东南大学高等数学B期末考试试卷A参考答案及评分标准
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08-09-3高数B期末试卷(A)参考答案及评分标准
09.6.8
一.填空题(本题共9小题,每小题4分,满分36分)
1.曲面2cos()e4xzxxyyz在点(0,1,2)处的法线方程是1222xyz;
2.设22223uxyz,则梯度(1,2,0)14,,033ugrad;
3.已知2,1,2,1,3,2AB,则A在B方向的投影5()14BA;
4.设闭曲线:1Cxy,取逆时针方向,则曲线积分2ddCyxxy的值是2;
5.设函数(,)Fxy具有一阶连续偏导数,则曲线积分(,)(dd)ABFxyyxxy与路径无关的充分必要
条件是xyxFyF;
6.二重积分2221ecosddxxyyxyxy的值是0;
7.设S为球面:2222xyzR,则曲面积分222dSxyzS的值是44R;
8.设C是折线11(02)yxx,则曲线积分dCys的值是2;
9.取21lnnann(注:答案不唯一),可使得级数2nna收敛,且级数2lnnnan发散.
二.计算下列各题(本题共4小题,满分30分)
10.(本小题满分7分)设((),)zfxyxy,其中f具有连续的二阶偏导数,具有连续导数,
计算2,zzxxy.
解12zffx,(3分)21111222()zfxfxffxy(4分)
11.(本小题满分7分)计算2(1)ddDxxyxy,其中22(,)1,0Dxyxyx.
解21230013(1)dd0dd224Dxxyxy(1+1+3+2分)
12.(本小题满分8分)计算二次积分11213021dedxxyxyy.
解,1111111211133200222111deddede1de2xxxyyyyxyyxyyyy(3+2+3分)
13.(本小题满分8分)求密度均匀分布的立体
的质心坐标.
解0xy(1分)22cos3400122cos2400125dsincosdd252421812dsindd3rrzrr
(1+1+2+2+1分)
三(14).(本题满分7分)试求过点(3,1,2)A且与z轴相交,又与直线1:23Lxyz垂直的
直线方程.
解设312xyzlmn为所求直线L的方程,(1分)由于直线L与z轴相交,所以三个向量
,,lmns
,OA及k共面,从而3120001lmn,即30lm(1),(2分)
又由于L与1L互相垂直,得11023lmn,即6320lmn(2)(2分)联立(1),(2)
解得3lm,152nm,所求直线L的方程为3126215xyz(2分)
四(15)。(本题满分7分)计算dSxSz,其中S是柱面222(0)xyaya被锥面
22
zxy
和平面2za所截下的部分.
解22212xxayzayy(2分)
2
22222001d22d2dd22yzza
a
SD
x
a
Sayyazyazzzayy
(2+2+1分)
五(16).(本题满分7分)计算ecosd5esindxxCIyxxyyy,其中C为曲线
2
2xyy
,方向沿y增大的方向.
解记2(0,0),(0,2),(,)02OADxyxyy,由Green公式得
5
5dsind1cos22AODIyyy
(2+1+3+1分)
六(17)(本题满分7分)计算222dddd()ddSIyxzyzzyzxxzxy,其
中S为222zxy被0z所截部分,取上侧.
解补一个面224:0xyz,取下侧,由S和所围成的区域记为,由Gauss公式得
2
22
0
416
ddd(2)d4433Izvxxyzzz
(3+2+1+1分)
七(18)(本题满分6分)证明不等式1(1)eyyxx,01x,0y.
证设(,)(1)yfxyyxx,(,)fxy在区域01,0xy的边界上恒为0,而在内部恒为
正,故f的最大值只能在区域内部达到,(2分)令()0yxfyxyxyx,
(1)(1ln)0yyfxxyx
,在区域01,0xy内求驻点,得(1)yxx(1)及
1eyx
(2),(2分)这表明(,)fxy在区域01,0xy内的最大值点应满足方程(1)
(2),然而在(1)(2)所确定的点上11(,)(1)eeyfxyyxxx,所以
1
(,)(1)eyfxyyxx
,01x,0y.(2分)