微积分期末试卷(考试必做)

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一、填空题(每小题2分,共16分)1、=+⎰-22d )cos e(4ππx x x x 2 .fxe^(x^4)dx =0.5fe^(x^4)d(x^2)=1/(4x^2)*e^(x^4)+sinx+c2、=⎰∞+12d ln x x x. 1 ∫lnx/x ² dx = (-1/x)·lnx - ∫(-1/x)·(lnx)' dx= (-1/x)·lnx + ∫1/x ² dx = (-1/x)·lnx + (-1/x) = (-1/x)(lnx + 1)3、设x y y x z +=,则函数在)1,1(处的全微分为 dx+dy . (1,1) zx=y*x^(y-1)+y^x*lny=1 zy=1∴dz=dx+dyD 是由0,1,0,e ====y x x y x 所围成区域,则⎰⎰=Dσd e^x-1 .5、当a 满足 0<=a<0.5 时,∑∞=--121)1(n a nn条件收敛.lim(-1)^n/n^(1-2a)6、幂级数∑∞=⋅-14)1(n nnn x 的收敛域为 [-3,5) .7、交换积分次序后 =⎰⎰-y yx y x f y d ),(d 10∫1/-1dx ∫x/x^2f(x,y)dy .8、微分方程1d d -=-xyx y 的通解为 y=cx-xlnx . dy/dx=y/x dy/y=dx/x lny=lnx+lnc y=cxc-y/x=-1 y/x=c+1 y=cx+x二、单项选择题(每小题3分,共15分)1、下列广义积分收敛的是( b ). (A )⎰∞+ 1d ln x x (B )⎰∞+ 12d 1x x(C )⎰∞+ 1 d 1x x (D )⎰∞+ 1 d e x x2、设f 是连续函数,积分区域01:22≥≤+y y x D 且,则⎰⎰+Dy x y x f d d )(22可化为( a ).(A )⎰10d )(r r f r π (B )⎰10d )(2r r f r π (C )⎰10d )(2r r f π (D )⎰1d )(r r f π3、设)sin(2y x z +=, 则=∂∂22xz( a ).(A ))sin(2y x +- (B ))cos(2y x +- (C ))sin(2y x + (D ))cos(2y x + Cos(x+y^2)4、极限x t x x cos 1dt)1ln(lim2sin 0-+⎰→等于( c ).(A )1(B )2 (C )4(D )8(1+t)ln(1+t)-(1+t)-15、微分方程0=+''y y 的通解是( a ). (A )x C x C y sin cos 21+= (B )x x C C y -+=e e 21 (C )x x C C y e )(21+=(D )21e C C y x +=三、计算题(一)(每小题5分,共20分)1、已知⎰+=203d )()(x x f x x f , 求)(x f .设⎰=2d )(x x f I ,两边从0到2积分,I I x x I 242d 203+=+=⎰,即4-=I ,所以 4)(3-=x x f .2、设),(y x f z =是由方程0121e 2=-++z xyz z x 确定的隐函数,求yzx z ∂∂∂∂,. 方程两边关于x 求偏导,0221)()e e (=∂∂⋅⋅+∂∂++∂∂+xz z x z xy yz x z z xx , z xy yzz x z x x +++-=∂∂⇒e e (3分)方程两边关于y 求偏导,0221)(e =∂∂⋅⋅+∂∂++∂∂y z z y z xy xz y z x ,zxy xzy z x ++-=∂∂e3、判断∑∞=+-1)11ln()1(n n n 的敛散性;若收敛,指出是绝对收敛还是条件收敛.\解: 因为 11)11ln(lim =+∞→n n n , 而∑∞=11n n发散,故原级数非绝对收敛原级数为交错级数,且)}11{ln(n+单调下降趋向于零,故原级数条件收敛.4、求微分方程 5d d tan =-y xyx的通解. 另tanx dy/dx -y=0 dy/y=dx/tanx=cotxdx lny=ln|sinx|+ln|c| y=csinx tanx dy/dx -y=5 tanx*ccosx-y=5 csinx-y=5 y=csinx-5四、计算题(二)(每小题7分,共28分) 1、求⎰++3d 1ln)1(x x x .令t x =+1,⎰=41d ln 21t t t 原式⎰=412)d(ln 41t t)d 1|ln (41412412⎰⋅-=t tt t t)|214ln 16(41412t -= 8152ln 8-=. 2、计算 ⎰⎰-=110d e d 12xy y x xI .⎰⎰-=221d 1d ey y x xy 原式⎰-=1d e22y y y102e y --=.e11-= 3、求幂级数 ∑∞=⋅13n nnn x 的收敛域及和函数.4、求微分方程 x y y y sin 1034=+'-'' 的通解. y ’=dy/dx y ”=五、应用题(每小题8分,共16分)1、设某厂生产甲、乙两种产品,其销售单价分别为10万元、9万元。

若生产x 件甲种产品和y 件乙种产品的总成本为 )33(01.032400),(22y xy x y x y x C +++++=万元。

又已知两种产品的总产量为100件,问两种产品的产量各为多少时,企业利润最大?2、经过坐标原点作曲线x y ln =的切线,该切线与曲线x y ln =及x 轴围成平面图形D.求:(1)D 的面积;(2)D 绕x 轴旋转一周所得旋转体的体积.六、证明题(5分)设)(x f 在]1,0[上可微,且⎰=210d )(2)1(x x xf f ,试证存在)1,0(∈ξ,使0)()(='+ξξξf f .杭州商学院08/09第二学期《微积分(下)》试卷(A)参考答案一、1、2 2、1 3、 d d y x + 4、1e - 5、210<≤a 6、)5,3[- 7、⎰⎰-1112d ),(d x y y x f x 8、x x Cx y ln -=二、1、B 2、A 3、A 4、C 5、A 三、1、解:1、设⎰=2d )(x x f I ,两边从0到2积分,I I x x I 242d 203+=+=⎰, 即4-=I ,所以 4)(3-=x x f .(5分)2、解:方程两边关于x 求偏导,0221)()e e (=∂∂⋅⋅+∂∂++∂∂+xz z x z xy yz x z z xx , zxy yzz x z x x +++-=∂∂⇒e e (3分)方程两边关于y 求偏导,0221)(e =∂∂⋅⋅+∂∂++∂∂y z z y z xy xz y z x ,zxy xz y z x ++-=∂∂e (5分) 3、解: 因为 11)11ln(lim =+∞→n n n ,而∑∞=11n n发散,故原级数非绝对收敛 (2分) 原级数为交错级数,且)}11{ln(n+单调下降趋向于零,故原级数条件收敛.(5分).4、解法1 分离变量并两边积分,得 ⎰⎰=+x x y y d cot d 51(2分)||ln |sin |ln |5|ln C x y +=+ (4分)故原方程的通解为x C y sin 5=+ (5分)解法2 原方程写为x y x xycot 5cot d d =-,是一阶线性微分方程,其通解为 )d e cot 5(e d cot d cot C x x y xx y x +⎰⎰=⎰-)d e cot 5(e sin ln sin ln C x x x x +=⎰- )d sin 1cot 5(sin C x xx x +⋅=⎰)sin 5(sin C x x +-=5sin -=x C (5分) 四、1、解:令t x =+1,⎰=41d ln 21t t t 原式⎰=412)d(ln 41t t )d 1|ln (41412412⎰⋅-=t tt t t)|214ln 16(41412t -=8152ln 8-=. (7分) 2、解:交换积分次序,⎰⎰-=22010d 1d e y y x xy 原式⎰-=10d e 22y y y 102e y --=.e 11-= (7分)3、解:收敛半径,333)1(lim lim 11=⋅⋅+==+∞→+∞→n n n n n n n n a a R 端点处,3-=x , ∑∞=-1)1(n n n ,收敛;3=x ,∑∞=11n n ,发散,收敛域为[)3 ,3-.(3分)设∑∞=⋅=13)(n nnn x x S ,逐项求导得 ,313/1131)3(31)(11xx x x S n n -=-⋅=='∑∞=- )3,3(-∈x ,因为0)0(=S ,所以,3ln )3ln(3d d )()(00+--=-='=⎰⎰x xxx x S x S x x [)3 ,3-∈x .(7分)4、解:特征方程 0342=+-r r ,特征根为3,1=r ,(2分) 对应齐次方程的通解为 x x C C Y 321e e +=,(4分)由于i i =+ωλ不是特征根,故设原方程的特解为x B x A y sin cos +=*, 代入原方程解得1,2==B A ,即x x y sin cos 2+=*.所以原方程的通解为 x x C C y x x sin cos 2e e 321+++= (7分)五、1、解:利润为 )]33(01.032400[91022y xy x y x y x L +++++-+=)33(01.04006822y xy x y x ++--+= 约束条件:100=+y x (2分)设拉格朗日函数 )100()33(01.04006822-++++--+=y x y xy x y x F λ, 令 ⎪⎩⎪⎨⎧=+=+--='=+--='100001.006.06001.006.08y x x y F y x F x x λλ,解得30,70==y x ,由实际问题,此时利润最大。

(8分)或解:x y y x -=⇒=+100100,代入L 得:100705.02-+-=x x L令3070071.0=⇒=⇒=+-='y x x L x2、解:设切点为)ln ,(00x x ,则切线方程为 )(1ln 000x x x x y -=-, 因为切线过原点)0,0(,)0(1ln 0000x x x -=-, 解得e 0=x ,从而10=y ,得切点为)1,e (. (2分) (1) 所求面积为⎰-⨯⨯=e 1d ln e 121x x S ⎰⋅--=e 1e1d 1ln [2e x xx x x1e 21)]1e (e [e 21-=---=. (5分)(2) 所求面积为 ⎰-⨯⨯=e 122d lne 13x x V x ππ)2e (e 3--=ππe 322ππ-=. (8分) 六、证:设)()(x xf x F =,则)1()1(f F =,⎰⎰==210210d )(2d )(2)1(x x F x x xf f ,)(x F 在]1,0[上连续,由积分中值定理,)21,0(∈∃η,使)()(212d )(2)1(210ηηF F x x F f =⋅⋅==⎰,于是 )()1(ηF F =,(3分))(x F 在]1,0[上可导,且)()()(x f x x f x F '+=',在]1,[η上对)(x F 应用罗尔定理, )1,0()1,(⊂∈∃ηξ,使0)(='ξF ,即0)()(='+ξξξf f .(5分)x yO 1e x y ln =AB C 1e x y=。