高数2第二学期练习题
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高等数学(2)试题答案以及复习要点汇总一. 选择题 (每题3分,共15分)1. 设(,)f x y 具有一阶连续偏导数,若23(,)f x x x =,224(,)2x f x x x x =-,则2(,)y f x x = [ A ](A) 3x x + ; (B) 2422x x + ; (C) 25x x + ; (D) 222x x + 。
解:选A 。
23(,)f x x x = 两边对 x 求导:222(,)(,)23x y f x x f x x x x +⋅=,将 224(,)2x f x x x x =- 代入得242222(,)3y x x xf x x x -+= ,故 23(,)y f x x x x =+ 。
2.已知()()dy y x x by dx x y axy 22233sin 1cos +++-为某二元函数的全微分,则a 和b 的值分别为 [ C ](A) –2和2; (B) –3和3;(C)2和–2; (D) 3和–3;解:选C 。
x y axy yP xy x by x Q cos 236cos 22-=∂∂=+=∂∂ 2,2=-=a b3. 设∑为曲面z =2-(x 2+y 2)在xoy 平面上方的部分,则⎰⎰∑=zdS I =[ D ]()⎰⎰-+-2202220412)(r rdr r r d A πθ; ()()⎰⎰+-202220412rdr r r d B πθ; ()()⎰⎰-202202rdr r d C πθ; ()()⎰⎰+-202220412rdr r r d D πθ 。
解:选D 。
()⎰⎰+-=202220412rdr r r d I πθ 。
4. 设有直线410:30x y z L x y --+=⎧⎨+-=⎩,曲面222z x y z =-+在点(1,1,1)处的切平面∏,则直线L 与平面∏的位置关系是: [ C ](A) L ⊂∏; (B) //L ∏; (C) L ⊥∏; (D) L 与∏斜交 。
高数第二学期复习题及答案1. 求球面222x y z R ++=与x z a +=的交线在x o y 面上的投影曲线的方程.()2222x y a x R z ⎧++-=⎪⎨=⎪⎩2. 判断方程22220,24x y z z x y +-=++=所表示的几何图形.(旋转抛物面,圆锥面) 3. 判断平面:230x y z ∏+-+=与直线112:311x y z l -+-==-的位置关系.(线在面内)4. 求过点()1,1,0且与125:214x y z l ---==垂直相交的直线方程.1121x y z --⎛⎫==⎪-⎝⎭5. 求通过点(1,2,1)-且通过23:212x t L y t z t =+⎧⎪=+⎨⎪=+⎩的平面方程.()2450x y z --+=6. 求过直线0230x y z x y z ++=⎧⎨-+=⎩且平行于直线23x y z==的平面方程.()726180x y z -+=7. 判断函数1sin ,0(,)0,0x y y f x y y ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩在(0,0)点与(1,0)点的连续性.(在(0,0)点连续,在(1,0)点不连续)8. 求22(,)(0,0)1lim ()sinx y x y xy→+.()09. 求()()()2222(,)(0,0)221cos limexyx y x y xy+→-++.()010. 求(,)(0,0)lim24x y xy xy →-+.()4-11. 若00(,)0x y f x∂=∂,00(,)0x y f y∂=∂,判断(,)f x y 在点00(,)x y 的连续性和可微性.(不一定连续也不一定可微)12. 设函数(,)z f x y =在点00(,)x y 处可微,且00(,)0x f x y '=,00(,)0y f x y '=,判断函数(,)f x y 在00(,)x y 处有无极值,如果有,判断是极大值还是极小值.(可能有极值,也可能无极值)13. 设222(,)z x yf x y xy =-,其中f 具有连续偏导数,求d z .()()()3222223121222d 2d xyf x y f x y f x xf x y f x y f y ''''+++-+14. 设(),z z x y =是由e2e 2xyzz -+-=所确定,求d z .()e d d 2exyzy x x y -⎛⎫+ ⎪-⎝⎭15. 设()222,u f x y z xyz =++,其中f 具有二阶连续的偏导数,求2u x y∂∂∂.()22221112222422u xyf x z y z f xyz f zf x y ⎛⎫∂'''''''=++++ ⎪∂∂⎝⎭16. 求曲面222z x y =+在(0,1,1)-处指向下侧的单位法向量.()()0,2,1-- 17. 求曲面arctany z x=在1,1,4π⎛⎫⎪⎝⎭处指向上侧的法向量.()()1,1,2-18. 求函数()22ln u x y z=++在点()1,0,1A 处的梯度.11,0,22⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19. 求曲面2222321x y z ++=平行于平面460x y z ++=的切平面方程.()4621x y z ++=±20. 求曲线2222223472x y z x y z⎧++=⎪⎨+=⎪⎩在点()2,1,6-处的切线和法平面方程.切线:21627284x y z +--==法平面:2728420x y z +++=21. 求曲线2322y xz x x⎧=⎪⎨=+⎪⎩在点()1,2,3处的切线和法平面方程.切线:123145x y z ---==法平面:45240x y z ++-=22. 在螺旋线()2cos ,sin ,02x y z θθθθπ===≤≤上求一点,使该点处螺旋线的切线平行于平面24x z +=.(2(2,,)24π或23(2,,)24π-)23. 交换二重积分21101d (,)d x xI x f x y y --=⎰⎰的积分次序. 21101d (,)d y yy f x y x --⎛⎫⎪⎝⎭⎰⎰ 24. 交换二重积分e ln 1d (,)d x I x f x y y =⎰⎰的积分次序.()1e 0ed (,)d yy f x y x ⎰⎰25. 把220d (,)d a ax x xI x f x y y -=⎰⎰化为极坐标形式.()2cos 24d cos ,sin d a f πθπθρθρθρρ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎰⎰ 26. 把22222d ()d y y I y f x y x -=+⎰⎰化为极坐标形式. ()2sin 2200d d f πθθρρρ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎰⎰ 27. 把21110d (,)d y yI y f x y x +-=⎰⎰化为极坐标形式.()2cos 400d cos ,sin d f πθθρθρθρρ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎰⎰ 28. 求22d d Dx y x y +⎰⎰,其中区域D 为由222x y y +=及0x =所围在第一象限内的区域.169⎛⎫⎪⎝⎭29. 求()22ln 1d d Dx yx y ++⎰⎰,其中区域D为由221,0,0x y x y +≤≥≥所围成的区域.()ln 414π⎛⎫-⎪⎝⎭30. 求arctand d Dy x y x⎰⎰,其中区域D 为22224,1,,0x y x y y x y +≤+≥≤≥所围成的区域.2364π⎛⎫⎪⎝⎭31. 求224d d Dx y x y --⎰⎰,其中区域D 为以222x y x +=为边界的上半圆域.41639π⎛⎫-⎪⎝⎭32. 求2d d Dx y x y ⎰⎰,其中区域D 为1,,2xy y x x ===所围成的区域.118⎛⎫⎪⎝⎭33. 求22d d Dxx y y ⎰⎰,其中区域D 为2,x y x ==及双曲线1xy =所围成的区域.94⎛⎫⎪⎝⎭34. 设积分区域:Ω2222(0)x y z az a ++≤>,把三重积分22()d x y v Ω+⎰⎰⎰化为球面坐标下的三次积分. 22cos 432000d d sin d a r r ππϕθϕϕ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰35. 设有一物体,占有空间闭区域Ω是由圆柱面22y x x =-及平面0,0y z ==和1z =围成的,在点(,,)x y z 处的密度为22(,,)x y z z x y ρ=+,计算该物体的质量. 89⎛⎫⎪⎝⎭36. 设有一物体,占有空间闭区域Ω是以221z x y =--及0z =围成的,在点(,,)x y z 处的密度222(,,)x y z x y z ρ=++,计算该物体的质量. 2π⎛⎫ ⎪⎝⎭37. 利用三重积分计算由曲面221()2z x y =+与平面0z =和2z =所围成的介于两平面之间的立体的体积. ()4π38. 设222:1,0,0,0x y z x y z Ω++≤≥≥≥,求4d v Ω⎰⎰⎰.23π⎛⎫⎪⎝⎭39. 设L 为椭圆2212yx +=,其周长为a ,求22(2)d Lx y s +⎰ .()2a40. 设空间曲线22222:x y z x y⎧+=⎪Γ⎨=+⎪⎩,求22e d x ys +Γ⎰ .()22eπ41. 求d xyz s Γ⎰ ,其中Γ是点()1,0,2A 与()2,3,1B 之间的直线段.13114⎛⎫⎪⎝⎭42. 求()2d d 2L xxy x x y ++⎰其中L 沿222x y R +=顺时针从()0,A R 到(),0B R .22R ⎛⎫⎪⎝⎭43. 求()()esin d e cos d xxLy my x y my y -+-⎰其中L 为22x y ax +=从点(),0A a 到()0,0O 的上半圆弧,m 为常数.28m a π⎛⎫⎪⎝⎭44. 求()()22d sin d Lxy x x y y --+⎰其中L 是22y x x =-由点()0,0到()1,1的一段弧.sin 2746⎛⎫-⎪⎝⎭45. 设2222:x y z a ∑++=,求2d S ∑⎰⎰.()28a π46. 求(e cos 5)d (e sin 5)d x xCy y x y y --+-⎰,其中C 为222x y x +=自(2,0)A 到(0,0)O 的一段弧. 25(e 1)2π⎛⎫+- ⎪⎝⎭47. 计算22d d d d d d x y z xy z x y x y ∑++⎰⎰,其中∑为抛物面22z x y =+被4z =所截下部分的下侧. ()4π-48. 计算()d d ()d d ()d d y z y z z x z xx y x y ∑-+-+-⎰⎰,其中∑为圆锥面22z x y=+被1z =所截下部分的下侧.()049. 计算22222()d d I x y z x y x y ∑=+++⎰⎰,∑为下半球面221z x y=---的下侧.23π⎛⎫- ⎪⎝⎭50. 设级数21nn u ∞=∑和21nn v ∞=∑均收敛,判断以下结论是否成立(()21n n n u v ∞=+∑收敛成立 )1n n u ∞=∑收敛;1n n n u v ∞=∑条件收敛;()21n n n u v ∞=+∑收敛; ()211nn n u ∞=-∑条件收敛.51. 判别下列级数的收敛性,若收敛,是绝对收敛还是条件收敛.21(1)sin ln(1)nn n ∞=⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦∑(条件收敛),11(1)1ln n n n n n-∞=-+∑(绝对收敛),31arctan n n n ∞=∑(绝对收敛),()111n n n n ∞=+-∑(发散),()()12111n n n n ∞-=-+∑(条件收敛),()()111ln 1n n n -∞=-+∑(条件收敛). 52. 判断1!nn n n∞=∑的敛散性.(收敛)53. 判断1!21nn n ∞=+∑的敛散性.(发散)54. 判断13!nnn nn ∞=∑的敛散性.(收敛)55. 求幂级数2321(1)2nn nn xn∞-=-∑的收敛域. ()2,2⎡⎤-⎣⎦56. 求幂级数21212n nn n x∞=-∑的收敛域. ()(2,2)-57. 求幂级数()112(1)nn n x n∞-=+-∑的收敛域.(]()3,1--58. 求幂级数()21211nnn x n ∞=-+∑的收敛域.13,22⎛⎫⎡⎤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭59. 微分方程323e x y y y x -'''++=的特解形式为________.()e ()x x Ax B -+ 60. 微分方程369(1)e x y y y x '''-+=+的特解形式为________.()23e ()x x Ax B + 61. 微分方程244e x y y y x '''-+=的特解形式为________.()()22e x Ax B x +62. 求以12e (cos 2sin 2)xy C x C x =+为通解的二阶常系数齐次线性微分方程.()250y y y '''-+=63. 已知二阶常系数齐次线性微分方程的两个特解为212e ,e x xy y -==,求其方程.()20y y y '''+-=64. 已知二阶常系数齐次线性微分方程的两个特解为12e ,e x xy y x ==,求其方程.()20y y y '''-+=65. 求以12e xy C C =+为通解的二阶常系数齐次线性微分方程.()0y y '''-=66. 已知123,,y y y 是某二阶非齐次线性微分方程的三个解,且2131y y y y -≠-常数,则方程的通解为________.()()()1212311C y y C y y y -+-+ 67. 求微分方程2d 1d 0xy x x y +-=满足初始条件1e x y ==的特解.()211e xy +-=68. 求解2110x y y x x y =⎧'=-+⎪⎨⎪=⎩.ln x y x ⎛⎫= ⎪⎝⎭69. 求解32cos xy y x x '-=.()()2sin y x x C =+70. 求解004306,10x x y y y y y =='''-+=⎧⎪⎨'==⎪⎩.()32e 4e x x y =+1.求过直线1123:11x y z L ---==-且平行于直线221:211x y z L +-==的平面方程.解:直线1L 上的一点(1,2,3)A ,方向向量1(1,0,1)s =-,2L 的方向向量2(2,1,1)s = 从而所求平面的法向量121013211ijkn s s i j k =⨯=-=-+∴所求平面的方程为:(1)3(2)(3)0x y z ---+-=即320x y z -++=2.设()22,,z f xy x y=+其中f具有二阶连续偏导数,求2z x y∂∂∂.解:121222z f y f x yf xf x∂''''=⋅+⋅=+∂()()2111122122222z z f y f x f y x f x f y x yy x ∂∂∂⎛⎫'''''''''==+⋅+⋅+⋅+⋅ ⎪∂∂∂∂⎝⎭()221112122224f xyf x y f xyf '''''''=++++ 3.求曲线e cos ,e sin ,e t t t x t y t z ===在0t =时的法平面与切线方程. 解:()e (cos sin ),()e (sin cos ),()e t t t x t t t y t t t z t '''=-=+= ∴在0t =处的切向量为:()(0),(0),(0)(1,1,1)T x y z '''==又 0t =时对应曲线上的点(1,0,1),∴切线方程:101111x y z ---==,法平面方程:1010x y z -+-+-=,即20x y z ++-= 4.计算22()d d ,Dx y x y +⎰⎰其中 22:24,02D x x y x x -≤≤-≤≤.解::0,2cos 22D πθθρ≤≤≤≤22223202cos ()d d d d d d DDx y x y πθρρρθθρρ+=⋅=⎰⎰⎰⎰⎰⎰()42041cos d πθθ=-⎰20312+2cos2+cos 4d 22ππθθθ⎛⎫=-⎪⎝⎭⎰20312+sin2+sin 4)28ππθθθ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦54π=5.计算()22d ,x y v Ω+⎰⎰⎰其中Ω是由曲面222x y z +=与平面2z =所围成的空间闭区域.解:2:02,02,22z ρθπρΩ≤≤≤≤≤≤,则()223d d d d x y v z ρθρΩΩ+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰222232d d d z πρθρρ=⎰⎰⎰2246230162(2)d 222123ρρρππρρπ⎡⎤=-=-=⎢⎥⎣⎦⎰6.计算22()d (sin )d ,LI x y x x y y =--+⎰其中L 是圆周22y x x =-由点(0,0)到 (1,1)的一段弧.解:22,sin P x y Q x y =-=--,则1P Q yx∂∂=-=∂∂ ∴曲线积分与路径无关取折线:0,:01;:1,:01OB y x BA x y =→=→∴OBBAI =+⎰⎰1122d (1sin )d x x y y =+--⎰⎰131sin 2324⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭71sin 264=-+7.计算()()()222d d d d d d ,y z y z z x z x x y x y ∑-+-+-⎰⎰其中∑为锥面22(0)z x y z h =+≤≤的外侧.解:补*222:()z h x y h ∑=+≤取上侧,则2P y z =-,2Q z x =-,2R x y =-, 0P Q R xyz∂∂∂===∂∂∂由Gauss 公式得,*0d 0v Ω∑+∑==⎰⎰⎰⎰⎰**22()d d ()d d xyD x y x y x y x y ∑∑=-=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰2224d (cos sin )d 4h h ππθρθρθρρ=-=⎰⎰故**44044h h ππ∑∑+∑∑=-=-=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰8.判定级数12ln 2n nn n ∞=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑的敛散性. 解:0lim2n n n→∞= n ∴→∞时,ln 122n n n n ⎛⎫+ ⎪⎝⎭∴由比较审敛法知:1ln 12n n n ∞=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑与12n n n ∞=∑有相同的敛散性.下面只要判定12nn n ∞=∑的敛散性1121lim 122nn n n n +→∞+⋅=< ,故由比值法,知12n n n∞=∑收敛 ∴12ln 2n n n n ∞=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑收敛 9.求幂级数12121(1)n nn n xn∞-=+-∑的收敛域.解:()2121121211nn nn n n n xxnn∞∞-==++-=∑∑,令221nn n u xn+=,则22212(23)limlim1(21)n n nn n nn xu n x u n n x++→∞→∞+=⋅=++当21x <,即1x <时,2121nn n xn∞=+∑收敛,21x>,即1x >时,2121nn n xn∞=+∑发散,当1x =时,121n n n∞=+∑发散;1x =-时,121n n n∞=+∑发散, ∴原级数的收敛域:()1,1-10.求微分方程cos d cot 5ed xy y x x+=的通解.解: 对应的齐次线性方程:d cot 0d y y x x+=,即1cos d d sin x y x yx=-两端积分,得ln ln(sin )ln y x C =-+ sin Cy x∴=用常数变易法,设原方程的通解为:()sin C x y x=代入原方程,得cos 2()sin ()cos ()cos 5e sin sin x C x x C x x C x x x x'-+=cos ()5sin e xC x x '∴= 从而cos ()5e xC x C =-+∴原方程的通解:cos 5esin xCy x-+=1.求直线⎩⎨⎧=---=+-0923042:z y x z y x l 在平面14:=+-∏z y x 上的投影直线的方程.解:过直线l 的平面束()092342=---++-z y x z y x λ即()()()0921432=--++-+λλλλz y x ,又l 的投影直线与l 确定的平面与平面∏垂直()()01,1,421,4,32=-⋅---+∴λλλ 即01311=+λ,解得1113-=λ所以投影直线⎩⎨⎧=+-=--+140117373117z y x z y x 。
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。
高等数学第二学期试题一.(20分)计算下列各题: 1. 1. Z = yx 3, 求Z X , Z Y2. 2. U = x y 2 z 3, 求U x , U y , U z 3. 3. U =()222z y x e++, 求 dU4.4. Z = f (x siny , x), 求Z x , Z x x.二.(10分)1.已知曲线Γ:⎪⎩⎪⎨⎧===32t z t y t x 在(-1,1,-1)处的切线及法平面方程。
2.求球面x 2 + y 2 + z 2 = 56在M 0 (2,4,6) 的切平面及法线方程。
三.(6分)求Z= x 2 – xy + y 2 + 9x - 6y +20的极值 四.(20分)计算下列各题:1.⎰⎰+Ddxdy y x )6(,D : y = x ,y = 5x ,y = 1围成区域。
2. 积分换序 :将下积分化为先对X 后对Y 的积分。
()⎰⎰⎰⎰+21212121),(,xxdyy x f dx dy y x fdx3.()⎰⎰+-Dy x dxdye 22, D :222,0,0a y x y x ≤+≥≥4.计算⎰⎰⎰ΩdV z Ω:由曲面:z 2=x 2+y 2, x 2+y 2+z 2=2 (z ≥0)五.(24分)计算曲线积分:1.⎰Lxds , L :为由直线y = x 及抛物线y = x 2所围区域边界。
2.⎰-Lxdy ydx , L :为圆周x=Rsint, y=Rcost 上对应t 从0到2π的一段弧.3.利用格林公式计算曲线积分⎰-+++-Ldy x y dx y x )635()42(,L 为三顶点分别为 (0,0)、(3,0) 和 (3,2) 的三角形正向边界。
六.(10分)计算曲面积分:1.I=⎰⎰∑+ds y x )(22,∑:x 2+y 2-z 2=0, 0≤z≤12.⎰⎰∑xzdxdy, ∑:x+y+z=1, 侧向如图:七.(10分)求解各题:1.()()()⎰---++1,20,122)(ydy xdx y x2. 验证(sin y-y sin x+x)dx+(cos x+x cos y+y)dy 是某函数u(x,y)的全微分,并求出该函数u(x,y).解答 一.(20分)计算下列各题: 5. 1. Z =y x 3, 求Z X , Z YZ x =3yx y-1 Z y =3X ylnX6. 2. U = x y 2 z 3, 求U x , U y , U zU x =y 2z 3 U y =2xyz 3 U z =3xy 2z 27. 3. U =()222z y xe ++, 求 du8. 4. Z = f (x siny , x), 求Z x , Z x x.二.(10分)1.已知曲空曲线Γ:⎪⎩⎪⎨⎧===32t z t y tx 在(-1,1,-1)处的切线及法平面方程。
高等数学练习题二一、填空题:1•设z=f(x.y),其中/具有连续的二阶偏导数,则2-将二次积分 I = j (V2 dy^ /(x, y)dx + j\〉/(x, y)dx 变为423•设幕级数在"0处收敛,而在“2处发散,则幕级数w=0岸的收敛域为[-1,1).;?=04.函数/(兀)= —关于兀的幕级数展开式为x + 无一25・微分方程dx- (xcos )' + sin 2y)dy = 0满足y(-2) = 0的特解为x = -2(1 4-sin y)・二、单项选择题:请将正确结果的字母写在括号内。
6・函数z = /(x,y)在点(心,沟)处两个偏导数(兀o ,)b ),/;(勺‘沟)存在是f^y)在该点可微分的【B ](A)充分条件(B)必要条件极坐标系下的二次积分后可得心加&加(厂COS& 4,rsin 0)rdrOOZ /?=0(-1严。
舁+132zdxd y(C)充分必要条件(D)既非充分也非必要条件7•设厶是曲线>' = -71^7上点A(l,0)与点3(0,-1)间的一段弧,则曲线积分[/(x, y)ds =(A) J ;;f (cos&,sin 0)d0T(C) Jo 2/ (cos 0,sin &)d& 8.下列级数中条件收敛的是oo(C) zn=l 9.曲面2” + y2 + 3z2 = 6在点(1,1,_1)处的切平面方程为(D) x+ y-3z = 610.微分方程嘤-3字+ 2尸(兀+1)0的一个特解可设为【D ]ax" dx(A) Axe 2x(B) (Ax-\-B)e 2x(C) Ax 2e 2x(D) (Ax+B)xe-X三、计算下列各题:11・求原点到曲面z 2 =xy-^x-y-^4的最短距离。
【解】设点M (兀,y,z)为曲面 z 2=xy + x- y + 4上任一点,则该点与原 点距离的平方和为:f(x,y\z) = d 2=x 2 + y 2 + z 2只要求距离的平方和最小即可,约束条件: xy + x-y + 4-z 2=0 设 F(x,y,z) = x 2+ y 2+z 2+2(小 + 兀一 y + 4-z?)⑻Jl 一兀$ 側(D) J jd&J ;/(厂cos0,厂sin&)厂d 厂(A ) £(-ir//=! n n+\(—1)"(A) x + 2y-3z = 6(B) x + 4y-3z = 6(D ) £(-irn=]xy + x-y^A-z 1=0故,原点到曲面 z 2 =xj + x-y + 4的最短距离为:V3 ■原式訂MM ::;牛2血M几兀(、(7、=—(4cos 2(p-sec 2^jsin (pd(p = — --2^213.计算曲面积分 / = JJ 2xz 2dydz + y(z? +1)dz</r + (9-z 3)dxdy ,其中工是曲面z = x 2 + r+i 被平面*2所截下部分的下侧。
高数二试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 函数f(x)=x^3-3x+1的导数f'(x)为()。
A. 3x^2-3B. x^3-3C. 3x^2-3xD. 3x^2-3x+1答案:A2. 曲线y=x^2+2x+1在点(1,4)处的切线斜率为()。
A. 2B. 4C. 6D. 8答案:B3. 函数f(x)=e^x的不定积分为()。
A. e^x+CB. xe^x+CC. \frac{1}{2}e^x+CD. \frac{1}{2}xe^x+C答案:A4. 极限lim(x→0) \frac{sin(x)}{x}的值为()。
A. 0B. 1C. 2D. -1答案:B5. 函数f(x)=ln(x)的定义域为()。
A. (-∞,0)B. (0,+∞)C. (-∞,+∞)D. [0,+∞)答案:B二、填空题(每题4分,共20分)6. 函数f(x)=x^2-4x+3的极小值点为______。
答案:27. 函数f(x)=x^3-3x+1的二阶导数为______。
答案:6x8. 函数f(x)=e^x的二阶导数为______。
答案:e^x9. 函数f(x)=x^2+2x+1的不定积分为______。
答案:\frac{1}{3}x^3+x^2+x+C10. 函数f(x)=ln(x)的二阶导数为______。
答案:-\frac{1}{x^2}三、计算题(每题10分,共30分)11. 求函数f(x)=x^3-3x^2+2x的一阶导数和二阶导数。
答案:f'(x)=3x^2-6x+2f''(x)=6x-612. 求极限lim(x→∞) \frac{x^2-1}{x^2+1}。
答案:lim(x→∞) \frac{x^2-1}{x^2+1} = 113. 求定积分∫(0,1) x^2 dx。
答案:∫(0,1) x^2 dx = \frac{1}{3}x^3 | (0,1) = \frac{1}{3}四、应用题(每题15分,共30分)14. 某工厂生产一种产品,其成本函数为C(x)=0.01x^2+0.5x+100,其中x为生产量。
高数二考试试卷及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 函数f(x)=x^2在x=0处的导数是:A. 0B. 1C. 2D. 0答案:B2. 曲线y=e^x在x=0处的切线斜率是:A. 1B. eC. e^0D. 0答案:A3. 以下哪个函数是偶函数:A. y=x^3B. y=x^2C. y=x^2-1D. y=x+1答案:B4. 极限lim(x→0) (sin(x)/x)的值是:A. 1B. 0C. -1D. 25. 以下哪个积分是发散的:A. ∫(1/x)dx 从1到∞B. ∫(x^2)dx 从0到1C. ∫(e^x)dx 从-∞到0D. ∫(x)dx 从0到1答案:A6. 函数y=ln(x)的不定积分是:A. x*ln(x)+1B. x*ln(x)-xC. x*ln(x)D. x^2/2答案:C7. 以下哪个级数是收敛的:A. 1+1/2+1/4+...B. 1-1/2+1/3-1/4+...C. 1+2+3+...D. 1/2+1/4+1/8+...答案:D8. 函数y=x^3-3x^2+2x的极值点是:A. x=1B. x=2C. x=0D. x=1和x=2答案:D9. 以下哪个函数是周期函数:B. y=ln(x)C. y=sin(x)D. y=x^2答案:C10. 以下哪个是二阶导数:A. d^2y/dx^2B. dy/dxC. ∫dyD. ∫d^2y答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 函数f(x)=x^3的二阶导数是________。
答案:6x2. 曲线y=x^2在点(1,1)处的切线方程是________。
答案:y-1=2(x-1)3. 极限lim(x→∞) (x^2-3x+2)/(x^3+1)的值是________。
答案:04. 函数y=sin(x)的不定积分是________。
答案:-cos(x)+C5. 曲线y=e^x与y=ln(x)的交点个数是________。
下册各章习题答案 第七章第八章习题8.11. (1) 1; (2) 0; (3) 41-; (4) e ; (5) 2; (6) 0. 2.)(2122y x xy +≤习题8.2 1. (1)323y y x x z -=∂∂,233xy x y z -=∂∂; (2) )ln(21xy x x z =∂∂,)ln(21xy y y z =∂∂;(3)y x y x y x z csc sec 1=∂∂,y x y x yx y z csc sec 12-=∂∂; (4)1-=∂∂z y z x y x u ,z y zx y u z y z ln 1-=∂∂,y x x y zu z y z ln ln =∂∂; (5)z z y x y x z x u 21)(1)(-+-=∂∂-,zz y x y x z y u 21)(1)(-+--=∂∂-,zz y x y x y x z u 2)(1)ln()(-+--=∂∂;(6))]2sin()[cos(xy xy y xu-=∂∂,)]2sin()[cos(xy xy x y u -=∂∂, .3. 4π=α.4. (1)2222812y x x z -=∂∂,2222812x y yz -=∂∂,xy y x z 162-=∂∂∂; (2)22222)(2y x xy x z +=∂∂,22222)(2y x xy y z +-=∂∂,222222)(y x x y y x z +-=∂∂∂;(3)y y x z x 222l n =∂∂,222)1(--=∂∂x y x x yz ,)ln 1(12y x y y x z x +=∂∂∂-; (4)[]22222sin cos 22x x x y x z +-=∂∂,2322cos 2x yy z =∂∂,222sin 2x x y y x z =∂∂∂.5.223231,0y y x z y x z -=∂∂∂=∂∂∂.6. ⎪⎩⎪⎨⎧+≠++=∂∂000)(222222323=当当y x y x y x y x f ;⎪⎩⎪⎨⎧+≠++=∂∂000)(222222323=当当y x y x y x x y f .习题8。
高等数学(二)05062B一、填空题(每题4分)(1)微分方程)1()1(322y x y +-='的通解____________(2)直线⎩⎨⎧=-+=-+212z y x z y x 的方向向量 (3)设),(y x z z =是由0=-xyz e z 所确定的函数,则x z ∂∂= (4)过原点P (1,2,3)且与原点与P 的连线垂直的平面方程为(5)改变积分次序⎰⎰--21222),(x x x dy y x f dx = (6)∑∞=-+1)2)1(1(n n nn 是 (收敛、发散)级数 (7)∑∞=-122)1(n n nn x 的收敛半径R= 收敛域 二、计算题(8)(10分)D xydxdy D,⎰⎰是有直线0,2,=-==y x y x y 所围成的闭区域(9)(6分)判别级数∑∞=⋅1!5n n nn n 的收敛性(10)(10分)求内接于半径为a 的球且有最大体积的长方体(11)(10分)求曲面2132222=++z y x 的平行于平面064=++z y x 的切平面方程(12)(10分)把2)4(1)(x x f -=展开成x 的幂级数,并求出收敛区间.(13)(8分)求微分方程xy x y 2sin tan '=⋅+的通解。
(14)(10分)设函数)(x φ连续,且满足⎰-+=x dt t x t x x 02)()()(φφ,求)(x φ(15)(8分)求由2,2+==x y x y 围成图形的面积,以及此图形绕x 轴旋转一周所得立体的体积高等数学(二)05062B 解答及评分标准一、填空题(每题4分)(1)])1tan[(3C x y +-= (2){}1,1,0 (3)xye yz z - (4)1432=++z y x (5)⎰⎰-+-101122),(y y dx y xf dy (6)发散 (7)2;)2,2(-二、计算题(8)解:{}y x y y y x D -≤≤≤≤=2,10),(……………….2分 ⎰⎰⎰⎰-=y y D xydx dy xydxdy 210……………….6分⎰⎰+-=⋅=-1022102)244(|2dy y y x y dy y y …….8分 31321023=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=y y ……………10分 (9)解:!5)!1(5)1(lim lim 111n n n n u u n nn n n n n n ⋅++=++∞→+∞→……………………3分 155)11(lim <=+=∞→e n nn ………………………………..4分 故原级数收敛…………………………………….6分(10)解: 建立空间直角坐标系,原点在球心设在第一卦限的长方体的顶点为),,(z y x则xyz V 8= 且满足2222a z y x =++……………..3分)(82222a z y x xyz L -+++=λ……………………5分 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++=+==+==+=)4()3(028)2(028)1(0282222a z y x z xy L y xz L x yz L zy x λλλ由)3)(2)(1(得z y x == 由)4(得a z y x 33===……8分当长方体为正方体且边长为a 332时体积最大……………10分 (11)解:设切点),,(000z y x ,则有 {}0006,4,2z y x n =………………2分 有条件得:664412000z y x ==,即0002z y x ==及2132202020=++z y x ……4分 解得:2,1000±==±=z y x …………………………………………………6分 曲面2132222=++z y x 的平行于平面064=++z y x 的切平面方程为: 2164±=++z y x ……………………………………………………10分(12)解:14)4(4141141410<⋅=-⋅=-∑∞=x x x x n n …………5分 两边求导2)4(1x -= 14)4(4112<⋅-∞=∑x x n n n ………………10分 (13)解:x x Q x x P 2sin )(,tan )(==])([)()(C dx e x Q e y dx x P dx x P +⎰⎰=⎰-…………………………4分]2sin [tan tan C dx xe e xdx xdx +⎰⎰=⎰-)cos 2(cos c x x +-=……………………………………………………8分(14)解:两边求导数,得⎰-=xdt t x x 0)(2)('φφ 及 )(2)(''x x φφ-=(1)0)( )( "=+x x φφ的特征方程为01 2=+ri r i r -==21,,则:x c x c y sin cos 21+=………………………………4分(2)观察知2)(*=x φ …………………………………………6分(3)通解为:2sin cos )(21++=x c x c x φ…………………………8分 0)0(=φ,0)0('=φ 得:0,221=-=c c即:2cos 2)(+-=x x φ……………………………………………10分(15)解:)4,2(),1,1(22-⇒⎩⎨⎧+==x y x y{}2,21|),(2+≤≤≤≤-=x y x x y x D …………2分dx x x S )2(212⎰--+=………………………………3分 =29)31221(2132=-+-x x x ………………………4分 dx x dx x V ⎰⎰---+=214212)2(ππ…………………………6分 =ππ572]51)2(31[2153=-+-x x ………………………………8分版权所有,翻版必究、本事。
高数练习题2
一、选择题
1. 微分方程0)(32=+'-''x y y y x 的阶数是( ).
A . 1
B . 2
C . 3 D. 4 2. b a ⊥的充要条件是( ). A. 0 =+b a B. b a λ=(R ∈λ) C. 0=⋅b a D. 0 =⨯b a
3. 函数),(y x f z =的在点),(00y x 处连续是函数),(y x f z =在点),(00y x 处可微分的( ).
A . 充分条件
B . 必要条件
C . 充分必要条件 D. 既非充分非必要条件
4. 二次积分⎰⎰+21
10),(x dy y x f dx 改变积分的次序后是( ). A. ⎰⎰
120),(y dx y x f dy B. ⎰⎰y dx y x f dy 031),( C. ⎰⎰-2110),(y dx y x f dy D. ⎰⎰-1232),(y dx y x f dy 5. 下列级数中收敛的是( ). A. ∑∞=11n n n B. ∑∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛+111ln n n C. ∑∞=123n n n D. 1
32n n n n ∞=⋅∑ 二、填空题
1. 微分方程02=-'xy y 的通解为 .
2. 曲线1,2,32+===t z t y t x 在点)1,0,0(处的切线方程是 .
3. 函数y e x z 2=在点)0,1(处沿向量)1,1(=α的方向的方向导数是 .
4. D
d σ=⎰⎰ , 其中}4|),{(22=+=y x y x D .
5. xOy 面上的双曲线12222=-b
y a x 绕x 轴旋转一周,所形成的双叶旋转双曲面的方程是 . 三、计算题
1. 求极限xy
xy y x 11lim
)0,0(),(+-→. 2. 求函数y x xe z y 2sin 2+=的x y z x z ∂∂∂∂∂222,. 3. 计算二重积分⎰⎰+D
dxdy y x xy )3(2,其中{}10,10|),(≤≤≤≤=y x y x D .
4. 求半径为a 的球面的面积.
5. 计算曲线积分⎰+L dy y xydx 22,其中L 为有向折线OAB 这里B A O ,,的坐标依次是)1,1(),0,1(),0,0(.
6. 计算曲面积分
zdxdy ydzdx xdydz ++⎰⎰∑,其中∑是长方体Ω的整个表面的外侧,{}c z b y a x z y x ≤≤≤≤≤≤=Ω0,0,0|),,(. 7. 求幂级数11
n n nx ∞-=∑的和函数.
8. 求球面12222=++z y x 上点)2,2,2(处的切平面方程及法线方程.
四、解答题
1. 某厂要用铁板做成一个体积为33m 的有盖长方体水箱,问当长、宽、高各取怎样的尺寸时,才能用料最省?
2. 设有一平面薄片,占有xoy 面上的闭区域D ,它在点),(y x 处的面密度为),(y x μ,这里0),(>y x μ,且
在D 上连续,求该薄片的质量M .(要求:必须是原始的思考过程和方法,不能直接给出结果.)。