第二学期高等数学期末考试试卷3
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高数二期末考试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 下列函数中,哪一个是奇函数?A. \( f(x) = x^2 \)B. \( f(x) = x^3 \)C. \( f(x) = \sin(x) \)D. \( f(x) = \cos(x) \)答案:C2. 极限 \( \lim_{x \to 0} \frac{\sin(x)}{x} \) 的值是多少?A. 0B. 1C. \( \frac{1}{2} \)D. \( \infty \)答案:B3. 微分方程 \( y'' + y = 0 \) 的通解是?A. \( y = C_1 e^{-x} + C_2 e^x \)B. \( y = C_1 \cos(x) + C_2 \sin(x) \)C. \( y = C_1 x + C_2 \)D. \( y = C_1 \ln(x) + C_2 \)答案:B4. 定积分 \( \int_{0}^{1} x^2 dx \) 的值是多少?A. \( \frac{1}{3} \)B. \( \frac{1}{2} \)C. \( 1 \)D. \( 2 \)答案:A5. 曲线 \( y = x^3 \) 在点 \( (1,1) \) 处的切线斜率是?A. 3B. 1C. 0D. \( \frac{1}{3} \)答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 函数 \( f(x) = x^2 - 6x + 8 \) 的最小值是 ________。
答案:22. 函数 \( f(x) = e^x \) 的导数是 ________。
答案:\( e^x \)3. 函数 \( y = \ln(x) \) 的定义域是 ________。
答案:\( (0, +\infty) \)4. 函数 \( y = \frac{1}{x} \) 的图像关于 ________ 对称。
答案:原点三、计算题(每题10分,共30分)1. 求函数 \( y = x^3 - 3x^2 + 4 \) 在 \( x = 2 \) 处的导数。
第二学期期末高数(下)考试试卷及答案1一、 填空题(每空 3 分,共 15 分) 1.设()=⎰22t xFx e dt ,则()F x '=-22x xe.2.曲面sin cos =⋅z x y 在点,,⎛⎫⎪⎝⎭1442ππ处的切平面方程是--+=210x y z .3.交换累次积分的次序:=(),-⎰⎰2302xxdx f x y dy.4.设闭区域D 是由分段光滑的曲线L 围成,则:使得格林公式: ⎛⎫∂∂-=+ ⎪∂∂⎝⎭⎰⎰⎰ÑD LQ P dxdy Pdx Qdy x y 成立的充分条件是:()(),,和在D上具有一阶连续偏导数P x y Q x y .其中L 是D 的取正向曲线;5.级数∞=-∑1nn 的收敛域是(],-33.二、 单项选择题 (每小题3分,共15分)1.当→0x ,→0y 时,函数+2423x yx y 的极限是()DA.等于0;B. 等于13;C. 等于14; D. 不存在.2.函数(),=zf x y 在点(),00x y 处具有偏导数(),'00x f x y ,(),'00y f x y 是函数在该点可微分的()CA.充分必要条件;B.充分但非必要条件;C.必要但非充分条件;D. 既非充分又非必要条件.3.设()cos sin =+x ze y x y ,则==10x y dz()=BA.e ;B. ()+e dx dy ;C. ()-+1edx dy ; D. ()+x e dx dy .4.若级数()∞=-∑11nn n a x 在=-1x 处收敛,则此级数在=2x处()AA.绝对收敛;B.条件收敛;C.发散;D.收敛性不确定.5.微分方程()'''-+=+3691x y y y x e 的特解*y 应设为()DA. 3xae ; B.()+3x ax b e ;C. ()+3x xax b e ; D. ()+23x x ax b e .三.(8分)设一平面通过点(),,-312,而且通过直线-+==43521x y z,求该平面方程. 解:()(),,,,,--312430QA B(),,∴=-142u u u rAB 平行该平面∴该平面的法向量()()(),,,,,,=⨯-=--5211428922rn∴所求的平面方程为:()()()----+=83912220x y z即:---=8922590x y z四.(8分)设(),=yz fxy e ,其中(),f u v 具有二阶连续偏导数,试求∂∂z x 和∂∂∂2zx y. 解:令=u xy ,=y v e五.(8分)计算对弧长的曲线积分⎰L其中L 是圆周+=222xy R 与直线,==00x y在第一象限所围区域的边界.解:=++123L L L L其中: 1L :(),+=≥≥22200xy R x y2L :()=≤≤00x y R3L :()=≤≤00y x R而Re ==⎰⎰1202RR L e Rdt ππ故:()Re =+-⎰212R R Le π六、(8分)计算对面积的曲面积分∑⎛⎫++ ⎪⎝⎭⎰⎰423z x y dS ,其中∑为平面++=1234x y z在第一卦限中的部分. 解:Q xy D :≤≤⎧⎪⎨≤≤-⎪⎩023032x y x=3-==⎰⎰323200x dx七.(8分)将函数()=++2143f x x x ,展开成x 的幂级数.解:()⎛⎫=-=⋅-⋅ ⎪+++⎝⎭+111111121321613Q f x xx x x , 而 ()∞=⋅=-+∑01111212n nn x x , (),-11 ()∞=-⋅=+∑01116313nn n n x x , (),-33 ()()∞+=⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭∑10111123nnn n f x x , (),-11八.(8分)求微分方程:()()+-+-+=42322253330xxy y dx x y xy y dy 的通解.解:∂∂==-∂∂263Q P Qxy y y x,∴原方程为:通解为:++-=532231332x y x y y x C九.幂级数:()()!!!!=++++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅246212462nx x x x y x n1.试写出()()'+y x y x 的和函数;(4分)2.利用第1问的结果求幂级数()!∞=∑202nn x n 的和函数.(8分)解:1、()()!!!-'=+++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅-35213521n x x x y x x n (),-∞∞于是()()!!'+=++++⋅⋅⋅=23123x x x y x y x x e (),-∞∞ 2、令:()()!∞==∑202nn x S x n由1知:()()'+=x S x S x e 且满足:()=01S通解:()()--=+=+⎰12x x x xx Sx e C e e dx Ce e 由()=01S ,得:=12C ;故:()()-=+12xx S x e e十.设函数()f t 在(),+∞0上连续,且满足条件其中Ωt 是由曲线⎧=⎨=⎩2z ty x ,绕z 轴旋转一周而成的曲面与平面=zt (参数>0t )所围成的空间区域。
课程名称:《高等数学》试卷类别:A 卷 考试形式:闭卷 考试时间:120 分钟适用层次:适用专业; 阅卷须知:阅卷用红色墨水笔书写,小题得分写在每小题题号前,用正分表示,不得分则在小题大题得分登录在对应的分数框内;考试课程应集体阅卷,流水作业。
课程名称:高等数学A (考试性质:期末统考(A 卷)一、单选题(共15分,每小题3分) 1.设函数(,)f x y 在00(,)P x y 的两个偏导00(,)x f x y ,00(,)y f x y 都存在,则 ( )A .(,)f x y 在P 连续B .(,)f x y 在P 可微C .0lim (,)x x f x y →及 00lim (,)y y f x y →都存在 D .00(,)(,)lim (,)x y x y f x y →存在2.若xyz ln =,则dz 等于( ).ln ln ln ln .x x y y y y A x y + ln ln .x y yB xln ln ln .ln x xy yC y ydx dy x+ ln ln ln ln .x x y y y x D dx dy x y + 3.设Ω是圆柱面222x y x +=及平面01,z z ==所围成的区域,则题 号(型)一 二 三 四 核分人 得 分 总分评卷人(),,(=⎰⎰⎰Ωdxdydz z y x f ). 212cos .(cos ,sin ,)A d dr f r r z dzπθθθθ⎰⎰⎰212cos .(cos ,sin ,)B d rdr f r r z dz πθθθθ⎰⎰⎰21202cos .(cos ,sin ,)C d rdr f r r z dzπθπθθθ-⎰⎰⎰210cos .(cos ,sin ,)xD d rdr f r r z dz πθθθ⎰⎰⎰4. 4.若1(1)nn n a x ∞=-∑在1x =-处收敛,则此级数在2x =处( ).A . 条件收敛B . 绝对收敛C . 发散D . 敛散性不能确定5.曲线222x y z z x y -+=⎧⎨=+⎩在点(1,1,2)处的一个切线方向向量为( ). A. (-1,3,4) B.(3,-1,4) C. (-1,0,3) D. (3,0,-1)二、填空题(共15分,每小题3分) 1.设22x y x y z+-=,则'(1,1)x z = .2.交 换ln 1(,)e xI dx f x y dy =⎰⎰的积分次序后,I =_____________________.3.设22z xy u -=,则u 在点)1,1,2(-M 处的梯度为 . 4.已知0!nxn x e n ∞==∑,则x xe -= .5. 函数33233z x y x y =+--的极小值点是 .三、解答题(共54分,每小题6--7分)1.(本小题满分6分)设arctan y z y x =, 求z x ∂∂,zy∂∂.2.(本小题满分6分)求椭球面222239x y z ++=的平行于平面23210x y z -++=的切平面方程,并求切点处的法线方程.3. (本小题满分7分)求函数22z x y =+在点(1,2)处沿向量1322l i j =+方向的方向导数。
高等数学 A( 下册 ) 期末考试试题大题一二三四五 六七小题12345得分一、填空题:(本题共 5 小题,每小题 4 分,满分 20 分, 把答案直接填在题中横线上 )r rr rrr rrr1、已知向量 a 、 b 满足 a b0 , a2, b2 ,则 a b.2、设 zx ln( xy) ,则3z.x y23、曲面 x 2 y 2z 9 在点 (1, 2, 4) 处的切平面方程为.4、设 f ( x) 是周期为2 的周期函数,它在 [, ) 上的表达式为 f (x) x ,则 f ( x) 的傅里叶级数在 x3 处收敛于,在 x处收敛于.5、设 L 为连接 (1, 0) 与 (0,1) 两点的直线段,则(xy)ds.L※以下各题在答题纸上作答, 答题时必须写出详细的解答过程,并在每张答题纸写上: 姓名、学号、班级.二、解下列各题:5 小题,每小题 7 分,满分 35 分)(本题共 1、求曲线2x 2 3y 2 z 2 91,2)z23x2y2在点 M 0 (1, 处的切线及法平面方程.2、求由曲面 z2x 2 2 y 2 及 z 6 x 2 y 2 所围成的立体体积.3、判定级数( 1)nlnn1 是否收敛?如果是收敛的,是绝对收敛还是条件收敛?n 1n4、设 zf (xy, x) sin y ,其中 f 具有二阶连续偏导数,求z , 2z .yxx y5、计算曲面积分dS ,其中 是球面 x 2y 2z 2 a 2 被平面 zh (0 h a) 截出的顶部.z三、(本题满分 9 分) 抛物面 zx 2 y 2 被平面 x yz 1截成一椭圆,求这椭圆上的点到原点的距离的最大值与最小值.(本题满分 10 分)计算曲线积分( e x siny m dx ( e x cos y mx dy ,L其中 m 为常数, L 为由点 A(a,0) 至原点 O(0,0) 的上半圆周 x 2y 2ax (a 0) .四、(本题满分 10 分)x n 求幂级数的收敛域及和函数.n 13n n五、(本题满分 10 分)计算曲面积分I2x3dydz 2y3dzdx 3(z21)dxdy ,其中为曲面 z 1 x2y 2 ( z0) 的上侧.六、(本题满分 6分)设 f ( x) 为连续函数, f (0) a , F (t )[ z f ( x2y2z2 )]dv ,其中t是由曲面 zx2y2t与 zt2x22所围成的闭区域,求lim F (t)y t 3 .t 0-------------------------------------备注:①考试时间为 2 小时;②考试结束时,请每位考生按卷面答题纸草稿纸由表及里依序对折上交;不得带走试卷。
高等数学A (下册)期末考试试题【A 卷】考试日期:2009年一、A 填空题:(本题共5小题,每小题4分,满分20分,把答案直接填在题中横线上)1、已知向量a 、b 满足0a b +=,2a =,2b =,则a b ⋅= —4.2、设ln()z x xy =,则32zx y ∂=∂∂ —1/(y *y ) . 3、曲面229x y z ++=在点(1,2,4)处的切平面方程为 2x+4y+z-14=0 . 4、设()f x 是周期为2π的周期函数,它在[,)ππ-上的表达式为()f x x =,则()f x 的傅里叶级数 在3x =处收敛于 ,在x π=处收敛于 . 5、设L 为连接(1,0)与(0,1)两点的直线段,则()Lx y ds +=⎰ 1.414 .※以下各题在答题纸上作答,答题时必须写出详细的解答过程,并在每张答题纸写上:姓名、学号、班级. 二、解下列各题:(本题共5小题,每小题7分,满分35分)1、求曲线2222222393x y z z x y⎧++=⎪⎨=+⎪⎩在点0M (1,1,2)-处的切线及法平面方程. 解:两边同时对x 求导并移项。
2、求由曲面2222z x y =+及226z x y =--所围成的立体体积.3、判定级数11(1)lnn n n n∞=+-∑是否收敛?如果是收敛的,是绝对收敛还是条件收敛? 条件收敛4、设(,)sin xz f xy y y=+,其中f 具有二阶连续偏导数,求2,z z x x y ∂∂∂∂∂. 5、计算曲面积分,dS z ∑⎰⎰其中∑是球面2222x y z a ++=被平面(0)z h h a =<<截出的顶部.三、(本题满分9分)抛物面22z x y =+被平面1x y z ++=截成一椭圆,求这椭圆上的点到原点的距离的最大值与最小值.四、 (本题满分10分)计算曲线积分(sin )(cos )x x Le y m dx e y mx dy -+-⎰,其中m 为常数,L 为由点(,0)A a 至原点(0,0)O 的上半圆周22(0)x y ax a +=>.五、(本题满分10分)求幂级数13nn n x n∞=⋅∑的收敛域及和函数.六、(本题满分10分)计算曲面积分332223(1)I x dydz y dzdx z dxdy ∑=++-⎰⎰, 其中∑为曲面221(0)z x y z =--≥的上侧.七、(本题满分6分)设()f x 为连续函数,(0)f a =,222()[()]tF t z f xy z dv Ω=+++⎰⎰⎰,其中t Ω是由曲面z=与z =,求 3()lim t F t t +→. ———--——-———-—-—-——————-—-————--——-—-—备注:①考试时间为2小时;②考试结束时,请每位考生按卷面→答题纸→草稿纸由表及里依序对折上交; 不得带走试卷。
高等数学第二学期期末考试试题真题及完整答案一、填空题(将正确答案填在横线上)(本大题共5小题,每小题4分,总计20分)1、设函数,则=2、曲面在点处的切平面方程为____3、= .4、曲面积分= ,其中,为与所围的空间几何形体的封闭边界曲面,外侧.5、幂级数的收敛域为。
二、选择题(将选项填在括号内)(本大题共5小题,每小题4分,总计20分)1、函数在(1,1)点沿方向的方向导数为( )。
(A) 0 (B) 1 (C) 最小 (D)最大2、函数在处( ).(A)不连续,但偏导数存在 (B)不连续,且偏导数不存在(C)连续,但偏导数不存在 (D)连续,且偏导数存在3、计算=( ),其中为(按逆时针方向绕行).(A)0 (B)(C) (D)4、设连续,且,其中D由所围成,则( )。
(A)(B) (C) (D)5、设级数收敛,其和为,则级数收敛于( )。
(A)(B)(C)(D)三、解答下列各题(本大题共3小题,每小题8分,总计24分)1、设函数由方程所确定,计算,。
2、计算,其中,为曲线,.3、求幂级数的和函数.三、解答下列各题(本大题共3小题,每小题8分,总计24分)1、求内接于半径为的球面的长方体的最大体积.2、计算,其中平面区域.3、计算,其中为平面被柱面所截得的部分.五、解答下列各题(本大题共2小题,每小题6分,总计12分)1、计算其中为上从点到点.2、将函数展开成的幂级数.答案及评分标准一、填空题 (本大题分5小题,每小题4分,共20分)1、 2、3、 4、 5、二、选择题(将选项填在括号内)(本大题共5小题,每小题4分,共20分)1、C2、A3、B4、D5、B三、解答下列各题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)1、解:方程两端同时对分别求偏导数,有,………………6分解得:.…………………………………………8分2、解:作图(略)。
原式=………………………2分.………………………8分3、解:经计算,该级数的收敛域为。
第二学期高等数学期末考试试卷及答案3第二学期高等数学期末考试试卷(B 卷)答案一.填空题(本题满分30分,共有10道小题,每道小题3分),请将合适的答案填在空中.1. 设向量AB 的终点坐标为()7,1,2-B ,它在x 轴、y 轴、z 轴上的投影依次为4、4-和7,则该向量的起点 A 的坐标为___________________________.2. 设a 、b 、c 都是单位向量,且满足0 =++c b a ,则=?+?+?ac c b b a_____________________________. 3. 设()()xy xy z 2cos sin +=,则=??yz_____________________________. 4. 设yx z =,则=yx z2___________________.5. 某工厂的生产函数是),(K L f Q =,已知⑴. 当20,64==K L 时,25000=Q ;(2)当20,64==K L 时,劳力的边际生产率和投资的边际生产率为270='Lf ,350='K f 。
如果工厂计划扩大投入到24,69==K L ,则产量的近似增量为_______________6. 交换积分顺序,有()=??--221,y y ydx y x f dy_____________________________.7. 设级数∑∞=1n nu收敛,且u un n=∑∞=1,则级数()=+∑∞=+11n n n u u __________.8. -p 级数∑∞=11n p n 在p 满足_____________条件下收敛. 9. 微分方程x x y sin +=''的通解为=y ______________________.10. 对于微分方程x e y y y -=+'+''23,利用待定系数法求其特解*y 时,应设其特解=*y ______________________ (只需列出特解形式,不必具体求出系数).答案: 1. ()0,3,2-A ;2. 23-; 3. ()()()xy xy x xy x sin cos 2cos -; 4. ()x y x y ln 11+-; 5. 2750单位; 6.()()----+1111012,,x xdy y x f dxdy y x f dx ;7. 02u u -; 8. 1>p ; 9.213sin 61C x C x x ++-; 10. xAxe y -=*.二.(本题满分8分)求过点()3,2,10-P ,且与两平面12=+z x 和23=-z y 平行的直线方程.解:所求直线l 过点()3,2,10-P ,设其方向向量为s,由于l 平行于平面12=+z x 和23=-z y ,所以其方向向量s 同时垂直于向量{}2,0,11=n 与{}3,1,02-=n .因此,方向向量s可取为,k j i kj i s n s++-=-=?=32310201 .从而所求直线方程为:13221-=-=-+z y x .三.(本题满分8分)设函数??=x y x z F x u k ,,其中k 是常数,函数F 具有连续的一阶偏导数.试求zu z y u y x u x+??+??.解:-??? ??'+??? ??-??? ??'+??? ??=??-22211,,,x y x y xz F x x z x y x z F x x y x zF kx x u kkk ??'-??? ??'-??? ??=---x y xz F yx x y x z F zx x y xz F kxk k k ,,,22121'=???? ??'=??-x y x z F x x x y x z F x y u k k ,1,212'=???? ??'=??-x y xz F x x x y xz F x z u k k ,1,111 所以, zz y u y x u x+??+?? ??'-??? ??'-??? ???=---x y xz F yx x y x z F zx x y xzF kxx k k k ,,,22121'?+??? ??'?+--x y xz F x z x y x z F xy k k ,,1121=x y x z F kx k , 四.(本题满分8分)计算二重积分??≤++=42222y x y xdxdy e I 的值.解:作极坐标变换:θθsin ,cos r y r x ==,则有==≤++220422222rdr e d dxdy eI r y x y x πθ()1212422-=?=e e rππ.五.(本题满分8分)某工厂生产两种型号的机床,其产量分别为x 台和y 台,成本函数为xy y x y x c -+=222),( (万元)若市场调查分析,共需两种机床8台,求如何安排生产,总成本最少?最小成本为多少?解:即求成本函数()y x c ,在条件8=+y x 下的最小值构造辅助函数 ())8(2,22-++-+=y x xy y x y x F λ解方程组=-+='=++-='=+-='080402y x F y x F y x F y x λλλ解得 3,5,7==-=y x λ这唯一的一组解,即为所求,当这两种型号的机床分别生产5台和3台时,总成本最小,最小成本为: 2835325)3,5(22=?-?+=c (万)六.(本题满分10分)⑴. 将()21ln arctan x x x x f +-=展开为x 的幂级数;⑵. 指出该幂级数的收敛域;⑶. 求级数()()∑∞=--1121n nn n 的和.解:⑴. 因为()()∑∞=-=+='22111arctan n nn x x x ()1<="" p="" ,且00arctan=",所以,"> =+∞=∞=+-=-=??? ??-=01200200212111arctan n n nn xnn xn n n x n dt t dt t x()11≤<-x而 ()()∑∞=-=+=+12221211ln 211ln n n nx nx x ()11≤≤-x所以, ()21ln arctan x x x x f +-=()()∑∑∞=∞=+--+-=12012121121n nnn n nx nxn x()()()()∑∑∞=+∞=++--+-=012022121121n n n n n nx n xn ()∑∞=+??+-+-=222211211n n n x n n ()()()∑∞=+++-=02222121n n nx n n ()11≤≤-x⑵. 幂级数()()()∑∞=+++-02222121n n n x n n 的收敛域为[]1,1-.⑶. 令1=x ,则有()()()()∑∑∞=∞=--=--1112212121n n n n n n n n ()()-=+-?==2ln 214211ln 1arctan 12122πf2ln 2-=π.七.(本题满分10分)求微分方程()1ln ln +=+'x x y x y x 的通解.解:该方程为一阶线性微分方程xx y x x y ln 1ln ln 1+=+' 因此,()x x x P ln 1=, ()xx x Q ln 1ln +=.代入一阶线性微分方程的求解公式,有+?+?=?-C dx e x x e y dx x x dx x x ln 1ln 1ln 1ln ??+?+=C x d x x x x ln ln 1ln ln 1 ()()C dx x x ++=1ln ln 1()C x x x+=ln ln 1所以,原方程的通解为 ()xC x C x x x y ln ln ln 1+=+=八.(本题满分10分)讨论级数()∑∞=+-11ln1n nnn 的绝对收敛性与条件收敛性.解:⑴. 因为级数()∑∞=+-11ln 1n nnn 为交错级数,nn u n 1ln+=.由于, ()()0122ln 12ln 1ln 12ln 2221<+++=++=+-++=-+n n nn n n n n n n n u u n n 所以数列{}n u 单调减少而且01 lnlim lim =+=∞→∞→nn u n n n .因此由Leibniz 判别法知,级数()∑∞=+-11ln 1n nnn 收敛.⑵. 讨论级数()∑∑∞=∞=+=+-111ln1ln 1n n nn n n n .其前n 项部分和为∑=+=nk n k k s 11ln ()()()()[]n n ln 1ln 3ln 4ln 2ln 3ln 1ln 2ln -+++-+-+-= ()∞→+=1ln n ()∞→n所以,级数()∑∑∞=∞=+=+-111ln1ln 1n n nn n n n 发散.综上所述知,级数()∑∞=+-11ln 1n nnn 条件收敛.九.(本题满分8分)设函数()u f 具有二阶连续的导函数,而且()y e f z xsin =满足方程z e yzx z x 22222=??+??,试求函数()u f .解:设y e u x sin =,则有()y e u f x z x s i n '=??,()y e u f yz x cos '=?? 所以,()()y e u f y e u f x z xx sin sin 2222'+''=??()()y e u f y e u f xzx x s i n c o s 2222'-''=?? 代入方程 z e yz x z x22222=??+??,得,()()()()z e y e u f y e u f y e u f y e u f x x x x x 22222sin cos sin sin ='-''+'+''即,()()xx e u f e u f 22=''由此得微分方程 ()()0=-''u f u f 解此二阶线性微分方程,得其通解为 ()uueC e C u f -+=21 (1C 与2C 为任意常数)此即为所求函数.。
高数高等数学A(下册)期末考试试题、填空题:(本题共5小题,每小题4分,满分20分,把答案直接填在题中横线上)r r r r r r r r r1、已知向量a、b满足a b 0, a 2, b 2,则ab .32、设z xln(xy),贝U ---- 2x y2 23、曲面x y z 9在点(1,2, 4)处的切平面万程为 .4、设f(x)是周期为2的周期函数,它在[,)上的表达式为f(x) x,则f(x)的傅里叶级数在x 3处收敛于,在x 处收敛于.5、设L为连接(1,0)与(0,1)两点的直线段,则L(x y)ds .※以下各题在答题纸上作答,答题时必须写出详细的解答过程,并在每张答题纸写上:姓名、学号、班级.・1!■■■■■・ MM ■・・・・・■■■■■ ■ ■・・・■:■»■■■■■、解下列各题:(本题共5小题,每小题7分,满分35分)C 2 c 2 2 c... 2x 3y z 9» j ....... .. ..1、求曲线2 2 2在点M0 (1, 1,2)处的切线及法平面方程.z 3x y.. 2 2 一 2 2 一2、求由曲面z 2x 2y及z 6 x y所围成的立体体积.n 1 一3、判定级数(1)n ln --- 是否收敛?如果是收敛的,是绝对收敛还是条件收敛?n 1 n2x .......... z z4、设z f (xy,—) sin y ,其中f具有二阶连续偏导数,求一, ------- -y x x ydS 2 2 2 25、计算曲面积分——,其中是球面x y z a被平面z h (0 h a)截出的顶部.z、(本题满分9分)抛物面z x2 y2被平面x y z 1截成一椭圆,求这椭圆上的点到原点的距离的最大值与最小值.(本题满分10分)计算曲线积分Je x siny m)dx (e x cosy mx)dy ,其中m为常数,L为由点A(a,0)至原点O(0,0)的上半圆周x2 y2 ax (a 0).四、(本题满分10分)n求哥级数4—的收敛域及和函数.n i 3 n五、(本题满分10分)计算曲面积分| 2x3dydz 2y3dzdx 3(z2 1)dxdy,2 2其中为曲面z 1 x y (z 0)的上侧.六、(本题满分6分)设f(x)为连续函数,f (0) a, F(t) [z f(x2 y2 z2)]dv,其中t是由曲面z xx y2t与z t2x2y2所围成的闭区域,求lim F(t ) t3备注:①考试时间为2小时;②考试结束时,请每位考生按卷面不得带走试卷。
高等数学(下)期末试题(2)二、填空题(每题3分,总计15分)。
1、函数22(,)22f x y x ax xy y =+++在点(1,1)-处取得极值,则常数a =______。
2、若曲面2222321x y z ++=的切平面平行于平面46250x y z -++=,则切点坐标为______________________。
3、二重积分3110x ydyye dx -蝌的值为______________。
5、微分方程2yy x y ¢=+的通解为_____________________。
三、计算题(每题7分,总计35分)。
2、设(,)z f x y xy =-具有连续的二阶偏导数,求2z x y¶抖。
3、将函数23()2f x x x=--展开成x 的幂级数,并指出收敛域。
4、设)(x y y 满足方程322x y y y e ⅱ?-+=,且其图形在点)1,0(与曲线21y x x =-+相切,求函数)(x y 。
5、计算222Ldsx y z++ò,其中L 是螺旋线8cos ,8sin ,x t y t z t ===对应02t p#的弧段。
四、计算题(每题7分,总计35分)。
1、设0a >,计算极限23123lim ()n n na a a a??++++的值。
2、计算z dv W蝌?,其中W 由不等式z ?22214x y z ?+?所确定。
4、将函数()(11)f x x x =-#展开成以2为周期的傅立叶级数。
5、设函数)(x f 具有连续导数并且满足(1)3f =,计算曲线积分22(())(())Ly f x x dx x f x y dy +++ò的值,假定此积分在右半平面内与路径无关,曲线L 是由)2,1(到)1,2(的任一条逐段光滑曲线。
五、本题5分。
对0p >,讨论级数11(1)nn n n p¥+=-å的敛散性。
第二学期高等数学期末考试试卷(B 卷)一.填空题(本题满分30分,共有10道小题,每道小题3分),请将合适的答案填在空中.1. 设向量AB 的终点坐标为()7,1,2-B ,它在x 轴、y 轴、z 轴上的投影依次为4、4-和7,则该向量的起点A 的坐标为___________________________. 2. 设a 、b 、c都是单位向量,且满足0 =++c b a ,则=⋅+⋅+⋅a c c b b a_____________________________. 3. 设()()xy xy z 2cossin +=,则=∂∂yz _____________________________.4. 设yx z =,则=∂∂∂yx z 2___________________.5. 某工厂的生产函数是),(K L f Q =,已知⑴. 当20,64==K L 时,25000=Q ;(2)当20,64==K L 时,劳力的边际生产率和投资的边际生产率为270='L f ,350='Kf 。
如果工厂计划扩大投入到24,69==K L ,则产量的近似增量为_______________6. 交换积分顺序,有()=⎰⎰--221,yy ydx y x f dy_____________________________.7. 设级数∑∞=1n n u 收敛,且u u n n =∑∞=1,则级数()=+∑∞=+11n n n u u __________.8. -p 级数∑∞=11n pn在p 满足_____________条件下收敛.9. 微分方程x x y sin +=''的通解为=y ______________________. 10. 对于微分方程xey y y -=+'+''23,利用待定系数法求其特解*y 时,应设其特解=*y ______________________ (只需列出特解形式,不必具体求出系数). 答案: 1. ()0,3,2-A ;2. 23-;3. ()()()xy xy x xy x sin cos 2cos -;4. ()x y xy ln 11+-;5. 2750单位;6.()()⎰⎰⎰⎰----+1111112,,xxdy y x f dx dy y x f dx ;7. 02u u -; 8. 1>p ; 9.213sin 61C x C x x ++-;10. xAxe y -=*.二.(本题满分8分)求过点()3,2,10-P ,且与两平面12=+z x 和23=-z y 平行的直线方程.解:所求直线l 过点()3,2,10-P ,设其方向向量为s,由于l 平行于平面12=+z x 和23=-z y ,所以其方向向量s同时垂直于向量{}2,0,11=n与{}3,1,02-=n.因此,方向向量s可取为 ,k j i kj is n s++-=-=⨯=3231201.从而所求直线方程为133221-=-=-+z y x .三.(本题满分8分)设函数⎪⎭⎫⎝⎛=x y xz F x u k,,其中k 是常数,函数F 具有连续的一阶偏导数.试求zu zyu yxu x∂∂+∂∂+∂∂.解:⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛'+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛'+⎪⎭⎫ ⎝⎛=∂∂-22211,,,x y x y x z F x x z x y xz F x x y x z F kxxu kkk ⎪⎭⎫ ⎝⎛'-⎪⎭⎫ ⎝⎛'-⎪⎭⎫⎝⎛=---x y xz F yxx y xz F zx x y x z F kxk k k ,,,22121⎪⎭⎫⎝⎛'=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛'=∂∂-x y x z F x x x y x z F x y uk k,1,212⎪⎭⎫ ⎝⎛'=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛'=∂∂-x y xz F x x x y xz F x z uk k,1,111 所以, zu zyu yxu x∂∂+∂∂+∂∂⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛'-⎪⎭⎫ ⎝⎛'-⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=---x y xz F yxx y x z F zxx y x zF kxx k k k ,,,22121⎪⎭⎫⎝⎛'⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛'⋅+--x y x z F x z x y x z F xy k k ,,1121⎪⎭⎫⎝⎛=x y xz F kx k,四.(本题满分8分)计算二重积分⎰⎰≤++=42222y x yx dxdy eI 的值.解:作极坐标变换:θθsin ,cos r y r x ==,则有⎰⎰⎰⎰==≤++220422222rdr e d dxdy eI ry x yx πθ()1212422-=⋅=e erππ.五.(本题满分8分)某工厂生产两种型号的机床,其产量分别为x 台和y 台,成本函数为xy y x y x c -+=222),( (万元)若市场调查分析,共需两种机床8台,求如何安排生产,总成本最少?最小成本为多少? 解:即求成本函数()y x c ,在条件8=+y x 下的最小值构造辅助函数 ())8(2,22-++-+=y x xy y x y x F λ解方程组 ⎪⎩⎪⎨⎧=-+='=++-='=+-='080402y x F y x F y x F y x λλλ解得 3,5,7==-=y x λ这唯一的一组解,即为所求,当这两种型号的机床分别生产5台和3台时,总成本最小,最小成本为: 2835325)3,5(22=⨯-⨯+=c (万)六.(本题满分10分)⑴. 将()21ln arctan xx x x f +-=展开为x 的幂级数;⑵. 指出该幂级数的收敛域;⑶. 求级数()()∑∞=--1121n n n n 的和.解:⑴. 因为()()∑∞=-=+='22111arctan n nnxxx()1<x,且00arctan =,所以,()()()∑∑⎰⎰∑∞=+∞=∞=+-=-=⎪⎭⎫⎝⎛-=01200200212111a r c t a n n n nn xnnxn n n xn dt t dt t x()11≤<-x而 ()()∑∞=-=+=+12221211ln 211ln n nnxnxx()11≤≤-x所以,()21lnarctan xx x x f +-=()()∑∑∞=∞=+--+-=12012121121n nnn n nxnxn x()()()()∑∑∞=+∞=++--+-=12022121121n n n n n nxn xn ()∑∞=+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-=222211211n n nxn n ()()()∑∞=+++-=2222121n n n x n n ()11≤≤-x⑵. 幂级数()()()∑∞=+++-02222121n n n x n n 的收敛域为[]1,1-.⑶. 令1=x ,则有()()()()∑∑∞=∞=--=--1112212121n nn n n n n n ()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=+-⋅==2ln 214211ln1arctan 12122πf2ln 2-=π.七.(本题满分10分)求微分方程()1ln ln +=+'x x y x y x 的通解. 解:该方程为一阶线性微分方程xx y xx y ln 1ln ln 1+=+'因此,()xx x P ln 1=, ()xx x Q ln 1ln +=.代入一阶线性微分方程的求解公式,有⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎰+⎰=⎰-C dx e x x e y dx x x dx x x ln 1ln 1ln 1ln⎪⎭⎫⎝⎛+⋅+=⎰C x d x x x x ln ln 1ln ln 1 ()()C dx x x ++=⎰1ln ln 1()C x x x+=lnln 1所以,原方程的通解为 ()xC x C x x xy ln ln ln 1+=+=八.(本题满分10分)讨论级数()∑∞=+-11ln1n nnn 的绝对收敛性与条件收敛性.解:⑴. 因为级数()∑∞=+-11ln1n nnn 为交错级数,nn u n 1ln+=.由于,()()0122ln12ln1ln12ln2221<+++=++=+-++=-+n n n n n nn nn n n u u n n所以数列{}n u 单调减少而且01lnlim lim =+=∞→∞→nn u n n n .因此由Leibniz 判别法知,级数()∑∞=+-11ln1n nnn 收敛.⑵. 讨论级数()∑∑∞=∞=+=+-111ln1ln1n n nnn nn .其前n 项部分和为∑=+=nk n kk s 11ln()()()()[]n n ln 1ln 3ln 4ln 2ln 3ln 1ln 2ln -+++-+-+-= ()∞→+=1ln n ()∞→n 所以,级数()∑∑∞=∞=+=+-111ln1ln1n n nnn nn 发散.综上所述知,级数()∑∞=+-11ln1n nnn 条件收敛.九.(本题满分8分)设函数()u f 具有二阶连续的导函数,而且()y e f z xsin =满足方程z eyz xz x22222=∂∂+∂∂,试求函数()u f . 解:设y e u xsin =,则有()y e u f xz xs i n '=∂∂,()y e u f yz xcos '=∂∂所以,()()y e u f y e u f xz xxsin sin2222'+''=∂∂()()y e u f y e u f xz xx s i n c o s 2222'-''=∂∂代入方程z eyz xz x22222=∂∂+∂∂,得,()()()()z e y e u f y e u f y e u f y e u f xx xx x 22222sin cossin sin='-''+'+''即,()()x x e u f e u f 22=''由此得微分方程 ()()0=-''u f u f 解此二阶线性微分方程,得其通解为()u u e C e C u f -+=21 (1C 与2C 为任意常数) 此即为所求函数.。