高数2-期末试题及答案
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x 2 + y 2 - 1 3 1- y 2《高等数学》2 期末复习题一、填空题:1. 函 数 z = + ln(3 - x 2 - y 2 ) 的 定 义 域 是 1≦X^2+Y^2<3 . 2.设 z = (1 + x ) y, 则∂z =∂y(1+ x ) yln(1+ x ) .3.函数 z = ln(1+ x 2 + y 2 ) 在点(1, 2) 的全微分dz = 1dx + 2 dy(1,2)3 34.设 f (x + y , xy ) = x 2 + y 2 , 则 f (x , y ) =.设 f (x + y , y) = x 2 - y 2 , 则 f (x , y ) = .x5. 设 z = e u sin v 而 u = xy v = x + y 则 ∂z =∂ye xy [x sin(x + y ) + cos(x + y )]6. 函数 z = x 2 + y 2 在点(1,2)处沿从点(1,2)到点(2,2 + )的方向导数是1+ 222 y 17. 改换积分次序⎰0dy ⎰y 2f (x , y )dx =; ⎰0 dy ⎰y -1f (x , y )dx = .8. 若 L 是抛物线 y 2 = x 上从点 A (1,-1) 到点 B (1,1) 的一段弧,则⎰xydx =L9. 微分方程(1+ e 2x )dy + ye 2x dx = 0 的通解为.二、选择题: 1.lim ( x , y )→(2,0) tan(xy )y 等于 ()(上下求导)A .2,B. 12C.0D.不存在2. 函 数 z = 的定义域是( D )A. {(x , y ) x ≥ 0, y ≥ 0} C. {(x , y ) y ≥ 0, x 2 ≥ y }B. {(x , y ) x 2 ≥ y } D. {(x , y ) x ≥ 0, y ≥ 0, x 2 ≥ y }3 x - y23.∂f (x , y ) | ∂x( x0 ,y 0 ) = ( B )A. lim ∆x →0 f (x 0 + ∆x , y 0 + ∆y ) - f (x 0 , y 0 )∆xB. lim∆x →0f (x 0 + ∆x , y 0 ) - f (x 0 , y 0 )∆xC. lim ∆x →0 f (x 0 + ∆x , y 0 + ∆y ) - f (x 0 + ∆x , y 0 )∆xD. lim∆x →0 f (x 0 + ∆x , y 0 ) ∆x5. 设 z = F (x 2 + y 2 ) ,且 F 具有导数,则∂z + ∂z= (D )∂x ∂yA. 2x + 2 y ;B. (2x + 2 y )F (x 2 + y 2 ) ;C. (2x - 2 y )F '(x 2 + y 2 ) ;D. (2x + 2 y )F '(x 2 + y 2 ) .6. 曲线 x = a cos t , y = a sin t , z = amt ,在 t = 处的切向量是 ( D )4A . (1,1, 2)B. (-1,1, 2)C. (1,1, 2m )D. (-1,1, 2m )7. 对于函数 f (x , y ) = x 2 + xy ,原点(0,0)( A )A .是驻点但不是极值点B.不是驻点C.是极大值点D.是极小值点8.设 I= ⎰⎰5Dx 2 + y 2 -1dxdy , 其中 D 是圆环1 ≤ x 2 + y 2 ≤ 4 所确定的闭区域, 则必有( ) A .I 大于零 B.I 小于零C.I 等于零D.I 不等于零,但符号不能确定。
模拟试卷一―――――――――――――――――――――――――――――――――― 注意:答案请写在考试专用答题纸上,写在试卷上无效。
(本卷考试时间100分)一、单项选择题(每题3分,共24分)1、已知平面π:042=-+-z y x 与直线111231:-+=+=-z y x L 的位置关系是( ) (A )垂直 (B )平行但直线不在平面上(C )不平行也不垂直 (D )直线在平面上 2、=-+→→1123lim0xy xy y x ( )(A )不存在 (B )3 (C )6 (D )∞3、函数),(y x f z =的两个二阶混合偏导数y x z ∂∂∂2及xy z∂∂∂2在区域D 内连续是这两个二阶混合偏导数在D 内相等的( )条件.(A )必要条件 (B )充分条件(C )充分必要条件 (D )非充分且非必要条件 4、设⎰⎰≤+=ay x d 224πσ,这里0 a ,则a =( )(A )4 (B )2 (C )1 (D )0 5、已知()()2y x ydydx ay x +++为某函数的全微分,则=a ( )(A )-1 (B )0 (C )2 (D )16、曲线积分=++⎰L z y x ds222( ),其中.110:222⎩⎨⎧==++z z y x L(A )5π(B )52π (C )53π (D )54π7、数项级数∑∞=1n na发散,则级数∑∞=1n nka(k 为常数)( )(A )发散 (B )可能收敛也可能发散(C )收敛 (D )无界 8、微分方程y y x '=''的通解是( )(A )21C x C y += (B )C x y +=2(C )221C x C y += (D )C x y +=221 二、填空题(每空4分,共20分)1、设xyez sin =,则=dz 。
2、交换积分次序:⎰⎰-222xy dy e dx = 。
高数二期末考试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 下列函数中,哪一个是奇函数?A. \( f(x) = x^2 \)B. \( f(x) = x^3 \)C. \( f(x) = \sin(x) \)D. \( f(x) = \cos(x) \)答案:C2. 极限 \( \lim_{x \to 0} \frac{\sin(x)}{x} \) 的值是多少?A. 0B. 1C. \( \frac{1}{2} \)D. \( \infty \)答案:B3. 微分方程 \( y'' + y = 0 \) 的通解是?A. \( y = C_1 e^{-x} + C_2 e^x \)B. \( y = C_1 \cos(x) + C_2 \sin(x) \)C. \( y = C_1 x + C_2 \)D. \( y = C_1 \ln(x) + C_2 \)答案:B4. 定积分 \( \int_{0}^{1} x^2 dx \) 的值是多少?A. \( \frac{1}{3} \)B. \( \frac{1}{2} \)C. \( 1 \)D. \( 2 \)答案:A5. 曲线 \( y = x^3 \) 在点 \( (1,1) \) 处的切线斜率是?A. 3B. 1C. 0D. \( \frac{1}{3} \)答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 函数 \( f(x) = x^2 - 6x + 8 \) 的最小值是 ________。
答案:22. 函数 \( f(x) = e^x \) 的导数是 ________。
答案:\( e^x \)3. 函数 \( y = \ln(x) \) 的定义域是 ________。
答案:\( (0, +\infty) \)4. 函数 \( y = \frac{1}{x} \) 的图像关于 ________ 对称。
答案:原点三、计算题(每题10分,共30分)1. 求函数 \( y = x^3 - 3x^2 + 4 \) 在 \( x = 2 \) 处的导数。
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。
北京理工大学珠海学院2010 ~ 2011学年第二学期《高等数学(A)2》期末试卷A (答案) 适用年级专业:2010级信息、计算机、机械与车、化工与材料学院各专业一.选择填空题(每小题3分,共18分) 1.设向量 a =(2,0,-2),b = (3,-4,0),则a ⨯b =分析:a ⨯b = 2234ij k-- = -6j – 8k – 8i = (-8,-6,-8) 2.设 u = 223x xy y ++.则 2u x y ∂∂∂ =分析:u x∂∂ = 22x y +, 则2u x y ∂∂∂ = 2'(2)x y += 2y3.椭球面 2222315x y z ++= 在点(1,-1,,2)处的切平面方程为分析:由方程可得,222(,,)2315F x y z x y z =++- ,则可知法向量n =( Fx, Fy, Fz ); 则有 Fx = 2x , Fy = 4y , Fz = 6z ,则过点(1,-1,,2)处的法向量为 n =(2,-4,,12) 因此,其切平面方程为:2(1)4(1)12(2)0x y z --++-= ,即 26150x y z -+-= 4.设D :y = x, y = - x, x = 2直线所围平面区域.则(2)Dy d σ+=⎰⎰___________分析:画出平面区域D (图自画),观图可得,2(2)(2)8xxDy d dx y dy σ-+=+=⎰⎰⎰⎰5.设L :点(0 , 0 )到点(1 , 1)的直线段.则2Lx ds =⎰_________分析:依题意可知:L 是直线y = x 上点(0 , 0 )与点(1 , 1)的一段弧,则有112Lx ds xx ===⎰⎰⎰ 6.D 提示:级数1nn u∞=∑发散,则称级数1nn u∞=∑条件收敛二.解答下列各题(每小题6分,共36分)1.设2ln()tan 2z x y x y =+++,求dz 分析:由z z dz dx dy x y ∂∂=+∂∂可知,需求z x ∂∂及z y∂∂ 12z xy x x y ∂=+∂+ , 21z x y x y∂=+∂+ , 则有 211(2)()z z dz dx dy xy dx x dy x y x y x y∂∂=+=+++∂∂++ 2.设(4,23),u f xy x y =-其中f 一阶偏导连续,求uy∂∂ 分析:设v = 4xy , t = 2x – 3y ,则'''4(3)(43)u f v f t f x f x f y v y t y∂∂∂∂∂=+=+-=-∂∂∂∂∂ 3.设(,)z z x y =由222100x y z xyz ++-=确定.求z y∂∂ 分析:由222100x y z xyz ++-=得,222(,,)100F x y z x y z xyz =++-- 则有由2()x Fx x yz xyz =-+,2()y Fy y xz xyz =-+,2Fz z xy =-则2()()222y y y xz xyz xz xyz y z Fyy Fz z xy z xy-++-∂=-=-=∂-- 4.求函数3322(,)339f x y x y x y x =-++-的极值 提示:详细答案参考高数2课本第111页例4 5.求二重积分22,x y Ded σ+⎰⎰其中D :2219x y ≤+≤分析:依题意,得 21902ρθπ≤≤≤≤⎧⎨⎩,即1302ρθπ≤≤≤≤⎧⎨⎩则有,22223901()x y Ded de d e e πρσσρρπ+==-⎰⎰⎰⎰6.求三重积分2xyz dV Ω⎰⎰⎰,Ω:平面x = 0, x = 3, y = 0, y = 2, z = 0, z = 1所围区域分析:依题意,得0201y z ≤≤≤≤⎪⎨⎪⎩ 则有 3212203xyz dV dx dy xyz dz Ω==⎰⎰⎰⎰⎰⎰三.解答下列各题(每题6分,共24分) 1.求Lydx xdy -⎰,L :圆周229x y +=,逆时针分析:令P=y , Q= - x , 则1Qx∂=-∂,1P y ∂=∂ 由格林公式得()(2)LDDQ Pydx xdy dxdy dxdy x y ∂∂-=-=-∂∂⎰⎰⎰⎰⎰ 作逆时针方向的曲线L :{cos sin x r y r θθ== ,02θπ≤≤则20()(2)24LDDQ Pydx xdy dxdy dxdy d x y πθπ∂∂-=-=-=-=-∂∂⎰⎰⎰⎰⎰⎰2.设:∑平面31x y z ++=位于第一卦限部分.试求曲面积分xdS ∑⎰⎰分析:由:∑平面31x y z ++=可得13z x y =--则 13yx y z zz x ∂∂==-=-∂∂,z = 则有DxyDxyxdS xdxdy ∑==⎰⎰⎰⎰由于xy D 是∑在xOy 面的第一卦限的投影区域,即由0,031x y x y ==+=及所围成的闭区域.因此1130xDxyxdS xdxdy dx xdy -∑===⎰⎰⎰3. 设∑是22z x y =+位于平面4,9z z ==之间部分且取下侧,求zdxdy ∑⎰⎰分析:依题意,可得0249z θπ≤≤≤≤⎪⎨⎪⎩,由于∑是取下侧,则有92463054zdxdy zdz d d ππθρρ∑=-=-⎰⎰⎰⎰4.设∑是锥面z =与平面z = 1 所围立体区域整个边界曲面的外侧。
《高等数学(二)》期末复习题一、选择题1、若向量b 与向量)2,1,2(-=a 平行,且满足18-=⋅b a ,则=b ( A ) (A ) )4,2,4(-- (B )(24,4)--, (C ) (4,2,4)- (D )(4,4,2)--.2、在空间直角坐标系中,方程组2201x y z z ⎧+-=⎨=⎩代表的图形为 ( C )(A )直线 (B) 抛物线 (C ) 圆 (D)圆柱面 3、设22()DI xy dxdy =+⎰⎰,其中区域D 由222x y a +=所围成,则I =( D )(A)224ad a rdr a πθπ=⎰⎰ (B) 22402ad a adr a πθπ=⎰⎰(C)2230023a d r dr a πθπ=⎰⎰ (D) 2240012a d r rdr a πθπ=⎰⎰4、 设的弧段为:230,1≤≤=y x L ,则=⎰L ds 6 ( A )(A )9 (B) 6 (C )3 (D)235、级数∑∞=-11)1(n nn的敛散性为 ( B ) (A ) 发散 (B) 条件收敛 (C) 绝对收敛 (D) 敛散性不确定 6、二重积分定义式∑⎰⎰=→∆=ni i i i Df d y x f 10),(lim),(σηξσλ中的λ代表的是( D )(A )小区间的长度 (B)小区域的面积 (C)小区域的半径 (D)以上结果都不对 7、设),(y x f 为连续函数,则二次积分⎰⎰-1010d ),(d xy y x f x 等于 ( B )(A )⎰⎰-1010d ),(d xx y x f y (B) ⎰⎰-1010d ),(d yx y x f y(C)⎰⎰-x x y x f y 1010d ),(d(D)⎰⎰101d ),(d x y x f y8、方程222z x y =+表示的二次曲面是 ( A )(A )抛物面 (B )柱面 (C )圆锥面 (D ) 椭球面9、二元函数),(y x f z =在点),(00y x 可微是其在该点偏导数存在的( B ). (A ) 必要条件 (B ) 充分条件 (C ) 充要条件 (D ) 无关条件 10、设平面曲线L 为下半圆周 21,y x =--则曲线积分22()Lx y ds +=⎰( C )(A) 0 (B) 2π (C) π (D) 4π 11、若级数1nn a∞=∑收敛,则下列结论错误的是 ( B )(A)12nn a∞=∑收敛 (B)1(2)nn a∞=+∑收敛 (C)100nn a∞=∑收敛 (D)13nn a∞=∑收敛12、二重积分的值与 ( C )(A )函数f 及变量x,y 有关; (B) 区域D 及变量x,y 无关; (C )函数f 及区域D 有关; (D) 函数f 无关,区域D 有关。
中国石油大学高数(2-2)历年期末试题参考答案2007—2008学年第二学期 高等数学(2-2)期末试卷(A)参考答案一、填空题:1~6小题,每小题4分,共24分. 请将答案写在指定位置上.1. 平面1:0y z -=∏与平面2:0x y +=∏的夹角为3π. 2. 函数22y xz +=在点)2,1(处沿从点)2,1(到点)32,2(+的方向的方向导数为321+.3. 设(,)f x y 是有界闭区域222:a y x D ≤+上的连续函数,则当→a 时,=⎰⎰→Da dxdy y x f a ),(1lim20π)0,0(f .4. 区域Ω由圆锥面222x y z +=及平面1=z 围成,则将三重积分22()f x y dv+⎰⎰⎰Ω在柱面坐标系下化为三次积分为211()πθ⎰⎰⎰rd dr f r rdz.5. 设Γ为由曲线32,,t z t y t x ===上相应于t 从0到1的有向曲线弧,R Q P ,,是定义在Γ上的连续三元函数,则对坐标的(D)37 .10. 曲面积分2z dxdy ⎰⎰∑在数值上等于( C ).(A) 流速场iz v 2=穿过曲面Σ指定侧的流量;(B) 密度为2z =ρ的曲面片Σ的质量;(C) 向量场kz F 2=穿过曲面Σ指定侧的通量;(D) 向量场k z F 2=沿Σ边界所做的功.11.若级数1(2)nn n c x ∞=+∑在 4x =- 处是收敛的,则此级数在1x = 处 ( D )(A)发散; (B)条件收敛; (C)绝对收敛; (D)收敛性不能确定. 12.级数121(1)n pn n -∞=-∑的敛散性为 ( A )(A) 当12p >时,绝对收敛; (B )当12p >时,条件收敛;(C) 当102p <≤时,绝对收敛; (D )当102p <≤时,发散.三、解答题:13~20小题,共58分.请将解答过程写在题目下方空白处.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.13. (本题满分6分)设()x y z x y z e -++++=确定(,)z z x y =,求全微分dz .解:两边同取微分 ()(1)()x y z dx dy dz e dx dy dz -++++=⋅-⋅++ , 整理得 dz dx dy =--.14. (本题满分8分)求曲线2223023540xy z x x y z ⎧++-=⎨-+-=⎩ 在点(1,1,1)处的切线与法平面方程. 解:两边同时关于x 求导22232350dy dz x y z dx dx dy dz dx dx ⎧+⋅+⋅=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩,解得(1,1,1)(1,1,1)9474dy dx dz dx ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以切向量为:91{1,,}1616T =-, 切线方程为: 1111691x y z ---==-;法平面方程为:16(1)9(1)(1)0x y z -+---=,即169240x y z +--=. 15.(本题满分8分)求幂级数0(21)nn n x ∞=+∑的和函数.解:求得此幂级数的收敛域为(1,1)-,0(21)nn n x ∞=+∑02∞==+∑nn nx 0∞=∑nn x ,10122∞∞-===∑∑nn n n nxx nx,设11()∞-==∑n n A x nx ,则10011(),(11);1∞∞-=====-<<-∑∑⎰⎰xxn nn n x A x dx nx dx x x x 21(),1(1)'⎛⎫∴== ⎪--⎝⎭x A x x x即20222()(1)∞===-∑nn x nx xA x x ,0(21)∞=∴+∑n n n x 02∞==+∑nn nx 0∞=∑n n x 22211,(11)(1)1(1)+=+=-<<---x x x x x x .16.(本题满分6分)计算()∑=++⎰⎰I x y z dS ,其中∑为曲面5+=y z 被柱面2225+=xy 所截下的有限部分.解:()∑=++⎰⎰I x y z dS (5)∑=+⎰⎰x dS∑=⎰⎰xdS(∑关于yoz 平面对称,被积函数x 是x 的奇函数)5∑+⎰⎰dS05∑=+⎰⎰dS 222552+≤=⎰⎰x y dxdy 52251252π==.17.(本题满分8分)计算积分222(24)(2)=++-⎰LI xxy dx x y dy,其中L 为曲线22355()()222-+-=x y 上从点(1,1)A 到(2,4)B 沿逆时针方向的一段有向弧.解:4∂∂==∂∂Q P x x y,∴积分与路径无关,选折线AC +CB 为积分路径,其中(2,1)C ,,12:,1,0=≤≤⎧⎨==⎩x x x AC y dy 2,:.,14==⎧⎨=≤≤⎩x dx CB y y y222(24)(2)∴=++-⎰LI x xy dx x y dy222(24)(2)=++-⎰ACx xy dx x y dy 222(24)(2)+++-⎰CBx xy dx x y dy 24221141(24)(8).3=++-=⎰⎰x x dx y dy18.(本题满分8分)计算22()∑=+++⎰⎰I yzdydz y xz dzdx xydxdy,∑是由曲面224-=+y x z与平面0=y 围成的有界闭区域Ω的表面外侧.解:2222,(),,,∂∂∂==+=++=+∂∂∂P Q R P yz Q y x z R xy x z x y z由高斯公式, 22()∑=+++⎰⎰I yzdydz y x z dzdx xydxdy 22()Ω=+⎰⎰⎰x z dxdydz(利用柱面坐标变换cos sin ,θθ=⎧⎪=⎨⎪=⎩z x y y 则2:02,02,04.θπΩ≤≤≤≤≤≤-r y r )2224200032.3ππθ-==⎰⎰⎰r d rdr r dy19.(本题满分8分)在第Ⅰ卦限内作椭球面1222222=++cz b y a x 的切平面,使切平面与三个坐标面所围成的四面体体积最小,求切点坐标.解:设切点坐标为),,(0z y x ,则切平面的法向量为000222222{,,}x y z a b c, 切平面方程为0)()()(02020020=-+-+-z z c z y y b y x x a x ,即1202020=++czz b y y a x x ,则切平面与三个坐标面所围成的四面体体积为 22200016a b cV x y z=⋅, 令)1(ln ln ln ),,,(220220220000000-+++++=czb y a x z y x z y x L λλ解方程组⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=++=+=+=+1021021021220220222002020c z b y ax c z z b y y a x x λλλ,得30a x =,30b y =,3c z=,故切点坐标为)3,3,3(c b a .20. (本题满分6分)设(),()f x g x 均在[,]a b 上连续,试证明柯西不等式:22[()][()]bbaaf x dxg x dx ⎰⎰2[()()].baf xg x dx ≥⎰证:设:,.D a x b a y b ≤≤≤≤则22[()][()]bba af x dxg x dx ⎰⎰22()()Df xg y dxdy =⎰⎰(D关于y x=对称)22()()Df yg x dxdy =⎰⎰221[()()2D f x g y dxdy =+⎰⎰22()()]Df yg x dxdy ⎰⎰22221[()()()()]2Df xg y f y g x dxdy =+⎰⎰1[2()()()()]2Df xg x f y g y dxdy ≥⋅⎰⎰[()()()()]Df xg x f y g y dxdy =⋅⎰⎰()()()()b b aaf xg x dx f y g y dy =⎰⎰2[()()]baf xg x dx =⎰.2008—2009学年第二学期 高等数学(2-2)期末试卷(A)参考答案一.选择题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内).1. 设三向量,,a b c 满足关系式a b a c ⨯=⨯,则( D ). (A )必有0a =; (B )必有0b c -=; (C )当0a ≠时,必有b c =; (D )必有()a b c λ=- (λ为常数).2. 直线34273x y z++==--与平面4223x y z --=的关系是( A ). (A )平行,但直线不在平面上; (B )直线在平面上;(C )垂直相交; (D )相交但不垂直.3. 二元函数225,(,)(0,0)(,)0,(,)(0,0)xyx y x y f x y x y ⎧≠⎪+=⎨⎪=⎩在点(0,0)处( A )(A) 不连续,偏导数存在 (B) 连续,偏导数不存在(C) 连续,偏导数存在 (D) 不连续,偏导数不存在4. 已知2()()x ay dx ydyx y +++为某二元函数的全微分,则=a ( D ).(A )1-; (B )0; (C )1; (D )2.5. 设()f u 是连续函数,平面区域2:11,01D x y x -≤≤≤≤-,则22()Df x y dxdy +=⎰⎰( C ).(A )21122()x dx f x y dy-+⎰⎰; (B )211220()y dy f x y dx-+⎰⎰;(C )12()d f r rdr ⎰⎰πθ; (D )120()d f r dr⎰⎰πθ.6. 设a 为常数,则级数1(1)(1cos )nn a n∞=--∑( B ).(A )发散 ; (B )绝对收敛; (C )条件收敛; (D )收敛性与a 的值有关.二.填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分).1. 设函数222(,,)161218x y zu x y z =+++,向量{1,1,1}n =,点0(1,2,3)P , 则03.3P u n∂=∂2. 若函数22(,)22f x y x ax xy y =+++在点(1,1)-处取得极值,则常数5.a =-3. L 为圆221x y +=的一周,则22()0.Lx y ds -=⎰4. 设1lim 2n n naa +→∞=,级数211n n n a x ∞-=∑的收敛半径为2.25. 设221()x y f x e dy-=⎰,则111()(1).4xf x dx e -=-⎰6. 设()f x 是以2为周期的周期函数,它在区间(1,1]-上的定义为32,10(),01x f x x x -<≤⎧=⎨<≤⎩, 则()f x 的以2为周期的傅里叶级数在1x =处收敛于3.2三.解答下列各题(本题共7小题,满分44分).1.(本小题6分)设()f u 是可微函数,(y z f =,求2z z x y x y ∂∂+∂∂. 解题过程是:令yu =,则()y zf u x ∂'=∂,()2zf u y x y∂'=∂,20.z zxy x y∂∂∴+=∂∂2. (本小题6分)计算二重积分2211Dxy dxdy x y +++⎰⎰,其中22{,)1,0}D x y x y x =+≤≥.解题过程是:D 关于x 轴对称,被积函数221xy x y ++关于y 是奇函数,221Dxy dxdy x y∴=++⎰⎰,故2211D xy dxdy x y +++⎰⎰221D xy dxdy x y =++⎰⎰221Ddxdy x y +++⎰⎰122020ln 2.12rdr d r -=+=+⎰⎰πππθ3. (本小题6分) 设曲面(,)z z x y =是由方程31x y xz +=所确定,求该曲面在点0(1,2,1)M -处的切平面方程及全微分(1,2)dz .解题过程是:令3(,,)1F x y z x y xz =+-,23x F x y z '=+,3y F x '=,zF x '=,则所求切平面的法向量为:0{,,}{5,1,1}x y zM n F F F '''==,切平面方程为:560.x y z ++-=23x zF z x y z x F x '∂+=-=-'∂,2y zF zx y F '∂=-=-'∂,0(1,2)5.M M z z dzdx dy dx dy x y ∂∂∴=+=--∂∂ 4. (本小题6分) 计算三重积分22x y dxdydzΩ+,其中Ω是由柱面21y x =-0,0y z ==,4x y z ++=所围成的空间区域. 解题过程是:利用柱面坐标变换,22x y dxdydz Ω+⎰⎰⎰14(cos sin )2000r d r dr dz -+=⎰⎰⎰πθθθ 12300[4(cos sin )]d r r dr =-+⎰⎰πθθθ04141[(cos sin )].3432d =-+=-⎰ππθθθ5. (本小题6分)求(2)x z dydz zdxdy ∑++⎰⎰,其中∑为曲面22(01)z x y z =+≤≤,方向取下侧.解题过程是:补2211,(,){1}.z x y D x y ∑=∈=+≤上:∑与1∑上所围立体为20201, 1.r r z Ω≤≤≤≤≤≤:,θπ 由高斯公式,得1(2)(201)x z dydz zdxdy dxdydz Ω∑+∑++=++⎰⎰⎰⎰⎰上下2211332r d rdr dz ππθ==⎰⎰⎰, (2)x z dydz zdxdy ∑∴++=⎰⎰13(2)2x z dydz zdxdy π∑-++⎰⎰上3012Ddxdy π=--⎰⎰3.22πππ=-=6. (本小题7分) 求幂级数211nn n x n∞=+∑的收敛域及和函数.解题过程是:因为1lim nn n a R a →∞+=2211lim 1(1)1n n n n n →∞++==++,故收敛区间为(1,1)-; 1±=x 时,极限21lim 0n n n→∞+≠,级数均是发散的;于是收敛域为(1,1)-,211()n n n S x x n ∞=+=∑1n n nx ∞==∑1nn x n∞=+∑10011n x x n n n x x nx dx dxn ∞∞-==''⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑⎰⎰0111x x x dx x x '⎛⎫=+ ⎪--⎝⎭⎰2ln(1),(1,1).(1)x x x x =--∈--7. (本小题7分)例1 计算22()I xy dS∑=+⎰⎰,∑为立体221x y z +≤≤的边界. 解题过程是: 设12∑=∑+∑,其中1∑为锥面22,01z x y z =+≤≤,2∑为221,1z xy =+≤部分,12,∑∑在xoy 面的投影为:D 221x y +≤.22112z z dS dxdy dxdyx y ⎛⎫∂∂⎛⎫=++= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭,2dS dxdy=,22()I x y dS ∑∴=+⎰⎰122()x y dS ∑=++⎰⎰222()xy dS ∑+⎰⎰22()2Dx y dxdy =+⎰⎰22()Dx y dxdy++⎰⎰22(21)()Dx y dxdy =+⎰⎰2130(21)(21).2d r dr ππθ==⎰⎰四.证明题(8分).设函数(,)f x y 在(,)-∞+∞内具有一阶连续导数,L 是上半平面(0)y >内的有向分段光滑曲线,其起点为(,)a b ,终点为(,)c d ,记2221()[()1]Ly f xy x y f xy I dx dy y y+-=+⎰, (1)证明曲线积分I 与路径L 无关; (2)当cd ab =时,求I 的值.证明: (1)记21()(,)y f xy P x y y +=,22[()1](,)x yf xy Q x y y -=,;1)()()](]1)([);(1)()](1[])()(2[22322222y xy f xy xy f y xy f y x xy f y x Q xy f xy y xy f y xy f y y x xy f y xy yf y P -'+='⋅+-=∂∂'+-=+-⋅'+=∂∂P Q y x∂∂∴=∂∂成立,积分I 与路径L 无关.(2)由于积分与路径无关,选取折线路径,由点(,)a b 起至点(,)c b ,再至终点(,)c d ,则(,)(,)(,)(,)(,)(,)c b c d a b c b I P x y dx Q x y dy =+⎰⎰21[()][()]cda ccbf bx dx cf cy dy b y=++-⎰⎰ ()()cb cd ab cb c a c c f t dt f t dt b d b -=+++-⎰⎰()().cd ab c a c af t dt ab cd d b d b=-+==-⎰2009—2010学年第二学期 高等数学(2-2)期末试卷(A)参考答案一、填空题(6530⨯=分分)1. 若向量,,a b c 两两互相垂直,且5,12,13a b c ===,则132.a b c ++=2.设函数22sin y z xy x=,求2.z z x y zx y∂∂+=∂∂3. 设函数(,)f x y 为连续函数, 改变下列二次积分的积分顺序:2221212201(,)(,)(,).y xx y dy f x y dx dx f x y dy f x y dy --=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 4. 计算(1,2)2(0,0)7()(2).2y y I e x dx xe y dy e =++-=-⎰5. 幂级数213nnn nx ∞=∑(3,3).-6. 设函数2()()f x x x x πππ=+-<< 的傅里叶级数为:01(cos sin )2n n n a a nx b nx ∞=++∑,则其系数32.3bπ=二、选择题(4520⨯=分分)1.直线11321x y z --==-与平面342x y z +-=的位置关系是( A )(A) 直线在平面内; (B) 垂直; (C) 平行; (D) 相交但不垂直.2.设函数22(,)4()f x y x y x y =---, 则(,)f x y ( C )(A) 在原点有极小值; (B) 在原点有极大值;(C) 在(2,2)-点有极大值; (D) 无极值.3. 设L 是一条无重点、分段光滑,且把原点围在内部的平面闭曲线,L 的方向为逆时针方向,则22Lxdy ydxx y-=+⎰( C ) (A) 0; (B)π; (C) 2π; (D) 2π-.4. 设a 为常数,则级数21sin n nan n ∞=⎛ ⎝∑( B )(A) 绝对收敛; (B) 发散; (C) 条件收敛; (D) 敛散性与a 值有关.三、计算题 (7+7+7+7+6+8=42分)1. 设224,(,)(0,0),(,)0,(,)(0,0).xy x y f x y x y x y ⎧≠⎪=+⎨⎪=⎩讨论(,)f x y 在原点(0,0)处是否连续,并求出两个偏导数(0,0)xf '和(0,0)yf '. (7分) 解:令422442,lim (,)lim 1y y ky k x ky f ky y k y y k →→===++,随k 的取值不同,其极限值不同,00lim (,)x y f x y →→∴不存在,故(,)f x y 在原点不连续;00(0,0)(0,0)00(0,0)limlim 0x x x f x f f xx ∆→∆→+∆--'===∆∆, 00(0,0)(0,0)00(0,0)lim lim 0y y y f y f f y y ∆→∆→+∆--'===∆∆.2. 计算222I x y z dxdydzΩ=++其中Ω是由上半球面222z x y =--和锥面22z x y =+所围成的立体 . (7分) 解:作球面坐标变换:sin cos ,sin sin ,cos .x y z ρϕθρϕθρϕ=== 则2sin dxdydz d d d ρϕθϕρ=, :02,0,02.4πθπϕρΩ≤≤≤≤≤≤222I x y z dxdydz Ω=++2234000sin (22).d d d ππθϕϕρπ==-⎰⎰⎰3. 求锥面22z x y =+被柱面222x y x +=所割下部分的曲面面积 .(7分)解:锥面∑:22,(,)xy z x y x y D =+∈=22{2}.x y x +≤22xz x y'=+22yz x y '=+ 22122.xyxyx y D D S dS z z dxdy dxdy ∑''∴==++==⎰⎰4. 计算曲面积分222I y zdxdy z xdydz x ydzdx ∑=++⎰⎰,其中∑是由22z x y =+,221xy +=,0,0,0x y z ===围在第一卦限的立体的外侧表面 . (7分)解:设Ω为∑所围立体,222,,,P z x Q x y R y z ===222,P Q R x y z x y z∂∂∂++=++∂∂∂由Gauss 公式,222I y zdxdy z xdydz x ydzdx ∑=++⎰⎰222()xy z dxdydzΩ=++⎰⎰⎰作柱面坐标变换:cos ,sin ,.x r y r z z θθ=== 则dxdydz rd drdzθ=,2:0,01,0.2r z r πθΩ≤≤≤≤≤≤ 2122205().48r I d rdr r z dz πθπ∴=+=⎰⎰⎰5.讨论级数312ln n n n∞=∑的敛散性. (6分)解:543124ln ln lim lim0,n n n nn nn→∞→∞⋅==312ln n nn ∞=∴∑收敛 .6. 把级数121211(1)(21)!2n n n n xn -∞--=--∑的和函数展成1x -的幂级数.(8分)解:设级数的和函数为()S x ,则 121211(1)()(21)!2n n n n S x x n -∞--=-=-∑2111(1)sin (21)!22n n n x x n --∞=-⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭∑,(,).x ∈-∞+∞即111111()sin sin sin cos cos sin2222222x x x x S x ---⎛⎫⎛⎫==+=⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭201(1)1sin 2(2)!2n n n x n ∞=--⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭∑2101(1)1cos 2(21)!2n n n x n +∞=--⎛⎫+⋅ ⎪+⎝⎭∑2201(1)sin (1)2(2)!2nnnn x n ∞=-=⋅-⋅∑212101(1)cos (1),(,).2(21)!2n n n n x x n ∞++=-+⋅-∈-∞+∞+⋅∑四、 设曲线L 是逆时针方向圆周22()()1,()x a y a x ϕ-+-=是连续的正函数,证明:()2()Lxdy y x dx y ϕπϕ-≥⎰. (8分)证明:设22:()()1,D x a y a -+-≤由Green 公式, ()()()LDxdy Q P y x dx dxdy y x y ϕϕ∂∂-=-∂∂⎰⎰⎰1(())()Dx dxdy y ϕϕ=+⎰⎰(而D 关于y x =对称)1(())()Dx dxdy x ϕϕ=+⎰⎰1[2()]22.()D Dx dxdy dxdy x ϕπϕ≥⋅==⎰⎰⎰⎰即 ()2()Lxdyy x dx y ϕπϕ-≥⎰.2010-1011学年第二学期高等数学(2-2)期末考试A 卷参考答案一. 填空题 (共4小题,每小题4分,共计16分) 1.22(1,0)ln(),yz xe x y dz =++=设则dy dx +3 .2.设xy y x y x f sin ),(+-=,则dx x x f dy y⎰⎰11 0),(=)1cos 1(21-.3.设函数21cos ,0()1,0xx f x xx x πππ+⎧<<⎪=-⎨⎪+-≤≤⎩以2π为周期,()s x 为的()f x 的傅里叶级数的和函数,则(3)s π-= 212π+ .4.设曲线C 为圆周222R y x =+,则曲线积分ds x y x C⎰+)—(322=32R π . 二.选择题(共4小题,每小题4分,共计16分)1. 设直线L 为32021030,x y z x y z ++=⎧⎨--+=⎩平面π为4220x y z -+-=,则 ( C ) .(A) L 平行于平面π (B) L 在平面π上(C) L 垂直于平面π (D) L 与π相交,但不垂直 2.设有空间区域2222:x y z R Ω++≤,则222x y z dvΩ++等于( B ).(A) 432R π (B) 4R π (C) 434R π (D) 42R π 3.下列级数中,收敛的级数是( C ).(A)∑∞=+-1)1()1(n nnn n (B) ∑∞=+-+11)1(n nn n(C) nn e n -∞=∑13(D)∑∞=+1)11ln(n n nn4. 设∑∞=1n na 是正项级数,则下列结论中错误的是( D )(A ) 若∑∞=1n na 收敛,则∑∞=12n na 也收敛 (B )若∑∞=1n na 收敛,则11+∞=∑n n na a 也收敛(C )若∑∞=1n na 收敛,则部分和nS 有界 (D )若∑∞=1n na 收敛,则1lim 1<=+∞→ρnn n a a 三.计算题(共8小题,每小题8分,共计64分) 1.设函数f 具有二阶连续偏导数,),(2y x y xf u +=,求yx u ∂∂∂2.解:212f xyf xu+=∂∂)()(22222121211212f f x f f x xy xf yx u++++=∂∂∂221221131)2(22f f x xy yf x xf++++=2.求函数y x xy z +-=23在曲线12+=x y 上点(1,2)处,沿着曲线在该点偏向x 轴正向的切线方向的方向导数.解:曲线⎩⎨⎧+==1:2x y xx L 在点(1,2)处的切向量)2,1(=T ,)2,1(51=T52cos ,51cos ==βα13|)16(|,11|)13(|)2,1()2,1()2,1(2)2,1(=+=∂∂=-=∂∂xy yzy x z 函数在点(1,2)沿)2,1(=T 方向的方向导数为5375213511|)2,1(=⨯+=∂T3.计算,)(2dxdy y x D⎰⎰+其中}4),({22≤+=y xy x D .解dxdy xy dxdy y xdxdy y x y x y x D⎰⎰⎰⎰⎰⎰≤+≤+++=+4422222222)()(223000d r dr πθ=+⎰⎰ =π84. 设立体Ω由锥面22z x y =+及半球面2211z x y =+--围成.已知Ω上任一点(),,x y z 处的密度与该点到x y o 平面的距离成正比(比例系数为0K >),试求立体Ω的质量. 解:由题意知密度函数||),,(z k z y x =ρ 法1:⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤≤≤Ωϕπϕπθcos 204020r :质量M =⎰⎰⎰⎰⎰⎰ΩΩ=dxdydz z k dxdydz z y x ||),,(ρk =drr r d d ϕϕϕθϕππsin cos 2cos 204020⎰⎰⎰ 76kπ= . 法2:222222:1,:11D x y x y z x y ⎧+≤⎪Ω⎨+≤≤--⎪⎩(,,)||M x y z dxdydz k z dxdydzρΩΩ==⎰⎰⎰⎰⎰⎰22111076r rkk d dr ππθ+-==⎰⎰⎰.法3:1222017||(1(1)).6kM k z dxdydz z z dz z z dz πππΩ==+--=⎰⎰⎰⎰⎰5.计算曲线积分⎰+++-=Cyx dyx y dx y x I 22)()(,其中C 是曲线122=+y x 沿逆时针方向一周.解:⎰++-=Cdyx y dx y x I 1)()(dxdy y Px Q y x ⎰⎰≤+∂∂-∂∂=122)(π2])1(1[122=--=⎰⎰≤+dxdy y x .6. 计算第二类曲面积分⎰⎰∑++dxdy zx xydxdz xyzdydz 2,其中∑为球面1222=++z y x的外侧.解:利用高斯公式,dxdydz x x yz dxdy zx xydxdz xyzdydz ⎰⎰⎰⎰⎰Ω∑++=++)()(22dxdydz x yz ⎰⎰⎰Ω+=)(dxdydz x ⎰⎰⎰Ω+2dxdydzz y x ⎰⎰⎰Ω+++=)(310222.154sin 31104020πϕϕθππ==⎰⎰⎰dr r d d 7.求幂级数nn x n ∑∞=+111的和函数 .解:幂级数的收敛半径1=R ,收敛域为)1,1[-0≠x 时,1111)(+∞=∑+=n n x n x xS =01x nn x dx ∞=∑⎰01x n n x dx ∞==∑⎰0ln(1)1xxdx x x x==----⎰0=x 时,0)0(=S ,⎪⎩⎪⎨⎧=⋃-∈---=∴00)1,0()0,1[)1ln(1)(x x xx x S四.证明题(本题4分)证明下列不等式成立:π≥⎰⎰Dx y dxdy ee ,其中}1|),{(D 22≤+=y x y x .证明:因为积分区域关于直线x y =对称, ⎰⎰⎰⎰=DDyxxy dxdy e edxdy e e⎰⎰=∴D x y dxdy e e 21)(⎰⎰⎰⎰+D D y xxy dxdy ee dxdy e e =π=≥+⎰⎰⎰⎰dxdy dxdy e e e e D y xx y 221(21)五.应用题(本题8分)设有一小山,取它的底面所在平面为xoy 坐标面,其底部所占的区域为},75:),{(22≤-+=xy y x y x D 小山的高度函数为.75),(22xy y x y x h +--= (1)设),(0y x M 为区域D 上一点,问),(y x h 在该点沿平面上什么方向的方向导数最大?若记此方向导数的最大值为),(0y x g ,试写出),(0y x g 的表达式。
2017学年春季学期《高等数学Ⅰ(二)》期末考试试卷(B)注意: 1、本试卷共 3 页;2、考试时间110分钟; 3、姓名、学号必须写在指定地方一、单项选择题(8个小题,每小题2分,共16分)将每题的正确答案的代号A、B、C或D填入下表中.1.a与b是向量,若baba+=+,则必有()(A)⊥a b(B)0,0==a b或(C)a=b(D)⋅=a b a b2。
()(),0,1sin()limx yxyx→=( )。
(A)不存在(B)1(C) 0(D) ∞3.二元函数),(yxfz=在),(yx处可微的充要条件是()(A)),(yxf在),(yx处连续(B)),(yxfx',),(yxfy'在),(yx的某邻域内存在(C)),(yxfx',),(yxfy'在),(yx的某邻域内连续(D)当0)()(22→∆+∆yx时,yyxfxyxfzyx∆'-∆'-∆),(),(是4.对函数(,)f x y=(0,0)是(,)f x y的( )。
(A)驻点与极值点(B)驻点,非极值点(C)极值点,非驻点(D)非驻点,非极值点5.设平面区域D:1)1()2(22≤-+-yx,若21()dDI x yσ=+⎰⎰,32()dDI x yσ=+⎰⎰则有()(A)21II<(B)21II=(C)21II>(D)不能比较6.设椭圆L:13422=+yx的周长为l,则()dLx y s+=⎰()(A)0 (B)l(C) l3 (D)l47.下列结论正确的是()(A)若11nnuu+<(1,2,)n=成立,则正项级数1nnu∞=∑收敛(B)当0lim=∞→nnu时,交错级数1(1)nnnu∞=-∑收敛(C)若级数1nnu∞=∑收敛,则对级数的项任意加括号后所成的新级数也收敛(D)若对级数1nnu∞=∑的项适当加括号后所成的新级数收敛,则原级数也收敛8。
设∑∞=1nnnxa的收敛半径为(0)R R>,则∑∞=12nnnxa的收敛半径为( A )(A) (B)R(C)2R(D) 不能确定二、填空题(7个小题,每小题2分,共14分).1.过点(1,2,3)且方向向量为(1,2,3)=n的直线方程为;2。
高等数学第二学期期末考试试题真题及完整答案一、填空题(将正确答案填在横线上)(本大题共5小题,每小题4分,总计20分)1、设函数,则=2、曲面在点处的切平面方程为____3、= .4、曲面积分= ,其中,为与所围的空间几何形体的封闭边界曲面,外侧.5、幂级数的收敛域为。
二、选择题(将选项填在括号内)(本大题共5小题,每小题4分,总计20分)1、函数在(1,1)点沿方向的方向导数为( )。
(A) 0 (B) 1 (C) 最小 (D)最大2、函数在处( ).(A)不连续,但偏导数存在 (B)不连续,且偏导数不存在(C)连续,但偏导数不存在 (D)连续,且偏导数存在3、计算=( ),其中为(按逆时针方向绕行).(A)0 (B)(C) (D)4、设连续,且,其中D由所围成,则( )。
(A)(B) (C) (D)5、设级数收敛,其和为,则级数收敛于( )。
(A)(B)(C)(D)三、解答下列各题(本大题共3小题,每小题8分,总计24分)1、设函数由方程所确定,计算,。
2、计算,其中,为曲线,.3、求幂级数的和函数.三、解答下列各题(本大题共3小题,每小题8分,总计24分)1、求内接于半径为的球面的长方体的最大体积.2、计算,其中平面区域.3、计算,其中为平面被柱面所截得的部分.五、解答下列各题(本大题共2小题,每小题6分,总计12分)1、计算其中为上从点到点.2、将函数展开成的幂级数.答案及评分标准一、填空题 (本大题分5小题,每小题4分,共20分)1、 2、3、 4、 5、二、选择题(将选项填在括号内)(本大题共5小题,每小题4分,共20分)1、C2、A3、B4、D5、B三、解答下列各题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)1、解:方程两端同时对分别求偏导数,有,………………6分解得:.…………………………………………8分2、解:作图(略)。
原式=………………………2分.………………………8分3、解:经计算,该级数的收敛域为。
高数期末考试题及答案选择一、选择题(每题2分,共20分)1. 函数 \( f(x) = x^2 \) 在 \( x = 0 \) 处的导数是:A. 0B. 1C. 2D. 4答案: A2. 定积分 \( \int_{0}^{1} x^2 dx \) 的值是:A. \( \frac{1}{3} \)B. \( \frac{1}{2} \)C. \( \frac{2}{3} \)D. \( \frac{3}{4} \)答案: A3. 若 \( \lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{g(x)} \) 存在,则\( \lim_{x \to 0} f(x) \) 与 \( \lim_{x \to 0} g(x) \) 必须:A. 都存在B. 都不存在C. 至少有一个存在D. 至少有一个不存在答案: D4. 函数 \( y = \sin(x) \) 的周期是:A. \( 2\pi \)B. \( \pi \)C. \( \frac{\pi}{2} \)D. \( \frac{1}{2} \)答案: A5. 根据泰勒公式,函数 \( e^x \) 在 \( x = 0 \) 处的泰勒展开式为:A. \( 1 + x \)B. \( 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \cdots \)C. \( 1 - x + \frac{x^2}{2!} - \frac{x^3}{3!} + \cdots \)D. \( 1 + x - \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} - \cdots \)答案: B6. 级数 \( \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^2} \) 收敛于:A. \( \frac{1}{2} \)B. \( \frac{\pi^2}{6} \)C. \( \frac{e}{2} \)D. \( \frac{1}{e} \)答案: B7. 若 \( \lim_{x \to \infty} f(x) = L \),则函数 \( f(x) \) 必须:A. 在 \( x \) 足够大时,值接近 \( L \)B. 在 \( x \) 足够大时,值等于 \( L \)C. 在 \( x \) 足够大时,值小于 \( L \)D. 在 \( x \) 足够大时,值大于 \( L \)答案: A8. 函数 \( y = x^3 - 3x^2 + 2x \) 的拐点是:A. \( x = 0 \)B. \( x = 1 \)C. \( x = 2 \)D. \( x = 3 \)答案: B9. 若 \( f(x) \) 在区间 \( I \) 上连续,则 \( \int_{a}^{b}f(x) dx \) 存在,其中 \( a, b \) 是区间 \( I \) 上的任意两点:A. 正确B. 错误答案: A10. 函数 \( y = \ln(x) \) 的定义域是:A. \( x > 0 \)B. \( x < 0 \)C. \( x \geq 0 \)D. \( x \leq 0 \)答案: A二、填空题(每题2分,共20分)11. 函数 \( f(x) = \frac{1}{x} \) 在 \( x = 1 \) 处的导数是_______。
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: ⎛⎫∂∂-=+ ⎪∂∂⎝⎭⎰⎰⎰D 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.()-+1e dx 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. 3x ae ;B. ()+3x ax b e ;C.()+3x x ax 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:()(),,,,,--312430A B(),,∴=-142AB 平行该平面∴该平面的法向量()()(),,,,,,=⨯-=--5211428922n ∴所求的平面方程为:()()()----+=83912220x y z即:---=8922590xy z四.(8分)设(),=yzf xy e ,其中(),f u v 具有二阶连续偏导数,试求∂∂z x 和∂∂∂2zx y.解:令=uxy ,=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 :(),+=≥≥22200x y R x y 2L :()=≤≤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: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:()⎛⎫=-=⋅-⋅ ⎪+++⎝⎭+111111121321613f x x x x x , 而()∞=⋅=-+∑01111212n n n 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:∂∂==-∂∂263P 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:()()--=+=+⎰12xx xxx Sx eC e e dx Cee 由()=01S ,得:=12C ;故:()()-=+12x x 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。
2006—2007学年第二学期 高等数学(2-2)期末试卷(A)参考答案一、选择题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内). 1.设三向量→→→c b a ,,满足关系式→→→→⋅=⋅c a b a ,则( D ). (A )必有→→=0a 或者→→=c b ; (B )必有→→→→===0c b a ; (C )当→→≠0a 时,必有→→=c b ; (D )必有)(→→→-⊥c b a . 2. 已知2,2==→→b a ,且2=⋅→→b a ,则=⨯→→b a ( A ).(A )2 ; (B )22; (C )22; (D )1 . 3. 设曲面)0,0(:2222>≥=++a z a z y x S ,1S 是S 在第一卦限中的部分,则有( C ).(A )⎰⎰⎰⎰=14S SxdS xdS ; (B )⎰⎰⎰⎰=14S SxdS ydS ;(C )⎰⎰⎰⎰=14S SxdS zdS ; (D )⎰⎰⎰⎰=14S SxyzdS xyzdS .4. 曲面632222=++z y x 在点)1,1,1(--处的切平面方程是:(D ). (A )632=+-z y x ; (B )632=-+z y x ; (C )632=++z y x ; (D )632=--z y x .5. 判别级数∑∞=⋅1!3n nn n n 的敛散性,正确结果是:( B ).(A )条件收敛; (B )发散;(C )绝对收敛; (D )可能收敛,也可能发散.6. 平面0633=--y x 的位置是(B ).(A )平行于xoy 平面; (B )平行于z 轴,但不通过z 轴; (C )垂直于z 轴 ; (D )通过z 轴 .二、填空题(本题共4小题,每小题5分,满分20分). 1. 已知xy e z =,则2x xdy ydx e dz xy -⋅-=.2. 函数zx yz xy u ++=在点)3,2,1(P 处沿向量→OP 的方向导数是71411,函数u 在点P 处的方向导数取最大值的方向是}3,4,5{,该点处方向导数的最大值是25.3. 已知曲线1:22=+y x L ,则π2)(2=+⎰Lds y x .4. 设函数展开傅立叶级数为:)(,cos 02ππ≤≤-=∑∞=x nx ax n n,则12=a .三、解答下列各题(本题共7小题,每小题7分,满分49分). 1. 求幂级数∑∞=+01n nn x 收敛域及其和函数. 解 nn n a a 1lim+∞→ ,121lim =++=∞→n n n ∴收敛半径为1, 当1=x 时,级数∑∞=+011n n 发散,当1-=x 时,级数∑∞=+-01)1(n nn 收敛, 故所求的收敛域为)1,1[-;令;)1,1[,1)(0-∈+=∑∞=x n x x S n n于是.1,1)(01<+=∑∞=+x n x x S x n n 逐项求导,得.1,11)1(])([001<-=='+='∑∑∞=∞=+x x x n x x S x n n n n.1),1ln(1])([)(00<--=-='=∴⎰⎰x x t dtdt t tS x xS x x1,)1ln(1)(<--=∴x x xx S 且.0≠x而,2ln )1ln(1lim )(lim )1(11=--==-++-→-→x x x S S x x 1)0(=S ,故⎪⎩⎪⎨⎧=<<<≤---=.01,1001,)1ln()(x x x xx x S 2. 计算二重积分⎰⎰≤++42222y x y xdxdy e.解 令⎩⎨⎧==θθsin cos r y r x ,则⎰⎰≤++42222y x y x dxdy e⎰⎰=20202rdr e d r πθ ⎰=22)(2r d e r π202r eπ=).1(4-=e π3. 已知函数),(y x f z =的全微分ydy xdx dz 22-=,并且2)1,1(=f . 求),(y x f z =在椭圆域}14),{(22≤+=y x y x D 上的最大值和最小值.解 由,22ydy xdx dz -=得),1(2x xf=∂∂ ),2(2y y f -=∂∂)1(两边关于x 积分,得)(2),(y C xdx y x f +=⎰)(2y C x +=,此式两边关于y 求偏导,再由)2(知,2)(y y C -=',)(2C y y C +-=⇒.),(22C y x y x f +-=∴ 由2)1,1(=f 知,2=C ,故.2),(22+-=y x y x f令,0202⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=∂∂==∂∂y yf x x f得驻点)0,0(在D 内部,且2)0,0(=f ,在D 的边界1422=+y x 上:.11,252)44(222≤≤--=+--=x x x x z 其最大值是,3)0,1(1=±=±=f z x 最小值是2)2,0(0-=±==f z x ;故),(y x f z =在椭圆域}14),{(22≤+=y x y x D 上的最大值是3}2,3,2max{=-, 最小值是.2}2,3,2min{-=-.4. 设Ω是由4,22=+=z y x z ,所围成的有界闭区域,计算三重积分⎰⎰⎰Ω++dxdydz z y x)(22.解 令,sin cos ⎪⎩⎪⎨⎧===z z r y r x θθ则.4,20,20:2≤≤≤≤≤≤Ωz r r πθ⎰⎰⎰⎰⎰⎰+=++∴Ω422020222)()(rdz z r rdr d dxdydz z y x πθ⎰⎰+=42202)(2rdz z r rdr π⎰==+=204222]2[2dr z z r r z r z π⎰-+=2053)2384(2dr r r r π.32]44[220624ππ=-+=r r r 5. 设AB L 为从点)0,1(-A 沿曲线21x y -=到点)0,1(B 一段曲线,计算⎰++ABL y x ydy xdx 22. 解 ⎩⎨⎧-=-=≤≤-==,2,1.11,,:2xdx dy x y x dx dx x x L AB.0)1()2)(1(11222222=-+--+=++∴⎰⎰-dx x x x x x y x ydy xdx ABL6. 设∑是上半球面221y x z --=的下侧,计算曲面积分⎰⎰∑++-+dxdy z y xy dzdx z y x dydz xz)2()(2322.解 ,2,,2322z y xy R z y x Q xz P +=-== ,222z y x zRy Q x P ++=∂∂+∂∂+∂∂ 作.1,0:22≤+=∑y x z 上补与下∑所围成的立体为Ω,由高斯公式,⎰⎰∑++-+dxdy z y xy dzdx z y x dydz xz )2()(2322 ⎰⎰∑+∑++-+=上补下dxdy z y xy dzdx z y x dydz xz )2()(2322⎰⎰∑++-+-上补dxdy z y xy dzdx z y x dydz xz )2()(2322⎰⎰⎰⎰⎰≤+Ω⋅+---∂∂+∂∂+∂∂-=1222)02(00y x dxdy y xy dxdydz z R y Q x P )(000222---++-=⎰⎰⎰Ωdxdydz z y x )((作球面坐标变换)⎰⎰⎰⋅-=1222020sin ρϕρρϕθππd d d .52sin 21420πρρϕϕππ-=-=⎰⎰d d 7. 将函数61)(2--=x x x f 展开成关于1-x 的幂级数 .解.1,110<=-∑∞=x x x n n.1,)1(110<-=+∑∞=x x x n n n )2131(51)3)(2(161)(2+--=-+=--=∴x x x x x x x f ]3)1(12)1(1[51+----=x x]311131211121[51-+⋅---⋅-=x x ]311131211121[51-+⋅+--⋅-=x x∑∞=+--=012)1(51n n n x ∑∞=+---013)1()1(51n n nn x ( 121<-x 且131<-x ) 21,)1](3)1(21[51011<---+-=∑∞=++x x n n n nn 即).3,1(-∈x四、证明题(7分). 证明不等式:2)sin (cos 122≤+≤⎰⎰Dd x yσ,其中D 是正方形区域:.10,10≤≤≤≤y x证D 关于y x =对称,⎰⎰∴Dd yσ2(cos ⎰⎰=D d x σ2cos ,⎰⎰+∴Dd x y σ)sin (cos 22.)sin (cos 22⎰⎰+=Dd x x σ又 ),4sin(2)cos 21sin 21(2cos sin 22222π+=+=+x x x x x而,102≤≤x ,2)4sin(22212≤+≤=∴πx 即 ,2cos sin 122≤+≤x x,22)cos (sin 1122=≤+≤⋅=∴⎰⎰⎰⎰⎰⎰DDDd d x x d σσσ即 .2)sin (cos 122≤+≤⎰⎰Dd x y σ2007—2008学年第二学期 高等数学(2-2)期末试卷(A)参考答案一、填空题:1~6小题,每小题4分,共24分. 请将答案写在指定位置上. 1. 平面1:0y z -=∏与平面2:0x y +=∏的夹角为3π.2. 函数22y x z +=在点)2,1(处沿从点)2,1(到点)32,2(+的方向的方向导数为321+.3. 设(,)f x y 是有界闭区域222:a y x D ≤+上的连续函数,则当0→a 时,=⎰⎰→Da dxdy y x f a ),(1lim20π)0,0(f .4. 区域Ω由圆锥面222x y z +=及平面1=z 围成,则将三重积分f dv ⎰⎰⎰Ω在柱面坐标系下化为三次积分为211()πθ⎰⎰⎰rd dr f r rdz .5. 设Γ为由曲线32,,t z t y t x ===上相应于t 从0到1的有向曲线弧,R Q P ,,是定义在Γ上的连续三元函数,则对坐标的曲线积分化为对弧长的曲线积分有:Pdx Qdy Rdz Γ++=⎰6. 将函数()1(0)f x x x π=+≤≤展开成余弦级数为)0()5cos 513cos 31(cos 412122πππ≤≤+++-+=+x x x x x .二、单项选择题:7~12小题,每小题3分,共18分。
《高等数学(二)》期末考试试卷考试形式:闭卷考试 考试时间:120分钟一、选择题(单选题,每题4分,共28分)1、0lim =∞→n n u 是∑∞=1n n u 收敛的( B )A .充分而非必要条件 B. 必要而非充分条件C.充要条件D. 既非充分也非必要条件2、若级数∑∞=1n n u 收敛,则下列命题( B )正确(其中∑==ni i n u s 1)A .0lim =∞→s n n B. s n n lim ∞→存在C. s n n lim ∞→ 可能不存在 D. {}为单调数列s n 3、设∑∞=1n n u 与∑∞=1n n v 都是正项级数,且n n v u ≤ ,2,1(=n )则下列命题正确的是( C )A .若∑∞=1n n u 收敛,则∑∞=1n n v 收敛 B. 若∑∞=1n n u 收敛,则∑∞=1n n v 发散C.若∑∞=1n n v 发散,则∑∞=1n n u 发散D.若∑∞=1n n v 收敛,则∑∞=1n n u 收敛4、下列级数中条件收敛的是( B )A .1)1(1+-∑∞=n n n nB. n n n 1)1(1∑∞=-C. 211)1(n n n ∑∞=-D. n n n ∑∞=-1)1( 5、幂级数∑∞=-12)2(n nn x 的收敛区间为( B ) A.(1,3) B.[]3,1 C.[)3,1 D.(]3,16、幂级数∑∞=1!n nn x 的收敛半径为( C )A. 0B. 1C. +∞D. 37、点A (-3,1,2)与B (1,-2,4)间的距离是( A ) A. 29 B. 23 C. 29 D. 23二、填空题(每题4分,共16分)1、球心在点(1,-2,3),半径为3的球面方程为 9)3()2()1(222=-+++-z y x2、方程0222222=-+-++z x z y x 表示的图形是圆心在(1,0,-1),半径为2的球面. .3、二元函数229y x z --=的定义域是{}9:),(22≤+y x y x4、y x y x y x F --=22),(,则)3,1(F = 5 . 5、幂级数1nn x n∞=∑的收敛半径为是 1 .三、计算题1、求函数的一阶偏导数(1))ln(222y x x z += (2)xy e u =223222)ln(2y x x y x x x z +++=∂∂ xy ye xu =∂∂ 2222y x y x y z +=∂∂ xy xe yu =∂∂2、求函数32y x z =,当01.0,02.0,1,2-=∆=∆-==y x y x 的全微分32xy xz =∂∂ 223y x y z =∂∂ 2.0)1,2()1,2(-=∆-+∆-=y f x f dy y x3,y x z 2)31(+=,求x z ∂∂,yz ∂∂ 216(13)y z y x x-∂=+∂)31ln()31(22x x yz y ++=∂∂4、设方程0sin 2=-+xy e y x 确定的一个隐函数,求dxdy 0).2(.cos 2='+-+'y xy y e y y x 22cos x e y y xy y-'=-5、求函数22)(4),(y x y x y x f ---=的极值(1)x f x 24-= y f y 24--=(2)令0,0==y x f f 得:2,2-==y x(3)2,0,2-==-=yy xy xx f f f 故2,0,2-==-=C B A 0,02<<-A AC B 有极大值.8)2,2(f =-=极大y6、计算积分⎰⎰Dxydxdy ,其中D 由3,x y x y ==在第一象限内所围成.161103==⎰⎰⎰⎰D x x ydy xdx xydxdy四、应用题1、建造容积为V 的开顶长方形水池,长、宽、高各应为多少时,才能使表面积最小?(10分) 长为32v x = 宽32v y = 高3221v z =2、把正数a 分成三个正数之和,使它们的乘积为最大,求这三个数.(7分) 3a z y x ===。
2018年全国硕士研究生入学统一考试数学二考研真题与全面解析(Word 版)一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定位置上. 1.若()212lim 1x x x e ax bx→++=,则()(A )1,12a b ==-(B )1,12a b =-=-(C )1,12a b ==(D )1,12a b =-=【答案】(B )【解析】由重要极限可得()()()2222222112200111lim211lim lim 1(1)lim 1(1)x x x x xx x x x x e ax bx e ax bx x xe ax bx x x e ax bx e ax bx e ax bx e →→→++-++-•++-→=++=+++-=+++-=,因此,222222001()12lim 0lim 0xx x x x ax bx x e ax bx x x→→++++++-=⇒=ο 或用“洛必达”:2(1)200012212lim 0lim lim 0222x x x b x x x e ax bx e ax b e a ax x ⇒=-→→→++-++++=⇒=======, 故1,12a b ==-,选(B ).2.下列函数中在0x =处不可导的是() (A )()sin f x x x =(B )()sin f x x x =(C )()cos f x x =(D )()cos f x x =【答案】(D )【解析】根据导数定义,A.000sin ()(0)limlim lim 0x x x x x x x f x f x x x→→→-===g ,可导;B.000sin ()(0)limlim lim 0x x x x x x x f x f x x x→→→-===g ,可导; C.20001cos 1()(0)2lim lim lim 0x x x x x f x f x x x→→→---===,可导; D.()200011cos 122lim lim limx x x x x x x x x→→→---==,极限不存在。
高等数学二期末复习题及答案集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]《高等数学(二)》期末复习题一、选择题1、若向量与向量)2,1,2(-=a 平行,且满足18-=⋅,则=( )(A ) )4,2,4(-- (B )(24,4)--,(C ) (4,2,4)- (D )(4,4,2)--.2、在空间直角坐标系中,方程组2201x y z z ⎧+-=⎨=⎩代表的图形为 ( )(A )直线 (B) 抛物线 (C ) 圆 (D)圆柱面 3、设22()DI x y dxdy =+⎰⎰,其中区域D 由222x y a +=所围成,则I =( )(A) 22400a d a rdr a πθπ=⎰⎰ (B) 224002ad a adr a πθπ=⎰⎰(C)2230023a d r dr a πθπ=⎰⎰ (D) 2240012a d r rdr a πθπ=⎰⎰4、 设的弧段为:230,1≤≤=y x L ,则=⎰L ds 6 ( )(A )9 (B) 6 (C )3 (D) 235、级数∑∞=-11)1(n nn的敛散性为 ( )(A ) 发散 (B) 条件收敛 (C) 绝对收敛 (D) 敛散性不确定6、二重积分定义式∑⎰⎰=→∆=ni i i i Df d y x f 10),(lim ),(σηξσλ中的λ代表的是( )(A )小区间的长度 (B)小区域的面积 (C)小区域的半径 (D)以上结果都不对 7、设),(y x f 为连续函数,则二次积分⎰⎰-1010d ),(d xy y x f x 等于 ( )(A )⎰⎰-1010d ),(d xx y x f y(B) ⎰⎰-1010d ),(d yx y x f y(C)⎰⎰-xx y x f y 1010d ),(d(D)⎰⎰1010d ),(d x y x f y8、方程222z x y =+表示的二次曲面是 ( )(A )抛物面 (B )柱面 (C )圆锥面 (D )椭球面9、二元函数),(y x f z =在点),(00y x 可微是其在该点偏导数存在的( ). (A ) 必要条件 (B ) 充分条件 (C ) 充要条件 (D ) 无关条件10、设平面曲线L 为下半圆周 y =则曲线积分22()L x y ds +=⎰( )(A) 0 (B) 2π (C) π (D) 4π11、若级数1n n a ∞=∑收敛,则下列结论错误的是 ( )(A)12n n a ∞=∑收敛 (B) 1(2)n n a ∞=+∑收敛 (C)100nn a∞=∑收敛 (D) 13n n a ∞=∑收敛12、二重积分的值与 ( )(A )函数f 及变量x,y 有关; (B) 区域D 及变量x,y 无关; (C )函数f 及区域D 有关; (D) 函数f 无关,区域D 有关。
1. 求微分方程y x dxdy23=的通解. 2. 求微分方程()()0x 22=−++dy y x y dx xy 满足初始条件1,0==y x 的特解. 3. 求微分方程x e y x sin 3+=''的通解. 4. 求微分方程056=+'−''y y y 的通解. 5. 求微分方程096=+'+''y y y 的通解. 第八章1. 已知()4,2,3−=a()2,1,1−=b ,求b a •,b a ⨯.2. 求过点()111,,且与平面013z -y x 2=++平行的平面方程.第九章1. 设xy x z sin 2=,求yx z x z dz y z x z ∂∂∂∂∂∂∂∂∂222,,,,.2. 设,求yx ux u du y u x u ∂∂∂∂∂∂∂∂∂222,,,,.3. 求函数()568,33+−+=xy y x y x f 的极值.4. 求函数xy z =在条件1=+y x 下的极大值.5. 求()1ln 12222−+++=y x yx z 的定义域.6. 求()22,yx xy y x f +=,求()1,1−f .7. ()()220,1,2lim yx xyy x +−→计算二重积分:1. ()⎰⎰+=Dd y x I δ2,其中D 区域是由2,2==x x y 及x 轴围城的区域.2. ⎰⎰=Ddxdy y x I 22,其中D 区域是由双曲线1=xy ,直线2=x 和x y =围城的区域.3. ()⎰⎰+=Ddxdy y x I 22,其中D 是圆环9422≤+≤y x .4. 三重积分计算:dxdydz z G⎰⎰⎰cos xsiny ,其中(){}20,20,10,,ππ≤≤≤≤≤≤=z y x z y x G5. 三重积分计算:()dxdydz z y x G ⎰⎰⎰++其中(){}20,10,11,,≤≤≤≤≤≤−=z y x z y x G .第11章1. ⎰L xyds ,其中L 为x y 2=从()00,到()21,的直线段.2. ⎰L ds y ,其中L 为抛物线2x y =从()00,到()11,的一段弧.3. ()⎰+L ds y x 22,其中L 为圆周222a y x =+.4. 计算曲线积分()()dy x y dx L −++⎰y x ,其中L 为 (1)抛物线x y =2从()11,到()24,的一段弧. (2)从()11,到()24,的直线段.5. 验证曲线积分与路径无关,并计算其值:()()()()dy y x x −++⎰d y x 3210,,第12章1. 判断级数的敛散性: (1)∑∞=121n n(2)∑∞=++1)2(1n n n n(3)∑∞=1!2n nn(4)∑∞=+−1232n1n n n2. 判断交错级数的绝对收敛还是条件收敛: (1)()nn n 1111∑∞=−−(2)()nn n 41111∑∞=−−(3)()∑∞=+−1121n nn(4)()()∑∞=+−121n n n n3. 求级数的和. (1)()n n n3111∑∞=− (2)()nn n2511∑∞=−(3)()∑∞=+111n n n 4.求级数()∑∞=−125n n n nx 的收敛域.5.求级数∑∞=123n nnn x的收敛半径和收敛域.。
2017学年春季学期《高等数学Ⅰ(二)》期末考试试卷(B)注意:1、本试卷共 3 页;2、考试时间110分钟; 3、姓名、学号必须写在指定地方一、单项选择题(8个小题,每小题2分,共16分)将每题的正确答案的代号A、B、C或D填入下表中.1.a与b是向量,若baba+=+,则必有()(A)⊥a b(B)0,0==a b或(C)a=b(D)⋅=a b a b2.()(),0,1sin()limx yxyx→=( ).(A)不存在(B)1(C)0(D)∞3.二元函数),(yxfz=在),(yx处可微的充要条件是()(A)),(yxf在),(yx处连续(B)),(yxfx',),(yxfy'在),(yx的某邻域内存在(C)),(yxfx',),(yxfy'在),(yx的某邻域内连续(D)当0)()(22→∆+∆yx时,yyxfxyxfzyx∆'-∆'-∆),(),(是4.对函数(,)f x y=(0,0)是(,)f x y的( ).(A)驻点与极值点(B)驻点,非极值点(C)极值点,非驻点(D)非驻点,非极值点5.设平面区域D:1)1()2(22≤-+-yx,若21()dDI x yσ=+⎰⎰,32()dDI x yσ=+⎰⎰则有()(A)21II<(B)21II=(C)21II>(D)不能比较6.设椭圆L:13422=+yx的周长为l,则()dLx y s+=⎰()(A)0 (B) l (C) l3 (D) l47.下列结论正确的是( )(A)若11nnuu+<(1,2,)n=成立,则正项级数1nnu∞=∑收敛(B)当0lim=∞→nnu时,交错级数1(1)nnnu∞=-∑收敛(C)若级数1nnu∞=∑收敛,则对级数的项任意加括号后所成的新级数也收敛(D) 若对级数1nnu∞=∑的项适当加括号后所成的新级数收敛,则原级数也收敛8.设∑∞=1nnnxa的收敛半径为(0)R R>,则∑∞=12nnnxa的收敛半径为( A )(A) (B) R(C) 2R(D) 不能确定二、填空题(7个小题,每小题2分,共14分).1.过点(1,2,3)且方向向量为(1,2,3)=n的直线方程为;2.设z是方程e zx y z+-=所确定的,x y的隐函数,则(1,0,0)zx∂=∂;3.设22(,)f x y x y=-,则(1,1)f=grad;4. 交换积分1d(,)dyy f x y x⎰的积分次序,变为;5.设L是直线21y x=+上从点(0,1)到点(1,3)的线段,将(,)(,)LP x y dx Q x y dy+⎰转换成对弧长的曲线积分为;6.幂级数11(1)nnnxn∞-=-∑的收敛域是;7.设有周期为π2的函数,它在(,]ππ-上的表达式为()⎩⎨⎧≤<+≤<--=ππxxxxf,1,1,其傅里叶级数在点π=x处收敛于.三峡大学试卷纸教学班号序号学号姓名…………………….……答题不要超过密封线………….………………………………三、综合解答题一(5个小题,每小题7分,共35分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤)1.设(,)z z x y =由方程(23,2)0F x z y z --=所确定,其中F 是可微函数,求d z . 解: 2.求曲面32=++xy z e z在点)0,1,2(处的切平面方程与法线方程. 解:3.计算二重积分22()d Dxxy y σ++⎰⎰,其中D 由1,0,0=+==y x y x 所围成.解:4.计算(1)d I x v Ω=+⎰⎰⎰,其中Ω是以原点(0,0,0)为形心,边长为a 正立方体.解:5.求幂级数01nn x n ∞=+∑的收敛域与和函数.解:三峡大学 试卷纸 教学班号 序号 学号 姓名…………………….……答 题 不 要 超 过 密 封 线………….………………………………四、综合解答题二(5个小题,每小题7分,共35分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤)1.在椭圆4422=+y x 上求一点,使其到直线0632=-+y x 的距离最短. 解: 2.计算d d Ly x x y -+⎰,其中L 是沿圆周1)1()1(22=-+-y x 正向一周.解:3.计算d Lxy s ⎰,其中L 为从(0,0)到(2,0)的上半圆弧:)0(222≥=+y x y x .解:4.计算积分d I z S =∑⎰⎰,其中∑是上半球面222y x a z --=,(0)a >.解:5.利用高斯公式计算对坐标的曲面积分(cos cos cos )d x y z S ∑αβγ++⎰⎰, 其中∑为锥面222x y z +=介于平面0z =及1z =之间的部分的下侧, (cos ,cos ,cos αβγ)是∑上点(,,)x y z 处的法向量的方向余弦.解:三峡大学 试卷纸 教学班号 序号 学号 姓名…………………….……答 题 不 要 超 过 密 封 线………….………………………………2017学年春季学期《高等数学Ⅰ(二)》期末考试试卷(B)答案及评分标准一、单项选择题(8个小题,每小题2分,共16分)1.a 与b 是向量,若b a b a +=+,则必有(D )(A)⊥a b ; (B)0,0==a b 或; (C)a =b ; (D)⋅=a b a b .2.()(),0,1sin()limx y xy x →=( B ).(A ) 不存在;(B ) 1; (C ) 0; (D ) ∞ .3.二元函数),(y x f z =在),(00y x 处可微的充要条件是( C ) (A )),(y x f 在),(00y x 处连续;(B )),(y x f x ',),(y x f y '在),(00y x 的某邻域内存在; (C )),(y x f x ',),(y x f y '在),(00y x 的某邻域内连续; (D)当0)()(22→∆+∆y x 时,y y x f x y x f z y x ∆'-∆'-∆),(),(0000是比4.对函数(,)f x y =(0,0)是(,)f x y 的( C ). (A )驻点与极值点; (B )驻点,非极值点; (C )极值点,非驻点; (D )非驻点,非极值点. 5.设平面区域D :1)1()2(22≤-+-y x ,若21()d DI x y σ=+⎰⎰,32()d DI x y σ=+⎰⎰则有( A )(A )21I I <; (B ) 21I I =; (C )21I I >; (D )不能比较.6.设椭圆L :13422=+y x 的周长为l ,则()d L x y s +=⎰(A ) (A)0; (B) l ; (C) l 3; (D) l 4.7.下列结论正确的是 ( C )(A) 若11n n u u +<(1,2,)n =成立,则正项级数1n n u ∞=∑收敛; (B) 当0lim =∞→n n u 时,交错级数1(1)nnn u∞=-∑收敛;(C) 若级数1nn u∞=∑收敛,则对级数的项任意加括号后所成的新级数也收敛; (D) 若对级数1nn u∞=∑的项适当加括号后所成的新级数收敛,则原级数也收敛.8.设∑∞=1n nnx a的收敛半径为(0)R R >,则∑∞=12n n n x a 的收敛半径为 ( A )(A)(B) R ; (C) 2R ; (D) 不能确定.二、填空题(7个小题,每小题2分,共14分).1.过点(1,2,3)且方向向量为(1,2,3)=n 的直线方程为123123x y z ---==.2.设z 是方程e zx y z +-=所确定的,x y 的隐函数,则(1,0,0)z x ∂=∂_______12_____ 3.设22(,)f x y x y =-,则(1,1)f =grad (2,-2) . 4.交换积分10d (,)d yy f x y x ⎰的积分次序为______21d (,)d xxx f x y y ⎰⎰___.5.设L 是直线21y x =+上从点(0,1)到点(1,3)的线段, 将(,)(,)LP x y dx Q x y dy+⎰转换成对弧长的曲线积分为2)P Q ds +⎰. 6.幂级数11(1)nn n x n∞-=-∑的收敛域是 (1,1]- . 7.设有周期为π2的函数,它在(,]ππ-上的表达式为()⎩⎨⎧≤<+≤<--=ππx x x x f 0,10,1,其傅里叶级数在点π=x 处收敛于2π. 三、综合解答题一(5个小题,每小题7分,共35分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤)1.设(,)z z x y =由方程(23,2)0F x z y z --=所确定,其中F 是可微函数,求d z . 解:d d d x y z z x z y =+………………2分12121222d d 33F F x y F F F F =-+-----………………5分12122d 2d 3F x F y F F +=+.………………7分或解:由12(2d 3d )(2d d )0F x z F y z ⋅-+⋅-=,得12122d 2d d 3F x F yz F F +=+.2.求曲面32=++xy z e z在点)0,1,2(处的切平面方程与法线方程. 解:令32),,(-++=xy z e z y x F z,………………2分 则2,,+===z z y x e F x F y F ,故(2,1,0)(1,2,3)n………………4分所求切平面的方程为 03)1(2)2(=+-+-z y x , 即432=++z y x , ………………6分法线方程为32112zy x =-=-.………………7分 3.计算二重积分22()d Dx xy y σ++⎰⎰,其中D 由1,0,0=+==y x y x 所围成.解:22()d Dxxy y σ++⎰⎰=1-1220d ()d x x x xy y y +++⎰⎰………………4分1320515()d 62324x x x x =-+-+=⎰.………………7分4.计算(1)d I x v Ω=+⎰⎰⎰,其中Ω是以原点(0,0,0)为形心,边长为a 正立方体.解:Ω的形心为(0,0,0),Ω的体积V 为3a ,………………4分 故3I xV V V a =+==.………………7分5.求幂级数01nn x n ∞=+∑的收敛域与和函数.解:因为11limlim 12n n n n a n a n ρ+→∞→∞+===+,所以1R = . ………………1分 在左端点1x =-,幂级数成为0(1)1nn n ∞=-+∑,它是收敛的;在右端点1x =,幂级数成为011n n ∞=+∑,它是发散的,故该幂级数收敛域为[1,1)-. ………………3分令0()1nn xs x n ∞==+∑,[1,1)x ∈-,于是1()1n n x xs x n +∞==+∑,[1,1)x ∈-,逐项求导,得(())xs x '=101n n x n +∞='⎛⎫ ⎪+⎝⎭∑=101n n x n +∞='⎛⎫ ⎪+⎝⎭∑=0n n x ∞=∑=11x -,(1,1)x ∈- 将上式两端从0到x 积分,得01()d ln(1),111xxs x x x x x==---≤<-⎰, (根据和函数的连续性,当1x =-时,此式也成立).于是,当0x ≠时,1()ln(1)s x x x=--,又(0)1s =.故 1ln(1), [-1,0)(0,1),()1, 0.x x s x xx ⎧--∈⎪=⎨⎪=⎩ ………………7分四、综合解答题二(5个小题,每小题7分,共35分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤)1.在椭圆4422=+y x 上求一点,使其到直线0632=-+y x 的距离最短. 解: 设),(y x 为椭圆4422=+y x 上任一点,则该点到直线0632=-+y x 的距离为13326yx d --=;令)44()326(222-++--=y x y x L λ,………………2分于是由224(623)20,6(623)80,440,x y L x y x L x y y L x y λλλ⎧=---+=⎪=---+=⎨⎪=+-=⎩ 得驻点 183(,)35M ,283(,)55M -,383(,)55M --,483(,)55M -,………………5分依题意,椭圆到直线一定有最短距离存在, 其中1313133261min =--=M yx d 即为所求.………………7分 2.计算d d Ly x x y -+⎰,其中L 是沿圆周1)1()1(22=-+-y x 正向一周.解: 圆周1)1()1(22=-+-y x 所围区域D 的面积为 π⋅21,………………3分 由格林公式得d d (11)d d LDy x x y x y -+=+⎰⎰⎰=π2.………………7分3.计算d Lxy s ⎰,其中L 为从(0,0)到(2,0)的上半圆弧:)0(222≥=+y x y x .解: :L 1cos {,[0,]sin x t t y tπ=+∈=,………………3分d (1cos )sin d 2Lxy s t t t π=+=⎰⎰.………………7分4.计算积分d I z S =∑⎰⎰,其中∑是上半球面222y x a z --=,(0)a >.解:d d S x y =d x y ………………3分d DI x y =………………5分3d d d DDx y a x y a π===⎰⎰.………………7分5.利用高斯公式计算对坐标的曲面积分(cos cos cos )d x y z S ∑αβγ++⎰⎰, 其中∑为锥面222x y z +=介于平面0z =及1z =之间的部分的下侧, (cos ,cos ,cos αβγ)是∑上点(,,)x y z 处的法向量的方向余弦. 解:设∑1为221(1)z x y =+≤的上侧,………………2分 则∑与∑1一起构成一个闭曲面, 记它们围成的空间闭区域为1=∑∑Ω+, 由高斯公式得 1(cos cos cos )d x y z S ∑∑αβγ+++⎰⎰3d d d x y z Ω=⎰⎰⎰=π………………4分而 22111(cos cos cos )d d d d d x y x y z S z x y x y ∑αβγπ∑+≤++===⎰⎰⎰⎰⎰⎰,………………6分因此 (cos cos cos )d x y z S ∑αβγ++⎰⎰=0 ………………7分。
第⼆学期⾼数(下)期末考试试卷及答案第⼆学期期末⾼数(下)考试试卷及答案⼀、填空题?每空 ? 分,共 ?? 分? ?设()=?22t xFx e dt ,则()F x '=-22x xe曲⾯sin cos =?z x y 在点,,??1442ππ处的切平⾯⽅程是--+=210x y z交换累次积分的次序:()(),,-+12330010xdy f x y dx dy f x y dx=(),-??2302x x dx f x y dy设闭区域是由分段光滑的曲线?围成则:使得格林公式: ??-=+ D 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?是的取正向曲线级数∞=-∑1nn 的收敛域是(],-33⼆、单项选择题 ?每⼩题分共 ?分?当→0x ,→0y 时函数+2423x yx y 的极限是()D等于 ? ?? 等于13等于14不存在函数(),=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()C充分必要条件 ??充分但⾮必要条件 ?必要但⾮充分条件 ?? 既⾮充分⼜⾮必要条件 ?设()cos sin =+x z e y x y ,则==10x y dz()=Be ()+e dx dy ?? ()-+1e dx dy ?? ()+x e dx dy若级数()∞=-∑11nn n a x 在=-1x 处收敛则此级数在=2x处()A绝对收敛 ??条件收敛发散 ??收敛性不确定 ?微分⽅程()'''-+=+3691x y y y x e 的特解*y 应设为()D3xae ??()+3x ax b e()+3xx ax b e ??()+23xx ax b e三(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:()(),,,,,--312430A B(),,∴=-142AB 平⾏该平⾯∴该平⾯的法向量()()(),,,,,,=?-=--5211428922n ∴所求的平⾯⽅程为:()()()----+=83912220x y z 即:---=8922590xy z四(分)设(),=yz f xy e其中(),f u v 具有⼆阶连续偏导数试求??zx和2zx y解:令=uxy ,=y v e=u zyf x ()()==++2y u u uu uvz yf f y xf e f x y y五(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 :(),+=≥≥2 2200xy R x y2L :()=≤≤00x y R 3L :()=≤≤00y x R∴===123LL L L⽽Re ==1202RR L e Rdt ππ==-??201Ry R L e dy ex R L e dx e故:()Re =+-?212R R Le π六、(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:xy D :≤≤≤≤-??023032x yx=3∑?∴++== ??42433xyDz x y dS dxdy-==??32七(分)将函数()=++2 143f x x x 展开成x 的幂级数解:()??=-=?-? ?+++??+1111111 21321613f x xx x x ⽽ ()∞=?=-+∑01111212n nn x x (),-11 ()∞=-?=+∑01116313nn n n x x (),-33()()∞+=??∴=-+ ∑10 111123nnn n f x x (),-11⼋(分)求微分⽅程:()()+-+-+=4 2322253330xxy y dx x y xy y dy 的通解解:==-263P Q∴原⽅程为:()()??++-+-=??4223225333x dx y dy xy y dx x y xy dy =++-= ?532231332dx d y d x y y x=++-= ?5322313032d x y x y y x通解为:++-=532231332x y x y y x C 九幂级数:()()=++++++246212462nx x x x y x n()(),∈-∞∞x试写出()()'+y x y x 的和函数(分)利⽤第问的结果求幂级数()!∞=∑202nn x n 的和函数(分)解:、()()-'=+++++-35213521n x x x y x x n (),-∞∞ 于是()()!!'+=++++=23123x x x y x y x x e (),-∞∞、令:()()!∞==∑202nn x S x n由知:()()'+=x S x S x e 且满⾜:()=01S 通解:()()--=+=+?12xx xxx Sx eC e e dx Cee 由()=01S ,得:=12C ;故:()()-=+12x x S x e e⼗设函数()f t 在(),+∞0上连续且满⾜条件()Ω=+11tf t fdv π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。
高数二期末考试题第一篇:高数二期末考试题高数是我们比较难学的一个科目,下面是小编整理的高数二期末考试题,希望对你有帮助。
一、填空。
(28分值)1、1米=()厘米 45厘米-6厘米=()厘米37厘米+5厘米=()厘米23米-8米=()米2、6个3相加,写成乘法算式是(),这个式子读作()。
3、在下面的()里最大能填几?()×6<27()<3×74×()<15 35>7×()4、在算式4×7=28中,4是(),7是(),28是()。
5、先把下面的口诀补充完整,再根据口诀写出两道乘法算式。
八九()()二十四6、小芳和小伙伴们计划两天做100颗星,昨天做了58颗,今天他们大约要做()颗。
7、一把三角板上有()个角,其中()个是直角。
8、算得积是18的口诀有()和()。
9、在○里填上“+”、“-”、“×”或“<”、“>”、“=”。
8○6=48 36○73-37 9×7○652○2=4 43○6×7 18○9=9二、判断。
(5分值)1、9个相加的和是13。
()2、小强身高大约是137厘米。
()3、角都有一个顶点,两条边。
()4、计算48+29,得数大约是70。
()5、1米和100厘米一样长。
()三、选择题。
(把正确答案的序号填在括号里,5分值)1、5个3相加是多少?正确的列式是()A、5+5+5=15 B、5+3=8 C、5×3=152、用2、6、0三个数字组成的两位数有()个。
A、2 B、4C、63、小明有50元钱,买故事书花了28元,他大约还剩()元。
A、22B、30C、204、5+5+5+4,不可以改写成算式()。
A、5×4B、5×3+4C、4×5-15、4个好朋友见面互相拥抱一次,共要拥抱()次。
A、3次B、4次C、6次四、计算。
(26分值)1、用竖式计算。
(15分值)90-47= 59+26= 63-28=37+46-54= 81-32-27= 42-34+57=2、列式计算。
北京理工大学珠海学院2010 ~ 2011学年第二学期《高等数学(A)2》期末试卷A (答案) 适用年级专业:2010级信息、计算机、机械与车、化工与材料学院各专业一.选择填空题(每小题3分,共18分) 1.设向量 a =(2,0,-2),b = (3,-4,0),则a ⨯b =分析:a ⨯b = 2234ij k-- = -6j – 8k – 8i = (-8,-6,-8) 2.设 u = 223x xy y ++.则 2u x y ∂∂∂ =分析:u x∂∂ = 22x y +, 则2u x y ∂∂∂ = 2'(2)x y += 2y3.椭球面 2222315x y z ++= 在点(1,-1,,2)处的切平面方程为分析:由方程可得,222(,,)2315F x y z x y z =++- ,则可知法向量n =( Fx, Fy, Fz ); 则有 Fx = 2x , Fy = 4y , Fz = 6z ,则过点(1,-1,,2)处的法向量为 n =(2,-4,,12) 因此,其切平面方程为:2(1)4(1)12(2)0x y z --++-= ,即 26150x y z -+-= 4.设D :y = x, y = - x, x = 2直线所围平面区域.则(2)Dy d σ+=⎰⎰___________分析:画出平面区域D (图自画),观图可得,2(2)(2)8xxDy d dx y dy σ-+=+=⎰⎰⎰⎰5.设L :点(0 , 0 )到点(1 , 1)的直线段.则2Lx ds =⎰_________分析:依题意可知:L 是直线y = x 上点(0 , 0 )与点(1 , 1)的一段弧,则有112Lx ds xx ===⎰⎰⎰ 6.D 提示:级数1nn u∞=∑发散,则称级数1nn u∞=∑条件收敛二.解答下列各题(每小题6分,共36分)1.设2ln()tan 2z x y x y =+++,求dz 分析:由z z dz dx dy x y ∂∂=+∂∂可知,需求z x ∂∂及z y∂∂ 12z xy x x y ∂=+∂+ , 21z x y x y∂=+∂+ , 则有 211(2)()z z dz dx dy xy dx x dy x y x y x y∂∂=+=+++∂∂++ 2.设(4,23),u f xy x y =-其中f 一阶偏导连续,求uy∂∂ 分析:设v = 4xy , t = 2x – 3y ,则'''4(3)(43)u f v f t f x f x f y v y t y∂∂∂∂∂=+=+-=-∂∂∂∂∂ 3.设(,)z z x y =由222100x y z xyz ++-=确定.求z y∂∂ 分析:由222100x y z xyz ++-=得,222(,,)100F x y z x y z xyz =++-- 则有由2()x Fx x yz xyz =-+,2()y Fy y xz xyz =-+,2Fz z xy =-则2()()222y y y xz xyz xz xyz y z Fyy Fz z xy z xy-++-∂=-=-=∂-- 4.求函数3322(,)339f x y x y x y x =-++-的极值 提示:详细答案参考高数2课本第111页例4 5.求二重积分22,x y Ded σ+⎰⎰其中D :2219x y ≤+≤分析:依题意,得 21902ρθπ≤≤≤≤⎧⎨⎩,即1302ρθπ≤≤≤≤⎧⎨⎩则有,22223901()x y Ded de d e e πρσσρρπ+==-⎰⎰⎰⎰6.求三重积分2xyz dV Ω⎰⎰⎰,Ω:平面x = 0, x = 3, y = 0, y = 2, z = 0, z = 1所围区域分析:依题意,得0201y z ≤≤≤≤⎪⎨⎪⎩ 则有 3212203xyz dV dx dy xyz dz Ω==⎰⎰⎰⎰⎰⎰三.解答下列各题(每题6分,共24分) 1.求Lydx xdy -⎰,L :圆周229x y +=,逆时针分析:令P=y , Q= - x , 则1Qx∂=-∂,1P y ∂=∂ 由格林公式得()(2)LDDQ Pydx xdy dxdy dxdy x y ∂∂-=-=-∂∂⎰⎰⎰⎰⎰ 作逆时针方向的曲线L :{cos sin x r y r θθ== ,02θπ≤≤则20()(2)24LDDQ Pydx xdy dxdy dxdy d x y πθπ∂∂-=-=-=-=-∂∂⎰⎰⎰⎰⎰⎰2.设:∑平面31x y z ++=位于第一卦限部分.试求曲面积分xdS ∑⎰⎰分析:由:∑平面31x y z ++=可得13z x y =--则 13yx y z zz x ∂∂==-=-∂∂,z = 则有DxyDxyxdS xdxdy ∑==⎰⎰⎰⎰由于xy D 是∑在xOy 面的第一卦限的投影区域,即由0,031x y x y ==+=及所围成的闭区域.因此1130xDxyxdS xdxdy dx xdy -∑===⎰⎰⎰3. 设∑是22z x y =+位于平面4,9z z ==之间部分且取下侧,求zdxdy ∑⎰⎰分析:依题意,可得0249z θπ≤≤≤≤⎪⎨⎪⎩,由于∑是取下侧,则有92463054zdxdy zdz d d ππθρρ∑=-=-⎰⎰⎰⎰4.设∑是锥面z =与平面z = 1 所围立体区域整个边界曲面的外侧。
试求232.xdydz yzdzdx z dxdy ∑-+⎰⎰分析:依题意,可令 23,2,P x Q yz R z ==-=,则有3,2,2P Q R z z x y z∂∂∂==-=∂∂∂ 所以,232()3P Q R xdydz yzdzdx z dxdy dv dv x y z ∑ΩΩ∂∂∂-+=++=∂∂∂⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 又∑是锥面z =与平面z = 1 所围立体区域整个边界曲面的外侧,则有00201zz ρθπ≤≤≤≤≤≤⎧⎪⎨⎪⎩,则有1223233zxdydz yzdzdx z dxdy dv dz d d πθρρπ∑Ω-+===⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰四.解答下列各题(第1,2题每题6分,第3,4题每题5分,共22分)1.判断正项级数13(1)!n n n n ∞=+∑的敛散性。
分析:设3(1)!n n n a n +=,则113(2)(1)!n n n a n +++=+则有,113(2)3(1)!lim lim lim 013(1)1!n n nx x x nn a n n a n n ++→∞→∞→∞++===<++ , 所以,正项级数13(1)!n n n n ∞=+∑是收敛的2.试将函数1()1f x x=+ (1)展开成x 的幂级数 (2)展开成x – 1 的幂级数.分析:(1)展开成x 的幂级数为:11()(1),(11)1n n n f x x x x ∞===--<<+∑(2)11111111()..(1)(),(11)112(1)222212n n n x x f x x x x ∞=--====--<<-++-+∑ 则展开成x–1的幂级数为:n+1111111().(1)()=(1)(1)=,(13)1222n nn n n n x f x x x x ∞∞==-==----<<+∑∑3.求幂级数1nn x n ∞=∑的收敛域及和函数.分析:因为 11lim lim (1)n n nx x na nx x a n x ρ++→∞→∞===+当1x <时级数收敛;当1x >时级数发散.所以收敛半径R=1. 则收敛区间为1x <,即11x -<<当x = 1 时,级数成为11n n∞=∑ ,这级数发散;当x = - 1 时,级数成为1(1)n n n ∞=-∑,这级数收敛.所以,原级数的收敛域为[ - 1, 1 ).设和函数为S(x),即 1(),[1,1)nn x S x x n∞==∈-∑. 11101[()]'()',(1)1n n nn n n x S x x x x n x ∞∞∞-=======<-∑∑∑则01()ln(1),[1,1)1xS x dx x x x==--∈--⎰4.设()f x 连续,221:,0.x y u z πΩ+≤≤≤(1)试用柱面坐标化简三重积分22[()1].f x y dv Ω++⎰⎰⎰ (2)若22()[()1].f u f x y dv Ω=++⎰⎰⎰试求()f u .分析:(1)依题意,得00210z ρθππ≤≤≤≤≤⎧⎪⎨⎪⎩,则12222220[()1](1)(1)(1)f x y dv dz d f d f d ππθρρρρρΩ++=+=++⎰⎰⎰⎰⎰(2)若22()[()1].f u f x y dv Ω=++⎰⎰⎰ 则有220()(1)(1)f u f d ρρ=++。