南昌大学数学物理方法期末考试试卷2011A卷答案
南昌大学大学物理期末考试
南昌大学大学物理期末考试《大学物理》（下）期末统考试题（A卷）说明 1考试答案必须写在答题纸上，否那么无效。
请把答题纸撕下。
一、选择题（30分，每题3分）1．一质点作简谐振动，振动方程x=Acos(ωt+φ)，当时间t=T/4(T为周期)时，质点的速度为：(A) -Aωsinφ；(B) Aωsinφ； (C) -Aωcosφ； (D)Aωcosφ参考解：v =dx/dt = -Aωsin(ωt+φ)vtT/4Asin(2TT)Acos, ∴选(C) 42．一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的(A) 7/6 (B) 9/16(C) 11/16 （D）13/16(E) 15/16 参考解：3.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运1121A2mv2115 kAk(),2116kA2kA∴选（E）动到最大位移处的过程中：(A)它的动能转换成势能．(B) 它的势能转换成动能．(C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大．(D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小．参考解：这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。
由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大，所以势能动能最大，这时动能也最大；由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小，所以势能也最小，这时动能也最小。
质元的机械能由最大变到最小的过程中，同时也把该机械能传给相邻的一段质元。
∴选（D）4．如下图，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，n1＜n2＜n3．假设用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，那么从薄膜上、下两外表反射的光束①与②的光程差是(A) 2n2 e．(B) 2n2 e－ / 2 .(C) 2n2 e－．(D) 2n2 e－ / (2n2)． n3 参考解：半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。
(完整版)南昌大学2011-2012历年数学物理方法期末试卷ABC套卷(附所有答案)
—南昌大学考试试卷一1 •已知|- 二-'■ 'I ■'：2. 孤立奇点可分为 、 、 三类3. 若函数冷）可导，其实部和虚部和出乂 丁 i 必满足条件，这个条件的数学表达式为J^2 S(x — 1) cos [(x 2 + l )7r]dx = 在以-"为中心，" I 的区域上， 的泰勒级数展开为1 + 2，，幕级数二一丄的收敛圆为设八「为'；T 的傅立叶变换像函数，贝u 的傅立叶变换像函数、填空选择题：（每题3分，共27 分）说明：有两个空的题目，其中第一空 1分，第二空2分4. 5. 6.二、复变函数：(每题12分，共36分)(1) / ■1 *，将解用复数的指数形式加以表示；⑵ 对满足U.十的任意上给出此二次方程的解和解的指数形式。
2.计算回路积分"「'『「，其中「代表回路'唱'r g 2JC计算实函数积分和/ -Jo 貳 + 1说明：第1、2题12分，第3题13分1. 「「满足方程：V 丨一3 鮎+：'和初始条件「⑴！ 一 J ，（」一.【，求3. 、数学物理方程及定解问题：（共 37分）得分评阅人丁: r :。
2. 考查下面的无限长弦的振动冋题：u tt -“砂=0—0? t—Q —xc x其中；§ —•—'「，一”・-；.“、。
这是一个达朗贝尔公式定解问题。
(1) 首先给出达朗贝尔公式及相应定解问题的一般形式；(2) 利用达朗贝尔公式求解迫…、「、。
I 3.已知矩形区域0三工W码0壬y壬兀上的函数U(JV T y)满足方程理耳耳+ “叮=0和| 齐次边界条件u\x=o =0. u\x=JI= 0,按以下步骤求解u(.xj)：1 (1)分离变数并找到本问题中包含的本征值问题；!i (2)求解此本征值问题，确定本征值和本征函数；IIi (3)给出满足上述方程和条件的u(xj)的一般解。
数学物理方法试卷答案
精选文档《数学物理方法》试卷答案一、选择题（每题 4 分，共 20 分）1．柯西问题指的是（ B ）A．微分方程和界限条件 . B.微分方程和初始条件 .C．微分方程和初始界限条件 . D.以上都不正确 .2．定解问题的适定性指定解问题的解拥有（ D）A ．存在性和独一性 . B.独一性和稳固性 .C. 存在性和稳固性 .D.存在性、独一性和稳固性 .2 u0,3．牛曼内问题u有解的必需条件是（ C）nfA ．f0 .B ．u0 .C． f dS0 .D．udS0.4．用分别变量法求解偏微分方程中，特点值问题X ''(x)X ( x)0, 0 x l X (0)X (l )0的解是（ B）2,cos n2A． ( nx ) .B． (n,sinnx ) .l l l l(2n2(2n 1)( 2n2(2n1)C1)x ) . D ．1)． (,cos(2l , sin x ) .2l2l2l 5．指出以下微分方程哪个是双曲型的（D）A ．u xx 45u x2u y. uxyuyyB ．u xx4u xy4u yy0 .C ．2u xx 22u yy xyu x2u y.x xyu xy y y D ．u xx3u xy2u yy0 .二、填空题 （每题 4 分，共 20 分）2u2u0, 0x , tt2x21．求定解问题的解是 ( 2 sin t cosx ).u x 02sin t, u x2sin t , t 0ut 00,u t t 02 cosx, 0x2．对于以下的二阶线性偏微分方程a(x, y)u xx2b(x, y)u xyc( x, y)u yy du x eu yfu 0其特点方程为 (a( x, y)(dy )22b( x, y)dxdyc( x, y)(dx) 2) .3．二阶常微分方程''( x)1 y '(x)( 1 3 ) ( ) 0的任一特解 y （ J 3 ( 1 x) y x 4 4 x 2 y x22或 0).4．二维拉普拉斯方程的基本解为（ ln1），三维拉普拉斯方程的基本解为（ 1）.rr5．已知 J 1 (x)2sin x, J 1 ( x)2cos x ，利用 Bessel 函数递推公式求2x 2xJ 3 ( x) （2 ( 1sin x cos x) 2 x 23(1d )( sin x )） .2x xx dxx三、（ 15 分）用分别变量法求解以下定解问题2u22ut 2 a x 20, 0 x l , t 0 u0,u0, t 0x xxx lut 0x,ut t 00, 0 x l.解：第一步：分别变量(4分)设 u(x,t ) X (x)T (t ) ，代入方程可得X ( x)T '' (t )2 X ''X '' ( x) T '' ( x) a(x)T (t )a 2 T( x)X (x)此式中，左端是对于 x 的函数，右端是对于 t 的函数。
2011年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)解析版--数学理
绝密★启用前2011年普通高等学校招生全国统一考试（江西卷）理科数学试题解析本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第I 卷1至2页。
第Ⅱ卷3 至4页，满分150分，考试时间120分钟. 考试结束后， 考试注意：1．答题前，考生在答题卡上务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上.考试要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考试本人的准考证号、姓名是否一致.2.第I 卷每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，.第II 卷用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答.若在试题卷上作答，答案无效.3.考试结束后，监考员将试题卷、答题卡一并交回。
参考公式：样本数据（11,y x ），（22,y x ），...，（n n y x ,）的线性相关系数∑∑∑===----=ni in i ini iiy y x x y y x x r 12121)()())(( 其中nx x x x n+++= (21)ny y y y n +++= (21)锥体的体积公式13V Sh =其中S 为底面积，h 为高第Ⅰ卷（1）选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.（1） 若iiz 21+=,则复数-z = ( )A.i --2B. i +-2C. i -2D.i +2答案：C 解析： i i i i i i i z -=--=+=+=21222122 （2） 若集合}02|{},3121|{≤-=≤+≤-=xx x B x x A ,则B A ⋂= ( ) A.}01|{<≤-x x B.}10|{≤<x x C.}20|{≤≤x x D.}10|{≤≤x x答案：B 解析：{}{}{}10/,20/,11/≤<=⋂≤<=≤≤-=x x B A x x B x x A （3） 若)12(21log1)(+=x x f ,则)(x f 的定义域为 ( )A. (21-,0) B. (21-,0] C. (21-,∞+) D. (0,∞+) 答案： A 解析：()⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈∴<+<∴>+0,211120,012log 21x x x（4） 若xx x x f ln 42)(2--=,则0)('>x f 的解集为 ( )A. (0,∞+)B. (-1,0)⋃(2,∞+)C. (2,∞+)D. (-1,0)答案：C 解析：()()()2,012,0,02,0422'2>∴>+-∴>>-->--=x x x x xx x x x x f （5） 已知数列}{n a 的前n 项和n S 满足:m n m n S S S +=+,且11=a ,那么=10a ( ) A. 1 B. 9 C. 10 D. 55答案：A 解析：11,41,31,2104314321321212==∴=+==∴=+==∴=+=a a S S S a S S S a S a a S（6） 变量X 与Y 相对应的一组数据为(10,1),(11.3,2),(11.8,3),(12.5,4),(13,5);变量U 与V 相对应的一组数据为(10,5),(11.3,4），（11.8,3），（12.5,2），（13,1).1r 表示变量Y 与X 之间的线性相关系数,2r 表示变量V 与U 之间的线性相关系数,则 ( )A.012<<r rB. 120r r <<C.120r r <<D. 12rr = 答案：C 解析： ()()()()∑∑∑===----=ni in i ini iiy y x x y y x x r 12121第一组变量正相关，第二组变量负相关。
2011年普通高等学校招生全国统一考试数学理试题(全国卷,含答案).doc
2011 年普通高等学校招生全国统一考试数学理试题（全国卷，含答案）本试卷分第Ⅰ卷 ( 选择题 ) 和第Ⅱ卷 ( 非选择题 ) 两部分。
第Ⅰ卷 1 至 2 页。
第Ⅱ卷 3 至 4 页。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷注意事项：1．答题前， 考生在答题卡上务必用直径0.5 毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚，并贴好条形码。
请认真核准条形码上的准考证号、姓名和科目。
2．每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用 橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，在试题卷上作答无效。
．．．．．．．．．．3．第Ⅰ卷共 l2 小题，每小题 5 分，共 60 分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合题目要求的。
一、选择题(1) 复数 z 1i ， z 为 z 的共轭复数，则 zz z 1（ A ） 2i（ B ） i（ C ） i（ D ） 2i【答案】 B(2) 函数 y 2 x( x 0) 的反函数为（ A ） yx 2( x R)（ B ）4（ C ）y 4x 2( x R)（ ）Dyx 2( x 0)4y 4x 2 ( x 0) 【答案】 B(3) 下面四个条件中，使 a b 成立的充分而不必要的条件是（ A ） a ＞b 1（ B ） a ＞b 1（C ） a 2＞ b 2（ D ） a 3＞ b 3【答案】 A(4) 设 S n 为等差数列a n 的前 n 项和，若 a 1 1，公差 d2 ， S k 2 S k 24 ，则 k（ A ） 8 （B ） 7（ C ） 6（ D ） 5【答案】 D(5) 设函数 f ( x) cos x(0) ，将 yf ( x) 的图像向右平移个单位长度后，所得的图3像与原图像重合，则的最小值等于（ A ）1（B ） 3（C ） 6（ D ） 93【答案】 C(6) 已知直二面角l , 点 A ， AC l , C 为垂足 , B ， BD l , D 为垂足．若 AB2, AC BD 1，则 D 到平面 ABC 的距离等于2 (B) 36 (D) 1(A)3 (C)33【答案】 CA(7) 某同学有同样的画册 2 本，同样的集邮册 3 本，从中取出 4 本赠送给 4 位朋友每位朋友 1 本，则不同的赠送方法共有(A) 4 种(B)10 种(C)18 种(D)20 种lD【答案】 BCB E(8) 曲线 y e 2 x1在点 (0,2) 处的切线与直线 y 0 和 y x 围 成的三角形的面积为(A)1(B)1 (C)2 (D)1323【答案】 A(9) 设 f ( x) 是周期为 2 的奇函数，当 0x 1 时， f (x)2x(1 x) , 则 f (5 )11112(A) -(B)(C)(D)2442【答案】 A(10) 已知抛物线C ： y 24x 的焦点为 F ，直线 y2x 4 与 C 交于 A ， B 两点．则cos AFB(A)4(B)3 (C)3 (D)4 5555【答案】 D(11) 已知平面 α截一球面得圆 M ，过圆心 M 且与 α 成 600 二面角的平面 β 截该球面得圆 N .若该球面的半径为 4，圆 M 的面积为 4 ，则圆 N 的面积为(A) 7 (B) 9(C)11(D)13【答案】 D(12) r r rr rr r 1 rr r rr设向量 a ， b ， c 满足 | a | | b |1， agb， ac,bc60 ，则 | c | 的最大值2等于(A) 2 (B)3(c)2(D) 1【答案】 AB绝密★启用前2011 年普通高等学校招生全国统一考试ACD理科数学 ( 必修 +选修 II)第Ⅱ卷注意事项：1 答题前，考生先在答题卡上用直径0． 5 毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚，然后贴好条形码。
大学数学专业《大学物理（二）》期末考试试卷A卷 附答案
大学数学专业《大学物理（二）》期末考试试卷A卷附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长________的两种成分，其中_________的散射成分称为康普顿散射。
2、一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感强度大小为_______________，方向为_________________。
3、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。
现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中. ，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。
4、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。
5、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所做的功为____________。
6、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
7、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。
8、图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是的关系．说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：a代表__________________________的B~H关系曲线b代表__________________________的B~H关系曲线c代表__________________________的B~H关系曲线9、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A 电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为___________；铁芯中的磁场强度H的大小为___________ 。
2011—2012学年第二学期期末A卷答案
2011—2012学年第二学期 《大学物理（2-1）》期末考试A 卷答案一、选择题（共30分）1、B2、C3、A4、B5、A6、B7、A8、C9、B 10、B二、简单计算与问答题（共6小题，每小题5分）1、1、答： OA 区间：v > 0 , a < 0 2分 AB 区间：v = 0 , a = 0 1分 BC 区间：v > 0 , a > 0 1分 CD 区间：v > 0 , a = 0 1分2、答：(1) 系统动量不守恒．因为在轴O 处受到外力作用，合外力不为零． 1分动能不守恒．因为是完全非弹性碰撞(能量损失转化为形变势能和热运动能)．1分 角动量守恒．因为合外力矩为零． 1分 (2) 由角动量守恒 m v 0R cos α = (M + m )R 2ω ∴ ()Rm M m +=αωcos 0v 2分3、答：经典的力学相对性原理是指对不同的惯性系，牛顿定律和其它力学定律的形式都是相同的． 2分 狭义相对论的相对性原理指出：在一切惯性系中，所有物理定律的形式都是相同的，即指出相对性原理不仅适用于力学现象，而且适用于一切物理现象。
也就是说，不仅对力学规律所有惯性系等价，而且对于一切物理规律，所有惯性系都是等价的． 3分4、答：根据()()2/3/22v m n p = 公式可知:当温度升高时，由于2v 增大，气体分子热运动比原来激烈, 因而分子对器壁的碰撞次数增加，而且每次作用于器壁的冲量也增加，故压强有增大的趋势． 3分 若同时增大容器的体积，则气体分子数密度n 变小，分子对器壁的碰撞次数就减小，故压强有减小的趋势．因而，在温度升高的同时，适当增大体积，就有可能保持压强不变． 2分5、解：旋转矢量如图所示． 图3分 由振动方程可得 π21=ω，π=∆31φ 1分667.0/=∆=∆ωφt s 1分x (m) ω ωπ/3π/3t = 0 t0.12 0.24 -0.12 -0.24 OAA6、答：(1) 见图，只有让 β ＝90°，才能使通过P 1和P 2的透射光的振动方向(2A)与原入射光振动方向(0A)互相垂直，即β ＝ 90°. 2分(2) 据马吕斯定律，透射光强 I ＝ (I 0cos 2α)cos 2(90°－α)＝ I 0 cos 2α sin 2α ＝ I 0sin 2(2α)/4欲使I 为最大，则需使2α＝90°，即α＝45°． 3分三、计算题（共40）1、（本题10分）解：受力分析如图所示． 2分设重物的对地加速度为a ，向上.则绳的A 端对地有加速度a 向下，人相对于绳虽为匀速向上，但相对于地其加速度仍为a 向下. 根据牛顿第二定律可得：对人： Mg －T 2＝Ma ① 2分 对重物： T 1－21Mg ＝21Ma ② 2分 根据转动定律，对滑轮有 (T 2－T 1)R ＝J β＝MR 2β / 4 ③ 2分因绳与滑轮无相对滑动， a ＝βR ④ 1分 ①、②、③、④四式联立解得 a ＝2g / 7 1分2、（本题10分）解：(1) 1－2 多方过程 11112125)2()(RT T T C T T C E V V =-=-=∆ 11211221212121)(21RT RT RT V p V p W =-=-=11111132125RT RT RT W E Q =+=+=∆ 3分2－3 绝热膨胀过程 12123225)()(RT T T C T T C E V V -=-=-=∆12225RT E W =-=∆ Q 2 = 0 3分3－1 等温压缩过程 ΔE 3 = 0W 3 = －RT 1ln(V 3/V 1) = －RT 1ln(8V 1/V 1) = －2.08 RT 1Q 3 = W 3 = －2.08RT 1 3分 (2) η=1－|Q 3 |/ Q 1 =1－2.08RT 1/(3RT 1) = 30.7% 1分 3、（本题10分） 3、（本题10分）22解：这是一个向x 轴负方向传播的波． (1) 由波数 k = 2π / λ 得波长 λ = 2π / k = 1 m 1分 由 ω = 2πν 得频率 ν = ω / 2π = 2 Hz 1分 波速 u = νλ = 2 m/s 1分 (2) 波峰的位置，即y = A 的位置．由 1)24(cos =+πx t有 π=+πk x t 2)24( ( k = 0，±1，±2，…) 解上式，有 t k x 2-=．当 t = 4.2 s 时， )4.8(-=k x m ． 2分 所谓离坐标原点最近，即| x |最小的波峰．在上式中取k = 8，可得 x = -0.4 的波峰离坐标原点最近． 2分 (3) 设该波峰由原点传播到x = -0.4 m 处所需的时间为∆t ， 则∆t = | ∆x | /u = | ∆x | / (ν λ ) = 0.2 s 1分∴ 该波峰经过原点的时刻 t = 4 s 2分 4、（本题10分）解：(1) 由单缝衍射明纹公式可知()111231221sin λλϕ=+=k a (取k ＝1 ) 1分 ()222231221sin λλϕ=+=k a 1分f x /tg 11=ϕ , f x /tg 22=ϕ 由于 11tg sin ϕϕ≈ , 22tg sin ϕϕ≈所以 a f x /2311λ= 1分a f x /2322λ= 1分则两个第一级明纹之间距为a f x x x /2312λ∆=-=∆=0.27 cm 2分 (2) 由光栅衍射主极大的公式 1111sin λλϕ==k d2221sin λλϕ==k d 2分 且有f x /tg sin =≈ϕϕ所以d f x x x /12λ∆=-=∆=1.8 cm 2分。
2011年大学物理下期末试题及答案
7.
［
D
］
］
8. 在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的 60％，则因散射使电子获得的能量是 其静止能量的 (A) 2 倍． (B) 1.5 倍． (C) 0.5 倍． (D) 0.25 倍． ［ D ］ 9. 已知粒子处于宽度为 a 的一维无限深势阱中运动的波函数为
ψ n ( x) =
2 nπx sin a a
3分
4
21. （本题 10 分） 已知载流圆线圈中心处的磁感强度为 B0，此圆线圈的磁矩与一边长为 a 通过电流为 I 的正方形线圈的磁矩之比为 2∶1，求载流圆线圈的半径．
解：设圆线圈磁矩为 p1，方线圈磁矩为 p2 ∵ B0 = µ 0 I ′ /(2 R) ∴ I ′ = 2 RB0 / µ 0
4分 ① ② ③ 3分 3分
λ = h /(mev )
v −v = 2ad
2 2 0
eE = me a 由①式： 由③式： 由②式： v = h /(me λ ) = 7.28×106 m/s a = eE / me = 8.78×1013 m/s2
2 d = (v 2 − v 0 ) /(2a) = 0.0968 m = 9.68 cm
(A)
E O x
(B)
E O
E∝x x
(C)
E O x
(D)
E O
E∝1/|x| x
2. 如图所示， 边长为 a 的等边三角形的三个顶点上， 分别放置着 三个正的点电荷 q、2q、3q．若将另一正点电荷 Q 从无穷远处移 到三角形的中心 O 处，外力所作的功为： (A) (C)
q
3qQ 3qQ ． (B) ． 2πε 0 a πε 0 a 3 3qQ ． 2πε 0 a
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南昌大学2011学年第二学期期末考试试卷
三、偏微分方程求解题 (共24 分)
1. 求解波动方程)(0+∞<<-∞=-x u u xx tt 满足
初始条件 x x u x u t t
t cos ,20
0====的定解问题。
(本小题 10 分)
解： 由达朗贝尔公式可得
)2()sin()sin()cos()()cos()()]sin()()sin()[(2
1
)
2(cos |cos )]
sin()()sin()[(21
)
2(sin |sin 2
1)
4(cos 21)]()[(21222222
分分分分t x t x t x t x t x t x t x t x t x t x x d t x t x t x t x x d x d t x t x u t x t
x t
x t x t x t x t
x t x t x t x -++----+++---+++
=-+---+++=-+=+-++=⎰
⎰⎰+-+-+-+=-=+-ξξξξξξξξξξξξξξ
2. (1) 已知矩形区域ππ≤≤≤≤y x 0,0上的拉普拉斯方程
⎩⎨⎧==<<<<=+==;0| ,0|);0 ,0(
,00
πππx x yy xx u u y x u u 试导出其一般解为
nx e B e
A y x u n ny n ny
n
sin )() ,(1
∑∞
=-+=
，
其中n A 和n B 是只与n 有关的系数。
(9分)
(2) 利用(1)的结果求解泊松方程
⎪⎩⎪
⎨⎧==-==<<<<=+====.
cos sin |,0|;sin | |);0 ,0( sin 0
0x x u u y u u y x y u u y y x x yy xx ππππ 提示：寻找泛定方程的一个特解,v 使得经变换w v u +=后所得w 的泛定方程和第一组边值都是齐次的。
(5分)
(1) 证明： 设有试探解)()(y Y x X u =，(1分) 代入泛定方程和齐次边界条件
⎩⎨
⎧===+0)()0(0
''πλX X X X .0''=-Y Y λ (1分)
求解本征值问题，得本征值),3,2,1(2
==n n
λ 本征函数),3,2,1(sin )( ==n nx
C x X (4分) 再解Y 的微分方程得ny ny
Be Ae
y Y -+=)( (2分)
所以，一般解为
nx e B e A y x u n ny
n ny n sin )() ,(1
∑∞
=-+=
(1分)
（2）解：特解,sin y v -= (1分) 变换w v u +=使
⎪⎩⎪
⎨⎧====<<<<=+====.
cos sin |,0|;0| |);0 ,0(
00
0x x w w w w y x w w y y x x yy xx ππππ (1分) 由（1）得满足w 的齐次泛定方程和第一组齐次边值的解为
nx e B e A w n ny
n ny n sin )(1∑∞
=-+= (1分) 因为上述解还满足第二组边界条件，于是
⎪⎩⎪⎨⎧=+=+∑∞
=-x nx e B e A B A n n n n n
n n 2sin 21sin )( 01
ππ
即).2(0,)
(21
2222≠==-=-=-n B A e e B A n n π
π
(1分) 最后，得解
.2sin )()
(21sin ) ,(2222x e e e e y y x u y
y ----+-=π
π (1分)。