考研几何题目?

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2015年,我在参加研究生入学考试数学考试时,碰到了一道非常难的解答题——命题“求曲面积分”,我当时的思路是这样的(其实当时已经做了很多准备工作) 当我看到这个题目后,脑袋里立马出现这个题的思路,但是由于考试时间紧,我并没有想太清楚就立刻动笔去做,这时我的选择是——打草稿 (因为时间太紧,来不及思考了,而且这题难度较大,不敢轻易下手去做,于是我就先打了草稿,图大概这样子的) 因为这是研究生的数学试题,所以我也没法用初等数学的方法去解这个问题,于是我就在草稿纸上了打了几个符号,表示出了我的想法 (当时没时间打完整的公式,只能打简单的符号代替了)

因为时间关系,只打了前面的步骤,后面的步骤还没来得及打,考试就结束了,不过我认为这一步已经是解出这道题的关键所在了 但是当考试结束后,我又回忆了一下这个过程,发觉自己可能犯了一个很严重的错误——把积分区域错了,应该是正方体被积函数在上下左右四个边界上的值相等,而不是正面和反面。(后来对答案时才知道这个区域的判断是不正确的,但是已经晚了,不过幸好答案是正确的。)

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其实这道题就是求出三个角的正弦值,然后进行加和得到答案。 首先假设正三角形边长为1 因为sin(∠A)=cos(90°-∠A) 所以 sin(60°+x)=cos[90°-(30°+x)] 于是有 cos[45°+(x-2/π)/(x+2/π] =\frac{1}{2}×\sqrt{\frac{3}{\pi}} 而原式即为 \frac{1}{2}\sum_{m=0}^{k}\binom{k}{m}\left(\frac{1}{\sqrt{3}\right)^m\left(\frac{1}{2}\right)^{k-m} 而 \begin{align*} &\binom{n}{m}\\ &\frac{n~!}{m~!~(n-m)!} \\ &\frac{n~n~n}{m~m~m}\\ &\frac{n!}{2^mm!(n-m)!} \end{align*} 由于 \frac{n!}{2^mm!} 可化为 \frac{n!}{m!(n-m)!} 再利用 \sqrt{1+\frac{1}{r}}≈1+\frac{1}{r} 代入数据 \sqrt{1+\frac{1}{\sqrt{3}}}≈1.732 即得所求之值。

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