高等数学期末试卷及答案
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⾼等数学下期末试题(七套附答案)⾼等数学(下)试卷⼀⼀、填空题(每空3分,共15分)(1)函数的定义域为(2)已知函数,则(3)交换积分次序,=(4)已知是连接两点的直线段,则(5)已知微分⽅程,则其通解为⼆、选择题(每空3分,共15分)(1)设直线为,平⾯为,则() A. 平⾏于 B. 在上 C.垂直于D. 与斜交(2)设是由⽅程确定,则在点处的() A.B.C. D.(3)已知是由曲⾯及平⾯所围成的闭区域,将在柱⾯坐标系下化成三次积分为() A. B. C.D.(4)已知幂级数,则其收敛半径()A.B. C.D.三、计算题(每题8分,共48分)1、求过直线:且平⾏于直线:的平⾯⽅程2、已知,求,3、设,利⽤极坐标求4、求函数的极值5、计算曲线积分,其中为摆线从点到的⼀段弧 6、求微分⽅程满⾜的特解得分阅卷⼈四.解答题(共22分)1、利⽤⾼斯公式计算,其中由圆锥⾯与上半球⾯所围成的⽴体表⾯的外侧2、(1)判别级数的敛散性,若收敛,判别是绝对收敛还是条件收敛;()(2)在求幂级数的和函数()⾼等数学(下)试卷⼆⼀.填空题(每空3分,共15分)(1)函数的定义域为;(2)已知函数,则在处的全微分;之间的⼀段弧,则;(5)已知微分⽅程,则其通解为 .⼆.选择题(每空3分,共15分)(1)设直线为,平⾯为,则与的夹⾓为();A. B. C. D.(2)设是由⽅程确定,则(); A.B.C. D.(3)微分⽅程的特解的形式为(); A.B.C. D.(4)已知是由球⾯所围成的闭区域, 将在球⾯坐标系下化成三次积分为(); A B.C.D.(5)已知幂级数,则其收敛半径().B. C.D.三.计算题(每题8分,共48分)得分阅卷⼈5、求过且与两平⾯和平⾏的直线⽅程.6、已知,求,.8、求函数的极值.得分9、利⽤格林公式计算,其中为沿上半圆周、从到的弧段.6、求微分⽅程的通解.四.解答题(共22分)1、(1)()判别级数的敛散性,若收敛,判别是绝对收敛还是条件收敛;(2)()在区间内求幂级数的和函数 .2、利⽤⾼斯公式计算,为抛物⾯的下侧⾼等数学(下)模拟试卷三⼀.填空题(每空3分,共15分)1、函数的定义域为.2、= .3、已知,在处的微分 .4、定积分 .5、求由⽅程所确定的隐函数的导数 .⼆.选择题(每空3分,共15分)1、是函数的间断点(A)可去(B)跳跃(C)⽆穷(D)振荡2、积分= .(A) (B)(C) 0 (D) 13、函数在内的单调性是。
高等数学期末试题(含答案) 高等数学检测试题一。
选择题(每题4分,共20分)1.计算 $\int_{-1}^1 xdx$,答案为(B)2.2.已知 $2x^2y=2$,求$\lim\limits_{(x,y)\to(0,0)}\frac{x^4+y^2}{x^2y}$,答案为(D)不存在。
3.计算 $\int \frac{1}{1-x}dx$,答案为(D)$-2(x+\ln|1-x|)+C$。
4.设 $f(x)$ 的导数在 $x=a$ 处连续,且 $\lim\limits_{x\to a}\frac{f'(x)}{x-a}=2$,则 $x=a$ 是 $f(x)$ 的(A)极小值点。
5.已知 $F(x)$ 的一阶导数 $F'(x)$ 在 $\mathbb{R}$ 上连续,且 $F(0)=0$,则 $\frac{d}{dx}\int_0^x F'(t)dt$ 的值为(D)$-F(x)-xF'(x)$。
二。
填空:(每题4分,共20分)1.$\iint\limits_D dxdy=1$,若 $D$ 是平面区域 $\{(x,y)|-1\leq x\leq 1,1\leq y\leq e\}$,则 $\iint\limits_D y^2x^2dxdy$ 的值为(未完成)。
2.$\lim\limits_{x\to\infty}\frac{\left(\cos\frac{\pi}{n}\right)^2+\left(\cos\frac{2\pi}{n}\right)^2+\cdots+\left(\cos\frac{(n-1)\pi}{n}\right)^2}{n\pi}$ 的值为(未完成)。
3.设由方程 $xyz=e$ 确定的隐函数为 $z=z(x,y)$,则$\frac{\partial z}{\partial x}\bigg|_{(1,1)}$ 的值为(未完成)。
4.设 $D=\{(x,y)|x^2+y^2\leq a^2\}$,若$\iint\limits_D\sqrt{a^2-x^2-y^2}dxdy=\pi$,则 $D$ 的面积为(未完成)。
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。
第二学期高等数学期末考试试卷答案一.填空题(本题满分15分,共有5道小题,每道小题3分),请将合适的答案填在空中.1.过点()121-,,P 且与直线1432-=-=+-=t z t y t x ,,,垂直的平面方程为_____________________________. 2.设()22ln y x z +=,则=∂∂==11y x xz , ________________________.3.交换累次积分的顺序()=⎰⎰12xxdyy x f dx, ______________________.4.设222lnz y x u ++=,则()=u grad div ___________________.5.设幂级数∑∞=0n nn x a 的收敛半径为1R ,幂级数∑∞=0n n n x b 的收敛半径为2R ,且+∞<<<210R R ,则幂级数()∑∞=+0n nn n x b a 的收敛半径为_____________.答案:⒈ 043=+--z y x ; ⒉ 1;⒊ ()⎰⎰1yydx y x f dy ,;⒋2221zy x ++;⒌ 1R .二.选择填空题(本题满分15分,共有5道小题,每道小题3分)。
以下每道题有四个答案,其中只有一个答案是正确的,请选出合适的答案填在空中,多选无效. 1.函数()y x f ,在点()00y x ,处连续是函数()y x f ,在该点处存在偏导数的【 】. (A ).充分条件; (B ).必要条件; (C ).充分必要条件; (D ).既不是必要,也不是充分条件.2.设D 是xOy 平面上以()11,、()11,-、()11--,为顶点的三角形区域,1D 是D 在第一象限的部分,则积分()⎰⎰+Ddxdyy x xy sin cos等于【 】.(A ).⎰⎰1sin cos 2D ydxdy x ; (B ).⎰⎰12D xydxdy ;(C ).()⎰⎰+1sin cos 4D dxdy y x xy ; (D ).0.3.下列级数中,属于条件收敛的是【 】.(A ).()()∑∞=+-111n nnn ; (B ).()∑∞=-1si n 1n nn nn π ;(C ).()∑∞=-121n nn; (D ).()∑∞=+-1131n nn .4.设函数()x f 是以π2为周期的周期函数,它在[)ππ,-上的表达式为()⎩⎨⎧<≤<≤-=ππx x xx f 000 ,再设()x f 的Fourier (傅立叶)级数的和函数为()x s ,则()=πs 【 】. (A ).2π-; (B ).π- ; (C ).0 ; (D ).π .5.设向量a 、b 、c 满足:0c b a =++,则=⨯+⨯+⨯a c c b b a【 】.(A ).0 ; (B ).c b a⨯⨯;(C ).c b ⨯; (D ).()b a⨯3. 答案: ⒈ (A ); ⒉ (C ); ⒊ (B ); ⒋ (A ); ⒌ (D ). 三.(本题满分7分)设()xy y x f z ,22-=,其中函数f 具有二阶连续的偏导数,试求xz ∂∂,yx z ∂∂∂2.解:212f y f x xz '+'=∂∂ ,()2221222112224f xyffyx xyf yx z ++-+-=∂∂∂ .四.(本题满分7分) 计算三重积分()⎰⎰⎰Ω+=dxdydzz x I ,其中Ω是由曲面22y x z +=及221y x z --=所围成的空间区域.解:作球坐标变换θϕρcos sin =x ,θϕρsin sin =y ,ϕρcos =z , 则空间区域Ω变为,104020≤≤≤≤≤≤Ω'ρπθπθ,,:,因此,()⎰⎰⎰Ω+=dxdydzz x I()⎰⎰⎰Ω+=ρϕθϕρϕρθϕρd d d s i n c o s c o s s i n 2()⎰⎰⎰+=12420s i n c o s c o s s i n ρϕρϕρθϕρϕθππd d d8π=五.(本题满分8分) 计算曲面积分()()⎰⎰∑-+++=dxdy z dzdx z y dydz xz I 322912其中∑为曲面122++=y x z ()21≤≤z ,取下侧.解:取平面21=∑z :,取上侧.则∑与1∑构成封闭曲面,取外侧.令∑与1∑所围空间区域为Ω,由Gauss 公式,得 ⎰⎰⎰⎰∑∑+∑-=11I()⎰⎰⎰⎰⎰≤+Ω--=132229y x dxdydxdydz⎰⎰⎰⎰⎰≤+--=121120222y x rdxdydz rdr d πθ2π-=六.(本题满分8分) 判别级数()()()()()∑∞=++++12222!2!!3!2!1n n n的敛散性.解: ()()()()()!2!!3!2!102222n n u n ++++=≤()()()()()!2!!!!2222n n n n n ++++≤, ()()n v n n n =⋅=!2!2而()()()()()()()!2!!12!11limlim221n n n n n n v v n nn n ⋅++⋅+=→∞+→∞()()()14122121lim3<=+++=→∞n n n n n所以,由比值判别法,知级数()()∑∑∞=∞=⋅=121!2!n n n n n n v 收敛.再由比较判别法知级数()()()()()∑∑∞=∞=++++=122221!2!!3!2!1n n nn n u 收敛.七.(本题满分8分) 选取a 与b ,使得dy yx b y x dx yx y ax 2222++--++成为某一函数()y x u ,的全微分,并求()y x u ,. 解:()22y x y ax y x P ++=,,()22y x by x y x Q ++-=, 由()()()dy y x Q dx y x P y x du ,,,+=,得xQ yP ∂∂=∂∂即有()()()()222222222222yxxb y x y x yxyy ax y x +⋅+--+=+⋅+-+解得,1=a ,0=b .所以,()()()()()⎰+--+=y x yx dyy x dx y x y x u ,,,0122⎰⎰+--=yxdy yxyx xdx 0221()⎰⎰+++⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=yyyx y x d x y x y d x 0222202211ln()x yx xy x ln ln 21arctan ln 22-++-=()xyyx a r c t a n ln 2122-+=八.(本题满分8分) 过直线⎩⎨⎧=-+=-+0272210z y x z y x 作曲面273222=-+z y x 的切平面,求此切平面的方程. 解:过已知直线作平面束方程()0272210=-++--+z y x z y x λ,即()()()0272210=-+-+++z y x λλλ,其法向量为{}λλλ--++=2210,,n.设所求切平面的切点坐标为()000z y x ,,,则有()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+-+++=-+---=+=+02722102732222610000202020000z y x z y x z y x λλλλλλ , 解得1113000-====λ,,,z y x .或1917173000-=-=-=-=λ,,,z y x .因此,所求切平面方程为027339=--+z y x ,或02717179=-+--z y x .九.(本题满分8分)求极限:()422221lim xx tu t x x eduedt ---→-⎰⎰+.解:交换积分()⎰⎰--222x tu t x du edt 中的顺序,有()()⎰⎰⎰⎰----=uu t x x tu t x dt edu du edt 022222,u t v -=,则有()⎰⎰-----=uvuu t dv edt e22所以()()4242222221lim 1lim xuu t xx xx tu t x x edt edueduedt---→---→-=-⎰⎰⎰⎰++4242002222221l i m 1l i mxx vx xxuvx ex d veed ud v e---→---→⎰⎰⎰-=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=++212lim lim 1lim424222==-⋅=-→--→-→+++⎰xx x vx xx ex dvee十.(本题满分8分)利用⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x dx d 1cos 的幂级数展开式,求级数()()∑∞=⎪⎭⎫⎝⎛--122!2121n nn n n π的和.解: 设()⎪⎭⎫⎝⎛-=x x dx d x s 1cos ,由于()()()()∑∑∞=-∞=-=--=-11202!211!211c o s n n nn nnn xxn xxx ()-∞<<∞-x因此,()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∞=-112!211c o s n n n n xdx d x x dx d x s()()∑∞=---=122!2121n n nxn n另一方面, ()21c o s s i n 1c o s x x x x x x dxd x s +--=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=所以,()()∑∞=---=+--1222!21211c o s s i n n n nxn n xx x x ()-∞<<∞-x当2π=x 时,()()∑∞=-⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎭⎫ ⎝⎛1222!21212n n nn n s ππ,所以,()()⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛--∑∞=222!2121212πππs n n n nn2221c o s s i n 2ππ=+--⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=x x x x x22212c o s 2s i n24⎪⎭⎫ ⎝⎛+--⋅=πππππ21π-=十一.(本题满分8分)已知x 、y 、z 为实数,而且32=++z y e x证明:32≤z y e x.(提示:考虑函数()()223ye y e y xf xx--=,.) 解: 设()()223ye y e y xf xx--=,,由题设32=++z y e x , 得 32≤+y e x, 即 32=+y e x为其边界.下面只需证明:()()223ye y e y xf xx--=,在区域32≤+y ex上的最大值为1.令:()()()()⎪⎩⎪⎨⎧=--='=--='0232023222y e y e y x f y e y e y x f x x y x x x ,,, 解方程组得驻点()10,,()10-,和()0,x .对于驻点()10,和()10-,,有 ()110=,f ,()110=-,f对于驻点()0,x ,()00=,x f ;在边界32=+y e x 上,()002=⋅=y e y x f x,,所以,函数()()223y e y e y x f x x --=,的最大值为1,即()()1322≤--=ye y e y xf xx,即32≤z ye x.。
大一上学期(第一学期)高数期末考试题及答案高等数学I(大一第一学期期末考试题及答案)1.当 $\alpha x$ 和 $\beta x$ 都是无穷小时,$\alpha(x)+\beta(x)$ 不一定是无穷小。
2.极限 $\lim\limits_{x\to a}\dfrac{\sin x+e^{2ax}-1}{x}$ 的值是 $2a$。
3.如果 $f(x)=\begin{cases}\dfrac{\ln(x+a)-\ln a}{x},& x\neq 0\\ \quad\quad 1,& x=0\end{cases}$ 在 $x=a$ 处连续,则$a=e^{-1}$。
4.如果 $f(x)$ 在 $x=a$ 处可导,则$f'(a)=\dfrac{1}{3}(f(a+2h)-f(a-h))$。
5.极限 $\lim\limits_{x\to a}\dfrac{\ln(x+a)-\ln a}{x}$ 的值是 $1/a$。
6.确定函数 $y(x)$,使得 $y(x)$ 的导函数为$y'(x)=\dfrac{y}{2\sin(2x)}+\dfrac{y e^{xy}}{x}-\dfrac{x}{y\ln x}$,则 $y(x)=\dfrac{1}{\ln x}$。
7.过点 $M(1,2,3)$ 且与平面 $x+2y-z=0$ 和 $2x-3y+5z=6$ 平行的直线 $l$ 的方程为 $\dfrac{x-1}{-1}=\dfrac{y-2}{-1}=\dfrac{z-3}{2}$。
8.函数 $y=2x-\ln(4x)$ 的单调递增区间为 $(-\infty,0)\cup(1,+\infty)$。
9.计算极限 $\lim\limits_{x\to 0}\dfrac{(1+x)^{-e^x}-e}{x}$,结果为 $-1/2$。
10.设 $f(x)$ 在 $[a,b]$ 上连续,则 $F(x)=\int_a^x(x-t)f(t)dt$ 的二阶导数为 $F''(x)=f(x)$。
高等数学同济版(下册)期末考试试卷(一)一、填空题(每小题3分,共计24分)1、=的定义域为D= .2、二重积分的符号为。
3、由曲线及直线,所围图形的面积用二重积分表示为,其值为.4、设曲线L的参数方程表示为则弧长元素。
5、设曲面∑为介于及间的部分的外侧,则 .6、微分方程的通解为 .7、方程的通解为。
8、级数的和为。
二、选择题(每小题2分,共计16分)1、二元函数在处可微的充分条件是()(A)在处连续;(B),在的某邻域内存在;(C)当时,是无穷小;(D)。
2、设其中具有二阶连续导数,则等于()(A); (B);(C); (D)0 。
3、设:则三重积分等于()(A)4;(B);(C);(D)。
4、球面与柱面所围成的立体体积V=()(A);(B);(C);(D)。
5、设有界闭区域D由分段光滑曲线L所围成,L取正向,函数在D上具有一阶连续偏导数,则(A); (B);(C);(D)。
6、下列说法中错误的是()(A)方程是三阶微分方程;(B)方程是一阶微分方程;(C)方程是全微分方程;(D)方程是伯努利方程。
7、已知曲线经过原点,且在原点处的切线与直线平行,而满足微分方程,则曲线的方程为()(A);(B);(C);(D)。
8、设, 则( )(A)收敛; (B)发散;(C)不一定;(D)绝对收敛。
三、求解下列问题(共计15分)1、(7分)设均为连续可微函数.,求.2、(8分)设,求。
四、求解下列问题(共计15分)。
1、计算。
(7分)2、计算,其中是由所围成的空间闭区域(8分)五、(13分)计算,其中L是面上的任一条无重点且分段光滑不经过原点的封闭曲线的逆时针方向.六、(9分)设对任意满足方程,且存在,求。
七、(8分)求级数的收敛区间.高等数学同济版(下册)期末考试试卷(二)1、设,则。
2、。
3、设,交换积分次序后,。
4、设为可微函数,且则。
5、设L为取正向的圆周,则曲线积分。
6、设,则。
7、通解为的微分方程是。
高数(大一上)期末试题及答案第一学期期末考试试卷(1)课程名称:高等数学(上)考试方式:闭卷完成时限:120分钟班级:学号:姓名:得分:一、填空(每小题3分,满分15分)1.lim (3x^2+5)/ (5x+3x^2) = 02.设 f''(-1) = A,则 lim (f'(-1+h) - f'(-1))/h = A3.曲线 y = 2e^(2t) - t 在 t = 0 处切线方程的斜率为 44.已知 f(x) 连续可导,且 f(x)。
0,f(0) = 1,f(1) = e,f(2) = e,∫f(2x)dx = 1/2ex,则 f'(0) = 1/25.已知 f(x) = (1+x^2)/(1+x),则 f'(0) = 1二、单项选择(每小题3分,满分15分)1.函数 f(x) = x*sinx,则 B 选项为正确答案,即当x → ±∞ 时有极限。
2.已知 f(x) = { e^x。
x < 1.ln x。
x ≥ 1 },则 f(x) 在 x = 1 处的导数不存在,答案为 D。
3.曲线 y = xe^(-x^2) 的拐点是 (1/e。
1/(2e)),答案为 C。
4.下列广义积分中发散的是 A 选项,即∫dx/(x^2+x+1)在区间 (-∞。
+∞) 内发散。
5.若 f(x) 与 g(x) 在 (-∞。
+∞) 内可导,且 f(x) < g(x),则必有 B 选项成立,即 f'(x) < g'(x)。
三、计算题(每小题7分,共56分)1.lim x^2(e^(2x)-e^(-x))/((1-cosx)sinx)lim x^2(e^(2x)-e^(-x))/((1-cosx)/x)*x*cosxlim x(e^(2x)-e^(-x))/(sinx/x)*cosxlim (2e^(2x)+e^(-x))/(cosx/x)应用洛必达法则)2.lim {arcsin(x+1) + arcsin(x-1) - 2arcsin(x)}/xlim {arcsin[(x+1)/√(1+(x+1)^2)] + arcsin[(x-1)/√(1+(x-1)^2)] - 2arcsin(x)/√(1+x^2)}lim {arcsin[(x+1)/√(1+(x+1)^2)] - arcsin(x/√(1+x^2)) + arcsin[(x-1)/√(1+(x-1)^2)] - arcsin(x/√(1+x^2))}lim {arcsin[(x+1)/√(1+(x+1)^2)] - arcsin(x/√(1+(x+1)^2)) + arcsin[(x-1)/√(1+(x-1)^2)] - arcsin(x/√(1+(x-1)^2))}lim {arcsin[(x+1)/√(1+(x+1)^2)] - arcsin[(x-1)/√(1+(x-1)^2)]} π/2 (应用洛必达法则)3.y = y(x) 由 x + y - 3 = 0 确定,即 y = 3 - x,因此 dy/dx = -1.4.f(x) = arctan(2x-9) - arctan(x-3) 的导数为 f'(x) = 1/[(2x-9)^2+1] - 1/[(x-3)^2+1],因此 f'(x)。
肇庆学院2023-2023学年第1学期《高等数学下》期末考试试卷(A卷)及标准答案一、选择题(共40题,每题2.5分,共100分)1.在极坐标系下,点P的极坐标为(r, θ),则P的直角坐标为()。
A. (r, θ) B. (rcosθ, rsinθ) C. (rcosθ, θ) D.(rsinθ, θ)2.函数 y = ln(x^2 + 1) 的凸区间为()。
A. (-∞,-1) B.(-1, ∞) C. (0,∞) D. (-∞,0)3.曲线 y = x^3 在点(1,1)处的切线方程为()。
A. y =3x B. y = 3x - 2 C. y = 2x + 1 D. y = x4.函数 y = x + e^x 的最小值为()。
A. -∞ B. 0 C. 1 D.无最小值5.设 y = sin(2x),则y’ = ()。
A. 2cos(2x) B. 2cos(x)C. 2sin(2x)D. 2sin(x)6.函数 y = sin(x) 在 [-π/2,π/2] 上的最小值为()。
A.-1 B. -π/2 C. 0 D. π/2……二、填空题(共10题,每题5分,共50分)1.设 A = {1, 2, 3, 4},B = {2, 3, 4, 5},则A ∪ B 的结果为 _______。
2.设f(x) = ∫(0, 2) x^2 dx,则 f(1) = _______。
3.设函数 f(x) 为偶函数,则其对称轴为 _______。
4.设函数 y = f(x) 在 x = a 处不可导,则 f(x) 在 x = a 处_______。
5.设函数 y = ln(x) + C 是函数 y = 1/x 的特解,则常数C = _______。
6.设 y = A * e^(-kx) 是函数 y = f(x) 的通解,则常数 A = _______。
7.设∫[a, b] f(x) dx = F(b) - F(a),则 f(x) = _______。
高等数学期末考试试卷(含答案)完整版本一、高等数学选择题
1.设,则.
A、正确
B、不正确
【答案】A
2.设函数,则().
A、
B、
C、
D、
【答案】C
3.设函数,则.
A、正确
B、不正确
【答案】B
二、二选择题
4.极限().
A、
B、
C、
D、
【答案】C
5.定积分.
A、正确
B、不正确
【答案】B
6.是偶函数.
A、正确
B、不正确
【答案】B
7.不定积分 ( ).A、
B、
C、
D、
【答案】C
8. ( ).
A、
B、
C、
D、
【答案】B
9.函数的图形如图示,则是函数的
( ).
A、最大值点
B、极大值点
C、极小值点也是最小值点
D、极小值点但非最小值点
【答案】C
10.不定积分 ( ).
A、
B、
C、
D、
【答案】A
11.函数的定义域为.
A、正确
B、不正确
【答案】A
12.设函数,则导数.
A、正确
B、不正确
【答案】B
13.设,则.
A、正确
B、不正确
【答案】B
14.设,则.
A、正确
B、不正确
【答案】B
15.函数的定义域为.
A、正确
B、不正确
【答案】B。
高等数学测试题一一、单项选择题(每小题4分,满分20分)1.曲面22214x y z ++=在点(1,2,3)处的切平面方程是( )A.123123x y z ---==B.23140x y z ++-=C.123213x y z ---==D.2340x y z ++-= 2.设函数(,)f u v 具有二阶连续偏导数,(,)z f xy y =,则2z x y ∂∂∂=( )A.111f xyf '''+ B.112f yf '''+ C.1211yf xyf ''''+ D.112f xyf yf '''''++ 3.设空间区域2222222212:,0;:,0,0,0x y z R z x y z R x y z Ω++≤≥Ω++≤≥≥≥,则下列等式( )成立.A.12d 4d x v x v ΩΩ=⎰⎰⎰⎰⎰⎰ B.12d 4d y v y v ΩΩ=⎰⎰⎰⎰⎰⎰C.12d 4d z v z v ΩΩ=⎰⎰⎰⎰⎰⎰ D.12d 4d xyz v xyz v ΩΩ=⎰⎰⎰⎰⎰⎰4.下列级数中,绝对收敛的级数是( )A.11(1)nn n ∞=-∑ B.2311(1)n n n ∞=-∑C.1(1)nn ∞=-∑11(1)ln(1)n n n∞=-+∑5.已知幂级数0(1)n n n a x ∞=-∑在2x =-处收敛,在4x =处发散,则幂级数0(1)n n n a x ∞=+∑的收敛域为( )A.[4,2)-B.[3,3)-C.[2,4)-D.[1,5)- 二、填空题(每小题4分,满分20分)6.通过曲线22222241x y z x y z ⎧++=⎨--=⎩且母线平行于z 轴的柱面方程为 .7.设函数2(,,)e x f x y z yz =,其中(,)z z x y =是由0x y z xyz +++=确定的隐函数,则(0,1,1)x f '-= .8.微分方程230y y y '''+-=的通解为 . 9.交换积分次序1100d (,)d xx f x y y -=⎰⎰ .10.级数1(21)nn x n ∞=+∑的收敛半径R = .三、计算题(每小题6分,满分30分)11.求函数22(,)22425f x y x xy y x y =++++-的极值.12.求曲面22z x y =+介于两平面1z =与4z =之间的部分的面积.13.求微分方程22d d yxy x y x=+满足条件e |2e x y ==的特解.14.求过点1(1,1,1)M 和2(0,1,1)M -且垂直于平面0x y z +-=的平面方程.15.求幂级数211nn n x n ∞=+∑的和函数.四、理论及其应用题(每题满分8分,共24分)16.求二阶线性非齐次微分方程2y y y x '''-+=满足条件(0)2,(0)0y y '==的特解.17.已知点A 与B 的直角坐标分别为(1,0,0)与(0,1,1).线段AB 绕z 轴旋转一周所成的旋转曲面为S .求由S 及两平面0,1z z ==所围成的立体体积.18.将函数1()f x x =展开成(3)x -的幂级数,并求10(1)3n n n ∞+=-∑的和.五、证明题(本题满分6分)19.设z 是,x y 的函数,且()(), ()()0xy xf z yg z xf z yg z ''=++≠,求证:[()][()]z zx g z y f z x y∂∂-=-∂∂.《高等数学(下)》测试题一参考答案一、1.B ;2.D ;3.C ;4.C ;5.A .二、6.22531x y -=;7.1;8.312e e x x y C C -=+;9.1100d (,)d yy f x y x -⎰⎰;10.1/2.三、11.解224, 242f f x y x y x y ∂∂=++=++∂∂,由0, 0f f x y∂∂==∂∂解得驻点(3,1)P -,又因为2, 2, 4xxxy yy f f f ''''''===,则在点(3,1)P -处,2, 2, 4A B C ===,240B AC -=-<,且20A =>,故点(3,1)P -是函数(,)f x y 的极小值点,极小值为(3,1)10f -=-.12.解2214d d D x y A x y x y ≤+≤==⎰⎰232π22111πd d 2π(14)126r r r θ==⨯+=⎰⎰. 13.解 因22(,)(),()P x y x y Q x xy =-+=均为二次齐式,故所给方程为齐次微分方程.令y xu =,则d d d d y u u x x x=+,代入方程2221d d y y x y x y x xy x⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==,得2d 1d u u u x x u ++=,即d 11d d d u x u u x x u x =⇒=.两边积分,得21ln 2u x C =+,将y u x=代回,得通解222(ln )y x x C =+.由初始条件e |2e x y ==,得1C =.故所求特解为222(ln 1)y x x =+.14.解 由题设知,所求平面的法向量n ,既垂直于已知平面的法向量0n i j k =+-,又垂直于向量122M M i k =--,故可取01211123102ijkn n M M i j k =⨯=-=-++--,由此得所求平面的点法式方程为2(1)3(1)(1)0x y z --+-+-=,即2320x y z --+=.15.解 因为211111n n nn n n n x nx x n n∞∞∞===+=+∑∑∑, 1211()1(1)nn n n x x S x nx x x x x x ∞∞==''⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭∑∑, 记211()n n S x x n∞==∑,则121111()1n n n n S x x x n x ∞∞-=='⎛⎫'=== ⎪-⎝⎭∑∑, 对上式从0到x 的积分,得201()d ln(1)1xS x x x x==---⎰,故 2211ln(1) (11)(1)n n n xx x x n x ∞=+=---<<-∑. 四、16.解 原方程对应的齐次方程为20y y y '''-+=,齐次方程的特征方程是2221(1)0r r r -+=-=,解得其特征根为121r r ==,于是齐次方程的通解为12()e x y C C x =+.由于0λ=不是特征根,故非齐次方程2y y y x '''-+=的特解形式应设为*()Y x Ax B =+,将它代入非齐次微分方程中,得1, 2A B ==.于是,非齐次微分方程的通解为12()e 2x y C C x x =+++.将初始条件(0)2,(0)0y y '==代入,得120, 1C C ==-,故所求的特解为e 2x y x x =-++.17.解 直线AB 的方程为1111x y z-==-,即⎩⎨⎧=-=.,1z y z x 过z 轴上的[0,1]中任一点z 且垂直于z 轴截旋转体所得截面是一个圆,与AB 交于点1(1,,)M z z z -.于是圆的半径为r ==,面积为2π(122)z z -+.因此,1120()2d d d d d d π(122)d π3s z V x y z z x y z z z Ω===-+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰. 18.解 因为当|3|3x -<时,有011111333(3)33313nn x x x x ∞=-⎛⎫==⋅=- ⎪-+-⎝⎭+∑ 1001(3)1(1)(1)(3)333n n n n n n n n x x ∞∞+==-=-=--∑∑ 所以,取4x =,得10(1)134n n n ∞+=-=∑.五、19.证明 在方程()()xy xf z yg z =+两边同时对x 求导数得()()()()()()z z z y f z y f z xf z yg z x x x xf z yg z ∂∂∂-''=++⇒=''∂∂∂+, ()()0xf z yg z ''+≠.同理,得()()()z x g z y xf z yg z ∂-=''∂+,将所求偏导数代入等式[()][()]z zx g z y f z x y∂∂-=-∂∂,即得恒等式.故命题得证.《高等数学(下)》测试题二一、单项选择题(每小题4分,满分20分,把答案写在括号内)1.函数(,)f x y =(0,0)处的偏导数存在情况是( ) (A)(0,0)x f '存在,(0,0)y f '存在; (B)(0,0)x f '存在,(0,0)y f '不存在; (C)(0,0)x f '不存在,(0,0)y f '存在; (D)(0,0)x f '不存在,(0,0)y f '不存在. 2.变换积分210d (,)d xx x f x y y ⎰⎰的次序为( )(A)10d (,)d y y f x y x ⎰; (B)110d (,)d y y f x y x ⎰⎰;(C)210d (,)d y y y f x y x ⎰⎰; (D)10d (,)d y y f x y x ⎰. 3.直线12:213x y zL -+==与平面:21x y z ∏--=的关系是( ) (A)互相平行,L 不在∏上; (B) L 在∏上; (C)垂直相交; (D) 相交但不垂直. 4.若级数21n n u ∞=∑与21n n v ∞=∑均收敛,则下列级数绝对收敛的是( )A .1n n u ∞=∑;B .1()n n n u v ∞=+∑;C .21(1)nnn u ∞=-∑;D .21()n n n u v ∞=+∑.5.设平面区域D 是由直线1,12x y x y +=+=及两条坐标轴所围成,记233123()d , ()d , [ln()]d DDDI x y I x y I x y σσσ=+=+=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰;则有( )(A)123I I I <<; (B) 321I I I <<; (C)132I I I <<; (D) 312I I I <<. 二、填空题(每小题4分,满分20分,把答案写在横线上)6.过点(1,2,1)-且与直线2341x t y t z t =-+⎧⎪=-⎨⎪=-⎩垂直的平面方程是 .7.微分方程20y y y '''++=的通解为 .8.已知平面24x y z m +-=是曲面222z x y =+在点(1,1,3)处的切平面,则m 的值等于 .9.级数2114nnn x ∞=∑的收敛域为 . 10.D 是由0,0x y ==与221x y +=所围成的图形在第一象限内的部分,则二重积分2d d Dx y x y =⎰⎰ .三、基本计算题(每小题6分,共30分)11.设3,y z x f xy x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,其中f 具有二阶偏导数,求,z z x y∂∂∂∂.12.已知||||1a b ==,且a 与b 的夹角π6θ=,求以2a b +和3a b +为边的平行四边形的面积.13.设Ω是由曲线22x y z=⎧⎨=⎩绕z 轴旋转一周而成的曲面与平面4z =围成的空间区域,求22()d x y z v Ω++⎰⎰⎰.14.求微分方程323e x y y y x -'''++=的通解.15.将函数1()(1)f x x x =-展开成2x -的幂级数.四、概念及其应用题(每小题8分,共24分) 16.求11, (0,0)z xy x y x y=++>>的极值.17.求曲面22z x y =+与226()z x y =-+所围立体的体积.18.求幂级数13nn n x n ∞=∑的收敛半径、收敛域及和函数.五、证明题(本题6分)19.证明y x z x y x y ϕψ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭满足方程2222220z z x y x y ∂∂-=∂∂.《高等数学(下)》测试题二参考答案一、1.B ;2.D ;3.A ;4.C ;5.B .二、6.340x y z --+=;7.12()e x y C C x -=+;8.3;9.(2,2)-;10.115. 三、11.解231223,zy y x f xy x f y f xx x ∂-⎛⎫⎡⎤''=+⋅+⋅ ⎪⎢⎥∂⎝⎭⎣⎦, 3121z x f x f y x ∂⎡⎤''=⋅+⋅⎢⎥∂⎣⎦. 12.解 由向量积的几何意义知,以2a b +和3a b +为边的平行四边形面积为(2)(3)(3)(2)(3)(2)π555sin 62S a b a b a a a b b a b ba b a b =+⨯+=⨯+⨯+⨯+⨯=⨯=⋅⋅=13.解 Ω由旋转抛物面221()2z x y =+与平面4z =围成.曲面与平面的交线为228,4.x y z ⎧+=⎨=⎩ 选用柱坐标变换cos,sin ,. x r y r z z θθ=⎧⎪=⎨⎪=⎩由题意得积分区域:02π,04,0z r θΩ≤≤≤≤≤≤,于是42π2220()d d d )d x y z v z r z r r θΩ++=+⎰⎰⎰⎰⎰22442002562πd 2π2d π.423r r z z z z ⎛=+== ⎝⎰⎰ 14.解 由特征方程2()320r r r ϕ=++=得特征根为121,2r r =-=-,所以,齐次方程的通解为212e e x x y c c --=+,又由1λ=-是特征方程的单根,于是*()e xy x ax b -=+,即2()Q x ax bx =+,代入公式2()()0()()3j j j Q x x ϕλ==∑中,得3,32a b ==-,所以*332y x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,从而,原方程的通解为2121e e 31e 2x x x y c c x x ---⎛⎫=++- ⎪⎝⎭.15.解 因为111()(1)1f x x x x x==---, 011(1)(2), |2|1112n n n x x x x ∞===---<-+-∑;100111112(2)(1)()(1), |2|2222222212n n n n n n n x x x x x x ∞∞+==--===-=--<-+-+∑∑; 故101()(1)(1)(2), |2|12n n n n f x x x ∞+==----<∑. 四、16.解 2211,z z y x x x y y ∂∂=-=-∂∂,令221010y xx y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩得驻点(1,1).因为 222232322,1,z z z x x x y y y∂∂∂===∂∂∂∂, 2222(1,1)(1,1)2, 1, 2, 1430zzA B C xy∂∂=====∆=-=-<∂∂,0A >,故有极小值,极小值为3z =.17.解 222222:36z x y D x y z x y⎧=+⇒+≤⎨=--⎩.方法一:222π62π2000d d d d d (62)d r rV v r z r r θθ-Ω===-⎰⎰⎰⎰⎰⎰240192π32π99π22r r ⎡⎛⎫=-=-= ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭.方法二:22222[6()()]d d [62]d d DDV x y x y x y r r r θ=-+-+=-⎰⎰⎰⎰2π2240019d (62)d 2π32π99π22r r r r θ⎡⎛⎫=-=-=-= ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎰.18.解 1131limlim ,3(1)33n n n n n na n R a n ++→∞→∞===+. 当3x =时,级数11n n ∞=∑发散;当3x =-时,级数1(1)n n n ∞=-∑收敛,所以,级数的收敛域为[3,3)-.令111131(),()33133n n n n n n x x f x f x n x x -∞∞=='====--∑∑,001()(0)d ln(3)|ln 3ln(3)3xxf x f x x x x-==--=---⎰3 ()lnln(1)33x xf x -∴==-. 五、19.证明 利用一阶微分形式不变性,有d d d y y y x y x x x z x y x x x y x y y y ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫''''=-+++-⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦ϕϕψϕψψ从而2223222311z y y y x x x x x y z y y x x x x y y z y x x x y x y y y z y x x y x x y y ϕϕψϕψϕψψϕψ⎛⎫∂⎛⎫⎛⎫''=-+ ⎪ ⎪ ⎪∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫∂⎛⎫''''=+ ⎪ ⎪∂⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫∂⎛⎫''=+- ⎪ ⎪ ⎪∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫∂⎛⎫''''=+ ⎪ ⎪∂⎝⎭⎝⎭于是2222220z z x y x y∂∂-=∂∂.。