列出不同的方程) 点评:实际解答这一题时,还可以想出几种不同的数量关系式。但是,对于符合题意的数量关系式,我们在解题时一般用最容易想到的数量关系式,即顺着题目的意思所想到的数量关系式。 例2、一种墨水有两种包装规格,大瓶容量是1.5升,比小瓶容量的4倍少0.9升,小瓶容量是多少? 分析与解: 这个题目包含的信息有:(1)大瓶容量(已知)1.5升;(2)小瓶容量(未知)乘4减去0.9升和大瓶容量一样。 根据(1)(2)之间的关系,很快就可以找出下面的数量关系,小瓶容量不知道,可以设为x升。 小瓶的容量×4 - 0.9升 = 大瓶的容量 根据上面的数量关系可以列出方程,再解答。 解:设小瓶的容量是x升。 4x – 0.9 = 1.5 4x - 0.9 + 0.9 = 1.5 + 0.9 4x = 2.4 x = 2.4 ÷ 4 x = 0.6 这道题你会检验吗? 答:小瓶的容量是0.6升。 点评:在解形如ax±b=c的方程时,要先把ax看作一个整体,根据等式的性质在方程的两边同时加上或减去或乘一个相同的数,变形为“ax= b”的形式,最后再求出x的值。 例3、一个三角形的面积是100平方厘米,它的底是25厘米,高是多少厘米? 分析与解: 根据题目可以得出这一题的等量关系式是:三角形的面积=底×高÷2

一维对流扩散方程的稳定性条件推导

一维稳态对流扩散方程稳定性条件的推导 姓名: 班级:硕5015 学号: 2015/12/15

证明: 一维稳态对流扩散方程: 22u x x φφρ??=Γ?? 采用控制容积积分法,对上图P 控制的容积作积分,取分段线性型线,对均分网格可得下列离散方程: ()()()()()()()()11112222e w e w P E W e w e w w w e e u u u u x x x x φρρφρφρδδδδ??????ΓΓΓΓ+-+=-++????????????????记:()()()()1122e w P e w w e a u u x x ρρδδΓΓ=+-+ ()()12 e E e e a u x ρδΓ=- ()()12w W w w a u x ρδΓ= + 定义通过界面的流量u ρ记为F ,界面上单位面积扩散阻力的倒数x δΓ记为D ,则原式简化为: P P E E W W a a a φφφ=+ 12 E e e a D F =- 12 W w w a D F =+ ()P E W e w a a a F F =++- 令 u x F Pe D ρδ==Γ 则 1111222 E W P Pe Pe φφφ????-++ ? ?????=

当Pe 大于2以后,数值解出现了异常;P φ小于其左右邻点之值,在无源项情 况下是不可能的。因为当2Pe >时系数12 E e e a D F =-小于零,即右边点的通过对流及扩散作用对中间点所产生的影响是负的,这会导致物理上产生不真实的解,所以2u x Pe ρδ=≤Γ 证毕。

四年级解方程典型练习题

四年级解方程典型练习题 练习一 【知识要点】学会解含有三步运算的简易方程。 2、口算下面各题。 3.4a-a= a-0.3a= 3.1x- 1.7x= 0.3x+3.5x+x= 15b-4.7b= 6.7t-t= 32x-4x x-0.5x-0.04x= 3、解方程。 2x+0.4x=48(并检验) 8x- x=14.7 35x+13x=9.6 4、列出方程,并求出方程的解。 ①x的7倍比52多25。②x的9倍减去x的5倍,等于24.4。 ①0.3乘以14的积比x的3倍少0.6。②x的5倍比3个7.2小3.4。 ③一个数的3倍加上它本身 2、苹果:x千克 梨子:比苹果多270千克 求苹果、梨子各多少千克?

3、两个数的和是144,较小数除较大数,商是3,求这两个数各是多少? 练习二 1、解方程 0.52×5-4x=0.6 0.7(x+0.9)=42 1.3x+2.4×3=12.4 x+(3-0.5)=12 7.4-(x-2.1)=6 5(x+3)=35 x+3.7x+2=16.1 14x+3x-1.2x=158 5x+34=3x +54 【拓展训练】 1、在下面□里填上适当的数,使每个方程的解都是x=2。 □+5x=25 5x-□=7.3 2.3x×□ =92 2.9x÷□=0.58 2、列方程应用题。 ①果园里有苹果树270棵,比梨树的3倍少30棵,梨树有多少棵?

②王阿姨买空11个暖瓶,付了200元,找回35元,每个暖瓶多少元? ③一个长方形的周长是35米,长是12.5米,它的宽是多少米? 练习三 1、①学校有老师x人,学生人数是老师的20倍,20x表 示,20x+x表示。 ②一本故事书的价钱是x元,一本字典的价钱是一本故事书的2.5倍。一本字典元,3本故事书和2本字典一共 是元。 ③甲数是x,乙数是甲数的3倍,甲乙两数的和是。 ④如果x=2是方程3x+4a=22的解,则a= 。 2、解方程。 5x+2x=1.4+0.07 6x-3x=6÷5 x-13.4+ 5.2=1.57 0.4×25-3.5x=6.5 7x+3×1.4x=0.2×56 5×(3-2x)=2.4×5

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