数学物理方法期末考试试题
一、单项选择题(每小题2分) 1. 齐次边界条件A)
B)
的本征函数是_______。
C) D)
2. 描述无源空间静电势满足的方程是________。 A) 波动方程 B)热传导方程 C) Poisson方程 D)Laplace方程
3. 半径为R的圆形膜,边缘固定,其定解问题是
其解的形式为
,下列哪一个结论是错误的______。
A)
B)圆形膜固有振动模式是
C)D)4. A)C)
是零阶Bessel函数的第m个零点。
满足方程
是下列哪一个方程的解_________。
和
B) D)
5. 根据整数阶Bessel函数的递推公式,下列结论哪一个是正确的________。 A)
B) D)
C)
二、填空题(每题3分) 1. 定解问题
用本征函数发展开求解时,关于T(t)满足的方程是:__________
2. LegendreBessel函数
多项式的x的值域是____________。
的x的值域是______________________。
3. 一圆柱体内的定解问题为
1)则定解问题关于ρ满足的方程是:_____________________________;
相应方程的解为___________________________;
2)关于z满足的方程是_______________________________________;
4. 计算积分
,初始速度为4x,写出此物理问题的定解问题。
5. 计算积分
三、(10分)长为的弦,两端固定,初始位移为四、(10分)定解问题
五、(10分)利用达朗贝尔公式求解一维无界波动问题
,
若要使边界条件齐次化,,求其辅助函数,并写出相应的定解问题
六、(15分)用分离变量法求解定解问题
计算积分
七、(15分)有一半径为R的薄圆盘,若圆盘的上下面绝热,圆盘边缘的温度分布为
,试求圆盘上稳定的温度分布
八、(15分)设有一半径为R的球壳,其球壳的电位分布
问题,并求球外的电位分布 参考公式
(1) 柱坐标中Laplace算符的表达式 (2) Legendre多项式
(3) Legendre多项式的递推公式 (4) Legendre多项式的正交关系 (5) 整数阶Bessel函数 (6) Bessel函数的递推关系
。
,写出球外的电位满足的定解