高等数学例题及习题(2)
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- 106 -第四章 定积分本章主要知识点● 定积分计算● 特殊类函数的定积分计算 ● 变限积分● 定积分有关的证明题 ● 广义积分敛散性 ● 定积分应用(1)面积 (2)旋转体体积一、定积分计算定积分计算主要依据牛顿—莱伯尼兹公式:设⎰+=C x F dx x f )()(,则()()()()bb a af x dx F b F a F x =-=⎰。
其主要计算方法与不定积分的计算方法是类似的,也有三个主要方法,但需要指出的是对于第Ⅱ类直接交换法,注意积分限的变化:()111()()()()()(())x t bb aa t x f x dx f t t dt ϕϕϕϕϕϕ---=='=⎰⎰。
例4.1.111)edx x ⎰解:原式=e11)ln d x ⎰=32125((ln )ln )|33ex x +=例4.2.30dx ⎰ 解:原式t x t x =+-==11222 1121t tdt t -+⎰=32 121t t dt t -+⎰=322125()|33t t -= 例4.3.⎰22sin πxdx x- 107 -解:原式=⎰-22cos 21πx xd =⎰+-2022cos 21|2cos 21ππxdx x x =20|2sin 414ππx +=4π 二、特殊类函数的定积分计算1.含绝对值函数利用函数的可拆分性质,插入使绝对值为0的点,去掉绝对值,直接积分即可。
例4.4.⎰--21|1|dx x解:原式=121 1(1)(1)x dx x dx --+-⎰⎰=212|)2(2x x -+=)121(02--+=25例4.5.⎰--++22|)1||1(|dx x x解:原式=112211(|1||1|)(|1||1|)(|1||1|)x x dx x x dx x x dx ---++-+++-+++-⎰⎰⎰=112211(11)(11)(11)x x dx x x dx x x dx ------++++-+++-⎰⎰⎰=112211222xdx dx xdx ----++⎰⎰⎰=212122|4|x x ++---=)14(4)41(-++--=102.分段函数积分例4.6.⎩⎨⎧≤+>=0,10,)(2x x x x x f ,求⎰-11)(dx x f解:原式=⎰⎰-+0110)()(dx x f dx x f =⎰⎰-++01102)1(dx x dx x =103012|31|)2(x x x ++- =31)121(+--=65- 108 -例4.7.⎩⎨⎧≤>+=1,1,12)(x x x x x f ,求⎰-+12)1(dx x f解:原式11221(1)()u x f x dx f u du =+--=+==⎰⎰1211()()f u du f u du -+⎰⎰1222111(21)0()udu u du u u -=++=++⎰⎰624=-=3.奇函数积分如果 ()f x 为定义在[],a a -的奇函数,则()0aaf x dx -≡⎰,这是一个很重要考点。
第八章 空间解析几何与向量代数(6学时)§8.1 向 量 及 其 线 性 运 算一、补充例题例1 已知向量)1,5,3(-=a ,)3,2,2(=b ,)3,1,4(--c,求c b a 432+-。
例2 在yOz 面上,求与三点)2,1,3(A 、)2,2,4(--B 和)1,5,0(C 等距离的点。
例3 已知两点)1,3,2(-A 和)0,2,1(-B ,求与方向相同的单位向量e。
例4 已知两点)2,1,1(-A 和)3,1,0(B ,计算向量的模、方向余弦和方向角。
例5 一向量的终点在点)7,1,2(-B ,它在x 轴、y 轴和z 轴上的投影依次为4,4-和7。
求这向量的起点A 的坐标。
二、练习1312-p 习题8-1 4,5,15,17§8.2 向量的数量积与向量积一、补充例题例1 已知j i a += ,k i b += ,求b a ⋅,∧),(cos b a 及a j bPr 。
例2 已知四点)1,2,2(A 、)2,1,0(B 、)1,1,1(C 、)2,3,3(D ,求AB j CDPr ,∧),(cos 。
例3 记)0,1,3(-=a,)1,2,1(-=b,求b a⨯。
例4 已知ABC ∆的三个顶点为)2,0,3(A ,)1,3,5(B ,)3,1,0(-C ,(1)求垂直于这个三角形所在平面的单位向量;(2)求ABC ∆的面积。
解 (1)因为a ⨯= 垂直于向量与,所以a是一个垂直于三角形ABC 所在平面的向量。
而)1,3,2(-=,)1,1,3(--=,所以k j i kj i a72113132++=---=⨯=。
63712222=++=a ,)7,1,2(631=a e。
所以垂直于三角形ABC 所在平面的单位向量为)7,1,2(631±。
(2)因为ABC ∆的面积S 是以AB ,AC 为邻边的平行四边形面积的一半,所以6237122121222=++===a S 。
班级 学号 姓名高等数学实验2 微分、积分一. 用MA TLAB 计算下列导数:diff 函数(1)已知2xy e =,求y '、y ''、(10)y 。
(2)已知nx y e =,求y '''。
(3)已知210x y xe-=,求y '、y ''与(8)y 。
(4)设2sin ()43x f x x x =++,求()f x '、()f x ''及()6f π''。
二.用MA TLAB 解方程。
solve 函数1.一元方程与线性方程(组)(1) 解方程 062=--x x(2)解方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+060622x y y x (3)解方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=++=++-=++012412324543213214321431x x x x x x x x x x x x x x2.非线性方程(组)(4)解非线性方程组⎩⎨⎧=+-=--0sin 3.0cos 5.00cos 3.0sin 5.0212211x x x x x x 三。
用MA TLAB 计算极值:(1)已知销售额R 是价格P 的函数,且200184R P P ⎛⎫=-⎪+⎝⎭。
当价格P 为何值时, 销售额R 有最大值,且求此最大值。
(2)已知某公司收益函数210xR xe -=,成本函数32(1085)/100C x x =++,其中x 为产(销)量,求最大收益、最低平均成本和最大利润。
四.用MATLAB 计算下列不定积分 int 函数1.ln xdx ⎰; 2。
321x x e dx -⎰; 3. 42(31)sin(21)x x x dx -++⎰; 4.(sin sin cos )ax bx cx dx ⨯⨯⎰; 5.(练习)5(4)ln(32)x x x dx --⎰; 6.(练习)4sin(25)x x e dx +⎰;五.用MATLAB 计算下列定积分 int 函数1.120(1)x xe dx x +⎰ 2。
高等数学2知识点总结和例题高等数学2课程主要包含了微积分的高级内容,如多元函数微积分、向量场、曲线积分、面积积分、常微分方程等。
本文将对这些知识点进行总结,并提供一些例题和解答,以供大家参考。
1. 多元函数微积分1.1 偏导数多元函数的偏导数定义:设函数z=f(x,y),在点(x0,y0)的邻域内,当y=y0时,f(x,y)关于x的导数存在,则称该导数为函数f(x,y)在点(x0,y0)处的偏导数,记为fx(x0,y0)。
偏导数的计算方法:对于多元函数z=f(x,y),求其在点(x0,y0)处的偏导数fx(x0,y0)时,将y视为常数,对x求一阶导数即可。
1.2 全微分全微分的定义:设函数z=f(x,y)在点(x0,y0)连续且存在偏导数,则称与∆z=f(x,y)-f(x0,y0)满足的关系式∆z=A∆x+B∆y+o(∆r),其中A=fx(x0,y0),B=fy(x0,y0),∆r=√[(∆x)^2+(∆y)^2]称作函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处的全微分。
全微分的计算方法:计算函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处的全微分时,首先求出其偏导数,然后用偏导数构造微分式,即dz=fx(x0,y0)dx+fy(x0,y0)dy。
1.3 链式法则链式法则的定义:设函数z=f(x,y)在点(x0,y0)有连续的偏导数,并且u=g(x,y)在点(u0,v0)有连续的偏导数,则复合函数z=f[g(x,y)]在点(x0,y0)具有偏导数,且有:∂z/∂x = (∂z/∂u)·(∂u/∂x) + (∂z/∂v)·(∂v/∂x)∂z/∂y = (∂z/∂u)·(∂u/∂y) + (∂z/∂v)·(∂v/∂y)其中(∂u/∂x)、(∂u/∂y)、(∂v/∂x)、(∂v/∂y)可以由u=g(x,y)的偏导数求得,而(∂z/∂u)、(∂z/∂v)可以由z=f(u,v)的偏导数求得。
高等数学(2)-兰州大学201303考试考前辅导资料3.2指数的概念和基本运算要理解指数的概念,会指数的基本运算。
下面看下例题:例1.()()0≠=x e x f x ,那么()()21x f x f ⋅为( )A.()()21x f x f + B.()21x xf + C.()()21x f x f - D.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21x x f解:)21()2()1(2121x x f e e ex f x f x x x x +==⋅=⋅+,因此答案是B 例2设()xx x f =,()22x x =ϕ,则()[]x f ϕ是( ) 解:x x x x x xx f 222)(2][)]([===ϕϕ3.3函数的极限计算设f:(a,+∞)→R 是一个一元实值函数,a ∈R.如果对于任意给定的ε>0,存在正数X ,使得对于适合不等式x>X 的一切x ,所对应的函数值f(x)都满足不等式.│f(x)-A │<ε ,则称数A 为函数f(x)当x →+∞时的极限,记作 f(x)→A(x →+∞).例y=1/x ,x →+∞时极限为y=0函数极限是高等数学最基本的概念之一,导数等概念都是在函数极限的定义上完成的。
下面看一道例题。
例 若22lim 222=--++→x x b ax x x ,让求解a 和b 的值分别是多少。
解:原式可以写成2)1)(2(lim 22=+-++→x x b ax x x则可以得出式子分子项中应该还有一项(x-2),这样分子分母可以约掉(x-2),当x 趋近于2时,可以使得式子成立。
同时分式的值是2,即分子分母同时约掉(x-2)之后,分子的值是分母的2倍,分母约掉(x-2)后变为(x+1),也就是3,因此推出分母是6.进而可以推出分子应该有一项(x+4)。
则)4)(2(2+-=++x x b ax x ,因此a=2,b= -83.4导数的概念和计算一般地,假设一元函数 y =f(x )在 x0点的附近(x0-a ,x0 +a)内有定义,当自变量的增量Δx = x -x0→0时函数增量 Δy =f (x )- f (x0)与自变量增量之比的极限存在且有限,就说函数f在x0点可导,称之为f在x0点的导数(或变化率)。
高等数学(B Ⅱ)复习例题解答第六章: 空间解析几何初步(1)向量平行和垂直的充要条件:例1 求{3,2,1}=a ,{6,4,}k =b ,若//a b ,则k = ;若⊥a b ,则k = 。
【解】//a b 32164k⇔==,故2k =;⊥a b 362410k ⇔⨯+⨯+⨯=,故26k =- 例2 求与{1,2,3}=a 及=+b i j 都垂直的单位向量。
【解】设{,,}x y z =c 与,a b 都垂直,则2300x y z x y ++=⎧⎨+=⎩ 或 33x zy z=⎧⎨=-⎩故与a 及b 都垂直的单位向量为03,1}===-c c c(2)求向量的模、方向余弦及方向角和两向量的夹角的方法:例1已知两点1}M =和2{3,0,2}M =,试求向量12M M 的模、方向余弦及方向角。
【解】由于12{34,01}{1,}M M =--=-,则 12(2M M =-=又因为1212111{1,}{,}222M M M M =-=-故方向余弦为 11cos ,cos cos 222αβγ=-=-= 方向角为 23,cos ,cos 343πππαβγ===例2 已知向量a 与b 的夹角为23π,又3,4==a b ,计算(32)(2)-⋅+a b a b 。
【解】22(32)(2)344-⋅+=-+⋅a b a b a b a b22222344cos(,)3344434cos613π=-+=⨯-⨯+⨯⨯⨯=-a b a b a b 例3 设0++=a b c ,又3,1,2===a b c ,则⋅++=a b bc ca ( ) A. 1 B. 7 C. 1- D.7- 【解】选D. 注意到()()2()++⋅++=⋅+⋅+⋅+⋅++a b c a b c a a b b c c a b bc ca(3)求平面方程的方法:例1 已知平面π与平面204570x y z --+=平行且相距6个单位,求π的方程。