字典翻译 问答 小学 数学 简单的微积分题......简谐运动:d²x/dt²=—w²xw为常数还有:∫1/根号下(x²+r²﹚dxr为常数
问题标题:
简单的微积分题......简谐运动:d²x/dt²=—w²xw为常数还有:∫1/根号下(x²+r²﹚dxr为常数
问题描述:

简单的微积分题......

简谐运动:d²x/dt²=—w²xw为常数

还有:∫1/根号下(x²+r²﹚dxr为常数

刘峡壁回答:
  1.设dx/dt=p,则d²x/dt²=pdp/dx   ∵d²x/dt²=-w²x   ==>pdp/dx=-w²x   ==>p²=-w²x²+C1²(C1是积分常数)   ==>p=±√(C1²-w²x²)   ==>dx/dt=±√(C1²-w²x²)   ==>dx/√(C1²-w²x²)=±dt   ==>(1/w)arcsin(wx/C1)=±t+C2(C2是积分常数)   ==>x=(C1/w)sin[w(C2±t)]   ∴原方程的通解是x=(C1/w)sin[w(C2±t)](C1,C2是积分常数)   2.设x=r*tant,则dx=r*sec²tdt,sint=x/√(x²+r²)   故∫dx/√(x²+r²)=∫r*sec²tdt/(r*sect)   =∫costdt/cos²t   =∫d(sint)/(1-sin²t)   =(1/2)∫[1/(1+sint)+1/(1-sint)]d(sint)   =(1/2)ln│(1+sint)/(1-sint)│+C1(C1是积分常数)   =ln│x+√(x²+r²)│-ln│r│+C1   =ln│x+√(x²+r²)│+C(C=C1-ln│r│.∵C1是积分常数,∴C也是积分常数).
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