作者Honor1984 (希望願望成真)
看板trans_math
標題Re: [考古] 台大101數學系微積分(A) 題目是錯的
時間Thu Jul 4 13:10:21 2013
如果還有人不願意相信題目的D是少加根號打錯的
請看以下使用D: [(x+1)^2+y^2] + [(x-1)^2+y^2] ≦4計算的結果
x^2 + y^2 ≦ 1
我列出幾個表達式
有興趣的可以想辦法繼續做出結果來
表達式1
0 2√2
= (1/2)sin(2k) - (1/4)[∫sin(k√(8-v^2)) dv - ∫ sin(k√(8-v^2)) dv]
-2 2
表達式2
2√2 0
= -(1/2)sin(2k) - (k/4)[∫√(8-v^2)cos(kv) dv - ∫√(8-v^2)cos(kv) dv]
2 -2
表達式3
2√2 2√2
= (-k/2)∫√(2-u^2/4) cos(ku) du + (1/4)∫sin(2k√(2-u^2/4)) du
2 2
其他類似的就不寫了
我列出這幾項的目的就是想表示不管你怎麼弄
最終你要處理的還是這幾個類似型的積分
這是沒辦法用基本函數表達的
就算像特殊函數
上下限也沒有那麼剛好會是如本題這樣做
所以考題上明顯就是出題者忘了加根號
把ellipse √[(x+1)^2+y^2] + √[(x-1)^2+y^2] ≦4
誤打成ellipse [(x+1)^2+y^2] + [(x-1)^2+y^2] ≦4
不要說圓是橢圓的特例
積分函數是不變的
D是橢圓和圓差很多
※ 引述《Honor1984 (希望願望成真)》之銘言:
: 數學板不知道什麼時後刪文
: 為了方遍以後想找的人
: 我在這邊再貼一遍
: 這個問題是(也許不是考題!請見推文下方的註解)
: kysin(kr1)sin(kr2)
: ∫∫ ---------------------- dxdy
: D r1r2
: where k is a constant, r1 = sqrt((x+1)^2+y^2)
: r2 = sqrt((x-1)^2+y^2)
: and D is the half of the ellipse √[(x+1)^2+y^2] + √[(x-1)^2+y^2] ≦4
: , which is in y > 0.
: 我的回答是
: 原積分I = 2∫∫ f(x,y) dxdy
: 橢圓第一項限D'
: 令u = sqrt((x+1)^2+y^2) + sqrt((x-1)^2+y^2)
: w = 4x
: sin(kr_1)sin(kr_2) r_1 r_2
: I = 2∫∫────────── ky ────── dw du
: D' r_1 r_2 4yu
: -k
: = ──∫∫ [cos(ku) - cos(kw/u)](1/u) dw du
: 4 D'
: k sin(kw/u) 2u
: = ──∫ [────── - (w/u)cos(ku)] | du
: 4 k 0
: k sin(2k)
: = ──∫ [───── - (2)cos(ku)] du
: 4 k
: k u sin(2k) 2 sin(ku) 4
: = ── [────── - ─────]|
: 4 k k 2
: k 2 sin(2k) 2sin(4k) - 2sin(2k)
: = ── [ ────── - ───────── ]
: 4 k k
: = sin(2k) - (1/2) sin(4k)
: = sin(2k) - sin(2k)cos(2k)
: = 4 cos(k)[sin(k)]^3
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