7.8 原书习题路线与解题检查|数学物理方法

数学物理方法 · 7.8 原书习题路线与解题检查
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第七章 / 7.8

原书习题路线与解题检查

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39 原书1—5题:正变换与波形

原书题号 类型 先用什么方法
1(1)—1(6) 指数三角组合 线性、基础表,先化简
1(7)—1(11) 指数、相位、乘 位移、三角展开、像函数微分
1(12) 时间二阶导数 先求本函数初值与初导数,再用
1(13)—1(16) 幂、积分、卷积 乘、除、乘积定理
1(17)—1(18)、2 阶跃启动与相位不同步 写成关于的函数后套延迟
3 阶梯加减斜坡,得到锯齿 把变换后做线性组合
4 周期锯齿、半波整流 只积分一个周期,再除
5 乘的通式 欧拉公式与复位移

原书1(12)中,有,所以。这个末尾的不能漏掉。

原书2的四种波形,分别先辨认:从0启动而只改相位;从0启动而用固定相位;推迟启动但正弦参数仍是;启动与参数一起平移。应分别展开或重写,不要把它们一律乘同一个延迟因子。

原书3取,记。则

两者是相反斜率的锯齿,边界点值不影响变换。

原书4的锯齿在一个周期内为,半波整流为前半周期、后半周期0,。用周期式即可,半波整流结果为

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40 原书6:二十道逆变换按结构分组

小题 结构信号 路线
6(1)—6(5) 不同一次因子、可因式分解 先约分,再部分分式
6(6)—6(7) 一次与二次因子混合 留数或分成指数、正弦、余弦
6(8)、6(11)、6(14) 重极点 准确确定阶数,带上阶乘
6(9)、6(10)、6(12)、6(13) 三四次分母 先分解实因子与二次因子,再选方便方法
6(15)—6(16) 配方后的二次分母 写成,别忘正弦频率系数
6(17)—6(19) 先求无延迟版本,再整体右移
6(20) 展成延迟响应的几何级数

例如6(2)分母,先与分子组合做分式,不要直接解三次方程。6(11)分母,分别是0处简单极点与1处三阶极点。

6(15)为,对应;先辨认重二次分母,再位移。6(20)可以写成

因此本函数为。每个固定只有有限项启动,适合按时间区间画图。

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41 原书7—9题:解方程与积分方程

原书7(1)—7(5)是常系数二阶初值问题,写出前先把初值项单独列在旁边。7(6)的右端先用表示,不能整段误当或1。

7(7)算子是,右端且零初值,变换后,所以。看到重复算子时,重极点正好对应多项式乘指数。

7(8)—7(10)为方程组,先变换成线性代数方程,再利用相加、相减或消元。每个未知函数的初值都要带上,不能只给其中一条导数减初值。

原书8要求证明零初值受迫振动解:

先得到,再用卷积即可。原书9按7.5已经给出完整的代数路线和结果。两题共同说明:系统的零初值响应,是输入与基本响应核的卷积。

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42 全章工具选择与核对清单

看到什么 优先动作 容易漏什么
收敛域同时移动
对求次导
乘并减初值 每一级初始导数
改写为的函数 内部的参数也要改
逆变换后整体右移 阶跃开关
卷积或部分分式 不是
周期波形 一个周期积分 周期长度、分母正负号
有理像函数 约分、配方、分解 真正极点阶数
初值方程 逐项变换后解代数式 常数输入为常数除

做完至少核对三件事:初始值是否满足;代回方程是否成立;若是变换题,重新正变换能否还原。对延迟题再分与看启动行为。检查往往比再背一条公式更能提高正确率。

来源、编排与掌握要求

依据用户提供的严镇军《数学物理方法》扫描本第七章整理;正文印刷页169—190;附表191—197上部,章末习题197下部—201。扫描PDF文件页序等于印刷页码加6。按原书节序覆盖各主题,以重新讲解、推导主线和例题说明组织,未逐字复制原文。自编检查题与原书习题分开编号,原书题号可在本章习题路线中查找;本文件不声称是全部原书习题的逐题答案册。

第一轮优先掌握能独立做题所需的概念、步骤和适用条件;背景、证明及拓展均说明用途和暂缓深究的边界。第七章含24道自编检查题及完整解析。公式与SVG内嵌,可离线阅读;屏幕答案默认折叠,打印时自动展开。整理日期:2026年10月22日。