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高等数学AII作业

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第九章 多元函数微分法及其应用

习题9-1 多元函数的基本概念

(A )

一、判断题(正确者打“√”,错误者打“×” )

1.函数)(ln 1y x x z -=与z x x y 2=+-ln ln()表示同一个函数; 【 】

2.若A y x f kx y y x =→=→),(lim 0

)0,0(),(对任意k 都成立,则A y x f y x =→),(lim )

0,0(),( ; 【 】

3.设z f x y =(,)在点()000,P x y 处连续,那么

),(lim )

,(),(00y x f y x y x →一定存在. 【 】

二、求下列各函数的定义域,并画出其定义域的草图: 1.)12ln(2+-=x y z ; 2.y

x y

x z -+

+=

11 ; 3.y x z -=

; 4.2

2

arccos

y

x z u +=.

三、设 )1(-+=x f y z , 其中0,0≥≥y x ,且当1=y 时,x z =. 试确定函数 f 和 z .

四、设,),(22y x x

y

y x f -=+ 求),(y x f .

五、计算下列极限:

1.

2

2)

0,1(),()ln(lim

y x e x y y x ++→; 2.

x

k y x xy 1)

,0(),()1(lim +→ ,其中0≠k ; 3.

xy

y x y x 1

sin

lim 22)

0,0(),()(+→.

六、证明y x y

x y x 22)0,0(),(sin sin tan sin lim

+→不存在.

(B )

七、设3424

4)(),(y x y x y x f +=,证明: (1)沿任何直线有0),(lim )0,0(),(=→y x f y x , (2) ),(lim )0,0(),(y x f y x →不存在.

八、设?????=≠=,0,

0,

0,)(sin ),(x x x xy y x f 讨论f x y (,)在(0,)a 处的连续性.

习题9-2 偏导数

(A )

一、判断题(正确者打“√”,错误者打“×” )

1.若),(y x f z =在(00,y x )处的两个一阶偏导数都存在, 那么),(y x f z =在(00,y x ) 处一定连续; 【 】

2.若),(y x f z =在区域D 内有二阶偏导数,则x y z

y x z ???=

???22; 【 】 3.22y x z +=不但在点)00(,处连续,而且在)00(,处偏导数也存在. 【 】 二、计算下列各题:

1.设?????=≠+=,0,

0,

0,),(22x x y x y x f 求(0,0),(0,0)x y f f ;

2. 设33xy y x z -=,求x z ,y z ;

3. 已知)2sec(xyz u =,求,,x y z u u u ;

4.设tan(3)8

y x

u x y +=-+,求,x y u u ; 5. 设求x

y z =,y

x z

x z ?????222,;

6.设),sin(2

y x x z += 求y

x z

???2; 7. 设 ln(),z x xy =求32z x y ???.

三、求曲线?????=++=1

12

2x y x z 在点(,,)113处的切线与y 轴正向的夹角.

(B )

四、设?????=≠+=).0,0(),(,0),

0,0(),(,),(242y x y x y x y

x y x f 证明:函数f x y (,)在点(0,0)处不连续,但

(0,0), (0,0x y f f 存在.

习题9-3全微分

(A )

一、判断题(正确者打“√”,错误者打“×” )

1.若函数f x y (,)具有一阶连续的偏导数,那么f x y (,)一定可微; 【 】

2.对于),(y x f z =,若f f x y (,)(,)00000==,则f x y (,)在点)00(,处的全微分是零; 【 】

3.若(,)f x y 在00(,)x y 处可微,那么(,),(,)x y f x y f x y 在00(,)x y 处一定连续; 【 】

4.若f x y (,)在)00(,的某一个邻域有定义,且0)0,0(,0)0,0(==y x f f ,则函数f x y (,)在(0,0)处可微的充要条件是

0)

0,0(),(lim

2

2

)

0,0(),(=+-→y

x f y x f y x . 【 】

二、计算题

1.求函数xy y x z +=sin 2的全微分;

2. 求函数yz x u =的全微分.

3. 求当2,1,0.01,0.03x y x y ==?=?=时,函数22

xy

z x y =-全微分的值;

4. 求函数)2cos(y x y z -=当,,,4

4

x y dx dy π

π

ππ=

==

=时的全微分;

(B )

三、设有一无盖圆柱形容器,容器的壁与底的厚度均为0.1cm ,内高为20cm ,内半径为4cm ,求容器外壳体积的近似值.

四、利用全微分计算3397.102.1+的近似值.

习题9-4 多元复合函数的求导法则

(A )

一、计算题:

1.设22, , z u v u x y v x y =+=+=-,求y

z x z ????,; 2.设32,sin ,t y t x e z y x ===-, 求

dt

dz ; 3. 设2222, cos u x y z z x y =++=,求y

u x u ????,; 4. 设)3()2(y x y x z -+=,求

y

z x z ????,;

5. 设2()y

z f x x y x =+,其中f 具有连续偏导数,求y

z ??;

6. 设22()y z f x y =-,其中f 是可导函数,验证:2

11z z z

x x y y y

????+=; 7. 设[()]z f x y y ?=+,且(),()f u y ?具有二阶导数 , 求22y

z

??;

8. 设),,(2x

ye xyz f u =其中f 具有二阶连续偏导数, 求x u ??,z

x u

???2.

习题9-5 隐函数的求导公式

(A )

一、计算题 1. 设y x z =sin , 求

y

z

x z ????,

;

2. 设ln arctan

y

x

=, 求dy dx ;

3. 设z y x z y x 32)32sin(2-+=-+, 求

y

z

x z ????,

; 4. 设22()x y yf x z +=-, 其中)(u f 可导,求,z z x y

????; 5. 设???=++=++xyz z y x a z y x 33

33, 求dx dz

dx dy ,; (B )

二、 设(,),(,)x x u v y y u v ==是由方程组10xu y x yv +=??-=?

所确定的函数,求u y

,

u x ????. 三、 设,ln y z z x = 求y x z

???2;

习题9-6 多元函数微分学的几何应用

(A )

一、求曲线t z t y t t x 3c os 1,2s i n 3,c os +=+=-=在t =

π

2

处的切线及法平面方程 .

二、求曲线231,1,x t y t z t =-=+=在点)120(,,的切线与法平面方程.

三、设曲线32,,t z t y t x ===,求曲线上的点,使得曲线在该点的切线平行于平面

42=++z y x .

四、求曲线???==x

y xyz 21

在)1,1,1(0P 处的切线和法平面方程.

五、求曲面1222=++cz by ax 上点),,(000z y x 处的切平面方程. 六、在椭圆抛物面14

12

2-+=y x z 上求一点,使它的切平面与平面20x y z ++=平行,并求该点的切平面和法线方程.

(B )

七、证明曲面3a xyz =的切平面与坐标面所围的四面体的体积是常数.

习题9-7 方向导数与梯度

(A )

一、判断题(正确者打“√”,错误者打“×” )

1.若),(y x f z =的两个偏导数都存在,则它沿任意方向的方向导数都存在; 【 】

2.函数),(y x f z =在000(,)P x y 点沿任意方向的方向导数都存在,),(y x f z =在000(,)P x y 点一定连续; 【 】

3. 函数),(y x f z =在000(,)P x y 可微,则在000(,)P x y 点沿任意方向的方向导数一定存在;

【 】 4. 若),,(z y x f u =可微,那么向量????

????????z u ,y u ,x u 的方向是u 在( x ,y ,z )处变化率最大的方向. 【 】

二、计算题

1. 求22y xy x z +-=在M (1,1)点沿方向)8,6(=l 的方向导数;

2. 求函数)ln(22z y x u ++=在点)1,0,1(A 处沿A 指向)2,2,3(-B 的方向导数;

3. 求z y y x z y x f 2332),,(-=在点(1,2,1)M -处的梯度及其模;

4. 求函数z e xy u +=在点(1,1,0)处的梯度及该点处沿l )1,1,1(-= 的方向导数.

(B )

四、设u ,v 都是x , y , z 的函数,且u , v 有一阶连续的偏导数,证明 (1) (+)=+u v u v grad grad grad ; (2) ()=+uv u v v u grad grad grad .

五、问函数z xy u 2=在点)2,1,1(-P 处沿什么方向的方向导数最大?并求出该方向导数. 六、 设点),,(0000z y x P 位于第一卦限的球面1222=++z y x 上,求函数z y x u ++=在点0P 处

的沿球面在该点的外法线方向的方向导数.

习题9-8多元函数的极值及其求法

(A )

一、求函数1),(22+-+++=y x xy y x y x f 的极值.

二、求函数4

151)1ln(2

32

2

y x y x z --+++=的驻点.

三、求内接于椭球面14

2

2

2

=++z y x 的长方体(各侧面平行于坐标面)在第一卦限内的顶点,使该长方体的体积最大.

四、用拉格朗日乘数法求抛物线y x =2与直线20x y --=间的最短距离.

五、某工厂生产两种产品A 与B ,售出单价分别为10元与9元,生产x 单位的产品A 与生产y 单位的产品B 的总费用(单位:元)是:22400230.01(33)x y x xy y +++++.问:要获得最大利润,两种产品的产量应各为多少?

六、求表面积为36,而体积为最大的长方体体积.

(B )

七、分解正数a 为n 个正数之积,使其倒数之和为最小.

自测题九 (A )

一、计算题 1.

x

y x y x x +→+)1(lim )

1,0(),( ; 2.

y xy y x )

tan(lim

)0,2(),(→ ; 3. xy

xy y x 42lim )0,0(),(+-→.

二、计算题

1.设1)arctan(

+=xy z ,而x e y =,求dx dy

. 2. 设12+=y x z 确定了函数),(y x z z =,求x z ,y z ; 3. 设,3sin x x z y = 求dz ;

4.设2(,)(32),u x y y F x y =+其中F 可导,当21

()2u x x =,时,求(,)u x y 及y

u ??;

5. 22()(,),,z f xy g x x y f g =++ 其中f ,g 可微,求

x

z ??; 6. 设(,)f x y 可微,且22(,2),x f x x x f x x x ==(,),求(,2)y f x x 设; 7.设(,)z z x y =是由方程023

=+-y xz z 所确定的函数,求y x z x z ?????2,

; 8.设2

(,,2)u f x y yz xz =+,其中f 具有二阶连续偏导数.求

2,.u u x x z

????? (B )

三、在椭球面122

2222=++c

z b y a x 位于第一卦限的部分上求一点,使过该点的切平面与三坐标面

所围成的四面体的体积最小,并求出最小体积.

第 十 章 重 积 分

习题10-1 二重积分的概念、性质

(A)

一、利用二重积分的定义证明??=D

d σσ (其中σ为区域D 的面积).

二、填空题

1.若),(y x f 在闭区域1:22≤+y x D 上连续,且0),(≥y x f ,则二重积分

??D

dxdy y x f ),(在几何上表示 ;

2.D 由x 、y 轴与直线1=+y x 围成 ,则??+D

d y x σ2)( ??+D

d y x σ3)(;

3.D 由圆周22(2)(1)2x y -+-=所围成,则??+D

d y x σ2)( ??+D

d y x σ3)(;

4.D 是三角形闭区域,它的三个顶点分别为)0 ,1(,)1 ,1(,)0 ,2(,则

??+D

d y x σ)ln( ??+D

d y x σ2

)][ln(; 5.D 是矩形闭区域 : 35,01x y ≤≤≤≤,则??+D

d y x σ)ln( ??+D

d y x σ2)][ln(;

6.D 是矩形闭区域:ππ≤≤≤≤y x 0 ,0,则 ??≤≤D

yd x σ2

2sin sin ;

7.D 是圆形闭区域 : x y 224+≤,则 ??≤++≤D

d y x σ)9(22 .

(B )

三、判断题(正确者打“√”,错误者打“×” ) 1. 设12:11,22;:01,02 , D x y D x y -≤≤-≤≤≤≤≤≤则

dxdy y x dxdy y x D D ????+=+2

1

)(4)(2222 ; 【 】

2. 设222212:1;:1,0,0D x y D x y x y +≤+≤≥≥,则

1

2

4D D xydxdy xydxdy =????. 【 】

习题10-2 (1) 二重积分的计算法

(A)

一、填空题

1. 将下列二重积分分别化为两种积分次序下的二次积分: (1) D 是由直线x y =及抛物线y x 24= 所围成的闭区域 , 则

f x y dxdy D

(,)??= = ;

(2) D 是由直线x y = ,2=x 及双曲线y x

x =

>1

0()所围成的闭区域 , 则 f x y dxdy D

(,)??= = .

2. 改变下列二次积分的次序

(1) 2 2

2 0

(,)y

y

dy f x y dx ??= ;

(2) ??--2

2 2 2

1 ),( x x x dy y x f dx = ;

(3) ??

e x

dy y x f dx 1 ln 0 ),( = ;

(4) ??

??

+3 1

2-3

0 1

),( ),( 2

x x dy y x f dx dy y x f dx = .

二、在直角坐标系下计算下列二重积分(画出积分区域草图) 1.10,10:,)(22≤≤-≤≤+??x x y D dxdy y x D

;

2. x ydxdy D

?? ,其中D 是由两条抛物线x y =,2x y =所围的闭区域;

3. e dxdy x y D

+?? ,D 是由直线x y -=1,1-=x y 及y 轴所围的闭区域;

4. x y

dxdy D

2

2??

, 其中D 是由2=x ,x y =,1=xy 围成的闭区域. 三、计算下列各题

1. 设平面薄片所占闭区域D 是由直线2=+y x ,x y =及x 轴围成,其面密度

22),(y x y x +=μ,求该薄片的质量;

2. 计算由平面0=x ,0=y ,1=+y x 所围成的柱体被平面0=z 及抛物面z

y x -=+622

截得的立体体积.

四、设D 是由直线x y =,a y =,b x =)(a b >所围成的闭区域,),(y x f 在D 上连续,证明

dx y x f dy dy y x f dx b

y

b a

x

a

b

a

),( ),( ?

??

?

=.

(B )

五、证明 ???---=a

x a m a y

x a m dx x f e x a dx x f e

dy 0

)( 0

)

()()()(.

六、计算dy e dx y x 2

2 2

4

??. 七、计算 ??

D

dxdy y x f ),(, 其中?

?

?≤≤-≤≤+= ,0,

10,10,),(x x y y x y x f }10,10|),{(≤≤≤≤=y x y x D .

习题10-2(2)二重积分的计算法

(A)

一、画出积分区域草图,把积分f x y dxdy D

(,)??表示为极坐标系下的二次积分:

1. )0(0,2:22>>≤+R x Ry y x D ;

2. )0(2:22>≤+a ax y x D ;

3. D : a x y b 2222≤+≤ )0(b a <<.

二、化下列二次积分为极坐标系下的二次积分: 1. ??

--1

0 1 1 2

),(x x dy y x f dx ; 2

. 2 0

x

dx f dy ??.

三、利用极坐标计算下列各题:

1.e dxdy x

y D

2

2

+??,其中D 是由圆周x y 224+=所围成的闭区域;

2.

??D

dxdy x y arctan ,其中D 是由x y 224+=,x y 22

1+=及0=y ,x y =所围成的在第一象限内的闭区域;

3. ??

-+a

x ax dy y x y dx 2 0 2 0

222 )(;

4. ??

+1 0

222

x

x

dy y x dx .

其它,

(B )

四、画出积分区域,把下列积分表示为极坐标系下的二次积分:

1. f x y dxdy D

(,)?? ,其中D 是由ax y x 222=+和ay y x 222=+所围成的闭区域 ;

2. ??

?

?-+++R

R x R R x

dy y x dx dy y x dx 2

222

2

22

2 )( )(.

五、求由曲面az y x =+22和 )0( 222>+-=a y x a z 围成的立体的体积.

习题10-3(1)三重积分

(A)

一、化下列三重积分为三次积分:

1. 设Ω为曲面z x y =+22 及平面1=z 所围的闭区域 , 则

???Ω

dxdydz z y x f ),,(= ;

2. 设Ω为x y 221+=及平面1=z ,2=z 所围成的闭区域,则

???Ω

dxdydz z y x f ),,(= ;

3. 设Ω为平面3=++z y x ,2=x ,1=y 及三个坐标面围成的闭区域,则

???Ω

dxdydz z y x f ),,(= .

二、计算下列各题: 1. 计算???

Ω

+++3

)1(z y x dxdydz

,其中Ω是由平面0=x ,0=y ,0=z ,1=++z y x 所围成的四

面体;

2. 计算???Ω

-dxdydz y x )( ,其中Ω是由平面0=y ,2y =,0=z 及柱面21x z -=所围成的

闭区域;

3.设有一物体占有空间闭区域10 , 10 , 10:≤≤≤≤≤≤Ωz y x , 在点),,(z y x 处密度为

z y x z y x ++=),,(μ,求该物体的质量.

三、用“先二后一法”计算下列各题: 1.计算积分???Ω

=zdxdydz I ,其中Ω是由锥面22y x R

h

z +=

与平面0) 0,( >>=h R h z 所围成的闭区域;

2. 求由曲面22y x z +=和平面 4=z 围成的立体的体积.

(B)

四、将积分???Ω

=dv z y x f I ),,(化为直角坐标系下的三次积分,其中Ω为曲面

222,x y y x z =+=及平面1=+y x , 0=z 围成的闭区域.

习题10-3(2)三重积分

(A)

一、利用柱面坐标计算三重积分:

1.???Ω

dv z 2,其中Ω是由柱面222a y x =+,平面0=z 及h z =围成的闭区域;

2.???Ω

+dxdydz y x )(22,其中Ω是由曲面z y x 222=+与2=z 所围成的闭区域 ;

3.???Ω

zdv ,其中Ω是由曲面222y x z --=与22y x z +=所围成的闭区域.

二、利用球面坐标计算三重积分

1. ???Ωzdv ,其中Ω是由上半球面222y x a z --=和锥面22y x z +=

围成的闭区域 ;

2. ???Ω

++dv z y x 222,其中Ω是由球面z z y x =++222所围成的闭区域.

三、求第一卦限中由曲面221y x z --=,x y =,x y 3=及0=z 所围成的立体的体积. 四、选用适当的坐标计算下列积分:

1. ???Ω

+dv y x z 22 ,其中Ω是柱面y x x =-22及平面0=z ,a z = )0(>a ,0=y 所围

成的闭区域;

2. ???Ω

+dxdydz y x )(22,其中Ω

是由平面0=z 和两个半球面

222y x A z --=

)0(,,222>>--=a A y x a z 所围成的闭区域;

3. ???Ω

zdv , 其中Ω是由平面0=x ,2=x ,0=y ,1=y ,0=z 及4=++z y x 围成的闭区域.

(B )

五、将三次积分?

?

?--+-2

22

2

22 21 0

1

0 y x y

x x dz z dy dx 分别化为柱面坐标和球坐标系下的三次积分,再求

出其值.

习题10-4 重积分的应用

(A)

一、填空题

1. 光滑曲面),(y x f z =在xOy 平面上的投影区域为D ,则该曲面的面积可用二重积分表 示为 ;

2. 半球面z =x y 222

1+=内部分的面积可用二重积分表示为 ; 3. 设D 是xOy 平面内的一块密度为),(y x μμ=的薄板,,??=D

dxdy M μ

,1

,100????==

D

D ydxdy M y xdxdy M x μμ 则M 表示该薄板的 ,点(,)x y 00是薄板的 ; 4. 设物体占有空间闭区域Ω,密度为),,(z y x μμ=,质量为M . 则该物体的质心坐标为 =x ,=y , =z . 二、计算下列各题: 1. 求平面14

2=++

z

y x 被三个坐标面所割出部分的面积; 2.求曲面z x y =

+22含在圆柱面222)(R b y x =-+内部分的面积;

3.求抛物面22y x z += 被锥面2z =-所截下部分的面积;

4. 设面密度为μ的均匀薄片所占闭区域D 是介于两圆θρcos a =和

θρcos b = )0(b a <<之间的部分,求此薄片的质心;

5.求由圆锥面z x y =-+122与平面0=z 所围立体的质心 (体密度μ为常数); 6. 求由不等式

222211y x z y x --+≤≤+所确定的立体对z 轴的转动惯量(设体密度

1=μ).

(B )

三、求锥面22y x z +=被柱面x z 22=所割下部分的曲面面积 . 自测题十

(A)

一、填空题

1. 设D :,222x y x ≤+ 则在直角坐标系下二重积分??D

d y x f σ),(化为先y 后x 的二次积分

是 , 在极坐标系下二重积分??D

d y x f σ),(化为二次积分是 ;

2. 设Ω是由锥面22y x z +=及半球面222y x z --=所围成的闭区域,则在直角坐标系下dv z y x f ???Ω

),,(化为三次积分是 ,在柱面坐标系下dv z y x f ???Ω

),,(化为三次

积分是 ,在球面坐标系下dv z y x f ???Ω

),,(化为三次积分是 .

二、计算??

+D

d y x σ1

2

,其中D 是以)0,1( -,)0,3( ,)2,3( )2,1( -为顶点的矩形闭区域. 三、计算 ??+D

dxdy y )1(,其中D 是由直线042=-+x y ,02=-+x y 及x 轴围成的闭区域.

四、计算 ??+D

dxdy y x )sin(22,其中D 是由直线x y =,圆周2

22π

=

+y x 及x 轴围成的在第一

象限的闭区域.

五、计算x y dxdy D

22+??, D 是由圆x y a x ax y 2222220+=-+=,)0(>a 及y 轴围成的在

第一象限的闭区域.

六、计算??D

dxdy xy ||,其中D 是由直线1=+y x ,1=-y x 及y 轴围成的闭区域.

七、求球面x y z a 2

2

2

2

++= 在圆柱面)0(4

32

2

2

>=+a a y x 内的面积. 八、求球面)0(2222>=++R Rz z y x 与锥面22y x z +=所围成立体的体积. 九、求由上半球面222y x R z --=及锥面22y x z +=所围成的均匀物体的质心.

(B )

十、计算???Ω

+dv y x )(2

2

,其中Ω是由曲线y z

x 220==???绕z 轴旋转而成的曲面与平面2=z ,

8=z 围成的闭区域.

十一、求由2y x =及直线1=x 所围图形对直线1-=y 的转动惯量(面密度1=μ).

第十一章 曲线积分与曲面积分

习题11-1 对弧长的曲线积分

(A )

一、计算下列对弧长的曲线积分:

1.?L

xyds ,其中L 为圆222a y x =+在第一象限的部分;

2.?

L

ds y ,其中L 为摆线的一拱)sin (t t a x -=,)cos 1(t a y -= (0>a ,

)20π≤≤t ;

3. ds y x L

?+)(,其中L 为连接(1,0)及(0,1)两点的直线段;

4.

?

+L

ds y x 22,其中L 为圆周ax y x =+22)0(>a ;

5. ?+L

y x ds e

2

2,其中L 为圆周222a y x =+)0(>a ,直线x y =,及x 轴在第一象限内所围

成的扇形的整个边界.

二、计算下列对弧长的曲线积分:

1. 计算?Γ

zds ,Γ为螺旋线θθθb z a y a x ===,sin ,cos 上相应于θ从0到π2的一段弧;

2.ds z y x ?

Γ++2

221,其中Γ为曲线t

t t e z t e y t e x ===,sin ,cos 上相应于t 从0到2的段弧; 3.?Γ

++ ds z y x )(,其中Γ为从)3,2,1(到)1,1,0(-的直线段.

(B )

三、半圆形铁丝L : t a y t a x sin ,cos == (π≤≤>t a 0,0), 其上每一点的密度与该点到x 轴的距离成正比,求铁丝的质量和质心.

习题11-2 对坐标的曲线积分

(A)

一、计算下列对坐标的曲线积分:

1.?-L

dx y x )(22, 其中L 是抛物线2x y =上从点(0,0)到点(2,4)的一段弧;

2.?L

dx xy ,其中L 为圆周)0()(222>=+-a a y a x 及x 轴所围成的在第一象限内的区域的

整个边界(按逆时针方向绕行);

3.

?+--+L

y

x dy y x dx y x 22)()(, 其中L 为圆周2

22a y x =+)0(>a 按逆时针方向绕行. 二、计算曲线积分?-++=L

dy y x dx y x I )()(,积分线路为(如图) (1)

线AOB .

三、计算下列对坐标的曲线积分:

1.?Γ

-+-dz x dy yz dx z y 2222)(, 其中Γ是曲线32,,t z t y t x ===上由0=t 到1=t 的一段弧;

2.?Γ

+-ydz dy dx , 其中Γ为有向直线段AB ,各点的坐标分别为)1,0,1(A 、)2,1,0(B .

(B )

四、设L 为抛物线2x y =上从点(0,0)到点(1,1)的曲线弧.把对坐标的曲线积分

?

+L

dy y x Q dx y x P ),(),(化成对弧长的曲线积分.

五、一力场,场力为j i F )()1(22y x y +++=,一质点沿曲线2x y α=自点 (0,0)移动到点(1,α),求α的值,使场力所作的功最小.

习题11-3(1) 格林公式及其应用

(A)

一、利用格林公式计算下列曲线积分: 1.

dy y x dx y x L

)()(222+++?

,L 为闭区域10≤≤x ,x y x ≤≤2的正向边界曲线;

2.设),(y x f 在闭区域1222≤+y x 上具有连续的二阶偏导数,L 是椭圆周1222=+y x ,其方向为顺时针方向,求[]dy y x f dx y x f y y L

x ),(),(3++?;

二、利用格林公式计算曲线积分 ?+L

xdy xdx y 2tan tan ,其中L 为上半圆周21x y -=上由点

(1,0)A 到点)0,1(-B 的一段弧.

三、利用曲线积分与路径无关计算曲线积分 dy y x dx y x L

)sin ()(22?+--, 其中L 是圆周

22x x y -=上由点(0,0)到点(1,1)的一段弧;

四、证明下列曲线积分在整个xOy 平面内与路径无关,并计算积分值:?

-+-=)4,3()

2,1(2232)36()6(dy xy y x dx y xy I .

五、利用曲线积分计算星形线3

23

23

2a y x =+)0(>a 所围成的闭区域的面积A .(星形线的参数方程为t a x 3cos =,t a y 3sin =).

(B )

六、计算曲线积分?+-L y x xdy ydx )

(222,其中L 为圆周2)1(2

2=+-y x ,L 的方向为逆时针方向.

七、计算?

++-L y

x xdy

ydx , 其中L 为曲线1=+y x ,其方向为正向.八、设),(y x P ,)

,(y x Q 都是具有二阶连续偏导数的二元函数,且使曲线积分?+L

Pdy Qdx 与路径无关,试证明: 积分

dy x P

dx x Q L ???+??也与路径无关. 九、设有平面力场3222(2cos )(12sin 3)xy y x y x x y =-+-+F i j ,一质点沿曲线L : 22y x π=从

点(0,0)O 运动到点)1,2

A ,计算力场F 所作的功.

习题11-3(2) 格林公式及其应用

(A)

一、验证下列dy y x Q dx y x P ),(),(+在整个xOy 平面内是某一函数),(y x u 的全微分,并求这样的一个),(y x u :

1.dy x xydx 22+; 2.dy y x x y dx x y y x )sin sin 2()cos cos 2(22-++. 二、 求下列全微分方程的通解:

1. 0)2()(2=-++dy y x dx y x ; 2. 02)(22=++xydy dx y x ;

3. ()

02=-+dy y xe dx e y y ; 4. 0)1(2=-+dy y

x

dx x y .

(B )

三、确定常数λ,使在右半平面0>x 上的向量

j i A λλ)()(2),(24224y x x y x xy y x +-+=

为某二元函数),(y x u 的梯度,并求),(y x u .

习题11-4 对面积的曲面积分

(A )

一、计算下列对面积的曲面积分:

1. 2y dS ∑

??,其中∑是平面1x y z ++=在第一卦限中的部分;

2. ??∑

--+dS y x z 2222, 其中∑是锥面22y x z +=介于0=z 及1=z 之间的部分;

3. dS y x )(22??∑

+, 其中∑是锥面22y x z +=及平面1=z 所围成的闭区域的整个边界曲

面;

4.??∑

+dS z xy )(,其中∑是锥面22y x z +=被柱面ax y x 222=+)0(>a 所截得的部分;

5.dS z y x )(??∑

--, 其中∑是平面1=+y x 在第一卦限介于平面0=z 及1=z 之间的部分.

二、在球面22222a z y x =++)0(>a 上,求满足222y x z +≥的那部分的面积.

(B )

三、求抛物面壳)10()(2122≤≤+=

z y x z 的质量,此壳的密度函数为μ=

习题11-5 对坐标的曲面积分

(A )

一、计算下列对坐标的曲面积分:

1.??∑

+++dxdy y x z y x 22222)(,其中∑是下半球面221y x z ---=的下侧;

2.??∑

+xdydz zdxdy ,其中∑是柱面122=+y x 上由0,0≥≥y x 及30≤≤z 所限定的部分的前

侧;

3.??∑

-dxdy z )1(,其中∑是由三个坐标面与平面1=++z y x 所围成的空间区域的整个边界曲面的

外侧.

二、计算??∑

+

+dS y x z γcos )3

4

2(,其中∑是平面1432=++z y x 在第一卦限的部分,γ是∑的

法向量??

?

??41,31,21与z 轴正向所成的角.

(B )

三、计算[][][]dx dy z z y x f dz dx y z y x f dy dz x z y x f ++--+??∑

),,(),,(2),,(,其中),,(z y x f 为连续

函数,∑是平面1=++z y x 在第一卦限部分的上侧.

习题11-6 高斯公式 通量与散度

(A )

一、利用高斯公式计算曲面积分:

1.??∑

++dxdy z dzdx y dydz x 333,其中∑为球面2222a z y x =++)0(>a 的内侧;

2.

??∑

++-+dxdy z y xy dzdx z y x

dydz xz )2()(232

2,其中

∑为上半球体

2220y x a z --≤≤)0(>a 的整个表面的外侧;

3. ??∑

++zdxdy ydzdx xdydz ,其中∑为上半球面222y x R z --=)0(>R 的上侧;

4. ??∑

xdydz ,∑为柱面9)2(22=+-y x 介于21≤≤z 之间的部分的外侧.

(B )

二、设),,(z y x u 、),,(z y x v 是两个定义在闭区域Ω上的具有二阶连续偏导数的函数,∑是空间闭区域Ω的整个边界曲面.

n u ??、n

v

??依次表示),,(z y x u 、

),,(z y x v 沿∑的外法线方向n 的方向导数,22

2222z

y x ??+??+??=?. 证明格林第二公式:

高等数学作业上-1 (答案)

第一章函数 极限 连续 §1函数 1. 解:(1) 要使24sin x -有意义,必须.2,042≤≥-x x 即使所以定义域为[-2,2]. (2)当时,且1 3≠≠x x 3 41 2+-x x 有意义;而要使2+x 有意义,必须,2-≥x 故函数 的定义域为:).,3()3,1()1,2[+∞-、、 (3),1010.101110ln 110ln arccos e x e e x e x x ≤≤∴≤≤≤≤-,即有意义,则使要使即 定义域为].10,10 [ e e (4)要使)1(+x tg 有意义,则必有.,2,1,0,2 1 ±±=+≠ +k k x ππ ;即函数定义域为 .,2,1,0,12? ?? ?? ?±±=-+≠∈ k k x R x x ππ且 (5)当有意义,时有意义;又当时x arctg x x x 1 033≠-≤故函数的定义域为: ].3,0()0(、,-∞ (6)x k k x k sin )2,1,0()12(2时当 ±±=+≤≤ππ有意义;有要使216x -有意义, 必须有.44≤≤-x 所以函数的定义域为:].,0[],4[ππ、 -- 2. .2)2 1(,2)21 (,2)0(,1)2(,2)3(2 1-=-====f f f f f 3. 解:3134,34)]([22≤≤-+--+-= x x x x x x g f 有意义;必须因此要使, 即[])(x g f 的定义域为[1,3]。 4.解? ?? ??>-=<=???? ???>-=<=; 0,1,0,0,0, 1,1, 1,1, 0, 1,1)]([x x x e e e x g f x x x ?????????>=<==, 1,1,1,1,1,)]([) (x e x x e e x f g x f 。 5.有意义,时当)(sin 1sin 0x f x ≤≤故其定义域为).2,1,0]()12(,2[ ±±=+k k k ππ。 6.???-<++-≥+=+?? ?<+-≥-=-; 1,52, 1,32)1(;1,52, 1,12)1(2 2 x x x x x x f x x x x x x f

高等数学作业下-2 (答案)

第八章 习题答案 8.1 多元函数基本概念 1.解:=),(y x f )225(9 1 22y x xy --。 2.解:).sin sin())(,(),sin sin(sin )],([x x x x f x g y x y x y x g f =?= 3.解:(1)0。(2)a e 。(3)1。(4)0。(利用有界量乘以无穷小量仍为无穷小量。) (5)y x y x y x y x y x 1102222+≤++≤++≤ ,且.0)11(lim =+∞ →∞→y x y x 从而.0lim 22=++∞ →∞→y x y x y x (6)22)21()( 022x x y x xy ≤+≤ ,且0)21(lim 2=+∞→x x ,所以原式0=。 4.解:不存在。因沿不同路径趋近时极限值不同。 5.解:⑴),(y x f 的定义域为0≠+y x 。 )(a 当0≠+y x ,1≠+y x 时),(y x f 的表达式为初等函数,故连续。 )(b 当100=+y x 时,=-++-+=→+→+211 )11ln(11lim ),(lim y x y x y x f y x y x =+→20)1ln(1 lim t t t ),(200y x f =,即),(y x f 在 100=+y x 时也连续。故),(y x f 的间断线为0=+y x 。 ⑵)(a 当02 2 ≠+y x 时),(y x f 的表达式为初等函数,故连续。 )(b 当02 2 =+y x 时,2222001)1(lim ),(lim k k x k kx y x f x kx y x +=+=→=→,显然k 取不同值时得不同极限,即),(lim 0 0y x f y x →→不存在,故),(y x f 在)0,0(点不连续。 ⑶)(a 当022≠+y x 时),(y x f 连续。)(b 当02 2=+y x 时,因y x y x f +≤),(,故 0),(lim 00 =→→y x f y x ,从而)0,0(0),(lim 0 f y x f y x ==→→,即),(y x f 处处连续。 8.2 偏导数与全微分 1.解:(1) )2cos(4),2cos()2sin(2222222y x ye y z y x e y x xe x z x x x +=??+++=??。

大学高等数学上习题(附答案)

《高数》习题1(上) 一.选择题 1.下列各组函数中,是相同的函数的是( ). (A )()()2ln 2ln f x x g x x == 和 (B )()||f x x = 和 ( )g x =(C )()f x x = 和 ( )2 g x = (D )()|| x f x x = 和 ()g x =1 4.设函数()||f x x =,则函数在点0x =处( ). (A )连续且可导 (B )连续且可微 (C )连续不可导 (D )不连续不可微 7. 211 f dx x x ??' ???? 的结果是( ). (A )1f C x ?? - + ??? (B )1f C x ?? --+ ??? (C )1f C x ?? + ??? (D )1f C x ?? -+ ??? 10.设()f x 为连续函数,则()10 2f x dx '?等于( ). (A )()()20f f - (B )()()11102f f -????(C )()()1 202f f -??? ?(D )()()10f f - 二.填空题 1.设函数()21 00x e x f x x a x -?-≠? =??=? 在0x =处连续,则a = . 2.已知曲线()y f x =在2x =处的切线的倾斜角为5 6 π,则()2f '=. 3. ()21ln dx x x = +?. 三.计算 1.求极限 ①21lim x x x x →∞+?? ??? ②() 20sin 1 lim x x x x x e →-- 2.求曲线()ln y x y =+所确定的隐函数的导数x y '. 3.求不定积分x xe dx -?

高等数学(同济五版)第五章-定积分-练习题册

42 / 9 第五章 定积分 第一节 定积分的概念与性质 一、填空题: 在 ? +10 3 1dx x 与? +1 41dx x 中值比较大的是 . 二、选择题(单选): 1.积分中值定理 ? -=b a a b f dx x f ))(()(ξ,其中: (A) ξ是[]b a ,上任一点; (B) ξ是[]b a ,上必定存在的某一点; (C) ξ是[]b a ,唯一的某点; (D) ξ是[]b a ,的中点. 答:( ) 2.曲线x e y =与该曲线过原点的切线及y 轴所围成图形的面积值为: (A) ?-10)(dx ex e x ; (B) ?-e dy y y y 1 )ln (ln ; (C) ? -e x x dx xe e 1 )(; (D) ?-1 )ln (ln dy y y y . 答:( ) 第二节 微积分基本公式 一、填空题: 1.=-? -212 12 11dx x . 2. 0)32(0 2=-? k dx x x )0(>k ,则=k . 二、选择题(单选): 若)(x f 为可导函数,且已知0)0(=f ,2)0(='f ,则 2 )(lim x dt t f x x ?→ (A)0; (B)1; (C)2; (D)不存在. 答:( ) 三、试解下列各题: 1.设??? ??>≤+=1,2 11 ,1)(32x x x x x f ,求?20 )(dx x f .

43 / 9 2.设?? ???><≤≤=ππ x x x x x f ,0,00,sin 21 )(,求?=x dt t f x 0 )()(?在),(∞+-∞上的表达式. 四、设)(x f 在],[b a 上连续,且0)(>x f ,? ? += x a x b t f dt dt t f x F ) ()()(.证明: (1)2)('≥x F ; (2)方程0)(=x f 在),(b a 内有且仅有一个根. 第三节 定积分的换元法和分部积分法

高等数学同济第七版7版下册习题 全解

数,故 /, = Jj( x2 + y1)3d(j = 2jj(x2+ y1) 3dcr. fh i)i 又由于D3关于;t轴对称,被积函数(/ +r2)3关于y是偶函数,故jj(x2 +j2)3dcr=2j(x2+y2)3da=2/2. Dy 1): 从而得 /, = 4/2. (2)利用对称性来计算二重积分还有以下两个结论值得注意: 如果积分区域关于^轴对称,而被积函数/(x,y)关于y是奇函数,即fix, -y) = -f(x,y) ,PJ jf/(x,y)da =0; D 如果积分区域D关于:K轴对称,而被积函数/(x,y)关于:c是奇函数,即/(~x,y)=-/(太,y),则 =0. D ?3.利用二重积分定义证明: (1)jj da=(其中(7为的面积); IJ (2)JJ/c/( X ,y)drr =Aj|y’(A:,y)do■(其中A:为常数); o n (3 ) JJ/( x,y)clcr = JJ/( x,y)drr + jJ/( x ,y) dcr ,其中 /) = /)! U /)2,,A 为两个 I) b\ lh 尤公共内点的W K域. 证(丨)由于被枳函数./U,y)=1,故山二t积分定义得 n"

jj'ltr = Hm y^/( ,rji) A

高等数学上册练习题

高数练习题 一、选择题。 4、1 1lim 1 --→x x x ( )。 a 、1-= b 、1= c 、=0 d 、不存在 5、当0→x 时,下列变量中是无穷小量的有( )。 a 、x 1sin b 、x x sin c 、12--x d 、x ln 7、()=--→1 1sin lim 21x x x ( )。 a 、1 b 、2 c 、0 d 、2 1 9、下列等式中成立的是( )。 a 、e n n n =??? ??+∞ →21lim b 、e n n n =? ?? ??++∞→2 11lim c 、e n n n =??? ??+∞→211lim d 、e n n n =?? ? ??+∞ →211lim 10、当0→x 时,x cos 1-与x x sin 相比较( )。 a 、是低阶无穷小量 b 、是同阶无穷小量 c 、是等阶无穷小量 d 、是高阶无穷小量 11、函数()x f 在点0x 处有定义,是()x f 在该点处连续的( )。 a 、充要条件 b 、充分条件 c 、必要条件 d 、无关的条件 12、 数列{y n }有界是数列收敛的 ( ) . (A )必要条件 (B) 充分条件 (C) 充要条件 (D)无关条件 13、当x —>0 时,( )是与sin x 等价的无穷小量. (A) tan2 x (B) x (C)1 ln(12) 2x + (D) x (x +2) 14、若函数()f x 在某点0x 极限存在,则( ). (A )()f x 在0x 的函数值必存在且等于极限值

(B )()f x 在0x 的函数值必存在,但不一定等于极限值 (C )()f x 在0x 的函数值可以不存在 (D )如果0()f x 存在则必等于极限值 15、如果0 lim ()x x f x →+ 与0 lim ()x x f x →- 存在,则( ). (A )0 lim ()x x f x →存在且00 lim ()()x x f x f x →= (B )0 lim ()x x f x →存在但不一定有00 lim ()()x x f x f x →= (C )0 lim ()x x f x →不一定存在 (D )0 lim ()x x f x →一定不存在 16、下列变量中( )是无穷小量。 0) (x e .A x 1-→ 0) (x x 1 sin .B → )3 (x 9x 3x .C 2→-- )1x (x ln .D → 17、=∞→x x x 2sin lim ( ) 2 18、下列极限计算正确的是( ) e x 11lim .A x 0x =??? ??+→ 1x 1sin x lim .B x =∞→ 1x 1sin x lim .C 0x =→ 1x x sin lim .D x =∞→ 19、下列极限计算正确的是( ) 1x x sin lim .A x =∞→ e x 11lim .B x 0x =??? ??+→ 5126x x 8x lim .C 232x =-+-→ 1x x lim .D 0x =→ A. f(x)在x=0处连续 B. f(x)在x=0处不连续,但有极限 C. f(x)在x=0处无极限 D. f(x)在x=0处连续,但无极限 23、1 lim sin x x x →∞ =( ). (A )∞ (B )不存在 (C )1 (D )0 24、221sin (1) lim (1)(2) x x x x →-=++( ). (A )13 (B )13- (C )0 (D )23 ) ( , 0 x 1 x 2 0 x 1 x ) x ( f . 20、 则下列结论正确的是 设

高等数学作业下-5 (答案)

第十一章 习题答案 1. 1常数项级数的概念及基本性质 1.解:(1) +?+?+ ?+?+ ?6515 414 31321211 (2) -+ -+ -5 14 13 12 11 (3) +++ ++5 4 3 2 5 !54 ! 43 !32 !21!1 (4) +????????+ ??????+ ????+??+ 10 8642975318 64275316 425314 2312 1 2. 解:(1)1 21-= n u n (2)1 2+-= n n u n (3)) 2(6422 n x u n n ??= (4)1 2) 1(1 1 +-=++n a u n n n 3. 解:(1)013 1lim lim ≠==∞→∞ →n n n n u ,∴级数发散(不满足级数收敛的必要条件) 。 (2)原级数可写为 )4 13 12 11(3 1 +++ + 。∵括号内级数为调和级数发散,∴原级数发散。 (3)原级数为公比等于2 3的几何级数,∵ 123>,∴原级数发散。 (4)原级数为发散的调和级数 +++++ 5 14 13 12 11去掉前三项,∴原级数发散。 (5)原级数为公比等于9 8-的几何级数,19 8<- ,∴原级数收敛。 (6)∵级数 ++ + 3 2 2 12 12 1收敛(公比 12 1<的几何级数) ,级数 ++ + 3 2 3 13 13 1收敛 (公比 13 1<的几何级数) ,∴原级数收敛(收敛级数可以逐项相加减)。 4. 解:(1)a a a a a a a a a a S n n n n -= - ++- +- +-=+-+1 21 2125 73 53)()()()( , a a a S n n n n -=-=+∞ →∞ →1)(lim lim 12,∴此级数收敛。 (2)]) 2)(1(1) 1(1 [ 21 ) 2)(1(1 ++- += ++= n n n n n n n u n +?- ?+ ?- ?+ ?- ?= ∴)5 414 31 (21 )4 31321 ( 21)3 212 11 ( 21 n S ])2)(1(1 ) 1(1 [ 21 ++- ++ n n n n =]) 2)(1(1 21[21++-n n , 4 1 ])2)(1(121[21lim =++-= ∞ →n n S n n ,∴此级数收敛。

华东理工大学高等数学(下册)第9章作业答案

第9章(之1) (总第44次) 教学内容:§微分方程基本概念 *1. 微分方程7 359)(2xy y y y =''''-''的阶数是 ( ) (A )3; (B )4; (C )6; (D )7. 答案(A ) 解 微分方程的阶数是未知函数导数的最高阶的阶数. *2. 下列函数中的C 、α、λ及k 都是任意常数,这些函数中是微分方程04=+''y y 的通解的函数是 ( ) ( (A )x C x C y 2sin )2912(2cos 3-+=; (B ))2sin 1(2cos x x C y λ+=; (C )x C k x kC y 2sin 12cos 22++=; (D ))2cos(α+=x C y . 答案 (D ) 解 二阶微分方程的通解中应该有两个独立的任意常数. (A )中的函数只有一个任意常数C ; (B )中的函数虽然有两个独立的任意常数,但经验算它不是方程的解; (C )中的函数从表面上看来也有两个任意常数C 及k ,但当令kC C =时,函数就变成了 x C x C y 2sin 12cos 2 ++=,实质上只有一个任意常数; (D )中的函数确实有两个独立的任意常数,而且经验算它也确实是方程的解. *3.在曲线族 x x e c e c y -+=21中,求出与直线x y =相切于坐标原点的曲线. : 解 根据题意条件可归结出条件1)0(,0)0(='=y y , 由x x e c e c y -+=21, x x e c e c y --='21,可得1,02121=-=+c c c c , 故21,2121-==c c ,这样就得到所求曲线为)(2 1 x x e e y --=,即x y sinh =. *4.证明:函数y e x x =-233321 2 sin 是初值问题??? ????===++==1d d ,00d d d d 0022x x x y y y x y x y 的解.

《高等数学基础》作业

高等数学基础 形成性考核册 专业:建筑 学号: 姓名:牛萌 河北广播电视大学开放教育学院 (请按照顺序打印,并左侧装订)

高等数学基础形考作业1: 第1章 函数 第2章 极限与连续 (一)单项选择题 ⒈下列各函数对中,( C )中的两个函数相等. A. 2 )()(x x f =,x x g =)( B. 2)(x x f = ,x x g =)( C. 3 ln )(x x f =,x x g ln 3)(= D. 1)(+=x x f ,1 1 )(2--=x x x g ⒉设函数)(x f 的定义域为),(+∞-∞,则函数)()(x f x f -+的图形关于( C )对称. A. 坐标原点 B. x 轴 C. y 轴 D. x y = ⒊下列函数中为奇函数是( B ). A. )1ln(2 x y += B. x x y cos = C. 2 x x a a y -+= D. )1ln(x y += ⒋下列函数中为基本初等函数是( C ). A. 1+=x y B. x y -= C. 2 x y = D. ?? ?≥<-=0, 10 ,1x x y ⒌下列极限存计算不正确的是( D ). A. 12lim 2 2 =+∞→x x x B. 0)1ln(lim 0 =+→x x C. 0sin lim =∞→x x x D. 01 sin lim =∞→x x x ⒍当0→x 时,变量( C )是无穷小量. A. x x sin B. x 1 C. x x 1 sin D. 2)ln(+x ⒎若函数)(x f 在点0x 满足( A ),则)(x f 在点0x 连续。 A. )()(lim 00 x f x f x x =→ B. )(x f 在点0x 的某个邻域内有定义 C. )()(lim 00 x f x f x x =+→ D. )(lim )(lim 0 x f x f x x x x -+→→=

高等数学习题册参考答案

《高等数学》习题册参考答案 说明 本参考答案与现在的习题册中的题目有个别的不同,使用时请认真比对,以防弄错. 第一册参考答案 第一章 §1.1 1.??? ????+≤≤--<≤<≤+=--. ),(2, , , 0 , 211010101T t T T t a v T t v t at v v a v a v v a v v 图形为: 2.B. 3.)]()([)]()([)(2 121x f x f x f x f x f --+-+=, 其中)]()([)(21x f x f x F -+=为偶函数,而)]()([)(2 1x f x f x G --=为奇函数. 4.??? ????=<≤-<≤-<≤=.6 ,0, 64 ,)4(, 42 ,)2(, 20 ,)(22 2x x x x x x x x f 5.???.)]([,)2()]([,)1(单调减单调性相反,则单调增;单调性相同,则x g f g f x g f g f 6.无界. 7.(1)否,定义域不同;(2)否,对应法则不同;(3)否,定义域不同. §1.2 1.(1))1 ,0()0 ,1(?-=D ;(2)} , ,{2 Z ∈+≠=k k k x x D πππ;(3))1 ,0(=D . 2.1 ,4-==b a . 3.?????>-=<=,0 ,1,0 ,0 , 0 ,1 )]([x x x x g f ???? ???>=<=-. 1 ,,1 ,1 ,1 , )]([1x e x x e x f g 4.(1)]2 ,0[,)1arcsin(2 =-=D x y ; (2)Y ∞ =+=+=0 2 2),( , )(tan log 1k a k k D x y πππ. 5.(1)x x x f f 1 )]([-= ; (2)x x f f 1 )(1][=. 6.+∞<<=-h r V r h h r 2 ,2312 2π. 7.(1)a x =)(?; (2)h x x +=2)(?; (3)h a a h x x ) 1()(-= ?. §1.9 1.1-=e a . 2.(1)1=x 和2=x 都是无穷间断点(属第Ⅱ类); (2)1 ,0==x x 和1-=x 是间断点,其中:1是可去间断点(极限为21)(属第Ⅰ类); 0是跳跃间断点(左极限1-,右极限1)(属第Ⅰ类);-1 是无穷间断点(属第Ⅱ类); (3)0=x 为无穷间断点(属第Ⅱ类),1=x 为跳跃间断点(属第Ⅰ类) (注意:+∞==∞ +-→- e e x x x 11 lim ,而0lim 11 ==∞--→+ e e x x x );

高等数学(下)课后习题答案

高等数学(下) 习题七 1. 在空间直角坐标系中,定出下列各点的位置: A(1,2,3); B(-2,3,4); C(2,-3,-4); D(3,4,0); E(0,4,3); F(3,0,0). 解:点A在第Ⅰ卦限;点B在第Ⅱ卦限;点C在第Ⅷ卦限; 点D在xOy面上;点E在yOz面上;点F在x轴上. 2. xOy坐标面上的点的坐标有什么特点?yOz面上的呢?zOx面上的呢? 答: 在xOy面上的点,z=0; 在yOz面上的点,x=0; 在zOx面上的点,y=0. 3. x轴上的点的坐标有什么特点?y轴上的点呢?z轴上的点呢? 答:x轴上的点,y=z=0; y轴上的点,x=z=0; z轴上的点,x=y=0. 4. 求下列各对点之间的距离: (1)(0,0,0),(2,3,4);(2)(0,0,0),(2,-3,-4); (3)(-2,3,-4),(1,0,3);(4)(4,-2,3),(-2,1,3). 解:(1)s= (2) s== (3) s== (4) s== 5. 求点(4,-3,5)到坐标原点和各坐标轴间的距离. 解:点(4,-3,5)到x轴,y轴,z轴的垂足分别为(4,0,0),(0,-3,0),(0,0,5). 故 s== s== x s== y s==. 5 z 6. 在z轴上,求与两点A(-4,1,7)和B(3,5,-2)等距离的点. 解:设此点为M(0,0,z),则

222222 (4)1(7)35(2) z z -++-=++-- 解得14 9 z= 即所求点为M(0,0, 14 9 ). 7. 试证:以三点A(4,1,9),B(10,-1,6),C(2,4,3)为顶点的三角形是等腰直角三角形. 证明:因为|AB|=|AC|=7.且有 |AC|2+|AB|2=49+49=98=|BC|2. 故△ABC为等腰直角三角形. 8. 验证:()() ++=++ a b c a b c. 证明:利用三角形法则得证.见图7-1 图7-1 9. 设2,3. u v =-+=-+- a b c a b c试用a , b, c表示23. u v - 解: 232(2)3(3) 224393 5117 u v -=-+--+- =-++-+ =-+ a b c a b c a b c a b c a b c 10. 把△ABC的BC边分成五等份,设分点依次为D 1,D2,D3,D4,再把各分点与A连接, 试以AB=c,BC=a表示向量 1 D A, 2 D A, 3 D A和 4 D A. 解: 11 1 5 D A BA BD =-=-- c a 22 2 5 D A BA BD =-=-- c a 33 3 5 D A BA BD =-=-- c a 44 4 . 5 D A BA BD =-=-- c a 11. 设向量OM的模是4,它与投影轴的夹角是60°,求这向量在该轴上的投影. 解:设M的投影为M',则 1 Pr j cos604 2. 2 u OM OM =?=?= 12. 一向量的终点为点B(2,-1,7),它在三坐标轴上的投影依次是4,-4和7,求这向量

高等数学基础作业答案

高等数学基础第一次作业点评1 第1章 函数 第2章 极限与连续 (一)单项选择题 ⒈下列各函数对中,(C )中的两个函数相等. A 、 2 )()(x x f =,x x g =)( B 、 2)(x x f = ,x x g =)( C 、 3 ln )(x x f =,x x g ln 3)(= D 、 1)(+=x x f ,1 1)(2--=x x x g ⒉设函数)(x f 的定义域为),(+∞-∞,则函数)()(x f x f -+的图形关于( C )对称. A 、 坐标原点 B 、 x 轴 C 、 y 轴 D 、 x y = ⒊下列函数中为奇函数就是( B ). A 、 )1ln(2 x y += B 、 x x y cos = C 、 2 x x a a y -+= D 、 )1ln(x y += ⒋下列函数中为基本初等函数就是( C ). A 、 1+=x y B 、 x y -= C 、 2 x y = D 、 ? ??≥<-=0,10 ,1x x y ⒌下列极限存计算不正确的就是( D ). A 、 12lim 2 2 =+∞→x x x B 、 0)1ln(lim 0 =+→x x C 、 0sin lim =∞→x x x D 、 01 sin lim =∞→x x x ⒍当0→x 时,变量( C )就是无穷小量. A 、 x x sin B 、 x 1 C 、 x x 1 sin D 、 2)ln(+x 点评:无穷小量乘以有界变量为无穷小量 ⒎若函数)(x f 在点0x 满足( A ),则)(x f 在点0x 连续。 A 、 )()(lim 00 x f x f x x =→ B 、 )(x f 在点0x 的某个邻域内有定义 C 、 )()(lim 00 x f x f x x =+→ D 、 )(lim )(lim 0 x f x f x x x x -+→→= 二、填空题 ⒈函数)1ln(3 9 )(2x x x x f ++--= 的定义域就是 .}33{>-≤x x x 或 ⒉已知函数x x x f +=+2)1(,则=)(x f .x x -2 ⒊=+ ∞→x x x )211(lim .21 e

高等数学练习册

高等数学(下)练习册 专业班级:___________________________________________ 姓名:___________________________________________ 学号:___________________________________________ 西南科技大学城市学院数学教研室编

第七、八章 向量、空间解析几何、多元微分法 一、填空题 1、从点)7,1,2(-A 沿向量k j i a 1298-+=的方向取一段长34||=,则点B (_______). 2、已知两个力)3,2,1(1=,)4,3,2(2--=F ,则合力的大小||F =________,合力的方向为___________________. 3、设向量+=2,b a k B +=,其中1||=,2||=,且⊥,若⊥,则k =_____. 4、已知3+=,3+=,则ABC ?得面积是________. 5、已知平面π过点)21,3(-且过直线1 2354z y x =+=-,则平面π的方程为_____________. 二、选择题 1、方程0242222=++-++z y x z y x 表示的曲面是( ) A 、球面 B 、椭球面 C 、柱面 D 、锥面 2、若直线l :3 7423z y x =-+=-+,平面π:3224=--z y x ,则l 与π( ) A 、平行 B 、垂直 C 、相交而不垂直 D 、l 在平面π内 3、设直线l 为?? ?=+--=+++0 31020 123z y x z y x 平面π为0224=-+-z y x ,则( ) A 、l ∥π B 、l ?π C 、l ⊥π D 、l π但l 与π不垂直 4、已知向量)1,1,2(-=a ,)1,3,1(-=,求,b 所确定的平面方程为( ) A 、02=+-z y x B 、03=-+z y x C 、01632=---z y x D 、a ,b 不共面无法确定平面 5、球面92 22=++z y x 与平面1=+z x 的交线在xoy 面上的投影方程是( ) A 、082222=--+x y x B 、082222=--+z z y C 、92 2 =+y x D 、? ??==--+00 82222z x y x 三、设)4,1,1(=a ,)2,2,1(-=b ,求b 在方向上的投影向量.

华东理工大学高等数学(下册)第11章作业答案

第 11 章(之1)(总第59次) 教材内容:§11.1多元函数 1.解下列各题: **(1). 函数连续区域是 ??????? . 答: **(2). 函数 , 则( ) (A) 处处连续 (B) 处处有极限,但不连续 (C) 仅在(0,0)点连续 (D) 除(0,0)点外处处连续 答:(A ) **2. 画出下列二元函数的定义域: (1)= u y x -; 解:定义域为:{ } x y y x ≤) ,(,见图示阴影部分: (2))1ln(),(xy y x f +=; 解:{} 1),(->xy y x ,第二象限双曲线1-=xy 的上方,第四象限双曲线1-=xy 的下方(不包括边界,双曲线1-=xy 用虚线表示). (3)y x y x z +-= . 解:()()? ? ?-≠≥????≠+≥+-?≥+-y x y x y x y x y x y x y x 000.

***3. 求出满足2 2, y x x y y x f -=?? ? ??+的函数()y x f ,. 解:令?? ? ??=+=x y t y x s , ∴?? ???+=+=t st y t s x 11 ∴()() ()t t s t t s s t s f +-=+-=111,22 222, 即 ()()y y x y x f +-=11,2. ***4. 求极限: ()() 2 2 0,0,11lim y x xy y x +-+→. 解:()( )( ) ( )( ) 2 222 2 22 2 112111110y x xy y x y x xy xy y x xy ++++≤ +++= +-+≤ () 01 122 2→+++= xy y x (()()0,0,→y x ) ∴ ()() 011lim 2 2 0,0,=+-+→y x xy y x . **5. 说明极限()()2 22 20,0, lim y x y x y x +-→不存在. 解:我们证明()y x ,沿不同的路径趋于()0,0时,极限不同. 首先,0=x 时,极限为()()1lim 22 22220,0,0-=-=+-→=y y y x y x y x x , 其次,0=y 时,极限为()()1lim 22 22220,0,0==+-→=x x y x y x y x y , 故极限()()2 22 20,0,y y lim +-→x x y x 不存在. **6. 设1 12sin ),(-+= xy x y y x f ,试问极限 ),(lim ) 0,0(),(y x f y x →是否存在?为什么? 解:不存在,因为不符合极限存在的前提,在)0,0(点的任一去心邻域内函数 1 12sin ),(-+= xy x y y x f 并不总有定义的,x 轴与y 轴上的点处函数),(y x f 就没有定义.

版更新高等数学作业题参考答案新

东北农业大学网络教育学院 高等数学作业题(2014更新版) 一、单项选择题 1. x y 1 sin =在定义域内是( )。 A. 单调函数 B. 周期函数 C. 无界函数 D. 有界函数 2. 24 lim 22--→x x x =( ) A . -6 B. 4 C. 0 D . 2 3. x e x f 2)(=,则 )1(f '=( ) A . 2e B . 2 2e C. e D. 2 4. ?= dx e x ( ) A . 2C e x + B .2 C e x + C .C e x + D .C e x 1+ 5. 若曲线上任一点切线的斜率与切点横坐标成正比,则这条曲线是( ) A.圆 B.抛物线 C.椭圆 D.双曲线 6. 下列函数是初等函数的是( )。 A. 3sin -=x y B.1sin -=x y C. ??? ??=≠--=1,01, 112x x x x y D. ?? ?≥<+=0 ,0 , 1x x x x y 7. x x x sin lim 0→的值为( )。 A.1 B.∞ C.不存在 D.0 8. )12ln(-=x y ,则)1(f '=( ) A . 0 B. 2 C. 1 D. 3

9. 若 ()()x f x F= ',则() ()= ?dx x f d () A. ()x f B. ()dx x f C. ()x F D. ()dx x F 10. 方程 2= -'y y的通解是() A x y sin = B x e y2 4 = C x ce y2 = D x e y= 11. 下列函数是初等函数的是()。 A. 3 sin- =x y B. 1 sin- =x y C. ?? ? ? ? = ≠ - - = 1 , 1 , 1 1 2 x x x x y D. ? ? ? ≥ < + = , , 1 x x x x y 12. x x x 2 sin lim → A. 1 B. 2 C. 0 D. 1 - 13. )1 2 ln(- =x y,则)1( f' =() A . 0 B. 2 C. 1 D. 3 14. 若 ()()x f x F= ',则() ()= ?dx x f d () A. ()x f B. ()dx x f C. ()x F D. ()dx x F 15. 方程 2= -'y y的通解是() A x y sin = B x e y2 4 = C x ce y2 = D x e y= 16. 下列函数是初等函数的是()。 A. 3 sin- =x y B. 1 sin- =x y C. ?? ? ? ? = ≠ - - = 1 , 1 , 1 1 2 x x x x y D. ? ? ? ≥ < + = , , 1 x x x x y 17. 下列函数在指定的变化过程中,()是无穷小量。 A.e 1 x x ,() →∞ B. sin ,() x x x→∞

高等数学下(B)作业题

《 高等数学B (下) 》练习题 提交作业要求: 1、在规定的时间内,按下列格式要求准确上传作业!(不要上传别的科目作业, 也不要上传其他学期的作业,本次作业题与其他学期作业题有很大变化) 2、必须提交word 文档! (1)不按要求提交,会极大影响作业分数(上学期很多同学直接在网页上答题,结果只能显示文本,无法显示公式,这样得分会受很大影响) (2)若是图片,请将图片大小缩小后插入到一个word 文件中。 (3)图片缩小方式:鼠标指向图片,右键,打开方式,画图,ctrl w ,调整大小和扭曲,依据(百分比),将水平和垂直的原始数值100都改为40,另存为jpg 格式。这样处理后,一个大约3M 的照片会缩小至几百K ,也不影响在word 中的清晰度。 网上上传也快! 3、直接上传单个的word 文件!(不要若干张图片压缩成一个文件) 一、判断题 1. 设函数(,)f x y 在00(,)x y 点的偏导数连续,则(,)f x y 在00(,)x y 点可微. 答:对 2. 设函数(,)f x y 在00(,)x y 点可微,则(,)f x y 在00(,)x y 点的偏导数连续. 答:错 3. 二重积分(,)d D f x y σ??表示以曲面(,)z f x y =为顶,以区域D 为底的曲顶柱体的体积. 答:错 4. (,)0f x y ≥若, 二重积分(,)d D f x y σ??表示以曲面(,)z f x y =为顶,以区域D 为底的曲 顶柱体的体积. 答:对 5. 若积分区域D 关于y 轴对称,则32sin()d 0.D x y σ=?? 答:对 6. 微分方程4()1y y y ''''-=-是四阶微分方程. 答:错 7. 微分方程cos sin sin cos x ydx y xdy =是变量可分离微分方程. 答:对 8. 微分方程cos sin sin cos x ydx y xdy =是一阶线性微分方程. 答:错

高等数学下册复习题及答案

一、解答下列各题(本大题共3小题,总计15分) 1、( 本 大 题5分 ) 设L 由y =x 2及y =1所围成的区域D 的正向边界, 求 ?+++L dy y x x dx y x xy )()(2 4233 2、(本小题5分) 设f (x ,y )是连续函数,交换二次积分??2 3 ),(10x x dy y x f dx 的积分次序。 3、(本小题5分) 设()f x 是以2π为周期的函数,当 x ∈-?? ?? ?ππ232, 时, ()f x x =。又设()S x 是()f x 的 以2π为周期的Fourier 级数之和函数。试写出()S x 在 []-ππ,内的表达式。 二、解答下列各题(本大题共7小题,总计42分) 1、(本小题6分) 设z=z(x,y)由方程x 2 +y 2 +z 2 =ln(y z )确定,求z z x y ,。 2、(本小题6分) 设z y xy x =++232 (),求z z x y ,。 3、(本小题6分) 设f x y (,)有连续偏导数,u f e e x y =(,),求d u 。

利用极坐标计算二次积分 5、(本小题6分) 求微分方程''-'+=y y y x e x 22的一个特解。 6、(本小题6分) 求幂级数n n x n )3 2(11 -∑ ∞ =的收敛域。 7、(本小题6分) 求微分方程0)42()2(32=-+++dy y x y x dx y y 的通解。 三、解答下列各题 (本大题共2小题,总计13分) 1、(本小题7分) 求曲面x xy xyz ++=9在点(,,)123处的切平面和法线方程 。 2、(本小题6分) 试求由x 2+y 2+z 2≤4与x 2+y 2≤3z 所确定的立体的体积。 四、解答下列各题 (本大题共2小题,总计13分)

吉林大学作业及答案-高数A1作业答案

高等数学作业 AⅠ 吉林大学数学中心 2017年8月

第一次作业 学院 班级 姓名 学号 一、单项选择题 1.下列结论正确的是( A ). (A )x arctan 是单调增加的奇函数且定义域是),(∞+∞- ; (B )x arc cot 是单调减少的奇函数且定义域是),(π0; (C )x arctan 是无界函数; (D )4 -22arccos π =. 2.下列函数中不是奇函数的为( B ). (A )x x x x e e e e --+-;(B )x x cos 3+;(C ))1ln(2 x x ++;(D )x arcsin . 3.函数x x y 3cos 2sin +=的周期为( C ). (A )π; (B )π3 2 ; (C )π2; (D )π6. 4.. ??? ??-??? ??-??? ? ? -∞→22211311211lim n n Λ=( C ) (A )0; (B )1; (C )0. 5; (D )2. 5.已知数列{}n x 是单调增加的.则“数列{}n x 收敛”是“数列{}n x 有上界”的( A )条件 (A )充分必要;(B )必要非充分;(C )充分非必要;(D )即非充分也非必要. 6.设数列{}n a (Λ,2,1,0=>n a n )满足,0lim 1 =+∞→n n n a a 则( D ). (A ){}n a 的敛散性不定; (B )0lim ≠=∞ →c a n n ; (C )n n a ∞ →lim 不存在; (D )0lim =∞ →n n a . 二、填空题

1.=???? ??-+ +-+-∞→n n n n n 2 2241 2 411 41 lim Λ 0. 5 . 2.设? ? ?<+≥+=,0,2, 0,12)(2 x x x x x f 42)(-=x x g . 则)]([x g f = ? ??<+-≥-2,181642, 742x x x x x . 3.函数1 )(+=x x e e x f 的反函数)(1x f -= )1,0(,1ln ∈-x x x . 4.“数列{}n x 2及数列{}12+n x 同时收敛”是“数列{}n x 收敛” 必要 条件. 5. =++--+++∞ →])2()11(1sin [lim 1 n n n n n n n n n 22e + . 三、计算题 1.设6 331 34)11(x x x f ++=+ ,求)(x f . 解:令31 1x t +=,则3 1 1-=t x 代入已知的式子中得, 2)1)1(34)(-+-+=t t f t 即有 22)(t t f ++=t 2.求n n n x 13)|1(lim | +∞ →, 解:(1)当1||>x 时 由于311 33||2)||1(|| x x x n n n <+< 以及 331||||2lim x x n n =∞ → 所以有 313||)|1(lim x x n n n =+∞ →| (2)当1||≤x 时

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