第五章 不定积分 §5.3 凑微分法和分部积分法
(第5.1~5.2节的内容,请参见本练习册末尾、第五章“自测题”前的附加材料)
1. 求下列不定积分:
(1) ?
-dx e x
2; (2)
?dx x x ln 1
;
(3)?
+x
x dx 2
; (4) ?-dx x x 2
1; (5) dx x x x ?-+-2211; (6)()?-dx x 21sin 2
;
(7)?
xdx x 3
2cos sin ; (8)
?dx x 4sin 1
;
(9) ?
+dx x
x 2
31;
(10);
(11)?
dx x
x x cos sin 1; (12*)?
+dx e
x
11
;
(13*)()?
+dx x x x
ln 1; (14*)
()
?+2
cos 2sin x x dx
.
3. 求下列不定积分: (1)[]?++dx x x )1ln(arcsin ; (2)?-dx e x
x 22
;
(3)?xdx e x
2sin ; (4)
()
dx e x x x
2
21?+;
(5) ?xdx ln sin ; (6)?
+dx x 2
1.
4. 求下列有理函数的不定积分:
(1)
?+dx x x )
1(1
7; (2)?++dx x x x 21.
5. 求下列不定积分: (1) 已知)(x f 是2
x e -的一个原函数,求?
'dx x f x )(;
(2) 已知2
x e -是)(x f 的一个原函数,求?
'dx x f x )(.
§5.4 换元积分法
1. 求下列不定积分: (1)?+dx x 1; (2)?
+-dx x 3
211;
(3); (4)?-dx x
x 211;
(5)?
dx x x cos ;
(6)?
-dx e x
; (7)()
?
-dx x x 2
101298
1
(7) ?
++dx x
x
)11ln(.
2*. 求不定积分?-+dx x x x
x cos sin cos sin 2.
3*. 试求不定积分2ln 1
(ln )x dx x -?.
4*. 已知ln(1)
(ln )x f x x
+=
,求()f x dx ?.
第六章 定积分 §6.1 定积分的概念与性质
1. 利用定积分的几何意义,计算下列定积分: (1)?
-20
1dx x ; (2)?-1
1
sin xdx ;
(3)
?
--221
2
1dx x .
2. 不计算积分,比较下列各积分值的大小(指出明确的“=<>,,”关系,并给出必要的理由). (1)?
10
2dx x 与
?
10
xdx ; (2)?2
1
2dx x 与
?
21
xdx ;
(3)?
20
sin πxdx 与
?
20
πxdx ; (4)?40tan πxdx 与
?
40
π
xdx .
3. 利用定积分的性质,估计?
-=
20
dx xe I x 的大小.
4. 设()x f 在区间[]1,0上连续,在()1,0内可导,且满足()()?=310
31dx x f f ,
试证:在()1,0内至少存在一点ξ,使得()0='ξf .
5. 试判断下列定积分是否有意义(即,被积函数在相应的积分区间上是否“可积”),并说明理由.
(1)?-1
11dx x ; (2)()?20dx x f ,其中()?
??=≠=1,21,2x x x x f .
6*.根据定积分的定义,试将极限???
?
?+++∞→n n n n n n πππsin 2sin sin 1lim
表
达为定积分的形式(不需要计算出具体的数值结果):
§6.2 微积分基本定理
1.求下列函数关于x 的导数: (1)()1/1
2sin3x t
t dt -?
; (2)?
12
x
t dt te ;
(3)
?
22
x x
t dt e ; (4*)()?-x
tdt t x 0
sin .
2.求下列极限: (1)?
→x x du x u 0
2
tan lim
; (2)()?+→x
u x du u x 010211lim ;
(3)?
-→20
4
0)cos 1(1
lim x x du u x
.
3.求函数()()()?---=
x
u
du e u u x f 0
2
21的极值点.
4.计算下列定积分: (1)?
++21
3231dx x x x ; (2)?ππ2
121sin 1dx x x
;
(3)?
-20
cos 2
1
π
dx x ; (4){}
?-322,1min dx x ;
(5)()?-2
1dx x f ,其中()?????≥<=1
,1
,2
x xe x xe x f x x ;
(6)?
-b dx x 1
,其中b 为常数.
5.设()x f 在[]1,0上连续,且满足()()?+-=1
32dx x f x x f ,试求()x f .
6*.试利用定积分的定义及计算原理求解数列极限n n S ∞
→lim ,其中
n
n n n S n ++++++=
21
221121 .
§6.3 定积分的换元积分法与分部积分法
1. 试利用定积分的换元法计算下列积分: (1)?
-2ln 0
1dx e x
; (2)()?
+-2
1
2
11dx x x ;
(3)?
-12
222
1dx x
x ; (4)?++202422dx x x x ;
(5)
?
-π
3sin sin dx x x .
2. 利用函数的奇偶性计算下列定积分:
(1)(
)
?
-
++22
2
2
1ln sin π
πdx x x x ; (2)
()
?
-+-+11
225
13dx x x x x
.
3. 设()x f 是R 上的连续函数,试证:对于任意常数0>a ,均有
()
()??=2
002
3
21a a dx x xf dx x f x .
4*. 设()x f 是R 上的连续函数,并满足
()20
x dt e t x f x t =-?
-,试求()x f .
5. 利用定积分的分部积分法计算下列积分:
(1)?
40
sin π
xdx x ; (2)()
?+1
21ln dx x ;
(3)?
21
ln cos π
e xdx .
6*. 试计算()?
20
π
dx x f ,其中()?
=2sin π
x
dt t
t
x f .
7*. 已知()x f 是R 上的连续函数,试证:
()()()?
????
????=-x t x dt du u f dt t x t f 0
00
.
§6.4 定积分的应用
1. 计算下列曲线围成的平面封闭图形的面积: (1)0,43=-=y x x y ; (2)x y x y x y 2,,===.
2. 假设曲线()1012≤≤-=x x y 、x 轴和y 轴所围成的区域被曲线
()02>=a ax y 分为面积相等的两部分,试确定常数a 的值.
3. 求由下列曲线围成的平面图形绕指定轴旋转一周而成的立体体积: (1)1,4
1
,0,14
====x x y xy ;绕x 轴,
(2)2,0,3===x y x y : (i )绕x 轴
(ii )绕y 轴
4. 已知某产品的固定成本为50,边际成本和边际收益函数分别为
()642+-=q q q MC ,()q q MR 2105-=,其中q 为产品的销售量(产
量),试求最大利润.
5. 已知某产品在定价1=p 时的市场需求量a Q =,在任意价格p 处的需求价格弹性为Q
b E p =
,其中0,0<>b a 均为常数,Q 为产品在价格p 处的市场需求量。试求该产品的市场需求函数()p Q Q =.
§6.5 反常积分初步
1. 判定下列无穷限积分的敛散性;若收敛, 则求其值. (1) ()?∞--0
1dx x q
(q 为常数)
; (2) ?∞+0
dx e kx (k 为常数)
; (3)
?∞
+∞-+dx x x
2cos 1sin (其中,k q ,均为常数).
2. 求下列极限: (1) ?
?
--+∞
→x
x x dt
t dt t 1
2
13lim
;
(2*
) 2
1arctan lim
x
udu x x +?+∞
→.
3. 判定下列积分的敛散性;若收敛, 则求其值. (1) ()?-2
11dx x k
,k 为常数;
(2) ?
10
ln xdx ; (3)
?
e dx x
-x 1
2ln 11.
4. 利用Γ函数和B 函数的性质,以及??? ??Γ21的结果,分别计算??
?
??Γ211,()??
? ??Γ?
?? ??ΓΓ23253,()3,5.3B .
5. 计算下列反常积分(提示:利用Γ函数的定义,以及??
? ??Γ21的结果)
(1) ?
∞+-0
2
3dx x e x
; (2) ?
∞+-0
22
dx x e
x .
6*. 考察曲线x
x y 1=
,[)+∞∈,1x ,试求解:
(1) 该曲线与x 轴和直线1=x 所围成的平面图形的“面积”; (2) 上述图形绕x 周旋转一周所成旋转体的“体积”.
第七章 多元函数微积分学
§7.1 预备知识 §7.2 多元函数的概念
1. 已知点A )2,1,4(,在ox 轴上找出与点A 相距30的点B .
2. 求过点)3,0,1(,)2,1,2(-,)7,3,4(-的平面方程.
3. 分别写出下列区域的“x -型”与“y -型”表达形式: (1) 由x y =、2=x 、1=y 所围成的区域;
(2) 由2
x y =、2=y 所围成的区域;
(3) 由x y =2、2-=x y 所围成的区域.
4. 求下列函数的定义域并画出定义域的示意图:
(1))414ln(ln 2
arcsin 222
y x x y z --+-=; (2)4
112
2
--+=y x z .
5. 设2
2),(y x x
y y x f -=-,求),(y x f .
6. 试求下列二元函数的极限: (1)1
1lim
)
0,0(),(-+→xy xy y x ;
(2)y
x y x e y x ++∞+∞→+2
2),(),(lim .
7*. 设()()()()??
???=≠+=0,0,,00,0,,),(2
42y x y x y x y
x y x f ,讨论),(y x f 在点)0,0(处的
连续性.
§7.3 偏导数与全微分
1. 求下列函数在给定点处的偏导数:
(1)3
2y x x z +=,求)2,1
(),2,1(y x z z '';
(4)z xy u )1(+=,求)3,2,1(),3,2,1(),3,2,1(z y x u u u '''.
2. 求下列函数的指定偏导数: (1))(ln 22y x z +=,求x
z ??;
(2)y
x y
x z -+=cos ,求x z ';
(3)xy y x z )sin (+=,求y
z ??.
3. 设??
???=+≠++=0,00,),(222
22
22y x y x y x y x y x f ,分别讨论),(y x f 在)0,0(处
是否连续、是否存在偏导数.
4. 求下列函数的全微分:
(1)x y y x z +=; (2))
(22
y x y e z +=.
5. 求函数2
2
y y x z +=在点(2,1)处的全微分.
6. 计算03.506.1的近似值.
7. 已知一矩形的长为6米、宽为8米。当长增加5厘米,宽减少10厘米时,求矩形对角线长度变化的近似值。
§7.4 多元复合函数与隐函数微分法
1. 求下列复合函数的偏导数或导数:
(1)y x v y x u v
u z 2,2,2
+=-==,求y z x z ????,
;
(2)32,sin ,x v x u e z v u ===-,求dx
dz ;
(3)32,2-=+-=x y y
x y
x z ,求dx dz ;
(4)()
2222,,,ln y x w y x v xy u w v u z +=-==-=,求y
z ??.
2. 设),(22xy e y x f z -=,求
y
z x z ????,.
3. 设)(u f 可导,)(2x y
f x z n
=,证明:nz y
z y x z x =??+??2.
4. 求下列方程所确定隐函数的导数dx
dy : (1)0ln ln =-+x y xy ;
(2)xy y x x y ln =-.
5. 求下列二元(三元)方程所确定的隐函数()x y y =(),(y x z z =)的全微分:
(1)x
y e xy arctan =;
(2)0)ln(22=+-xyz xyz xz .