陈纪修《数学分析》(第2版)(下册)名校考研真题-Euclid空间上的极限和连续(圣才出品)
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数学分析原理答案数学分析原理答案【篇一:数学分析教材和参考书】:《数学分析》(第二版),陈纪修,於崇华,金路编高等教育出版社, 上册:2004年6月,下册:2004年10月参考书:(1)《数学分析习题全解指南》,陈纪修,徐惠平,周渊,金路,邱维元高等教育出版社, 上册:2005年7月,下册:2005年11月(2)《高等数学引论》(第一卷),华罗庚著科学出版社(1964)(3)《微积分学教程》,菲赫金哥尔兹编,北京大学高等数学教研室译,人民教育出版社(1954)(4)《数学分析习题集》,吉米多维奇编,李荣译高等教育出版社(1958)(5)《数学分析原理》,卢丁著,赵慈庚,蒋铎译高等教育出版社(1979)(6)《数学分析》,陈传璋等编高等教育出版社(1978)(7)《数学分析》(上、下册),欧阳光中,朱学炎,秦曾复编,上海科学技术出版社(1983)(8)《数学分析》(第一、二、三卷),秦曾复,朱学炎编,高等教育出版社(1991)(9)《数学分析新讲》(第一、二、三册),张竹生编,北京大学出版社(1990)(10)《数学分析简明教程》(上、下册),邓东皋等编高等教育出版社(1999)(11)《数学分析》(第三版,上、下册),华东师范大学数学系,高等教育出版社(2002)(12)《数学分析教程》常庚哲,史济怀编,江苏教育出版社(1998)(13)《数学分析解题指南》林源渠,方企勤编,北京大学出版社(2003)(14)《数学分析中的典型问题与方法》裴礼文编,高等教育出版社(1993)复旦大学数学分析全套视频教程全程录像,asf播放格式,国家级精品课程,三学期视频全程教师简介:陈纪修-基本信息博士生导师教授姓名:陈纪修任教专业:理学-数学类在职情况:在性别:男所在院系:数学科学学院陈纪修-本人简介姓名:陈纪修性别:男学位:博士职称:教授(博士生导师)高校教龄22年,曾获2001年上海市教学成果一等奖、获2001年国家级教学成果二等奖、获2002年全国普通高等学校优秀教材一等奖、2002年获政府特殊津贴;获宝钢教育奖(优秀教师奖);被评为“九五”国家基础科学人才培养基金实施和基地建设先进工作者。
陈纪修《数学分析》(第2版)(下册)名校考研真题-曲线积分、曲面积分与场论(圣才出品)第14章曲线积分、曲面积分与场论1.计算为取逆时针方向.[南开大学2011研]解:记因为P与Q在点(0,0)处都无定义,则不能直接应用格林公式.在L围成的区域内取一闭曲线L1:(取逆时针方向),则在L与L1围成是区域内可以应用格林公式.由于则由Green公式知,则2.求第一型曲面积分其中h≠R.[浙江大学研]解:令其中且3.计算其中[湖南大学研]解:令所以4.求常数λ,使得曲线积分对上半平面内任何光滑闭曲线L成立.[北京大学研]解:记由题设知,所考虑积分在上半平面内与路径无关,所以,即即即所以λ=.5.设为xy平面上具有光滑边界的有界闭区域且u为非常值函数及证明[武汉大学研]证明:因在上,u=0.故所以又u为非常值函数,故再注意到的连续性,所以6.计算其中∑为圆柱面被z=0,z=3截的部分外侧.[北京航空航天大学研]解:分别补充圆柱体的交面记P=x,Q=y,R=z,由奥高公式而平面,yz平面;平面,yz平面,所以从而7.计算为[南开大学2011研]解:(对称性)8.计算曲线积分其中L是从(2a,0)沿曲线到点(0,0)的一段.[兰州大学2009研]解:曲线即记则所以所以由Green公式得9.计算,其中为圆柱面的部分,它的法线与ox轴正向成锐角;为xoy平面上半圆域:的部分,它的法线与oz轴正向相反.[上海交通大学研]解:如图14-1所示,补充则构成封闭曲面的外侧,由奥高公式其中则又,从而平面,平面,从而图14-110.计算曲线积分其中C是从A(-a,0)经上半椭圆到B(a,0)的弧段.[湖北大学研]解:记则所以此积分在上半平面内与路径无关,如图14-2所示取以(0,0)为心,a为半径的上半圆周,则。
第14章曲线积分、曲面积分与场论1.计算曲线积分,其中L是绕原点的简单闭曲线.解:方法一当时,可以验证,所以可将曲线L换成以原点为中心,适当小的>0为半径的小圆周:易见构造辅助函数:仍有.若定义A(0,0)=0,B(0,0)=1,则A,B在原点连续.事实上,由泰勒展开式,有.所以有即补充定义后A在原点连续,同理可证B也在原点连续.于是I=J=2π.方法二在L′上,有故积分值与无关.注意到被积函数关于连续,令,在积分号下取极限即得2.设封闭曲线的正向与z轴正向符合右手法则,求曲线积分解:由可得因此可设曲线L的参数方程为:,t从-3π/4到3π/4.于是3.设函数f(x)在(-∞,+∞)上具有一阶连续导数,L是上半平面y>0内的有向分段光滑曲线,其起点为(a,b),终点为(c,d).记(1)证明:曲线积分I与积分路径无关;(2)当ab=cd时,求I的值.证明:(1)因为所以在上半平面内曲线积分I与积分路径无关.(2)由(1)知,是某个函数u(x,y)的全微分,而设F(x)是f(x)的一个原函数,则,因此4.计算积分其中(n,x),(n,y)分别是由x轴、y轴正向与L的外法向n之间的夹角,L为逐段光滑的简单闭曲线.解:表示L的正向,即沿逆时针方向,切线方向τ与一致,如图14-1所示.从n逆时针旋转π/2即到τ,于是有(n,x)=(τ,y),(n,y)=π-(τ,x),故cos(n,x)ds=cos(τ,y)ds=dy,cos(n,y)ds=-cos(τ,x)ds=-dx.从而其中S表示L所围的面积.图14-15.计算曲面积分,其中S是球面解:将球面S分成三部分S1,S2,S3,其中此时曲面S1在xOy平面的投影区域为,S1的方程为z=,故有从而6.计算曲面积分,其中S为下半球面的上侧,a>0为常数.解:采用补面法.按常规应补平面S1:x2+y2≤a2,z=0.仔细观察发现被积函数在原点处有奇性,不能直接应用高斯公式,但注意到在下半球面上的点(x,y,z)满足x2+y2+z2=a2,则可将原曲面积分改写成这样,取S1的法向方向与z轴正向相反,就可对上式使用高斯公式了.于是有其中V是S1,S所围的空间区域.故7.计算曲线积分L是x2+y2+z2=2r1x与x2+y2=2r2x的交线(0<r2<r1,z>0),L的方向是使L所围的球面上较小部分区域保持在左边.解:由于球面的外法向的方向余弦为所以由斯托克斯公式,有其中S是球面x2+y2+z2=2r1x由L所围的部分.由于曲面S关于xOz平面对称,所以.又由可知,。
数学分析原理答案【篇一:数学分析教材和参考书】:《数学分析》(第二版),陈纪修,於崇华,金路编高等教育出版社, 上册:2004年6月,下册:2004年10月参考书:(1)《数学分析习题全解指南》,陈纪修,徐惠平,周渊,金路,邱维元高等教育出版社, 上册:2005年7月,下册:2005年11月(2)《高等数学引论》(第一卷),华罗庚著科学出版社(1964)(3)《微积分学教程》,菲赫金哥尔兹编,北京大学高等数学教研室译,人民教育出版社(1954)(4)《数学分析习题集》,吉米多维奇编,李荣译高等教育出版社(1958)(5)《数学分析原理》,卢丁著,赵慈庚,蒋铎译高等教育出版社(1979)(6)《数学分析》,陈传璋等编高等教育出版社(1978)(7)《数学分析》(上、下册),欧阳光中,朱学炎,秦曾复编,上海科学技术出版社(1983)(8)《数学分析》(第一、二、三卷),秦曾复,朱学炎编,高等教育出版社(1991)(9)《数学分析新讲》(第一、二、三册),张竹生编,北京大学出版社(1990)(10)《数学分析简明教程》(上、下册),邓东皋等编高等教育出版社(1999)(11)《数学分析》(第三版,上、下册),华东师范大学数学系,高等教育出版社(2002)(12)《数学分析教程》常庚哲,史济怀编,江苏教育出版社(1998)(13)《数学分析解题指南》林源渠,方企勤编,北京大学出版社(2003)(14)《数学分析中的典型问题与方法》裴礼文编,高等教育出版社(1993)复旦大学数学分析全套视频教程全程录像,asf播放格式,国家级精品课程,三学期视频全程教师简介:陈纪修-基本信息博士生导师教授姓名:陈纪修任教专业:理学-数学类在职情况:在性别:男所在院系:数学科学学院陈纪修-本人简介姓名:陈纪修性别:男学位:博士职称:教授(博士生导师)高校教龄22年,曾获2001年上海市教学成果一等奖、获2001年国家级教学成果二等奖、获2002年全国普通高等学校优秀教材一等奖、2002年获政府特殊津贴;获宝钢教育奖(优秀教师奖);被评为“九五”国家基础科学人才培养基金实施和基地建设先进工作者。
第16章Fourier级数一、判断题存在实数,,使得.()[华东师范大学2009研]【答案】对【解析】可选取周期为的连续可微函数,且当时,;时,,取,,为的Fourier系数,则有,.结论得证.二、解答题1.将函数展开为余弦级数.[华中科技大学2008研]解:对作偶式周期延拓,则的傅里叶系数为:,,即,(),所以.2.(1)试讨论级数关于0≤x≤1是否一致收敛;(2)设函数f的周期为2π,且,试利用f的Fourier展开计算的和数.[复旦大学研]解:(1),取,则故关于0≤x≤1不一致收敛.(2)Fourier系数由于f(x)在(0,2π)上连续,由收敛定理知对,有在端点x=0和x=2π处,其傅里叶级数收敛于令x=2π,有故3.把函数展开成Fourier(傅立叶)级数.[中山大学研]解:将f(x)延拓成以2π为周期的按段光滑函数.故f(x)的Fourier级数为由收敛定理知它收敛于4.设在上黎曼可积,证明:的傅里叶展开式有相同系数的充要条件是[北京大学2007研]证明:此处只需证明的情况(对于一般的情况只是区间的平移和拉伸).都为0,,5.在[0,π]上展开f(x)=x+cosx为余弦级数.[华中科技大学研]解:将f(x)= x+cosx延拓为[-π,π]上的偶函数.则由收敛定理,对在点x=π处,其傅里叶级数收敛于6.设f(x)为以为周期且在[-π,π]上可积的函数,和为f(x)的傅里叶系数.(1)试求f(x+h)的傅里叶系数,(其中h为常数);(2)令,求函数F(x)的傅里叶系数,并利用所得结果证明巴塞瓦(Parseval)等式:[哈尔滨工业大学研]解:(1)设f(x+h)的傅里叶系数为和即同理(2)设F(x)的傅里叶系数为,易知F(x)是以2π为周期的函数.因为f(x)连续,所以由含参变量积分性质知,F(x)是连续函数,又故F(x)是[-π,π]上的偶函数,从而F(x)的傅里叶系数另外,根据含参变量积分的积分顺序可交换定理,令x+t =u可得由F(x)的连续性和收敛定理得或取x=0,则得Parseval等式7.将函数展成级数,并求的和.[苏州大学2005研]解:根据题意,f(x)在上是奇函数因此。
第11章Euclid空间上的极限和连续
一、判断题
1.若f(x,y)在D内对x和y都是连续的,则f(x,y)对(x,y)∈D为二元连续函数.[重庆大学研]
【答案】错
【解析】举反例:,很明显
但是不存在,如果选取路径y=kx趋于0,有
不唯一.
二、填空题
(1)函数的定义域是______,它是______区域;
(2)函数的定义域是______;
(3)函数的定义域是______;
(4)二元函数的定义域是______;
(5)函数的定义域是______.[西安交通大学研]
【答案】
(1)
(2)
(3)椭圆与抛物线所围的区域;
(4)
(5)
三、解答题
1.设f(x)为定义在上的连续函数,α是任意实数,有
证明:E是开集,F是闭集.[江苏大学2006研]
证明:对任意的,有.因为f(x)在上连续,所以由连续函数的局部保号性知,存在的一个邻域使得当
时有,从而,故E是开集.设为F 的任意一个聚点,则存在F中的点列使得.由于f(x)在
上连续,所以,又,从而,即
,故F是闭集.
2.求.[南京大学研、厦门大学研、山东科技大学研]
解:方法一由于
令,有
所以
方法二由于,,所以
,故有
3.设f(x,y)在[a,b]×[c,d]上连续,证明:在[c,d]上连续.[南京理工大学研、华东师范大学研]
证明:反证法.假设g(y)在某点处不连续,则存在及点列,使得
因为f(x,y)在[a,b]×[c,d]上连续,故在[a,b]×[c,d]上一致连续.于是对,存在δ>0,当
时恒有.特别当时
,即.固定y,让x在[a,b]上变化,取最大值,可得
即时,.因为,所以对δ>0,存在N >0,当n>N时有
,从而有,这与一开始得到的不等式矛盾,结论得证.
4.设,为有界闭集,试证:开集W、V,使得A
证明:A、B为有界闭集.[四川大学研]
令
显然
W、V为开集.
5.设
试讨论下面三种极限:
[南京工学院研]
解:由于在y=0和x=0的函数极限不存在,故在(0,0)点的两个累次极限
都不存在.
6.设f(x,y是区域D:|x|≤1,|y|≤1上的有界k次齐次函数(k≥1),问极限
是否存在?若存在,试求其值.[南京大学研]
解:令x=rcosθ,y=rsinθ.由于f(x,y)是区域D上的有界k次齐次函数
7.设二元函数f(x,y)在正方形区域[0,1]×[0,1]上连续.记J=[0,1].
(1)试比较的大小并证明之;
(2)给出并证明使等式成立的(你认为最好的)充分条件.[浙江大学研]
解:(1),有
上式对于任意的x都成立,则
由y的任意性可知
(2)若,使
下面证明上面条件为充分条件
显然
8.设为n维欧氏空间,A是的非空子集,定义x到A的距离为
证明:上的一致连续函数.[南京大学研] 证明:有
对使
故对时,
即上的一致连续函数.
9.[暨南大学2013研] 解:设,则。