数学物理题

江阴长江大桥主跨 1385m ,桥下通航高度为50m ,两岸的桥塔高 196m ,桥的东西两侧各有一根主缆横跨长江南北两岸,绕过桥塔顶鞍座由南北锚锭固定,简化模型的剖面图如图所示,整个桥面共 4 . 8×10^4t ,都悬在这两根主缆上,若地面及桥塔对桥面的支持力不计, g 取10m/s2,则每根主缆承受的拉力约为
已知函数F(X+1)是奇函数,函数F(X-1)是偶函数,且当X属于[-1,1]时,F(X)=X^2-1,则关于X的方程F(X)=1/2在[2002,2010]上的所有根的和为
具体过程?

第一个问题很简单,而且,前面的网友已经给出了链接。现在讨论第二个题目。

已知函数F(x+1)是奇函数,函数F(x-1)是偶函数,且当x∈[-1,1]时,F(x)=x^2-1,则关于x的方程F(x)=1/2在[2002,2010]上的所有根的和为_____。

F(x+1)是奇函数,则F(-x+1)=-F(x+1), ……①

(可以这样理解,设g(x)=F(x+1),由已知,它是奇函数,所以,g(-x)=-g(x),g(-x)=F(-x+1),故F(-x+1)=-F(x+1))

函数F(x-1)是偶函数,所以F(-x-1)=F(x-1), ……②

令y=x-1,则x=y+1,由②,F(-y-2)=F(y),

于是,F(y)=F(-y-2),

同理,①中令-x+1=y得:F(y)=-F(2-y), ……③

于是,F(y-2)=-F(y+2),所以,F(y-4)=-F(y),

则F(y)=-F(y-4),    ……④

于是,F(y-4)=-F(y-8),

所以F(y)=F(y-8),从而F(y)是一个以8为周期的周期函数。

因为x∈[-1,1]时,F(x)=x^2-1;

则当1≤x≤3时,2-x∈[-1,1],由③,F(x)=-F(2-x)=-[(2-x)^2-1]=1-(x-2)^2;  ……⑤

当3≤x≤5时,x-4∈[-1,1],由④,F(x)=-F(x-4)=-[(x-4)^2-1]=1-(x-4)^2;

当5≤x≤7时,x-4∈[1,3],由④,F(x)=-F(x-4)=-{1-[(x-4)-2]^2}=(x-6)^2-1;(由⑤的结论)

于是得到F(x)在一个周期内的表达式,那么,F(x)在任意x处的值皆可求。比如,

当7≤x≤9时,x-8∈[-1,1],F(x)=F(x-8)=(x-8)^2-1;

当9≤x≤11时,x-8∈[1,3],F(x)=F(x-8)=1-(x-8-2)^2=1-(x-10)^2。

做出F(x)在[-1, 11]上的图像,如图所示,可知,F(x)=1/2在[2, 10]上共有4个解。根据各段的表达式,可以很容易得出这四个解的值为:

2+1/√2,4-1/√2,4+1/√2,10-1/√2。

由F(x)的周期性,F(x)在[2002, 2010]上的图像与[2, 10]上的图像已知,只需把F(x)=1/2在[2, 10]上的根平移2000各单位即可得到F(x)=1/2在[2002, 2010]上的根,应为:

2002+1/√2,2004-1/√2,2004+1/√2,2010-1/√2。

其和为:2002+1/√2+2004-1/√2+2004+1/√2+2010-1/√2=2002+2004+2004+2010=8020。

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