08级高数II(A)(B卷答案)5

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08B1.设两平面的法向量分别是{}1111,,c b a n =,{}2221,,c b a n =,则这两平面垂直的充要条件是 (C ) (A )1212121=++c c b b a a (B )212121c c b b a a ==(C )0212121=++c c b b a a (D )1212121=++c c b b a a2.设一直线过点(3,-1,2)且平行于直线3143-==-z y x ,则该直线的方程是 ( A ) (A )321143-=+=-z y x (B )3143-==-z y x(C )23134-=-=-z y x (D )3344-==-z y x3.yoz 平面上曲线2y z =绕z 轴旋转一周生成的旋转曲面方程为 ( B ) (A )12+=y z (B )22x y z +=(C )122++=x y z (D )x y z +=24.二元函数x y z -=的定义域为 (A )(A ){}0,|),(≥≥x x y y x (B ){}01|),(>+x y x (C ){}x yy x ≥2|),( (D ){}0,0|),(≥>y x y x5.交换积分顺序: dy y x f dx x⎰⎰11),( = (B )(A )dx y x f dy y⎰⎰11),( (B )dx y x f dy y⎰⎰01),( (C )dx y x f dy y ⎰⎰110),( (D )dy y x f dx x⎰⎰110),(6.空间闭区域Ω由曲面1222=++zy x所围成,则三重积分⎰⎰⎰Ωv d 3= ( D )(A )3 (B )2π (C )34π (D )4π7.函数),(y x z z =由方程04222=-++z z y x 所确定,则yz ∂∂= (A )(A )zy -2 (B )yx -2 (C )zz -2 (D )zx-28.幂级数∑∞=15n nn n x的收敛域是 (D )(A )[5,5- (B )](5,0 (C )()5,5-(D )[)5,5-9.已知微分方程1332+=-'-''x y y y 的一个特解为31*+-=x y ,则它的通解是 ( A )(A )31231+-+-x e C e C xx (B )xxe xC x C ++221 (C )xe x C x C ++221 (D )3121+-+-x eC e C xx二、填空题(共15分 每小题3分) 1.曲面z yx=+22在点)1,1,0(处的切平面的方程是012=--z Y .2.若级数∑∞=1n nu收敛,则数列{}n u 当∞→n 时的极限是0 .3.级数∑∞=122sin n nn的敛散性是 收敛(或绝对收敛) .4.二元函数22221sin)(),(yx y xy x f ++=,当()()∞∞→,,y x 时的极限等于 1 。

5.微分方程1'=+xy y 的通解为_)2x xc y +=____________.三、解答题(共54分 每小题6分) 1.设平面过点)1,2,1(且垂直于两平面1π:02=+-z y x 2π:0=-+z y x求此平面的方程.解:设所求平面的法向量为n,则{}3,2,1111121=--=kj i n所求平面方程为 832=++z y x 2.求两个底圆半径都等于2的直交圆柱面所围成的立体的体积。

解:设两个圆柱面的方程分别为 422=+yx422=+zx (2分)由于对称性,只要算出它在第一卦限部分的体积1V ,然后再乘以8即可。

d x d y x V D⎰⎰-=214 dx dy x x⎰⎰⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-240224 316= (4分)从而所求立体的体积为312881==V V (6分)3.设vuez =,而22y x u +=,xy v =,求z d .解:)2(232y y x x e y ue x e xvv z xu uz xz xyvv++=⋅+⋅=∂∂⋅∂∂+∂∂⋅∂∂=∂∂(2分))2(223xy x y e x ue y e yv v z yu uz yz xy v v ++=⋅+⋅=∂∂⋅∂∂+∂∂⋅∂∂=∂∂ (4分) y xy x y e x y y x x ez xyxyd )2(d )2(d 2332+++++= (6分)4.计算三重积分⎰⎰⎰Ω+v y x d 22,其中Ω是曲面22yx z +=及平面1=z 所围成的区域(提示:利用柱面坐标计算).解:πθ20 ,10 ,1 :≤≤≤≤≤≤Ωr z r (2分)⎰⎰⎰Ω+v y x d 22⎰⎰⎰=11020d d d rzr r r πθ (5分)6π=(6分)5.求内接于半径为2a 的球而体积为最大的长方体的体积。

解:设长方体的长、宽、高分别为z y x 2,2,2,则题设问题归结为约束条件 0),,(2222=-++=az y xz y x ϕ下,求函数xyz V 8=(z y x ,,均大于0)的最大值。

(2分)作拉格朗日函数)(8),,,(2222a z y x xyz z y x L -+++=λλ (4分)由方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+==+==+=028028028z xy L y xz L x yz L z y X λλλ (5分)进而解得唯一可能的极值点33a z y x ===由问题的本身意义知,该点就是所求的最大值点。

故该问题的最大体积为393a V =(6分)6计算曲线积分⎰+-Ly x x y d 2d ,其中L 是由点)0,(a A 到点)0,0(O 的上半圆周222)2()2(a ya x =+-的有向弧段.解:添加有向辅助线段OA,有向辅助线段OA与有向弧段AO 围成的闭区域记为D,根据格林公式(2分)⎰⎰⎰⎰+--=+-OADLy x x y y x y x x y d 2d d d 3d 2d (4分)2223023a a ππ=-⋅= (6分)7.求幂级数111)1(-∞=-∑-n n n nx的和函数。

解: 该幂级数的收敛域为(-1,1)。

(2分) 设幂级数的和函数为)(x s ,则dx nxdx x s n n xn x111)1()(-∞=-∑⎰⎰-==∑∞=--11)1(n nn x=xx +1 )1,1(-∈x进而,2)1(1)(x x s +=, )1,1(-∈x 。

(6分)8.设∑为平面3=+z y 被柱面922=+yx所截的部分, 计算曲面积分()ds z y x ⎰⎰∑++ 。

解:积分曲面∑的方程为y z -=3,它在xoy 面上的投影为闭区域(){}9,22≤+=yxy x D xy 又2122=++y x z z (2分)所以()ds z y x ⎰⎰∑++=()dxdy y y x xyD 23⎰⎰-++ (4分)=()dxdy x xyD ⎰⎰+32=()rdr r d ⎰⎰+πθθ203cos 32 = π227(5分)9.求微分方程'1''y y +=的通解。

解法1:令u y ='则原方程变为 uu+=1'分离变量后积分得cx u +=+1ln 则,11'-=xe c y故原方程的通解为 21c x e c y x+-=四、证明题(4分)若函数),(y x f 在[]2211,b y a b x a R ≤≤≤≤上连续,()R ∈∀βα,,令[]βααβ≤≤≤≤y a x a R 21,,⎰⎰=αββαR dxdyy x f F ),(),(,证明:),(),(''βαβααβf F =证:已知),(y x f 在R 连续,()R ∈∀βα,,⎰⎰⎰⎰==βααββα21),(),(),(a a R dyy x f dx dxdy y x f F 因为⎰=βϕ2),()(a dy y x f x 在[]α,1a 连续,所以,有⎰=∂∂βαα2),(a d y y f F 又因为),(y f α在[]22,b a 上连续,所以有),(2βαβαf F =∂∂∂。