高等数学下试题及参考答案华南农业大学
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华南农业大学期末考试试卷(A卷) 2013~2014学年第2 学期 考试科目:高等数学AⅡ 考试类型:(闭卷)考试 考试时间: 120 分钟 学号 姓名 年级专业
题号 一 二 三 四 总分 得分 评阅人
一、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 1.微分方程'lnxyyy的通解 。 2. 设有向量(4,3,0)a,(1,2,2)b,则数量积ab 。 3.过点(-1,1,0)且与平面3+2-130xyz垂直的直线方程是 。
4.设2sin()zxy,则zy 。 5.交换积分次序2220(,)yydyfxydx 。
二、单项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 1.设L为直线0,0,1xyx及1y所围成的正方形边界,取正向,则322()()Lxxydxxydy
等于 ( )
A.1 B.1 C.12 D.14 2.已知aijk,则垂直于a且垂直于x轴的单位向量是 ( )
A.()ik B.2()2jk C.2()2jk D.3()2ijk
得分 得分 3.设lnzxy(),则11xydz ( ) A.dydx B.dxdy C.dxdy D.0 4.对于级数1(1)npnn,有 ( ) A.当1p时条件收敛 B.当1p时绝对收敛 C.当01p时绝对收敛 D.当01p时发散 5.设10(1,2,)nunn,则下列级数中必定收敛的是 ( )
A.1nnu B.1(1)nnnu C.1nnu D.21(1)nnnu
三、计算题(本大题共7小题,每小题7分,共49分) 1.计算二重积分arctanDydx,其中D是22{(,)10}xyxyyx,。
2.设,fg均为连续可微函数,(,)()ufxxygxxy,求,uuxy。
得分 3.设由方程zxyze确定隐函数(,)zzxy,求全微分dz。 4.判定级数12!nnnnn的敛散性。 5.使用间接法将函数24()4fxx展开成x的幂级数,并确定展开式成立的区间。
6.求微分方程'cosyyxxx满足初始条件22xy的特解。 7.计算二重积分Dxyd,其中D是由曲线yx和2yx所围成的闭区域。 四、解答题(本大题共 3 小题,每小题 7 分,共 21 分) 1.L是连接以(1,0)为起点和(1,2)为终点的一条曲线,问当a为何值时,曲线积分2322(6)(2)Lxyydxaxyxydy与积分路径无关,并计算此时的积分值。
2.要造一个容积等于定数k的长方体无盖水池,应如何选择水池的尺寸,才能使它的表面积最小。
3.设()fx在||1x上有定义,在0x某邻域有一阶连续的导数且0()lim0xfxax,求证:(1)11()nfn发散;(2)-111()nnfn(-1)收敛。
得分 华南农业大学期末考试试卷(A卷) 2013~2014学年第2 学期 考试科目:高等数学AⅡ参考答案 一、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 1.Cxye 2.(6,-8,-11) 3.11321xyz 4.22cos()xyxy 5.102(,)xxdxfxydy 二、单项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 1.C 2.B 3.B 4.B 5.D 三、计算题(本大题共7小题,每小题7分,共49分)
1.计算二重积分arctanDydx,其中D是22{(,)10}xyxyyx,。
解:在极坐标中D为{(,)001}4rr,………………3分 arctanDDydrddrx………………5分
1400drdr………………6分 264………………7分 2.设,fg均为连续可微函数,(,)()ufxxygxxy,求,uuxy。 解:'''12((,)(,))()(1)(,)()zfxxyyfxxygxxyyfxxygxxyx…4分 ''2(,)()(,)()uxfxxygxxyxfxxygxxyy
………………7分
3.设由方程zxyze确定隐函数(,)zzxy,求全微分dz。 解:设(,,)zFxyzxyze………………1分
,,zxyzFyzFxzFxye………………4分 ,yxzzzzFFzyzzxzxFexyyFexy………………6分
()zzdzydxxdyexy………………7分
4.判定级数12!nnnnn的敛散性。 解:11112!limlim2(1)!nnnnnnnnunnunn()………………4分 11lim(1)122nnen
………………………………6分
所以级数14!nnnnn发散………………………………7分 5.使用间接法将函数24()4fxx展开成x的幂级数,并确定展开式成立的区间。 解:211(11)1xxxx
211(11)1xxxx………………1分
24111()()421122fxxxx
………………3分
242214162nnxxx………………5分 展开式成立的区间为(2,2)………………7分
6.求微分方程'cosyyxxx满足初始条件22xy的特解。 解:原方程化为'cosyyxxx 11()()(())(cos)dxdxpxdxpxdxxxyeQxedxCexxeC
………………2分
(sin)xxC………………5分
由22xy,得2C,特解为(sin2)yxx………………7分 7.计算二重积分Dxyd,其中D是由曲线yx和2yx所围成的闭区域。 解:2{(,)|01,}Dxyxxyx………………2分
210xxD
xyddxxydy………………4分
7144
0
2()3xxdx………………5分
655………………7分
四、解答题(本大题共 3 小题,每小题 7 分,共 21 分) 4.1.L是连接以(1,0)为起点和(1,2)为终点的一条曲线,问当a为何值时,曲线积分2322(6)(2)Lxyydxaxyxydy与积分路径无关,并计算此时的积分值。 解:令23226,(2)PxyyQaxyxy,则 22(4),123QPayxyxyyxy
………………2分
令QPxy,得3a,曲线积分与路径无关………………3分 选择路径1212:0(11),:1(02)LLLLyxLxy,,………………5分 223222
0(6)(2)3(2)4Lxyydxaxyxydyyydy
………………7分
2.要造一个容积等于定数k的长方体无盖水池,应如何选择水池的尺寸,才能使它的表面积最小。
解:设水池的长、宽、高分别为,,xyz,水池的表面积为A,则
22,Axyxzyzxyzk………………2分 令22()Fxyxzyzxyzk………………4分 2020220xyzFyzyzFxzxzFxyxyxyzk
………………5分
解得3322,2kxykz………………7分 3.设()fx在||1x上有定义,在0x某领域有一阶连续的导数且
0()lim0xfxax,求证:(1)11()nfn发散;(2)-111()nnfn(-1)收敛。
解:因为0()lim0xfxax,所以当n充分大后1()0fn………………1分 又因为改变级数前面有限项不影响级数敛散性,所以可认为11()nfn是正项级数………………2分
(1)因为01()()limlim01xnffxnaxn………………3分
11nn发散,所以11()nfn发散………………4分
(2)因为0()lim0xfxax,所以0lim()0xfx 又0lim()(0)xfxf(连续),所以(0)0f………………5分 所以00()(0)()'(0)limlim0xxfxffxfaxx 又'()fx在0x连续,得0lim()(0)0xfxfa 由极限性质得,当n充分大时,1()fn单调递减………………5分 又由0lim()(0)xfxf得1lim()0nfn
由莱布尼兹判别法得-111()nnfn(-1)收敛。………………7分