高等数学(同济五版)第九章重积分理解练习知识题册
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第九章 重积分A1、 填空题1)交换下列二次积分的积分次序 (1)()=⎰⎰-dx y x f dy y y102,______________________________________________(2)()=⎰⎰dx y x f dy yy222,______________________________________________ (3)()=⎰⎰dx y x f dy y10,_______________________________________________(4)()=⎰⎰---dx y x f dy y y 11122,___________________________________________(5)()=⎰⎰dy y x f dx e x1ln 0,______________________________________________(6)()()=⎰⎰---dx y x f dy y y44214,________________________________________2)积分dy e dx xy ⎰⎰-2022的值等于__________________________________3)设(){}10,10,≤≤≤≤=y x y x D ,试利用二重积分的性质估计()σd y x xy I D⎰⎰+=的值则 。
第九章 重 积 分第 一 节 作 业一、填空题:.)1(,)1,0(),0,1(),0,0(.4.),,(,.3.,4.2.1),,(),(),,(.122222212121⎰⎰⎰⎰=--=≤+=+<==DD d y x D y x D xoy d e y x D y x g g g g y x g z y x g z σρρσ可知由二重积分的几何意义为顶点的三角形区域是以设为质量可用二重积分表示则此薄板的其面密度为连续函数面内占有有界闭区域设一薄板在的值等于则是设区域重积分可表示为所围成立体的体积用二与柱面且适合在全平面上连续曲面二、选择题(单选):{}{}:,20,10:),(,)(,22,11:),(,)(132221322121则其中其中设≤≤≤≤=+=≤≤-≤≤-=+=⎰⎰⎰⎰y x y x D d y x I y x y x D d y x I D D σσ(A )I 1=2I 2; (B )I 1〈I 2; (C )I 1=I 2; (D )I 1=4I 2。
答:( )三、估计下列积分的值:⎰⎰≤+++=Dy x D d y x I .4:,)94(2222为闭区域其中σ第 二 节 作 业一、填空题:1. 设⎰⎰=≤≤-≤≤D yd x y x D ..11,10:2σ则⎰⎰⎰⎰-+-+=≤+a y ay D y xdx y x f dy d e y x D 202022)(22222)(.3.,1:.2分是为极坐标系下的二次积化则设σ二、选择题(单选):⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰+----=1010221010*********0102210102222.3)(;3)(;3)(;3)(:,3.1x x y x y dy y x dx D dy y x dx C dy y x dx B dy y x dx A I dx y x dy I 等于则交换积分次序后设 答:( ) ).(2)();()();(2)();()(:),0(,.22222222222a b a b a b a b D y xe e D e e C e e B e e A I b a b y x a D d e I ----<<≤+≤=⎰⎰+ππππσ等于是则为其中设答:( )三、试解下列各题:⎰⎰⎰⎰-≥-≤>==+==+DDdxdy y x f x y x y D y x f a a y a y a x y x y D dxdy y x .),(,1,1:),(.2.)0(3,,,,)(.12222化为二次积分试将上连续在设平行四边形区域所围成的由直线其中求)0.(.5.1,11.4.),(),(.322222222100)3(210312>=+==+++--+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰-h h z y x z y x D dxdy yx y x dy y x f dx dy y x f dx I D x x 所围成的立体的体积与计算曲面区域所围成的在第一象限的是由圆求的积分次序改变二次积分四、若f(x)在[a,b]上连续且恒为正,证明:.)()(1)(2⎰⎰-≥ba b a a b dx x f dx x f第 三 节 作 业一、填空题:1. 半圆薄片x 2+y 2≤R 2, y ≥0, 面密度为1,它关于y 轴的转动惯量I= 。
《高等数学》练习题第八章练习题1.设),2,1,3(--=a),1,2,1(-=b 求,b a ⨯.b a ∙ 2.设),2,1,2(--=a),1,2,1(-=b 求,b a +2.b a ∙3.求过点M (0,0,1)且垂直于平面0532=-+-z y x 的直线的方程.4.求旋转抛物面122-+=y x z 在点(2,1,4)处的切平面及法线方程.5.已知曲面方程34222=++z y x(1)试求其在第一卦限内的点),,(c b a 处的切平面方程; (2)求该切平面与三坐标面所围立体的体积),,(c b a V ; (3)求),,(c b a V 的最小值.第九章练习题1.设),2sin(y x z -=求dz yz x z ,,∂∂∂∂.2.设)32sin(y x z +=,求xy z ,.dz 3.设2(,)yz f x y x=,其中f 具有连续二阶偏导数,求xy z .4.已知22ln y x z +=,证明:02222=∂∂+∂∂yzx z5.求)2sin(y x z -=在点(0,0)处的梯度及沿梯度方向的方向导数6.求32z xy u =在点M (1,1,1)沿从M 到N (2,3,-1)的方向的方向导数.7.欲制造一个体积为V 的无盖长方体形水池,试设计水池的尺寸,使其表面积最小.第十章练习题1.设D: ,0,222>≤+a a y x 求⎰⎰+Ddxdy y x 222.计算二重积分σd x xD⎰⎰sin ,其中D 为1,,0===x x y y 所围区域.3.设有平面区域10,10:≤≤≤≤y x D ,计算二重积分σd y x yx D)(22-⎰⎰;4.计算三重积分,)(222dV z y x ++⎰⎰⎰Ω其中Ω为球体2222a z y x ≤++.5.求dV e y x z ]1)[(++⎰⎰⎰Ω.其中1:22≤≤+Ωz y x6.求由222y x z +=和2=z 所围立体的体积和表面积. 7、证明:⎰⎰⎰----=-ban xan bady y f y b n dy y f y x dx )()(11)()(128.已知)(x f 在],[b a 上连续,证明:⎰⎰⎰-=baxabadx x b x f dy y f dx ))(()(.第十一章练习题1.计算对弧长的曲线积分,12ds xy L⎰+其中L 为曲线x y ln =从1=x 到e x =的一段弧.2.计算dy my y e dx mx y e x Lx )cos ()sin (-++⎰,其中 L为曲线2x ax y -=从0=x 到)0(>=a a x 的一段弧.3、计算对坐标的曲面积分,)3()2()(432dxdy x z dzdx z y dydz y x +++-++⎰⎰∑其中∑为圆柱体10,122≤≤≤+z y x 的外侧表面.4.计算对坐标的曲面积分,zdxdy ydzdx dydz x ++⎰⎰∑其中∑为圆柱体30,922≤≤≤+z y x 的外侧表面.5.计算对坐标的曲线积分dy y x dx x xy L)()2(22++-⎰,其中L 是由抛物线2x y =和2y x =所围区域的正向边界. 6.证明曲线积分dymy y e dx mx y e x Lx )cos ()sin (-++⎰在全平面上与路径无关7.设函数),(y x f 在D 上连续,试给出一个),(y x f 所满足的一般条件,使得),(=⎰⎰σd y x f D.第十二章练习题1. 判别正项级数(1)∑∞=1!3n n n (2)∑∞=++1)2)(1(1n n n n (3)∑∞=1!3n n n n n (4)∑∞=+111n na()0>a )的收敛性. 2.已知幂级数∑∞=--11)1(n nn x n .试求其收敛区间.3. 将函数x y arctan =展开成x 的幂级数;4. 求级数∑∞=+-012)1(n nn 的和.5.已知幂级数∑∞=-11n n nx.1.求其收敛域;2、利用逐项积分法,求其和函数).(x s 6、已知函数)(x f 以π2为周期,且ππ<≤-=x x x f ,)(,其傅里叶级数∑∞=++10sin cos 2n n n nx b nx a a 的和函数记为),(x s 试利用定积分表示其傅里叶系数,并给出)0(),(s s π的值. 7、 已知函数)(x f 以π2为周期,且πππ<≤-+=x x x x f ,)(2,其傅里叶级数的和函数记为),(x s 计算).2(),(ππs s8、 已知函数ππ<≤-=x x x f ,)(的为傅里叶级数∑∞=---12)12()12cos(42n n x n ππ,求级数∑∞=-12)12(1n n 的和.。
习题解读基础阶段的复习是以课本为主,主要任务两个,一是学习知识点(定义、定理、公式)并理解它们,二是完成一定的课后习题以检验自己对知识点的掌握程度。
很多人在学习中都容易忽视课本,觉得比起那些专门的参考资料,课本上的习题实际上是没什么值得关注的,但其实不然,一套经典的教材,它所配的习题很多都有值得我们去挖掘的地方。
那么接下来我就说说我对我们用的教材上课后习题的解读,希望能给同学们提示。
因为高数的题目比较多,而我感觉每章的总习题有着更好的总结性,所以主要就说说总习题一到十二里我感觉值得注意的一些题目吧。
总习题一:1是填空题,是考察与极限有关的一些概念,这个是很重要的,要掌握好。
而且几乎每章的总习题都设了填空题,均与这些章节的重要概念有关。
所以每章的总习题里的填空题所涉及的知识点,比如谁是谁的什么条件之类,务必要搞清楚。
2是无穷小的阶的比较3、4、5、6是与函数有关的题目,这个是学好高数的基础,但却不是高数侧重的内容,熟悉即可7用定义证明极限,较难,一般来说能理解极限的概念就可以了8典型题,求各种类型极限,重要,6个小题各代表一种类型,其实求极限的题目基本跳不出这六种框架了9典型题,选择合适的参数,使函数连续,用连续的定义即可10典型题,判断函数的间断点类型,按间断点的分类即可11较难的极限题,这里是要用到夹逼原理,此类题目技巧性强,体会一下即可12证明零点存在的问题,要用到连续函数介值定理,重要的证明题型之一,必需掌握13该题目给出了渐近线的定义以及求法,要作为一个知识点来掌握,重要综上,第一章总习题要着重掌握的是1、2、8、9、10、12、13题总习题二:1填空题,不多说了,重点2非常好的一道题目,考察了与导数有关的一些说法,其中的干扰项(B)(C)设置的比较巧妙,因为平时我们一般只注意到导数在某点存在的条件是左右导数都存在且相等,容易忽视另一个重要条件:函数必须要在该点连续,否则何来可导?而(B)(C)项的问题正是在于即使其中的极限存在,也不能保证函数在该点连续,因为根本就没出现f(a),所以对f(x)在a处的情况是不清楚的。
word 完美格式第八章 多元函数微分法及其应用第一节 多元函数的基本概念本节主要概念,定理,公式和重要结论理解多元函数的概念,会表达函数,会求定义域; 理解二重极限概念,注意A y x f y x y x =→),(lim ),(),(00是点),(y x 以任何方式趋于),(00y x ;注意理解本节中相关概念与一元函数中相应内容的区分与联系。
习题 8-11.求下列函数表达式:(1)xy y x y x f +=),(,求),(y x xy f +解:(,)()x yxy f xy x y xyx y ++=++(2)22),(y x y x y x f -=-+,求),(y x f解:(,)()()(,)f x y x y x y x y f x y xy +-=-+⇒= 2.求下列函数的定义域,并绘出定义域的图形: (1)221)1ln(yx x y x z --+-+=解:22221011010x y x y x y x y x +->⎧+>⎧⎪-->⇒⎨⎨+<⎩⎪≥⎩(2))12ln(2+-=y x z 解:2210x y -+>(3) |)|||1ln(),(y x y x f --= 解:1||||0||||1x y x y -->⇒+< 3.求下列极限:(1)22)1,0(),(1limy x xyx y x ++-→解:22(,)(0,1)1lim1x y x xyx y →-+=+ (2)xy xy y x 42lim)0,0(),(+-→解一:(,)(0,0)(,)(0,0)(,)(0,0)18lim2lim2lim 4x y x y x y xyxy →→→=-=-=-(3)yxy x y x )sin()2(lim )0,1(),(+→(4)2222011limy x y x y x +-+→→解一:(,)(1,0)(,)(1,0)sin()sin()lim (2)lim [(2)]3x y x y xy xy x x x y xy→→+=+=解二:(,)(1,0)(,)(1,0)(,)(1,0)sin()lim (2)lim (2)lim (2)3x y x y x y xy xyx x x x y y →→→+=+=+= (4)22220011limyx y x y x +-+→→解一:2222222200000011lim lim()022x x x y y y x y y x x y x y →→→→→→==⋅=++解二:222222000000x x x y y y y x y →→→→→→===+ 4.证明下列函数当)0,0(),(→y x 时极限不存在:(1)2222),(yx y x y x f +-=解:222222222222001lim lim 1x x y kxx y x k x k x y x k x k →→=---==+++ (2)22222)(),(y x y x y x y x f -+= 解:224222400lim lim 1()x x y x x y x x y x y x →→===+- 2222200lim 0()x y x y x y x y →==+- 5.下列函数在何处是间断的? (1) yx z -=1解:x y =(2)x y xy z 2222-+=解:22y x =第二节 偏导数word 完美格式本节主要概念,定理,公式和重要结论1.偏导数:设),(y x f z =在),(00y x 的某一邻域有定义,则xy x f y x x f y x f x x ∆∆∆),(),(lim),(0000000-+=→, yy x f y y x f y x f y y ∆∆∆),(),(lim ),(0000000-+=→. ),(00y x f x 的几何意义为曲线⎩⎨⎧==0),(y y y x f z 在点)),(,,(0000y x f y x M 处的切线对x 轴的斜率.),(y x f 在任意点),(y x 处的偏导数),(y x f x 、),(y x f y 称为偏导函数,简称偏导数.求),(y x f x 时,只需把y 视为常数,对x 求导即可. 2.高阶偏导数),(y x f z =的偏导数),(),,(y x f y x f y x 的偏导数称为二阶偏导数,二阶偏导数的偏导数称为三阶偏导数,如此类推. 二阶偏导数依求导次序不同,有如下4个:xy zy x z y z x z ∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂222222,,,,其中后两个称为混合偏导数. 若两个混合偏导数皆为连续函数,则它们相等,即可交换求偏导数的次序.高阶混合偏导数也有类似结果.习题 8-21.求下列函数的一阶偏导数:(1)xy y xz +=解:21,z z xy x x y y y∂∂=+=-+∂∂ (2)xyz arctan =解:2222222111,1()1()z y y z x y y x x x y y x x y x x∂--∂=⋅==⋅=∂+∂+++ (3))ln(22y x x z ++=解:(1z x ∂=+=∂z y ∂==∂ (4))ln(222z y x u ++=解:222222222222,,u x u y u z x x y z y x y z z x y z∂∂∂===∂++∂++∂++ (5)⎰=yzxzt dt e u 2解:22222222,,x z y z y z x z u u u ze ze ye xe x y z∂∂∂=-==-∂∂∂ (6)x y y x z cos sin = 解:2211cos cos sin sin ,cos cos sin sin z x y y x y u x x y x y x y y x x y x y y y x x y x ∂∂=+=--∂∂ (7)y x xy z ++=)1( (8))cos(ϕθϕθ-=+e u解:(1)[ln(1)],(1)[ln(1)]11x y x y z x y u x y xy xy y xy xy x x xy y xy ++∂+∂+=+++=+++∂+∂+ (8))cos(ϕθϕθ-=+e u解:[cos()sin()],[cos()sin()]u u e e θϕθϕθϕθϕθϕθϕθϕ++∂∂=---=-+-∂∂ 2.求下列函数在指定点处的一阶偏导数: (1)yxy x z arcsin)1(2-+=,求)1,0(x z 解:20(0,1)lim0x x x z x∆→∆==∆ (2)xyx e x z yarctan)1(2-+=,求)0,1(y z 解:01(1,0)lim1y y y e z y∆∆→-==-∆ 3.求下列函数的高阶偏导数:(1))ln(xy x z =, 求22x z ∂∂,22yz ∂∂,y x z∂∂∂2解:ln()1,z z x xy x y y∂∂=+=∂∂ 22222211,,z z x z x x y y x y y∂∂∂==-=∂∂∂∂ (2))2(cos 2y x z +=,求22x z ∂∂,22yz ∂∂,y x z ∂∂∂2,x y z ∂∂∂2解:2cos(2)sin(2)sin 2(2)z x y x y x y x∂=-++=-+∂word 完美格式4cos(2)sin(2)2sin 2(2)zx y x y x y y∂=-++=-+∂ 222222cos 2(2),8cos 2(2),4cos 2(2)z z zx y x y x y x y x y∂∂∂=-+=-+=-+∂∂∂∂ (3)⎰+=22 y x xtdt e z , 求22x z ∂∂, yx z∂∂∂2解:22222222222,2(12),4x y x x y x x y z z z xe e x e e xye x x x y+++∂∂∂=-=+-=∂∂∂∂ 4.设⎪⎩⎪⎨⎧=+≠++-=0 00),(22222233y x y x y x xy y x y x f ,求)0,0(xy f 和)0,0(yx f .解:00(0)(0,0)00(0,0)lim lim 0x x x f x f f x x ∆→∆→∆--===∆∆,00(0,)(0,0)00(0,0)lim lim 0y y y f y f f y y ∆→∆→∆--===∆∆4224222224(,),0()x x x y y f x y y x y x y +-=+≠+ 4224222224(,),0()y x x y y f x y x x y x y --=+≠+ 54000(0,)(0,0)(0,0)lim lim 1x x xy y y y f y f y f y y∆→∆→-∆-∆-∆===-∆∆54000(,0)(0,0)(0,0)lim lim 1x x yx x x x f x f x f x x ∆→∆→∆-∆-∆===∆∆5.设)11(y x e z +-=, 求证z y z y x z x222=∂∂+∂∂ 解: 1111()()2211,x y x y z z e ex x y y-+-+∂∂==∂∂ 111111()()()2222221122x yx y x y z z x y x e y e e z x y x y -+-+-+∂∂+=⋅+⋅==∂∂ 6.设222z y x r ++=, 证明r zr y r x r 2222222=∂∂+∂∂+∂∂证明: 22222223,r x r x r r x r r x x r x r x r r r ∂--∂∂-∂=====∂∂由轮换对称性, 2222222323,r r y r r z y r z r∂-∂-==∂∂ 222222222223321r r r r x y z r x y z r r r∂∂∂---++===∂∂∂ 第三节 全微分本节主要概念,定理,公式和重要结论1.全微分的定义若函数),(y x f z =在点),(00y x 处的全增量z ∆表示成22),(y x o y B x A z ∆+∆=+∆+∆=∆ρρ则称),(y x f z =在点),(00y x 可微,并称Bdy Adx y B x A +=+∆∆为),(y x f z =在点),(00y x 的全微分,记作dz .2.可微的必要条件:若),(y x f z =在),(00y x 可微,则 (1)),(y x f 在),(00y x 处连续;(2)),(y x f 在),(00y x 处可偏导,且),(),,(0000y x f B y x f A y x ==,从而dy y x f dx y x f dz y x ),(),(0000+=.一般地,对于区域D 内可微函数, dy y x f dx y x f dz y x ),(),(+=.3.可微的充分条件:若),(y x f z =在),(00y x 的某邻域内可偏导,且偏导数在),(00y x 处连续,则),(y x f z =在),(00y x 可微。
复习三 重积分1.了解二重的几何意义, 会交换二次积分的次序.例1.设D 为闭圆域x 2+y 2≤R 2, 则Dσ⎰⎰= .解: 此积分表示以半径为R 的半球体的体积, 即33142233R R ππ⋅=.例2.改变二次积分⎰⎰210),(x dy y x f dx 的积分次序得( ).(A )⎰⎰100),(2dx y x f dy x ; (B )⎰⎰110),(y dx y x f dy ;(C )⎰⎰ydx y x f dy 010),(; (D )⎰⎰112),(x dx y x f dy .解: 积分区域为D ={(x , y )|0≤x ≤1, 0≤y ≤x 2}, 积分区域又可表示为 }1 ,10|) ,{(≤≤≤≤=x y y y x D , 所以⎰⎰⎰⎰=1101),(),(2yx dxy x f dy dy y x f dx .2.会利用直角坐标和极坐标计算二重积分, 会利用直角坐标、柱面坐标和球面坐标计算三重积分.例1.计算σd e x Dy ⎰⎰-22, 其中D 由x =0, y =1, y =x 围成.解: 因为D ={(x , y )|0≤x ≤1, x ≤y ≤1}, 所以⎰⎰⎰⎰--=1102222xy Dy dye dx x d e x σ, 计算无法进行.因为D ={(x , y )|0≤y ≤1, 0≤x ≤y }, 所以⎰⎰⎰⎰⎰⎰----===1022103021222226131dy e y dy e y dx x dy ed exy y yy Dy σ)21(61|616161|6161101021021022222ee e dy e e y de y y y y y -=--=+-=-=----⎰⎰. 例2.计算⎰⎰=Ddxdy yyI sin , 其中D 由曲线x y =、直线y =x 围成.解: 积分区域可表示为D ={(x , y )|0≤y ≤1, y 2≤x ≤y }, 于是 ⎰⎰⎰⎰⎰-===1010sin )1(sin sin 2ydyy dx y y dy dxdy y yI y y D=1-sin1.例3.将⎰⎰-12),(x x dyy x f dx 化成极坐标形式的二次积分 .解: 积分区域为}0 ,10|) ,{(2x x y x y x D -≤≤≤≤=, 在极坐标下}cos 0 ,20|),{(θπθθ≤≤≤≤=r r D , 所以⎰⎰⎰⎰=-θπθθθc o s20100)s i n ,c o s (),(2r d r r r f d dy y x f dx x x .例4.计算二重积分⎰⎰--Dy xdxdye 22,其中D 为x 2+y 2=1所围成的闭区域.解:⎰⎰⎰⎰⎰⎰-----===1210120222222dr e rdr erdr ed dxdy er r r Dy x ππθπee r πππ-=-=-10|2. 例5.计算三重积分⎰⎰⎰Ω+++3)1(z y x dxdydz , 其中Ω为平面x =0, y =0, z =0,x +y +z =1所围成的四面体. 解: 积分区域可表示为Ω={(x , y , z )| 0≤z ≤1-x -y , 0≤y ≤1-x , 0≤x ≤1}, 于是⎰⎰⎰Ω+++3)1(z y x d x d y d z⎰⎰⎰---+++=yx xdz z y x dy dx 103101)1(1⎰⎰--++=xdy y x dx 10210]81)1(21[dx x x ⎰+-+=1]8183)1(21[)852(l n 21-=.例6.计算三重积分dv y x ⎰⎰⎰Ω+)(22其中Ω为x 2+y 2=2z 及z =2所围成的闭区域.解: 在柱面坐标下积分区域可表示为 Ω: 0≤θ≤2π, 0≤r ≤2, 2212≤≤z r ,于是316)212(2)(22322122020222ππθπ=-=⋅=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰Ωdr r r rdz r dr d dv y x r.例7.计算三重积分dv z y x )(222++⎰⎰⎰Ω, 其中Ω是由球面x 2+y 2+z 2=1所围成的闭区域.解: 在球面坐标下积分区域Ω可表示为 0≤θ≤2π, 0≤ϕ≤π, 0≤r ≤1,于是 dv z y x )(222++⎰⎰⎰Ωθϕϕd d r dr s i n 4⋅=⎰⎰⎰Ω⎰⎰⎰=1420s i n dr r d d ππϕϕθπ54=.3.会计算立体的体积, 会计算曲面的面积, 会计算质心或形心.例1.求由抛物柱面z =2-x 2及椭圆抛物面z =x 2+2y 2所围成的立体的体积. 解: ππθπ=-=-=+--=⎰⎰⎰⎰104210220222]21[2)22()]2()2[(r r rdr r d dxdy y x x V D. 例2.求锥面22y x z +=被柱面z 2=2x 所割下的部分的曲面面积. 解: 曲面22y x z +=与z 2=2x 的交线在xOy 面上的投影为⎩⎨⎧==+0222z xy x .所求曲面在xOy 在上的投影区域为D ={(x , y )|x 2+y 2≤2x }. π22122=='+'+=⎰⎰⎰⎰DDy x dxdy dxdy z z A .例3.求由曲线ay =x 2, x +y =2a (a >0)所围成闭区域的形心. 解: 闭区域可表示为}21 ,2|),{(2x a y x aa x a y x D -≤≤≤≤-=.因为 3222121227)12(2a dx x a x a x dy xdxxdxdy aaxa xa aa D-=--==⎰⎰⎰⎰⎰---,324222212536)144(212a dx x a x ax a ydy dx ydxdy a a xa x a aa D =-+-==⎰⎰⎰⎰⎰---,22221229)12(2a dx x a x a dy dx dxdy aax a x aaaD=--==⎰⎰⎰⎰⎰---.所以a a a d x d yx d x d y x DD2129122723-=-==⎰⎰⎰⎰, aa adxdy ydxdyy DD282953623===⎰⎰⎰⎰.练习三1. 设区域D 为x 2+y 2≤a 2, 且π=--⎰⎰dxdy y x a D222, a =________.2. 设D 由y 2=x 及y =x -2所围成, 则⎰⎰=Dxyd I σ=( ).(A)⎰⎰+=422y y xydy dx I ; (B)⎰⎰-+=2122y y xydx dy I ;(C)⎰⎰⎰⎰--+=4121x x xxxydydx xydy dx I ; (D)⎰⎰-+=2122y y xydy dx I .3. 交换下列二次积分的顺序, 并画出积分区域草图. (1)⎰⎰--22),(0x a xa adyy x f dx ; (2)⎰⎰xe dy y xf dx ln 01),(; (3)⎰⎰---x x dy y x f dx 214262),(.4. 设D : |x |≤1, 0≤y ≤1, 则⎰⎰+Dyd y x σ)(3=________.5. 曲面x 2+y 2+z 2=R 2(z >0)和2R z =所围成的立体的体积可表为二重积分________.6. 计算二次积分⎰⎰+=131021x dy yxy dx I .7. 利用极坐标计算积分⎰⎰⎰⎰-+++=10212022222x x dy y x dx dy y x dx I .8. 计算二重积分⎰⎰+Ddxdy y x )(, 其中D : x 2+y 2≤2x .9. 计算二重积分⎰⎰+Dd y x σ)cos(, D 是以点(0, 0),(0, π), (π, π) 为顶点的三角形区域.10. 计算二重积分dxdy xy D⎰⎰2, 其中D 为直线y =x 和抛物线y =x 2所围成的平面区域.11. 计算二重积分σd y x D22+⎰⎰, 其中D 是圆环形闭区域{(x , y )|a 2≤x 2+y 2≤b 2}.12. 计算二重积分⎰⎰+'Ddxdy y x f )(22, 其中D 为圆域: x 2+y 2≤R 2 .13. 求⎰⎰⎰Ω++=dv z y x I )(22,其中Ω是由曲线⎩⎨⎧==022x zy 绕z 轴旋转一周的曲面与平面z =4所围立体.14.计算⎰⎰⎰Ω+dVzx)(,其中Ω是由曲面22yxz+=与221yxz--=围成.15.求旋转椭球面2221449x y z++=所围成的旋转体的体积.16.求半圆域x2+y2≤a2,x≥0的形心.17.求圆锥面2z=+x2+y2=2x内部的曲面面积.。
第九章 重 积 分第 一 节 作 业一、填空题:.)1(,)1,0(),0,1(),0,0(.4.),,(,.3.,4.2.1),,(),(),,(.122222212121⎰⎰⎰⎰=--=≤+=+<==DDd y x D y x D xoy de y x D y x g g g g y x g z y x g z σρρσ可知由二重积分的几何意义为顶点的三角形区域是以设为质量可用二重积分表示则此薄板的其面密度为连续函数面内占有有界闭区域设一薄板在的值等于则是设区域重积分可表示为所围成立体的体积用二与柱面且适合在全平面上连续曲面二、选择题(单选):{}{}:,20,10:),(,)(,22,11:),(,)(132221322121则其中其中设≤≤≤≤=+=≤≤-≤≤-=+=⎰⎰⎰⎰y x y x D d y x I y x y x D d y x I D D σσ(A )I 1=2I 2; (B )I 1〈I 2; (C )I 1=I 2; (D )I 1=4I 2。
答:( ) 三、估计下列积分的值:⎰⎰≤+++=Dy x D d y x I .4:,)94(2222为闭区域其中σ第 二 节 作 业一、填空题:1. 设⎰⎰=≤≤-≤≤Dyd x y x D ..11,10:2σ则⎰⎰⎰⎰-+-+=≤+ay ay Dy xdx y x f dy d e y x D 202022)(22222)(.3.,1:.2分是为极坐标系下的二次积化则设σ二、选择题(单选):⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰+----=110221102210102210102210102222.3)(;3)(;3)(;3)(:,3.1x x yxydy y x dx D dy y x dx C dy y x dx B dy y x dx A I dx y x dy I 等于则交换积分次序后设答:( )).(2)();()();(2)();()(:),0(,.22222222222a b a b a b a b Dy x e e D e e C e e B e e A I b a b y x a D d eI ----<<≤+≤=⎰⎰+ππππσ等于是则为其中设答:( ) 三、试解下列各题:⎰⎰⎰⎰-≥-≤>==+==+DDdxdy y x f x y x y D y x f a a y a y a x y x y D dxdy y x .),(,1,1:),(.2.)0(3,,,,)(.12222化为二次积分试将上连续在设平行四边形区域所围成的由直线其中求)0.(.5.1,11.4.),(),(.3222222221)3(21312>=+==+++--+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰-h h z y x z y x D dxdy yx y x dy y x f dx dy y x f dx I Dx x 所围成的立体的体积与计算曲面区域所围成的在第一象限的是由圆求的积分次序改变二次积分四、若f(x)在[a,b]上连续且恒为正,证明:.)()(1)(2⎰⎰-≥babaa b dx x f dx x f第 三 节 作 业一、填空题:1. 半圆薄片x 2+y 2≤R 2, y ≥0, 面密度为1,它关于y 轴的转动惯量I= 。
2. 设f(t)为连续函数,则由平面z=0,柱面x 2+y 2=1和曲面z=[f(xy)]2所围成立体的体积 V= 。
二、选择题(单选):1. 两个半径为R 的直交圆柱面所围成的立体的表面积为:.16)(;4)(;8)(;4)(0222200022222222222222⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰----------R x R R x R x R Rx R Rx R dy xR Rdx D dy xR Rdx C dy x R Rdx B dy xR R dx A答:( ) 2. 球面 x 2+y 2+z 2=a 2含在x 2+y 2=ax 内部的面积为:⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰----Ra a a a rdr ra a d D rdr ra a d C rdr r a a d B rdr r a a d A 022cos 022cos 02220cos 02220cos 022.4)(;4)(;8)(;4)(ππθθπθπθθθθθ答:( ) 三、试解下列各题:1. 求曲面z 2=x 2+y 2包含在圆柱面x 2+y 2=2x 内的那部分面积。
2. 已知面密度为常量ρ的均匀矩形板的长和宽分别为b和h,计算此矩形板对于通过其形心且分别与一边平行的两轴的转动惯量。
2. 设有一等腰直角三形形薄片,腰长为a ,各点处面密度等于该点到直角顶点的距离的平方,求薄片的重心。
第 四 节 作 业一、填空题:.]3)([,1,10:.4.1132,10,1:.3.1)1cos(,1:.2.3,0,:.13222444444222222222222222222=+≤+≤≤Ω<+++<≤++≤≤++Ω=++++++≤++Ω=≤≤≤+Ω⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ΩΩΩΩdv y x tg e y x z dy zy x z y x z y x dv z y x z y x z c z b y a x dv h z a y x x 则设则有不等式由于设则若则若π二、选择题(单选):;)(;)(;)(;)(:,12,0,0,0.110210210111102102101010210⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰--------Ω==++===Ωy yx xyx yx xdz dy dx D xdz dy dx C xdz dy dx B xdz dy dx A xdv I z y x z y x 为则所围成由设 答:( ).)(;21)(;21)(;21)(:,.22424242121e D e C e e B e e A I dy ye dx I xxy -+-=⎰⎰是则设答:( )三、试解下列各题:⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰---+ΩΩ=++===Ω+++====Ω1101232..3.1,0,0,0,)1(.2.01,,.122222x y x y x dz z dy dx z y x z y x z y x dxdydzz x x y xy z dxdydz z xy 计算所围成的四面体为平面其中计算所围成的闭区域和与平面是由曲面其中计算第 五 节 作 业一、填空题: 1. 将积分⎰⎰⎰->+=220222)0(x x aa dz y x z dy dx I 化为柱面坐标系下的三次积分是。
.,)(,4,1,.2222222=++===+=Ω⎰⎰⎰ΩI dv z y x f I z z y x z 则坐标系下化为三次积分在球面将三重积分所围成由设二、选择题(单选):⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰------+ΩΩ=+≤≤++Ω=≥≤++Ωππππππππππππθθθθϕϕϕθϕϕϕθϕϕθϕϕϕθ201112011201011120111222222020132013201220212222.)(;)(;)(;)(,,2.2;cos sin )(;cos sin )(;sin )(;cos sin )(:,0,1.1222222r r rrr r rdz rdr d D dz rdr d C dz rdr d B dz rdr d A dv y x z z z y x dr r d d D dr r d d C dr r d d B dr r d d A zdv I z z y x 则为设为则为若答:( ).4)(;4)(;4)(;4)(:0,0,0,:,0,:.3121212122222222221⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ΩΩΩΩΩΩΩΩ====≥≥≥≤++Ω≥≤++Ωxyzdv xyzdv D zdv zdv C ydv ydv B xdv xdv A z y x R z y x z R z y x 则设空间区域答:( ) 三、试解下列各题: 1. 计算⎰⎰⎰Ω==+Ω+.22,)(2222所围成的闭区域及平面是由曲面其中z z y x dv y x.)3(;)2(;)1(.0,||,||)(.4.2,.3.0,0,0,11,.2222222222222轴的转动惯量求物体关于求物体的重心求其体积所围成和平面占有的闭区域是由曲面为常量密度一均匀物体之公共部分和为其中计算卦限内的闭区域所围成在第一及平面为柱面其中计算z z a y a x y x z Rz z y x R z y x dv z y x z z y x xydv ===+=≤++≤++Ω=====+Ω⎰⎰⎰⎰⎰⎰ΩΩρ.)(lim ,0)0(,1)0(',)(),0()()(.5502222222tt F f f u f t dv z y x f t F t t x y x +→≤++==>++=⎰⎰⎰求且为连续函数设第 九 章 综 合 作 业一、填空题(每小题4分,共20分):{}.,1)2()1(.5.,),,(,2,1,2.4.sin .3.,0,1|),(.2.,),(,),(.12222210221202⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ΩΩ-=≤+-+-Ω=====+Ω==≥≤+===dv z y y x I dxdydz z y x f I z z z y x dy xxdy ydxdy y y x y x D I dy y x f dx I y x f yyDx x 则为设则下的三次积分化为柱面坐标系将所围成由设则设则改变积分次序将是连续函数设二、选择题(单选)(每小题4分,共20分):.)(;)(;)(;)(:,,,)sin(,)(,)ln(,1,21,0,0.1312231123321321321I I I D I I I C I I I B I I I A I I I dxdy Y x I dxdy y x I dxdy y x I y x y x y x D DDD<<<<<<<<+=+=+==+=+==⎰⎰⎰⎰⎰⎰间的大小关系为则所围成由设答:( ).),(),()(;),()(;),(),()(;),()(),(,),(.20182212121228262182212121228212262142⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰--+-++------+++---+---++=yy y y yyy y y yy x x dx y x f dy dx y x f dy D dx y x f dy C dx y x f dy dx y x f dy B dx y x f dy A dy y x f dx y x f 则二次积分是连续函数设 答( ) 3. 半径为R 和r(0<r<R)的两上圆所围成的均匀的圆环状薄片(设密度为ρ)对它的中心的转动惯量I 0=).(81)();(41)();(21)();()(44444444r R D r R C r R B r R A ----πρπρπρπρ答:( ).721)(;641)(;561)(;481)(,0,0,0,1.4222D C B A xyzdxdydz z y x z y x =====++Ω⎰⎰⎰Ω则限的部分所围空间区域在第一卦是由设答:( ) 三、计算⎰⎰-1122xy dy e x dx (10分)。