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平成16年度 徳島大学工学部1.

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Academic year: 2021

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(1)

平成16年度 徳島大学 工学部

1.

 行列

A =

à 3 − 1 1 1

!

に対して,つぎの問いに答えよ.

(1)

A

の固有値

λ

とそれに対応する長さが

1

の固有ベクトル

x = Ã x 1

x 2

!

を求めよ.

(2)

 上で求めた

λ

x

に対して,

Ay = λy + x

となるベクトル

y = Ã y 1

y 2

!

x

と直 交するものを求めよ.

(3)

 このとき

P =

à x 1 y 1

x 2 y 2

!

とおいて,

γ = P 1 AP

を求めよ.

2.

 一般解が

a n ≥ 0

の級数(正項級数)

X ∞ n=1

a n

に対して,つぎを示せ.

(1)

X ∞ n=1

a n

が収束するとき

X ∞ n=1

a n

1 + a n

および

X ∞ n=1

a n

1 + na n

は収束する.       

   

(2)

X ∞ n=1

a n 1 + a n

が収束するとき

X ∞ n=1

a n

は収束する.

(3)

X ∞ n=1

a n

1 + na n

が収束しても

X ∞ n=1

a n

は収束しないことがある.その具体的な例を示せ.

(4)

X ∞ n=1

a n

の収束,発散に関係なく

X ∞ n=1

a n

1 + n 2 a n

は収束する.

3.

 原点を中心とする半径

a > 0

の閉円板を

D(a) = { (x, y) ∈ R 2 ; x 2 + y 2 ≤ a 2 }

とする.

(1)

2

重積分

I(a) = ZZ

D(a)

dxdy

(1 + x 2 + y 2 ) 4

を求めよ.

(2)

 平面の全体における広義積分

I = ZZ

R

2

dxdy

(1 + x 2 + y 2 ) 4

を求めよ.

4.

 微分方程式

x 2 d 2 y dx 2 − x dy

dx + y = 4x

を考える.

(1)

 変数変換

x = e t

により,x

dy dx = dy

dt , x 2 d 2 y dx 2 = d 2 y

dt 2 − dy

dt

となることを示せ.

(2)

 変数変換

x = e t

により,

y = y(t)

の方程式に直せ.

(3)

 上の変数で得られた方程式の一般解

y = y(t)

を求めよ.

(4)

 もとの微分方程式の一般解

y = y(x)

を求めよ.

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