高等数学同济第七版7版下册习题 全解
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数,故
/, =Jj( x2 + y1)3d(j =2jj(x2+ y1) 3dcr.
fh i)i
又由于D3关于;t轴对称,被积函数(/ +r2)3关于y是偶函数,故jj(x2
+j2)3dcr=2j(x2+y2)3da=2/2.
Dy 1):
从而得
/, = 4/2.
(2)利用对称性来计算二重积分还有以下两个结论值得注意:
如果积分区域关于^轴对称,而被积函数/(x,y)关于y是奇函数,即fix, -y) = -f(x,y) ,PJ
jf/(x,y)da =0;
D
如果积分区域D关于:K轴对称,而被积函数/(x,y)关于:c是奇函数,即/(~x,y)=-/(太,y),则
=0.
D
«3.利用二重积分定义证明:
(1)jj da=(其中(7为的面积);
IJ
(2)JJ/c/( X ,y)drr =Aj|y’(A:,y)do■(其中A:为常数);
o n
(3 )JJ/( x,y)clcr = JJ/( x,y)drr +jJ/( x ,y) dcr ,其中 /) = /)! U /)2,, A 为两个
I) b\ lh
尤公共内点的WK域.
证(丨)由于被枳函数./U,y)=1,故山二t积分定义得
n"
jj'ltr = Hm y^/( ,rji) A =l i m cr= a. A—0 n (2)Ji/(x,j)(Ic7=lim^ i)1 n =A lim y/(^(,i7,)A(7-,=k \\f{x,y)Aa. A-°台•{! (3)因为函数/U,y)在闭区域/)上可积,故不论把£»怎样分割,积分和的极限总 是不变的.因此在分割D时,可以使和/)2的公共边界永远是一条分割线.这样fix.y)在A U D2上的积分和就等于&上的积分和加D2上的积分和,记为 ^/(^, ,17,) A CT, = ^/( ^, , 17,) A CT, + ^/(^, ,17,) A CT,. /)(U0, ", l): 令所有的直径的最大值A-0,上式两端同时取极限,即得J f(x,y)i\a =jjf(x,y)da+JJ/(x f y) da. p,un}V, n; Sa4.试确定积分区域/),使二重积分][(1-2x2-y2)d«l y达到最大值. I) 解由二重积分的性质可知,当积分区域/>包含了所有使被积函数1-2.v2-V2 大于等于零的点,而不包含使被积函数1-2/-y2小于零的点,即当£»是椭圆2/+y2= l 所围的平面闭区域时,此二重积分的值达到最大. & 5.根据二重积分的性质,比较下列积分的大小: (1)Ju+y)2山7与J[U,其中积分区域D是由x轴、^轴与直线A+.、= D I) 1所围成; (2)J(x+7)2如与■,其中积分区域0是由圆周(.r-2)2+(.v-l)2= t) n 2所围成; (3)I'M A;+y)(lor与!"[In(X+y)]2(1(7,其中Z>是三角形闭K域,三 顶点分别为 l)" (1,0),(1,1),(2,0); (4)Jpn(:r+y)dcr与In(:t+y)]2fW,其中/)=|(.r,.v)|3,0彡、彡 1 . i) i) 解(1)在积分K域0上,故有 (x + j) 3 ^ (x + y) 2. 根据二重积分的性质4,可得 J(.r + y) \lrx ^ J (.\ + v) 0 D (2)由于积分区域0位于半平面| (A:,V) | .V+ •、彡1 1内,故在/)|:& (.f + y)2彡(A + y)3•从『("• J( v +> ):drr ^ jj ( x + y) \l f r. (3)由于积分区域D位于条形区域1U,y)|1彡1+7彡2丨内,故知区域/) 上的点满足0彡InU+y)彡1,从而有[lnU+y)]2彡lnU+.y).因此 jj[ln(A:+y)]2(Jo-^+y)d (4)由于积分区域/)位于半平面丨(x,y)| .v+y彡e|内,故在Z)上有ln(x+y) 彡1,从而:In(-v+)')]2彡In(:c+)').因此 Jj^ 1 n(.r + y) ] 2dcr ^ Jln( x + y) da. i) a 36.利用二重积分的性质估计下列积分的值: (1) / = |^7(文+7)心,其中/)= \ (x ,y)1,0 1|; n (2)/=j^sin^sin^do■,其中/)=j(A:,y)|0^^^TT,0^y^TT1; i) (3)/= J*(A:+y + l)d(7,其中/>= { {x,y) |0^x^l,0^j^2[; it (4)/=J(x2 +4y2 +9)do•,其中D= \{x,y) \x2 +y2 ^ 4|. I) 解(1)在积分区域D上,0矣;<:矣1,0英y矣1,从而0矣巧•(*+y)矣2•又£»的面积等于1,因此 (2 )在积分区域/)上,0矣sin J:矣1,0 ^sin1,从而0彡sin2A:sin2y彡1,又0 的面积等于TT2,W此 (3)在积分K域"上有\^x+y +\«4,/)的而积等于2,因此 (4)W为在积分K域/>»上有0矣;t2+y2苳4,所以有 9^+4r2+9^4( x2+y2)+9矣25. 34I)的酣枳等于4TT,W此 36TT^[[(x2+4/+9)(Ur^lOO-ir. 二重积分的计算法.^1.计算下列二甩积分:
数,故
/, = Jj( x2 + y1)3d(j = 2jj(x2+ y1) 3dcr.
fh i)i
又由于D3关于;t轴对称,被积函数(/ +r2)3关于y是偶函数,故jj(x2
+j2)3dcr=2j(x2+y2)3da=2/2.
Dy 1):
从而得
/, = 4/2.
(2)利用对称性来计算二重积分还有以下两个结论值得注意:
如果积分区域关于^轴对称,而被积函数/(x,y)关于y是奇函数,即fix, -y)= -f(x,y) ,P J
jf/(x,y)da =0;
D
如果积分区域D关于:K轴对称,而被积函数/(x,y)关于:c是奇函数,即/(~x,y)=-/(太,y),则
=0.
D
«3.利用二重积分定义证明:
(1)jj da=(其中(7为的面积);
IJ
(2)JJ/c/( X ,y)drr =Aj|y’(A:,y)do■(其中A:为常数);
o n
(3 ) JJ/( x,y)clcr = JJ/( x,y)drr + jJ/( x ,y) dcr ,其中 /) = /)! U /)
2,,A 为两个
I) b\ lh
尤公共内点的W K域.
证(丨)由于被枳函数./U,y)=1,故山二t积分定义得
n"
jj'ltr = Hm y^/( ,rji) A<r, = lim ^ Ac,
=l i m cr= a.
A—0
n
(1)Ji/(x,j)(Ic7=lim^
i)1
n
=A lim y/(^(,i7,)A(7-,=k \\f{x,y)Aa.
A-°台•{!
(2)因为函数/U,y)在闭区域/)上可积,故不论把£»怎样分割,积分和的极限
练习1-1
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练习1-2
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练习1-3
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1.设u=a-b+2c,v=-a+3b-c.试用a,b,c表示2u-3v.
解2u-3v=2(a-b+2c)-3(-a+3b-c)
=5a-11b+7c.
2.如果平面上一个四边形的对角线互相平分,试用向量证明它是平
行四边形.
证如图8-1,设四边形ABCD中AC与BD交于M,已知AM=MC,DM MB.
故
AB AM MB MC DM DC.
即AB//DC且|A B|=|DC|,因此四边形ABCD是平行四边形.
3.把△ABC的BC边五等分,设分点依次为D1,D2,D3,D4,再把各分点与点A连接.试以AB=c,BC=a表向量D1A,D2A,D3A,D A
4
.
证如图8-2,根据题意知
1 BD a,
1
5
1
D1D a,
2
5
1
D2D a,
3
5
1 D3D a,
4
5
故D A
1=-(AB BD1)=- 1
5
a-c
D2A=-(AB BD2)=- 2
5
a-c
D3A=-(AB BD3)=- 3
5
a-c
D
4 A
=-(
AB BD)=-
4
4
5
a-c.
4.已知两点M1(0,1,2)和M2(1,-1,0).试用坐标表示式表示
向量M1M2及-2M1M2.
解M1M2=(1-0,-1-1,0-2)=(1,-2,-2).
-2M1M2=-2(1,-2,-2)=(-2,4,4).
5.求平行于向量a=(6,7,-6)的单位向量.
解向量a的单位向量为a
a
,故平行向量a的单位向量为
a a =
1
(6,7,-6)=
11
67
,,
1111
6
11 ,
22 2
其中a67(6)11.
6.在空间直角坐标系中,指出下列各点在哪个卦限?
A(1,-2,3),B(2,3,-4),C(2,-3,-4),D(-2,-3,1).
练习1-1
练习1-2
练习1-3
练习1-4
练习1-5
练习1-6
练习1-7
练习1-8
练习1-9
练习1-10
总习题一
练习2-1
练习2-2
同济大学高等数学第七版上下册答案详解
Newly compiled on November 23, 2020
练习1-1
练习1-2
练习1-3
练习1-4
练习1-5
练习1-6
练习1-7
练习1-8
练习1-9
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总习题一
练习2-1
练习2-2
练习2-3
练习2-4
练习2-5
总习题二
练习3-1
练习3-2
练习3-3
练习3-4
练习3-5
练习3-6
练习3-7
总习题三
练习4-2
练习4-3
练习4-4
>>>
总习题四
练习5-1
练习5-2
练习5-3
练习5-4
总习题五
练习6-2
练习6-3
总习题六
练习7-1
练习7-2
练习7-3
练习1-1
练习1-2
练习1-3
练习1-4
练习1-5
练习1-6
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练习1-9
练习1-10
总习题一
练习2-1
练习2-2
练习2-3
练习2-4
练习2-5
总习题二
练习3-1
练习3-2
练习3-3
练习3-4
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202 / 1512
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练习1-3
207 / 1512
208 / 1512
209 / 1512
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211 / 1512
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练习1-4
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