2007-2008高等数学A(下)期末考试试卷A答案

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北京林业大学20 07 --20 08 学年第 二 学期高等数学A考试试卷(A)答案
一、填空:(每小题3分,共30分)
1. 已知22(,)fxyxyxy,则),(yxfxy.
2. (,)(2,0)sin()lim11xyxyxy= 2

3. 设eyxz,则dz21()yxeydxxdyx.

4. 设曲线的参数方程是24,arctan,xtytzt,则曲线在点(1,,1)4处的切线方程是1141242yxz.
5. 若曲面2222321xyz的切平面平行于平面46250xyz,则切点坐标为(1,2,2),(1,2,2).
6. 设22442),(yxyxyxyxf,已知点(1,1)P是函数的驻点,在空格中填入),(yxf在点P处取得的是极
大值,还是极小值,还是不取极值__________极小值 .

7. 若D是以(0,0),(0,1),(1,0)为顶点的三角形区域,由二重积分的几何意义知(1)Dxydxdy16.

8.L为圆周224xy,计算对弧长的曲线积分22Lxyds=8.
9.设是柱面222ayx在hz0之间的部分,则对面积的曲面积分22()xydS32ah.

10.设()fx是周期为2的周期函数,它在区间(1,1]的定义为210()01xfxxx,则()fx的傅里叶级数在
1x
收敛于32.
二、选择题:(每小题2分,共10分)
1. 下列级数中收敛的是( C )

(A)1884nnnn (B)1884nnnn (C)1824nnnn (D)1842nnnn
2. 已知二元函数(,)zfxy在点),(yx处可微分,则在点),(yx处不一定成立的是( D ).
A. 该函数在点),(yx处连续 B. 该函数在点),(yx处的极限存在

C. 该函数在点),(yx处的两个偏导数yzxz,存在 D. 该函数在点),(yx处的偏导数连续
3. 方程0222zyx表示的二次曲面是( C ).
A. 球面 B. 旋转抛物面 C. 圆锥面 D. 圆柱面
4. 设平面区域{(,)|,},Dxyaxaxya1{(,)|0,}Dxyxaxya,则
(cossin)Dxyxydxdy


(A)
A. 12cossinDxydxdy B. 12Dxydxdy C. 14(cossin)Dxyxydxdy D. 0

5. 二次积分2200(,)xdxfxydy写成另一种次序的积分是( A ).
A. 420(,)ydyfxydx B. 400(,)ydyfxydx
C. 2420(,)xdyfxydx D. 402(,)ydyfxydx
三、(6分) 若 222exyzz确定(,)zzxy,求zx 和 zy.
解 因22222exyzzzxzxx,22222exyzzzyzyx (3分)

故2222222e12exyzxyzzxxz,2222222e12exyzxyzzyyz (6分)
四、(6分)设)]([yxu,其中,二阶可导,证明222uuuuxxyyx.
证明: 因为 ,() uuyxy (3分)
22
2
(), uuyxyyxx


故 222()uuuuyxxyyx . (6分)
五、(6分)求dDxy,其中D是由直线xyxy,2,1所围区域.

解:先y后x,211:xxyD, ( 3分)
故2222231111111119ddddddd228xxxDxyxyyxxxyyxyxxxx. ( 6分)
六、(6分)问1(1)1cosnnan是否收敛?若收敛,是否绝对收敛?
解 收敛,且绝对收敛. (3分)
事实上,因222(1)(1cos)1cos2sin22naaaannnn,而2212nan收敛,故由比较判别法知,

1(1)1cosnnan







收敛.

从而1(1)1cosnnan收敛,而且绝对收敛. (6分)
七、(7分)求幂级数nnxnn121的收敛域与和函数.
解:因为:1lim||1 ,1 (-1,1)nnnaxa时级数发散,所以收敛域为 (5分)

211001111111xxnnnnnnnnnnnxnxxxnxdxxdxnn==

2
0

1ln(1),(11)11(1)xxx
xdxxxxxx






(7分)

八、(6分)将1()45fxx展开为)1(x的幂级数.
解: 11()6515(1)fxxx (2分)

0046[5(1)]5(1)()55 nnnnnxxx


(6分)
九、(6分)设是由曲线220yzx绕z轴旋转一周而成的曲面与平面4z所围成的闭区域,求三重积分
22
()Ixyzdv


.

解: 曲线220yzx绕z轴旋转一周而成的曲面方程为222xyz,故在xoy面上的投影为
22
:8xyDxy
, (2分)

所以2284221002256()()3rIrzrdrddzddrrzrdz (6分)
十、(6分) 设L是由曲线22222,4xyyxyy与直线30,30xyyx所围成区域D的正向边界,求
2
2

2
(1cos)(sincos)Lyyyyydxxdyxxxxx


解 222cossincos1xxyxyxyQxyxyP xxyxyxyxyxQ2sincos2322
xyxyxyxyyPsincos2322

xyPxQ2


(2分)

由Green公式有
2
2

2
(1cos)(sincos)Lyyyyydxxdyxxxxx


=dyxdxD2

=drrdcos2sin4sin2236 =36333cossin)24(32d=442123413112=314 (6分)

十一、(7分)计算曲面积分3322(61)Ixdydzydzdxzdxdy,其中是曲面221 zxy (10)z的
下侧.
解: 补充曲面. 221:0 (1)zxy,方向为上侧

11
3333
22(61)22(61)Ixdydzydzdxzdxdyxdydzydzdxzdxdy


(3分)

=2222102220011(666)6(1)3rxyxydVdxdydrdrrdz (7分)
十二、(4分)利用求条件极值的方法,证明对任何正数,,abc成立不等式:3327()3abcabc
证明: 设abcD,3(,,)()LabcabcabcD (2分)

由 3320030abcLbcLacLabcabcD
解得 3,55DDabc此点即为极大值点,故33327()27()53Dabcabc (4分)