13-14(2)高数B试题解答
高数练习题及答案解析

高数练习题及答案解析一、填空题1.设f?ax?by,其中a,b为常数,则f)?.axy?abx?b2y 2.函数z?x2?y2在点处,沿从点到点的方向的方向导数是.1?223.设有向量场A?yi?xyj?xzk,则divA? x1x2114.二重积分dxfdy交换积分次序后为?dyfdx0n5.幂级数?的收敛域为 . [0,6) nn3n?16.已知z?e7.三重积分x?2y,而x?sint,y?t,则33dzesint2t dt其中?是由x?0,x?1,y?0,y?1,z?0,z?3dv? ,所围成的立体.二、计算题21.设a?2,b?5,a与b的夹角为?,向量m??a?17b与n?3a?b相互垂直,求?.3222解:由0?m?n?3?a?a?b?17b?122?5?cos??17?253得??40.2x3yz50垂直的平面方程.3x?y?2z?4?0?ijk?解:直线的方向向量为s?2?31??5,7,1131?22.求过点且与直线?取平面的法向量为n?s,则平面方程为5?7?11?0 即5x?7y?11z?8?0.3.曲面xyz?32上哪一点处的法线平行于向量S?{2,8,1}?并求出此法线方程.解:设曲面在点M处的法线平行于s,令F?xyz?32则在点M处曲面的法向量为n?{Fx,Fy,Fz}?{yz,xz,xy}.由于ns,故有yzxzxy.由此解得81x?4y,z?8y,代入曲面方程,解得M的坐标为,用点向式即得所求法线方程为x?4y?1z?881三、计算题1.设z?xy?xF,其中F为可导函数,求xyx?z?z?y. ?x?y解:zyzyFF, xF xxyzzy2xyxFzxy xynd?ex?1?2.将函数f?展成的幂级数,并求的和. xdx?x?n?1!ex?1111xxn1 解:x2!n!并在内收敛。
12n1n2nfxxxn1,x2!3!n!n?1!ex1nfx!n1x?113.求微分方程y1?,y??2dy的通解. dx解:令y??p,则yp?,原方程化为p??1?p2?dpdxptan1p2y??tandx??lncos?c2四、计算题1.求曲线积分I?22233的值,其中L为x?y?R的正向. ydx?dyL解:记L所围成的区域为D,利用格林公式得2?RI?y3dx?dydxdy?3?dd?LD3R22.求微分方程yy?4xex的通解.解:对应的齐次方程为yy?0,它的特征方程为r?1?0,其根为r1?1,r2??1,该齐次方程的通为Y?C1ex?C2e?x。
高等数学试题(含答案)
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高等数学试题(含答案)高等数学试题(含答案)一、选择题1.已知函数f(x)=x^2+3x+2,下列哪个选项是f(x)的导数?A. 2x+3B. 2x+2C. x^2+3D. 3x+22.若函数f(x)=e^x,那么f'(x)等于:A. e^-xB. e^xC. ln(x)D. e^x+13.设函数y=f(x)在点x=2处可导,且f'(2)=3,则曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为:A. 2B. 3C. 1D. 6二、计算题1.计算极限lim(x→1) [(x-1)/(x^2-1)]答案:1/22.计算积分∫(0 to 1) (2x+1) dx答案:3/23.设曲线C的方程为y=x^3,计算曲线C的弧长。
答案:∫(0 to 1) √(1+9x^4) dx三、证明题证明:若函数f(x)在区间[a,b]上连续,且在(a,b)可导,那么必然存在c∈(a,b),使得 f'(c) = [f(b)-f(a)] / (b-a)。
证明过程:由于f(x)在区间[a,b]上连续,根据连续函数的介值定理,f(x)在[a,b]上会取到最大值M和最小值m。
设在点x=c处取得最大值M(即f(c)=M)。
根据费马定理,如果f(x)在点x=c处可导,并且f'(c)存在,那么f'(c)=0。
由于f(x)在(a,b)可导,故f'(c)存在。
那么,根据导数的定义,f'(c)=[f(c)-f(a)]/(c-a)。
又因为f(c)=M,将其代入上式得到f'(c)=(M-f(a))/(c-a)。
同理,根据费马定理,如果f(x)在点x=d处取得最小值m(即f(d)=m),那么f'(d)也等于0。
将f(d)=m代入上式得到f'(d)=(m-f(a))/(d-a)。
由于f(x)是连续函数,故在区间[a,b]上必然存在一个点c∈(a,b),使得它处于最大值M和最小值m之间,即m<f(c)<M。
高等数学上册试题B
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高等数学上册试题B一、单项选择题(下面每道题目中有且仅有一个答案正确,将所选答案填入题后括号内。
共24分)1.(3分)设()x f 的定义域为[]1,0,()x f ln 的定义域为( ) A.[]1,0 B.()2,0 C.[]e ,1 D.()1,02.(3分)设()x x x f =,()22x x =ϕ,则()[]x f ϕ是( ) A.xx 2 B.22x C.x x 22 D.xx23.(3分)在区间()+∞∞-,内,函数()()1lg 2++=x x x f 是( )A.周期函数 B.有界函数 C.奇函数 D.偶函数4.(3分)()⎪⎩⎪⎨⎧=≠=0,0,2tan x a x xxx f ,当a 为何值时,()x f 在0=x 处连续( ) A.1 B.2 C.0 D.4-5.(3分)设()()⎪⎩⎪⎨⎧=≠+=0,0,11x x x x f x α,要使()x f 在0=x 处连续,则=α( ) A.0 B.0 C.e D.e 16.(3分)函数1+=x y 在0=x 处满足条件( ) A.连续但不可导 B.可导但不连续 C.不连续也不可导 D.既连续已可导7.(3分)已知()()()()()d x c x b x a x x f ----=且()()()()d c b c a c k f ---=',则=k ( ) A.a B.b C.c D.d8.(3分)下列函数中,是同一函数的原函数的函数对是( )A.x 2sin 21与x 2cos 41- B.x ln ln 与x 2lnC.2xe 与xe 2 D.2tanx 与x x 2sin 1cot +-二、填空题9.(3分)=→x x x x 2sin 1sinlim 22010.(3分)设()231ln e x y ++=,则='y11.(3分)设⎩⎨⎧==t y t x ln 2,则=dxdy12.(3分)曲线23bx ax y +=有拐点()3,1,则=a ,=b13.(3分)()x F 是()x f 的一个原函数,则()=⎰--dx e f e xx14.(3分)函数()⎰--x t tdte e2的驻点=x15.(3分)=-⎰π2sin 1dx x 16.(3分)=⎰-22cos 2xdx xe x1=-yxe 确定函数()x y y =,求()0y '18.(5分)求nx mx x sin ln sin ln lim0→19.(5分)求⎰dxe x120.(5分)()⎰-321ln e e x x dx21.(5分)⎰--223cos cos ππdxx x22.(5分)讨论⎰-1121dx x 的收敛性。
高数试题及详细答案
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1、计算曲线积分:22x y L eds +⎰,其中L 为圆周:222x y a +=,直线y x=及X 轴在第一象限所围成的扇形的整个边界。
解:22402(1)4ax y xaa a Leds e dx e adt e ae ππ+=++=-+⎰⎰⎰2、计算曲线积分:2L x yzds ⎰,其中L 为折线ABCD ,这里A ,B ,C ,D 依次为(0,0,0),(0,0,2),(1,0,2),(1,3,2)。
解:2132220002129Lx yzds zdz x dx y dy =⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=⎰⎰⎰⎰3、计算曲线积分:2221Lds x y z++⎰,其中L 为曲线:cos ,sin t t x e t y e t ==,t z e =上相应于参数t 从0变到2的这段弧。
(答:2(1)2e --) 4、设L 是以点(1,0),(0,1),(1,0),(0,1)A B C D --为顶点的正方形边界,则积分Ldsx y+⎰=( C ) (A) 4 (B) 2 (C) (D) 4、计算对坐标的曲线积分L xydx ⎰,其中L 为圆周222(),(0)x a y a a -+=> 及X 轴围成的在第一象限整个边界(按逆时针方向绕行)。
解:12cos :,:0:,:02sin 0x a a x xL L x a y a y θθπθ=+=⎧⎧→→⎨⎨==⎩⎩1223()(cos )sin sin 02aLL L xydx xydx a a a a d x dxaπθθθθπ=+=-++⋅=-⎰⎰⎰⎰⎰5、利用格林公式计算下列对坐标的曲线积分:(1)计算曲线积分33242()()L xy x y dx x x y dy +++⎰,其中L 由2,1y x y == 所围成的平面区域D 的正向边界。
(答:0)(2)计算曲线积分(sin )(cos )x x L e y y x dx e y y dy -+++⎰,其中L为圆周y =(2,0)A a 到点O(0,0)的一段弧。
13年专升本高数真题答案
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共 7 页,第 1 页2013年河南省普通高等学校选拔优秀专科毕业生进入本科阶段学习考试高等数学 答案及解析一、选择题(每小题2分,共60分)1.答案:C【解析】:易知,需满足,即,故应选C.⎩⎨⎧>-≤≤-0111x x 21≤<x 2.答案:D【解析】:因为,则,,故应选D.1()1f x x =-()[]x x x x f f 11111-=--={}[()]f f f x =()[]x xx x f f =--=1113.答案:B【解析】:因为为奇函数,则也为奇函数,应选B.()x x -+21ln )y x =-∞<<+∞4.答案:B 【解析】:因为,故是的可去间断点,应选B.22lim 2sin lim 00==→→xxx x x x 0x =()f x 5.答案:A【解析】:当时,,则与是等价无穷小0x →()1112lim 11lim00=-++=--+→→x x x xxx x x x x x --+11x 量,应选A.6.答案:C【解析】:因,应选C.0()()lim x f x g x x →--=()()()()()()()()b a x x g g x f x f x x g g f x f x x x +=--+-=--+-→→→0lim 0lim 00lim 0007.答案:B【解析】:因为曲线,则,故对应点处的法线cos (0,0)sin x a t a b y b t=⎧>>⎨=⎩t a b t a t b dt dx dt dy dx dy cot sin cos //-=-==4π=t 斜率为,应选B.ba8.答案:D【解析】: 因为,则,应选D.()()f x g x '=2d (sin )f x =()()xdx x g xdx x x f 2sin sin cos sin 2sin 22='9.答案:A【解析】:设函数具有任意阶导数,且,则;()f x 2()[()]f x f x '=()()()()[]322x f x f x f x f ='='';()()[]()()[]42!332x f x f x f x f ='⨯='''()()()[]()()[]534!4432x f x f x f x f ='⨯⨯=()()n f x =1![()]n n f x +10.答案:A【解析】:方程两边对求导,其中看作的函数,,所以x yxy e+=y x y ()1+'⋅=+'+x ex y x yx ,应选A.()()11--=--=--=='++x y y x y xy xy x y e e x dy dx x y x y x 11.答案:B【解析】:因为,则在上单调增加,应选B.()0(0)f x x a ''><<()f x '[0,]a 12.答案:A【解析】:点是曲线的拐点,则,故,应选A.(0,1)32y x bx c =++()()00,10=''=y y 0,1b c ==13.答案:A【解析】:因为,则2216x y x x +=+--()()3221-+++=x x x ;;()()543221lim 621lim 222=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=⎪⎭⎫ ⎝⎛--++-→-→x x x x x x x x ()()∞=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=⎪⎭⎫ ⎝⎛--++→→3221lim 621lim 323x x x x x x x x 故是曲线的垂直渐近线,应选A.3=x 14.答案:B【解析】: 因为,则,故应选B.()xxf x e e -=-()()C e e dx e ex F x x x x++=-=--⎰15.答案:D【解析】: 根据不定积分的相关性质,易知,正确,应选D.22d ()d ()d f x x f x x =⎰16.答案:D【解析】:因为为奇函数,故,应选D.x x sin 20sin 2=⎰-dx x x ππ17.答案:A 【解析】:方程两边对求导,得,则,故221()d x x f t t xe ++=⎰x ()x x xe e x f +++=+222()()x x e x e x f 2-+=,应选A.()f x '=x xe 18.答案:C【解析】:由P 无穷广义积分的结论可知,应选C.19.答案:B【解析】:微分方程的阶数是指微分方程中最高导数的阶数,应选B.20.答案:B【解析】:对方程分离变量,得,两边积分,得,代入,2d 2d 0y xy x -=xdx y dy 22=C x y+=-21(1)1y =-,故方程的特解是,应选B.0=C 21y x -=21.答案:C【解析】:向量的方向角需满足,应选C.1cos cos cos 222=++γβα22.答案:B【解析】:直线的方向向量与平面法向量平行,故与垂直相交,应选B.L π23.答案:D【解析】:缺少变量的二次曲面方程为柱面,应选D.共 7 页,第 3 页24.答案:C 【解析】:,应选C.0x y →→=()()41421lim 42lim 0000-=++-=++-→→→→xy xy xy xy y x y x 25.答案:B【解析】:因为,则22(,23)z fx y x y =-+zy∂=∂1223yf f ''-+26.答案:A 【解析】:因为为X 型积分,则交换积分次序后,Y 型积分的2 22 00 2d (, )d (, )d x I x f x y y x f x y y =+⎰⎰⎰积分区域为:,故可以化为,应选A.(){}282,20,y x y y y x -≤≤≤≤I 2d (, )d y f x y x ⎰⎰27.答案:C 【解析】: 积分,应选C. 122 01d d x x y y =⎰⎰21213121210321102=⋅=⋅⎰⎰x x ydy dx x 28. 答案:D【解析】:参数方程,则,应L ()10,2≤≤⎩⎨⎧==y yy y x 22d d Lxy x x y +=⎰[]1522105141042===+⋅⋅⎰⎰y dy y dy y ydy y y 选D.29.答案:C 【解析】:因为,则收敛半径,收敛区间为,应选C.121lim lim 1=++=∞→+∞→n n u u n n n n 1=R (1,1)-30.答案:A【解析】:A 为交错级数,且单调递减,,故收敛;B 、C 中,11+n 011lim=+∞→n n 111sinlim ,1111ln lim ==⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→∞→nn n n n n 且发散,故B 、C 均发散;D 中,故D 发散;应选A.∑∞=11n n∞=∞→!lim n n nn 二、填空题(每小题2分,共20分)31.答案:既不充分也不必要【解析】:函数在点有定义与极限存在没有关系,故为既不充分也不必要()f x 0x 0lim ()x x f x →条件.32.答案:32【解析】:因为,故.2331lim --∞→==⎪⎭⎫⎝⎛-e e x p pxx p =3233.答案:21【解析】:因为函数为连续函数,则,得,故.()()a x x a a a e x axx =+-=-+-→→2cos lim ,1lim 0a a =-121=a 34.答案:32x -【解析】:因为,则,故.421f x x ⎛⎫=⎪⎝⎭()21x x f =()32x x f -='35.答案:C x x ++sin 2ln 【解析】:2cos d 2sin x x x x +=+⎰()Cx x x x x x d ++=++⎰sin 2ln sin 2sin 236.答案:π32【解析】:,则.21221,cos -=⋅-=⋅⋅>=<→→→→→→ba ba b a 32,π>=<→→b a 37.答案:1-+=-xCex y 【解析】:由一阶线性微分方程的通解公式得,.()1-+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎰⎰=---⎰⎰xxxdx dx Cex C dx xe e C dx xe e y 38.答案:-5【解析】:令,则,将代入方程,则,()xyz z y x y x F 22,-++=xy F yz F z x 21,21-='-='1,0==y x 2-=z 故.52121101010-=---=''-=∂∂======y x y x z x y x xyyz F F xz39.答案:542=-+z y x 【解析】:令,故点处的切平面法向量,故切()1,2,2,,,22-='='='-+=z y x F y F x F z y x z y x F ()5,2,1{}1,4,2-平面方程为,即.()()()052412=---+-z y x 542=-+z y x 40.答案:()()nn n n x 44101-⋅-∑∞=+【解析】:.()()()()∑∑∞=+∞=--=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-+⋅=-+==010441441414411414411n nn n nn n x x x x x x f 三、计算题(每小题5分,共50分)41..011lim ln(1)x x x →⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦共 7 页,第 5 页【解析】:原式=.()()()()21211lim 2111lim 1ln lim 1ln 1ln lim 200200-=+-=-+=-+=+-+→→→→x x x x x x x x x x x x x x42.已知函数由方程所确定,求.()x x y =arctanyx=d d x y 【解析】:方程两边同时对求导,可知,,即y 2222222222111yx y x x yx x x y x xy ++'⋅+='-⋅+,故.2222y x y x x y x x y x ++'=+'-d d xy yx yx y x x y x x +-=+'-='=2243.求不定积分.x ⎰【解析】:.Cx x x x C t t t t dt tt t t dtt t t t tdt dx x tx tdt dx ++-=++-⋅=+-+-⋅=+-⋅==⎰⎰⎰⎰==arctan arctan arctan arctan 111arctan 1arctan arctan arctan 22222222244.设,求.21,0(),0x x x f x e x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩31(2)d f x x -⎰【解析】:.()()()e e t t dt e dt t dt tf dx x f ttt x +=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++==----=-⎰⎰⎰⎰313121013100121131245.求微分方程的通解.23xy y y e '''+-=【解析】:原方程对应的齐次方程为,则特征方程为,特征根为,02=-'+''y y y 0122=-+r r 21,121=-=r r 故原方程对应的齐次方程的通解为.又知不是特征根,则原方程的()为任意常数2121211,,C C e C eC y x x+=-1=λ特解可设为,代入原方程可得,即,故原方程的通解为xAe y =*xxxxe Ae Ae Ae 32=-+23=A .x x xe eC e C y 232121++=-46.设,求全微分.2+sin2+xyu x y e =d u 【解析】:方法一:由题意可知,所以,2cos 2,2xy xy xe y yu ye x x u +=∂∂+=∂∂.()()dy xe y dx ye x dy yudx x u du xy xy +++=∂∂+∂∂=2cos 22方法二:对等式两边同时求微分,可知.()()()()dyxe y dx ye x ydx xdy e ydy xdx xy d e ydy xdx de y d dx du xy xy xy xy xy +++=+⋅++=++=++=2cos 222cos 222cos 222sin 247.一平面过点且平行于向量和,求此平面方程.(1,0,1)-{2,1,1}a =-{1,1,2}b =- 【解析】:由题意可知,所求平面平行于向量和,则所求平面的法向量,即{2,1,1}a =-{1,1,2}b =- →→→⨯=b a n ,又知平面过点,由平面的点法式方程可知,平面方{}3,5,135211112--=--=--=⨯=→→→→→→→→→k j i kj ib a n (1,0,1)-程为,即.()()01351=+---z y x 435=--z y x 48.计算,其中是由所围成的闭区域.d d xyDex y ⎰⎰D 1,,2,0y y x y x ====【解析】:由题意可知,如图所示,该区域为Y 型区域,则.d d x yDe x y ⎰⎰()()()1232112122121021-=-=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==⎰⎰⎰⎰e y e dy e y dy ye dx e dy y y x yyx 49.计算积分,其中为曲线上从点到点2222(210)d (215)d Lx xy y x x xy y y +-++--+⎰L cos y x =π,02A ⎛⎫ ⎪⎝⎭一段弧.π,02B ⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】:由题意可知,,则()()152,,102,2222+--=+-+=y xy x y x Q y xy x y x P ,即,说明该曲线积分与积分路径无关,选取直线路径y x x Q y x y P 22,22-=∂∂-=∂∂xQy P ∂∂=∂∂,故⎪⎭⎫ ⎝⎛-→=22:,0ππx y .2222(210)d (215)d Lxxy y x x xy y y +-++--+⎰()ππππππ1012103103222232--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=⎰--x x dx x 50.求幂级数的收敛域.0(1)2(1)nn n x n ∞=-+∑【解析】:该幂级数的为非标准不缺项的类型,令,则原幂级数可变形为,因为t x =-1()∑∞=+012n n nn t ,则幂级数的收敛半径为,故幂级数的收敛区间()()2221121lim lim11=++=+∞←+∞←n n u u n n n n nn ()∑∞=+012n nn n t 2=R ()∑∞=+012n n n n t 为;()2,2-当时,级数收敛;当时,级数收敛发散;2-=t ()()∑∞=+-011n n n 2=t ()∑∞=+011n n共 7 页,第 7 页则幂级数的收敛域为,故原幂级数的收敛域为.()∑∞=+012n n n n t [)2,2-0(1)2(1)nn n x n ∞=-+∑[)3,1-四、应用题(每小题6分,共12分)51.某房地产公司有50套公寓要出租,当月租金定为2000元时,公寓会全部租出去,当月租金每增加100元时,就会多一套公寓租不出去,而租出去的公寓每月需花费200元的维修费,试问租金定为多少可获得最大收入?最大收入是多少?【解析】:设租金定位元时,收入为,则,即x ()x S ()()200100200050-⎪⎭⎫⎝⎛--=x x x S ,令,得唯一的驻点,又知()()2000,14000721002≥-+-=x x x x S ()07250=+-='x x S 3600=x ,则为的极小值点,结合实际情况,也就是对应的最大值,所以当租金定位3600()0501<-=''x S 3600=x ()x S 元时,有最大收入,最大收入为115600元.52.曲线,直线以及轴围成一平面图形,试求平面图形绕轴旋转一周所得旋转体3(0)y x x =≥2x y +=y D D y 的体积.【解析】:由题意可知,如图所示,该区域为X 型区域,则体积=.()()ππππ151453222221053214213=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=--=--⎰⎰x x x dx x x x dx x x x 五、证明题(8分)53.设在区间上连续,且,证明:方程在区间(0,1)内有且仅有一个实根.()f x [0,1]()1f x <02()d 1xx f t t -=⎰【证明】:存在性:令,因为在区间上连续,则在区间上()()[]1,0,120∈--=⎰x dt t f x x F x()f x [0,1]()x F [0,1]也连续,而且,由零点定理可知,在区间(0,1)内至少存在一点()()()()()1,011,1010<>-=-=⎰x f dt t f F F ξ,使得;()0=ξF 唯一性:因为,则在区间(0,1)内单调递增,故方程在()()()()1,02<>-='x f x f x F ()x F 02()d 1xx f t t -=⎰区间(0,1)内至多有一实根;综上所述,方程在区间(0,1)内有且仅有一个实根.2()d 1xx f t t -=⎰。
2013年考研数学真题及参考答案(数学二)
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T T
(Ⅱ)若 , 正交且均为单位向量,证明 f 在正交变换下的标准形为 2 y1 y2 .
2 2
3
2013 年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题详解与评注
一、选择题:1~8 小题,每小题 4 分,共 32 分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项 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. ... ⑴ 应选(C). 【分析】本题考查无穷小比较的定义.利用已知条件求出 lim
dx dy
y 0
.
⑾ 设封闭曲线 L 的极坐标方程方程为 r cos 3 ( 是 .
6
6
) ,则 L 所围平面图形的面积
⑿ 曲线
x arctan t ,
2 y ln 1 t 3x
上对应于 t 1 点处的法线方程为
.
⒀ 已知 y1 e
xe 2 x , y2 e x xe 2 x , y3 xe 2 x 是某二阶常系数非齐次线性微分方程
二、填空题:9~14 小题,每小题 4 分,共 24 分.请将答案写在答题纸 指定位置上. ... ⑼ lim(2
x 0
ln(1 x) 1 )x x
.
⑽ 设函数 f ( x)
x
1
1 et dt ,则 y f ( x) 的反函数 x f 1 ( y ) 在 y 0 处的导数
1
e
e
f ( x)dx
又
e
1
1 1 dx dx , 1 e ( x 1) x ln 1 x
大学高数必考试题及答案

大学高数必考试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 设函数f(x)在点x=a处可导,则下列说法正确的是:A. f(x)在x=a处连续B. f(x)在x=a处不可导C. f(x)在x=a处的导数为0D. f(x)在x=a处的导数不存在答案:A2. 极限lim(x→0) (sin x)/x的值是:A. 0B. 1C. 2D. 不存在答案:B3. 以下哪个选项不是微分方程:A. dy/dx = yB. d^2y/dx^2 + y = 0C. ∫y dx = x^2 + CD. dy/dx + y = x答案:C4. 若级数∑(1/n^2)收敛,则下列级数中也收敛的是:A. ∑(1/n)B. ∑(1/n^3)C. ∑(1/n^1.5)D. ∑(1/n^0.5)答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 若函数f(x)=x^3-3x+2,则f'(x)=______。
答案:3x^2-32. 曲线y=x^2在点(1,1)处的切线斜率为______。
答案:23. 函数y=ln(x)的不定积分为______。
答案:xln(x)-x+C4. 微分方程dy/dx+2y=x的通解为______。
答案:y=(1/3)e^(-2x)(x+Ce^(2x))三、解答题(每题15分,共30分)1. 求函数f(x)=x^2-4x+3在区间[1,3]上的最大值和最小值。
答案:首先求导数f'(x)=2x-4,令f'(x)=0,解得x=2。
在区间[1,3]上,f'(x)在x=2处由负变正,因此x=2是极小值点,f(2)=3-4+3=2。
检查端点值,f(1)=1^2-4+3=0,f(3)=3^2-4*3+3=0。
因此,最小值为0,最大值为2。
2. 求由曲线y=x^2与直线x=1和x轴所围成的面积。
答案:由曲线y=x^2,直线x=1和x轴围成的面积可以通过积分求得。
积分区间为[0,1],被积函数为y=x^2。
2014级高等数学第二学期期末试卷(B类)
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3.
交换二次积分
1 0
dx
2 x2
x
x2
f
(x, y)dy 的积分次序,结果为
(
)
(
)
(A)
1dy y 0 1 1 y2
f (x, y)dx ;
(B)
1dy y
0
1 1 y2
f (x, y)dx ;
(C)
1 0
dy
1 y
1 y2
f (x, y)dx ;
(D)
1dy 0
2 y y2 y2
f (x, y)dx 。
n1
(2)
若级数 xn
n1
收敛,且级数
an
n1 xn
收敛,请猜测级数 an 是否收敛,
n1
并证明(或说明)你的猜测结论。
第2页
2014 级第二学期《高等数学》期中考试试卷 (B 类) (多元微分学部分试题)
1.
设
f
(x,
y)
2x2 y4 x2 y2
,则 lim x0
f (x, y)
y0
(A) 等于 0 ; (B)等于1; (C)等于 2 ;
2014 级高等数学第二学期期末试卷(B 类)
注 1:下面划去部分试题内容,不是 15 级(本次)期末考试范围。 注 2:后面增加的试题是本次期中考试范围内容。 一、单项选择题(每小题 3 分,共 15 分)
1. 设向量 a, b 满足| a b || a b |,则必有
(
)
(A) a 0 ; (B) b 0 ; (C) a b 0 ; (D) a b 0 .
n1
n1
n1
(A) 0 ;
(B)1;
高等数学教材b1试题及答案

高等数学教材b1试题及答案题目一:1. 计算下列极限:a) $\lim_{{n \to \infty}}\left(1+\frac{1}{n}\right)^n$b) $\lim_{{x \to \infty}} \frac{{\ln x}}{{x}}$c) $\lim_{{x \to 0}} \frac{{\sin x}}{{x}}$解答一:a) 根据极限的定义,当$n$趋向无穷时,$\left(1+\frac{1}{n}\right)^n = e$b) 应用洛必达法则,得到$\lim_{{x \to \infty}} \frac{{\ln x}}{{x}} = \lim_{{x \to \infty}} \frac{{\frac{1}{x}}}{{1}} = 0$c) 根据极限的定义,得到$\lim_{{x \to 0}} \frac{{\sin x}}{{x}} = 1$题目二:2. 求函数$f(x) = \frac{{x^2-1}}{{x-1}}$的极限值。
解答二:当$x$趋向1时,$f(x)$的分母趋近于0,但分子并没有发散,所以我们可以尝试进行化简:$f(x) = \frac{{(x-1)(x+1)}}{{x-1}}$化简后得到:$f(x) = x + 1$所以,当$x$趋向1时,$f(x)$的极限值为2。
题目三:3. 求函数$g(x) = \lim_{{n \to \infty}} \left(1+\frac{{x^2}}{{n}}\right)^n$的极限值。
解答三:由题意可得:$g(x) = \lim_{{n \to \infty}} \left(1+\frac{{x^2}}{{n}} \right)^n$观察到这是一个形如$\left(1+\frac{a}{n}\right)^n$的极限,可以利用题目一中的结论:$g(x) = \lim_{{n \to \infty}} \left(1+\frac{{x^2}}{{n}} \right)^n =e^{x^2}$所以,函数$g(x)$的极限值为$e^{x^2}$。
2013年河南专升本高数真题+答案解析
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河南省2013年普通高等学校选拔优秀本科毕业生本科阶段学习考试高等数学一、单项选择题(每小题2分,共60分)1.函数y 的定义域是( )A .[]0,2B .(1,)+∞C .(1,2]D .[]1,2【答案】C【解析】为使函数有意义,须有11110x x -≤-≤⎧⎨->⎩,即12x <≤,故函数的定义域为(1,2],应选C .2.设1()1f x x=-,那么[]{}()f f f x =( )A .1xB .11x - C .211x- D .x【答案】D 【解析】由1()1f x x =-得[]11()111x f f x x x-==---,[]{}1()11f f f x x x x ==-+,故选D .3.函数()y x =-∞<<+∞是( )A .偶函数B .奇函数C .非奇非偶函数D .既奇又偶函数【答案】B【解析】()()f x f x -====-,即()y f x =为奇函数,故选B .4.设sin 2()xf x x=,则0x =是()f x 的( )A .连续点B .可去间断点C .跳跃间断点D .无穷间断点【答案】B【解析】00sin 2lim ()lim2x x xf x x→→==,故0x =是()f x 的可去间断点,选B .5. 当0x →)A .xB .2xC .2xD .22x【答案】A【解析】b ax ,则0lim 1b x x x x ax→→→===,则1a =,1b =,故选A .6. 已知(0)f a '=,(0)g b '=,且(0)(0)f g =,则0()()limx f x g x x→--=( )A .a b -B .2a b +C .a b +D .b a -【答案】C 【解析】00()()()(0)()(0)limlim (0)(0)00x x f x g x f x f g x g f g a b x x x →→-----⎡⎤''=+=+=+⎢⎥---⎣⎦,故选C .7.曲线cos (0,0)sin x a t a b y b t=⎧>>⎨=⎩,则4t π=对应点处的法线斜率为( ) A .baB .a b C .b a -D .a b-【答案】B【解析】cos cot sin dy dy b t b dt t dx dx a t a dt===--,故4t π=对应点处的法线斜率为a b,应选B .8.设()()f x g x '=,则2(sin )df x =( ) A .2()sin g x xdx B .()sin 2g x xdxC .(sin 2)g x dxD .2(sin )sin 2g x xdx【答案】D【解析】222(sin )(sin )(sin )2sin cos df x f x dx f x x xdx ''⎡⎤==⋅⎣⎦,又()()f x g x '=,故2(sin )df x = 2(sin )sin 2g x xdx ,应选D .9.设函数()f x 具有任意阶导数,且[]2()()f x f x '=,则()()n f x =( )A .[]1!()n n f x +B .[]1()n n f x +C .[]1(1)()n n f x ++D .[]1(1)!()n n f x ++【答案】A【解析】[]2()()f x f x '=,[]3()2()()2()f x f x f x f x '''==, [][]24()23()()23()f x f x f x f x ''''=⋅=⋅,()()n f x =[]1!()n n f x +,故选A .10.由方程x y xy e +=确定的隐函数()x y 的导数dxdy=( )A .(1)(1)x y y x --B .(1)(1)y x x y --C .(1)(1)y x x y +-D .(1)(1)x y y x +-【答案】A【解析】方程两边对y 求导,其中x 看作y 的函数,(1)x y x y x e x +''+=+,所以dx x dy'== (1)(1)x y x y e x x y y e y x ++--=--,故选A .11.若()0(0)f x x a ''><<,且(0)0f =,则下面成立的是( ) A .()0f x '> B .()f x '在[]0,a 上单调增加C .()0f x >D .()f x 在[]0,a 上单调增加【答案】B【解析】()0f x ''>只能说明()f x '是[]0,a 上的增函数,而A 、C 、D 中的结论无法得到.12.点(0,1)是曲线32y x bx c =++的拐点,则( ) A .0b =,1c = B .1b =-,0c =C .1b =,1c =D .1b =-,1c =【答案】A【解析】232y x bx '=+,62y x b ''=+,当0x =时,20y b ''==,则0b =,又曲线过点(0,1), 即1c =,故选A .13.曲线2216x y x x +=+--的垂直渐近线共有( )A .1条B .2条C .3条D .4条【答案】A 【解析】222116(2)(3)x x y x x x x ++=+=+--+-,显然2x =-为可去间断点,3lim x y →=∞,故3x =为曲线的垂直渐近线,故应选A .14.函数()x x f x e e -=-的一个原函数是( ) A .()x x F x e e -=- B .()x x F x e e -=+C .()x x F x e e -=-D .()x x F x e e -=--【答案】B【解析】()()x x x x f x dx e e dx e e C --=-=++⎰⎰,结合选项可知B 正确.15.若()f x '连续,则下列等式正确的是( ) A .()()df x f x =⎰ B .()()d f x dx f x =⎰C .()()f x dx f x '=⎰D .22()()d f x dx f x dx =⎰【答案】D【解析】()()df x f x C =+⎰,A 错;()()d f x dx f x dx =⎰,B 错;()()f x dx f x C '=+⎰,C 错;22()()d f x dx f x dx =⎰,D 正确.16.2sin x xdx ππ-=⎰ ( )A .πB .π-C .1D .0【答案】D【解析】2sin y x x =为[],ππ-上的奇函数,故2sin 0x xdx ππ-=⎰,应选D .17.设221()x x f t dt xe ++=⎰,则()f x '=( )A .x xeB .(1)x x e -C .(2)x x e +D .2x xe +【答案】A【解析】方程两边对x 求导,得22(2)x x f x e xe +++=+,所以()(2)x x f x e x e =+-,()f x '=x xe ,故选A .18.下列广义积分收敛的是( )A .1dxx+∞⎰B .1+∞⎰C .21dx x+∞⎰D .31ln xdxx+∞⎰【答案】C【解析】11ln dxx x+∞+∞==+∞⎰,发散;1+∞==+∞⎰,发散;12111dx x x+∞+∞=-=⎰,收敛;334111ln 1ln ln ln 4xdx xd x x x +∞+∞+∞===+∞⎰⎰,发散,故选C .19.微分方程22()()0y y y y '''++=的阶数是( )A .1B .2C .3D .4【答案】B【解析】微分方程的阶数为方程中最高阶导数的阶数,故选B .20.微分方程220dy xy dx -=满足条件(1)1y =-的特解是( )A .21y x =B .21y x =-C .2y x =D .2y x =-【答案】B【解析】对微分方程分类变量,得22dy xdx y =,两边积分,得21x C y-=+,代入(1)1y =-,得0C =,故方程的特解为21y x =-,应选B .21.下列各组角中,可以作为向量的方向角的是( )A .,,443πππB .,,643πππC .,,334πππD .,,432πππ【答案】C【解析】向量的方向角须满足222cos cos cos 1αβγ++=,计算可知只有C 满足.22.直线124:231x y z L -+-==-与平面:2340x y z π-+-=的位置关系是( ) A .L 在π上 B .L 与π垂直相交C .L 与π平行D .L 与π相交,但不垂直【答案】B【解析】由于直线的方向向量与平面的法向量平行,故L 与π垂直相交,应选B .23.下列方程在空间直角坐标系中所表示的图形为柱面的是( ) A .22273x z y +=B .22144x y z -=-C .22214169x y z =--D .2220x y x +-=【答案】D【解析】D 中,曲面在xOy 平面上的投影为圆,故D 为柱面,其他均不是,应选D . 24.00x y →→=( )A .0B .1C .14-D .不存在【答案】C【解析】0014x x x y y y →→→→→→==-=-.25.设22(,23)z f x y x y =-+,则zy∂=∂( )A .1223yf f ''+B .1223yf f ''-+C .1222xf f ''+D .1222xf f ''-【答案】B 【解析】1212(2)323zf y f yf f y∂''''=⋅-+⋅=-+∂,故选B .26.设222002(,)(,)x I dx f x y dy f x y dy =+⎰⎰⎰,则交换积分次序后,I 可以化为( ) A.2(,)dy f x y dx ⎰B.222(,)x dy f x y dx ⎰⎰C.22(,)x f x y dx ⎰⎰D.202(,)dy f x y dx ⎰⎰【答案】A【解析】画出积分区域如图,交换积分次序得I=2(,)dy f x y dx ⎰,故选A .27.积分1221dx x ydy =⎰⎰( )A .2B .13C .12D .0【答案】C【解析】121223110311222dx x ydy x dx x ===⎰⎰⎰.28.设是抛物线2x y =上从(0,0)O 到(1,1)A 的一段弧,则曲线积分22Lxydx x dy +=⎰( )A .0B .2C .4D .1【答案】D【解析】112244512(22)551Lxydx x dy y y y y dy y dy y +=⋅⋅+===⎰⎰⎰.29.幂级数1(1)n n n x ∞=+∑的收敛区间为( )A .(0,1)B .(,)-∞+∞C .(1,1)-D .(1,0)-【答案】C 【解析】12lim lim 11n n n na n a n ρ+→∞→∞+===+,故收敛半径1R =,收敛区间为(1,1)-.30.下列级数收敛的是( )A .11(1)1nn n ∞=-+∑B .11ln 1n n ∞=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑C .11sin n n ∞=∑D .1!nn n n ∞=∑【答案】A【解析】A 为交错级数,且1lim 01n n →∞=+,11n +单调递减,故收敛;1ln 1lim 11n n n→∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭=,1sinlim 11n n n→∞=,而11n n ∞=∑发散,故B 、C 均发散;11(1)!1lim lim lim (1)!n n n n n n n na n n n e a n n n ρ++→∞→∞→∞++⎛⎫==⋅== ⎪+⎝⎭, 1ρ>,发散,故选A .二、填空题(每小题2分,共20分)31.函数()f x 在点0x 有定义是极限0lim ()x x f x →存在的________条件.【答案】既不充分也不必要【解析】()f x 在点0x 有定义表明()f x 定义域中包含0x ,0lim ()x x f x →存在等价于lim ()lim ()x x x x f x f x -+→→=,二者没有什么本质的联系.32. 已知23lim 1pxx e x -→∞⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则p =________.【答案】23【解析】(3)33233lim 1lim 1xpxp p x x e e x x -⋅---→∞→∞⎛⎫⎛⎫-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故23p =.33.函数,0()cos 2,0ax e a x f x a x x x ⎧-≤=⎨+>⎩是连续函数,则a =________.【答案】12【解析】0lim ()lim()1ax x x f x e a a --→→=-=-,00lim ()lim(cos2)x x f x a x x a ++→→=+=,由()f x 的连续性,知1a a -=,即12a =.34.设函数421f x x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则()f x '=________.【答案】32x -【解析】421f x x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,21()f x x =,32()f x x '=-.35.不定积分2cos 2sin xdx x x+=+⎰________.【答案】ln 2sin x x C ++ 【解析】2cos 1(2sin )ln 2sin 2sin 2sin x dx d x x x x C x x x x+=+=++++⎰⎰.36.向量{}1,0,1=a 与向量{}1,1,0=-b 的夹角是________. 【答案】23π【解析】1cos ,2⋅==-a b a b a b ,故2,3π=a b .37.微分方程0y y x '+-=的通解是________. 【答案】1x y x Ce -=+-【解析】由一阶线性微分方程的通解公式得微分方程的通解为()()1dx dxx xxx x x y e xe dx C exe dx C exe e C x Ce ----⎛⎫⎰⎰=+=+=-+=+- ⎪⎝⎭⎰⎰,其中C 为任意常数.38.设方程220x y z xyz ++-=所确定的隐函数为(,)z z x y =,则01x y zx==∂=∂________.【答案】5-【解析】方程两边对x 求偏导,得120z z y z x x x ∂∂⎛⎫+-+= ⎪∂∂⎝⎭,012x y z ===-,代入得015x y zx==∂=-∂.39.曲面22z x y =+在点(1,2,5)处的切平面方程是________. 【答案】245x y z +-=【解析】令22(,,)F x y z x y z =+-,2x F x =,2y F y =,1z F =-,故点(1,2,5)处的切平面法向量为(2,4,1)-,所以切平面的方程为2(1)4(2)(5)0x y z -+---=,即245x y z +-=.40.将1()f x x =展开成(4)x -的幂级数是________. 【答案】10(1)(4)4nn n n x ∞+=--∑,(0,8)x ∈【解析】01(1)1n n n x x ∞==-+∑,100111114(1)()(1)(4)444444414nn n n n n n x f x x x x x ∞∞+==--⎛⎫===⋅=-=- ⎪-+-⎝⎭+∑∑,(0,8)x ∈.三、计算题(每小题5分,共50分) 41.011lim ln(1)x x x →⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦. 【答案】12-【解析】2000001111ln(1)ln(1)111lim lim lim lim lim ln(1)ln(1)22(1)2x x x x x x x x x x x x x x x x x →→→→→-⎡⎤+-+--+-=====-⎢⎥+++⎣⎦.42.已知函数()x x y =由方程arctan yx=dx dy .【答案】x y x y-+ 【解析】方程arctan yx =y 求导,得22211x yx y x x''-⋅=+()x y x y x '-=+,即dx x yx dy x y -'==+.43.求不定积分⎰.【答案】x C 【解析】t ,则2x t =,2dx tdt =,2222221arctan arctan arctan 111t tdt t t dt t t dt t t ⎛⎫==-=-- ⎪++⎝⎭⎰⎰⎰⎰2arctan arctan t t t t C x C =-++=.44.设21,0(),0x x x f x e x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩,求31(2)f x dx -⎰.【答案】13e +【解析】3311221111(2)(2)(2)()(1)t x t f x dx f x d x f t dt t dt e dt =----=--−−−→=++⎰⎰⎰⎰⎰30111133tt t e e -⎛⎫=++=+⎪⎝⎭.45.求微分方程23x y y y e '''+-=的通解. 【答案】121232x xx y C e C ee -=++,其中12,C C 为任意常数 【解析】对应齐次方程的特征方程为2210r r +-=,特征根为11r =-,212r =,所以原方程对应齐次方程的通解为1212x xy C e C e -=+,12,C C 为任意常数, 设*x y Ae =为方程的特解,代入方程解得32A =, 故原方程的通解为121232x xx y C e C ee -=++,其中12,C C 为任意常数.46.设2sin 2xy u x y e =++,求全微分du . 【答案】(2)(2cos2)xy xy x ye dx y xe dy +++ 【解析】2xy ux ye x∂=+∂,2cos2xy u y xe y ∂=+∂,故 (2)(2cos2)xy xy u udu dx dy x ye dx y xe dy x y∂∂=+=+++∂∂.47.一平面过点(1,0,1)-且平行于向量{}2,1,1=-a 和{}1,1,2=-b ,求此平面的方程. 【答案】534x y z --=【解析】所求平面的一个法向量为21153(1,5,3)112=-=--=---i j kn i j k ,又平面过点(1,0,1)-,所以所求平面的方程为(1)53(1)0x y z ---+=,即534x y z --=.48. 计算x yDe dxdy ⎰⎰,其中D 是由1y =,y x =,2y =,0x =所围成的闭区域.【答案】3(1)2e - 【解析】积分区域{}(,)12,0D x y y x y =≤≤≤≤,故222211113(1)(1)(1)22x x yyyDe e dxdy dy e dx y e dy e y -==-=-⋅=⎰⎰⎰⎰⎰.49.计算积分2222(210)(215)Lx xy y dx x xy y dy +-++--+⎰,其中L 为曲线cos y x =上从点,02A π⎛⎫ ⎪⎝⎭到点,02B π⎛⎫- ⎪⎝⎭的一段弧. 【答案】31012ππ--【解析】22(,)210P x y x xy y =+-+,22(,)215Q x y x xy y =--+,22P Qx y y x∂∂=-=∂∂,所以所求积分与路径无关,可以沿直线0y =积分,故32222222(210)(215)(10)1012Lxxy y dx x xy y dy x dx ππππ-+-++--+=+=--⎰⎰.50.求幂级数0(1)2(1)nn n x n ∞=-+∑的收敛域.【答案】[1,3)-【解析】112(1)1limlim 2(2)2n n n n n na n a n ++→∞→∞+==+,所以幂级数的收敛半径为2, 从而12x -<,即收敛区间为(1,3)-,当1x =-时,原级数为0(1)1n n n ∞=-+∑,收敛;当3x =时,原级数为011n n ∞=+∑,故原幂级数的收敛域为[1,3)-.四、应用题(每小题6分,共12分)51.某房地产公司有50套公寓要出租,当月租金定为2000元时,公寓会全部租出去,当月租金每增加100元时,就会多一套公寓租不出去,而租出去的公寓每月需花费200元的维修费,试问租金定为多少可获得最大收入?最大收入为多少?【答案】当租金定为3600元时,可获得最大收入,最大收入为115600元. 【解析】设租金定为x 元时对应的收入为y 元,则200050(200)100x y x -⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,即27214000100x y x =-+-,2000x ≥,令72050x y '=-+=,得唯一驻点3600x =,且1050y ''=-<,结合实际问题,知当租金定为3600元时,可获得最大收入,最大收入为115600元.52.曲线3(0)y x x =≥,直线2x y +=以及y 轴围成一平面图形D ,试求平面图形D 绕y 轴旋转一周所得旋转体的体积. 【答案】1415π 【解析】平面图形如图阴影部分所示,所求的体积 512221323101314(2)(2)5315x V dy y dy y y πππππ=⋅+-=+-=⎰⎰.五、证明题(8分)53.设()f x 在区间[]0,1上连续,且()1f x <,证明:方程02()1xx f t dt -=⎰在区间(0,1)内有且仅有一个实根.【解析】令0()2()1xF x x f t dt =--⎰,则()F x 为[]0,1上连续函数,且(0)10F =-<,10(1)1()F f t dt =-⎰,又()1f x <,则1()1f t dt <⎰,从而(1)0F >,由零点定理知,()F x 在(0,1)内至少有一个零点,又()2()0F x f x '=->,()F x 在(0,1)上单调增加, 故方程02()1xx f t dt -=⎰在区间(0,1)内有且仅有一个实根.。
西南交通大学期末真题及答案13-14高等数学II试题+答案A卷
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C )//a b 的充要条件; 2.(1)ln(1n=-+班 级 学 号 姓 名6.设(,)u ∈-∞+∞时()f u 可导且(0)0f =,则22231lim u x y u f u σπ+→+≤=⎰⎰2(0)3f '. 7. 设L 是曲线1x y +=的正向,则第二型曲线积分d 2d Ly x x yx y+=+⎰2 .8.曲面22226x y z ++=在(2,1,1)的切平面方程为2270x y z ++-=.三、解答题(本大题共5小题,每小题10分,共50分)9.计算d I z v Ω=⎰⎰⎰,其中Ω由224,0,1x y z z +===围成.解 Ω在xoy 面上的投影为22:4D x y +≤ (3分) 1d DI z v dxdy zdz Ω==⎰⎰⎰⎰⎰⎰ (2分)12Ddxdy =⎰⎰ (2分)1422ππ=⋅= (3分)10.计算d LI xy s =⎰,其中22:9L x y +=.解 L 的参数方程为3cos (02)3sin x y θθπθ=⎧≤≤⎨=⎩ (3分)2d 9sin cos LI xy s πθθθ==⎰⎰ (4分)20272sin 254d πθθ=⨯=⎰ (3分)11. 计算2222d d ()d d (2)d d I xz y z x y z z x xy y z x y ∑=+-++⎰⎰,其中:z ∑=,取上侧.解 设1:0z ∑= 22(4)x y +≤,取下侧。
∑与1∑所围区域记为Ω。
(2分) 2222d d ()d d (2)d d I xz y z x y z z x xy y z x y ∑=+-++⎰⎰12222d d ()d d (2)d d xz y z x y z z x xy y z x y ∑++-++⎰⎰12222d d ()d d (2)d d xz y z x y z z x xy y z x y ∑-+-++⎰⎰222()z x y dxdydz Ω=++⎰⎰⎰12222d d ()d d (2)d d xz y z x y z z x xy y z x y ∑-+-++⎰⎰(2分)2224()sin z x y dxdydz r drd d ϕθϕΩΩ++=⎰⎰⎰⎰⎰⎰2242064sin 5d d r dr ππθϕϕπ==⎰⎰⎰(3分) 12222d d ()d d (2)d d xz y z x y z z x xy y z x y ∑+-++⎰⎰12d d 0xy x y ∑=-=⎰⎰ (2分)所以222264d d ()d d (2)d d .5I xz y z x y z z x xy y z x y π∑=+-++=⎰⎰(1分)12. 已知幂级数13nn x n ∞=∑.(1)求其收敛域;(2)求其和函数.解 (1)收敛半径13(1)limlim13nn n n n a R a n→∞→∞++===,(2分)1x =时,13n n x n ∞=∑发散;1x =-时,13nn x n ∞=∑收敛,(2分)收敛域为[1,1)-。
高数B(上)试题及答案
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高等数学B (上)试题1答案一、判断题(每题2分,共16分)(在括号里填写“√”或“×”分别表示“对”或“错”) ( × )1. 两个无穷大量之和必定是无穷大量. ( × )2. 闭区间上的间断函数必无界.( √ )3. 若)(x f 在某点处连续,则)(x f 在该点处必有极限. ( × )4. 单调函数的导函数也是单调函数.( √ )5. 无穷小量与有界变量之积为无穷小量.( × )6. ()y f x =在点0x 连续,则()y f x =在点0x 必定可导. ( × )7. 若0x 点为()y f x =的极值点,则必有0()0f x '=. ( × )8. 若()()f x g x ''≡,则()()f x g x ≡.二、填空题(每题3分,共24分) 1. 设2)1(x x f =-,则(3)f =16. 2.1lim sinx x x→∞=1。
3.112lim sin sin xx x x x x x x →∞⎡⎤+⎛⎫++=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦21e +.4. 曲线326y y x -=在(2,2)-点切线的斜率为23.5.设0()f x A '=,则000(2)(3)limh f x h f x h h→+--=5A.6. 设1()sin cos,(0)f x x x x=≠,当(0)f =0时,)(x f 在0=x 点连续.7. 函数33y x x =-在x =1-处有极大值.8. 设)(x f 为可导函数,(1)1f '=,21()()F x f f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则=')1(F 1.三、计算题(每题6分,共42分)1.求极限 3(2)(3)(4)lim5n n n n n→+∞+++ . 解: 3(2)(3)(4)lim 5n n n n n →+∞+++234lim 111n n n n →+∞⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(3分)1= (3分)2. 求极限 0cos lim sin x x x xx x →--.解:0cos lim sin x x x xx x→--01cos sin lim1cos x x x xx →-+=- (2分) 02sin cos limsin x x x xx→+= (2分) 3= (2分)3. 求23(1)(2)(3)y x x x =+++在(0,)+∞内的导数.解:ln ln(1)2ln(2)3ln(3)y x x x =+++++, (2分)123123y y x x x '=+++++, (2分) 故23123(1)(2)(3)123y x x x x x x ⎛⎫'=+++++ ⎪+++⎝⎭(2分) 4. 求不定积分221d 1x x x ++⎰.解:221d 1x x x ++⎰22211d(1)d 11x x x x=++++⎰⎰ (3分) 2ln(1)arctan x x C =+++ (3分)5. 求不定积分2sin d x x x ⎰.解:2sin d x x x ⎰()221sin d 2x x =⎰ (3分) 21cos 2x C =-+ (3分)6.求不定积分sin 2d x x x ⎰. 解:sin 2d x x x ⎰11sin 2d(2)dcos222x x x x x ==-⎰⎰ (2分) ()1cos 2cos2d 2x x x x =--⎰ (2分)11cos 2sin 224x x x C =-++ (2分)7. 求函数()cos sin xy x =的导数.解:ln cos ln sin y x x = (3分)()()cos 12sin cotlnsin x y x x x +'=- (3分)四、解答题(共9分)某车间靠墙壁要盖一间长方形小屋,现有存砖只够砌20米长的墙壁,问应围成的长方形的长,宽各为多少才能使这间小屋面积最大.解:设垂直于墙壁的边为x ,所以平行于墙壁的边为202x -,所以,面积为2(202)220S x x x x =-=-+, (3分)由4200S x '=-+=,知 (3分) 当宽5x =时,长20210y x =-=, (3分) 面积最大51050S =⨯=(平方米)。
13-14-2高等数学B2(B卷)答案
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2013-2014-2学期高等数学B2期末B 卷答案一、填空题(共 5小题,每题 3分,共计 15分)1、(){}22222,,0x y z x y x y ≤++≠且2、222dz e dx e dy =+3、225y z x += 4、 5、(0,2)二、选择题(共 5小题,每题 3分,共计15分)1、C2、D3、B4、A5、D三、求过点A (2,1,3)且与通过直线11221x y z +-==-的平面方程.(本题8分) 解:由已知得点B (1,1,0)-也在所求平面上.(3,0,3)AB =-- ,……………..………2分取 303221i j k n AB s =⨯=--- (6,9,6)3(2,3,2)=--=--………………..…………………4分所求的平面方程为2(2)3(1)2(3)0x y z -----=即 23250x y z --+=……………….………..….……2分四、计算下列偏导数(共 2小题,每题6分,共计12分)1、设(,)z f x y x y =+,f 具有一阶连续偏导数,求,z z x y∂∂∂∂. 解:将中间变量按顺序编为1,2号,可得12121z f f y f yf x∂''''=⋅+⋅=+∂………………..………..………3分 12121z f f x f xf y∂''''=⋅+⋅=+∂………………..………..………3分 2、设x z z e y +=+,求,z z x y∂∂∂∂. 解法一:令(,,)x z F x y z z e y +=--,则,1,1x z x z x y z F e F F e ++=-=-=-,……2分 利用隐函数求导公式,有11x z x zx z x zz e e x e e ++++∂-=-=∂--,…………..………..………2分1111x z x z z y e e++∂-=-=∂--…………..………..………2分 解法二:方程两边分别关于,x y 求偏导数.解法三:方程两边求全微分.五、计算下列积分:(共3小题,每题6分,共计18分)1、求二重积分22xy D e d σ+⎰⎰,其中D 是由圆周222x y +=所围成的闭区域.解:222200xy r D e d d rdr πσθ+=⋅⎰⎰⎰ ……..……………………………………3分20122r e π⎡=⋅⎣⎦ ……..………………………………..………2分 ()21e π=- …..………..…………………………………..1分2、求二重积分Dxydxdy ⎰⎰,其中D 是由21,2,0,x x y y x ====所围成的平面区域.解:2210x D xydxdy dx xydy =⎰⎰⎰⎰ …………..………..………………………..……3分222251101122x xy dx x dx ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦⎰⎰ …………..………..……………..…2分 261121124x ⎡⎤==⎣⎦ …………..……………………..………1分 3、求二重积分sin D x dxdy x⎰⎰,其中D 是由0,,y x y x π===所围成的平面区域. 解:00sin sin x Dx x dxdy dx dy x x π=⎰⎰⎰⎰ …………..………..…………………..…3分 00sin sin x xdx dx xππ=⋅=⎰⎰ …………..………..……………..…2分 []0c o s2x π=-= …………..………..……………..…1分 六、求微分方程221y y y x '''+-=+的通解.(本题10分)解:对应的齐次方程为20y y y '''+-=,它的特征方程 220r r +-=有两个实根 122,1r r =-= …………..………..……………..…3分 于是与所给方程对应的齐次方程的通解为212x x Y C e C e -=+. …………..……….…..…2分由于0λ=不是特征方程的单根,所以设方程的特解*y ax b =+,…….…..…2分 把它代入所给方程,得2221a ax b x --=+,即得,1,1a b =-=-, 因此所给方程的一个特解为*1y x =--. …….………………………..…2分 从而所求的通解为2121x x y C e C e x -=+-- …….…..…1分七、求由22224,0,100x y z x y z +==+-+=所围成的立体的体积.(本题8分) 解:所求立体在xoy 面上投影区域为{}22(,)4D x y x y =+≤, 所求立体的体积是以曲面2210z x y =++为顶,区域D 为底的曲顶柱体的体积,即 22(10)DV x y d σ=++⎰⎰ …….……………………….…3分22200(10)d r rdr πθ=+⎰⎰ …….……………………...…2分 22401254r r π⎡⎤=⋅+⎢⎥⎣⎦ …………………………….…..…2分 48π= ……………………………………..…1分 八、求函数z xy =在条件1x y +=下的极值. (本题6分) 解法一:由1x y +=得1y x =-,代入z xy =,有(1)z x x =- 12z x '=-=0,得12x =, …….………………………………………….…3分 从而12y =,20z ''=-<, 所以,z xy =在条件1x y +=下于点11(,)22处取得极大值14. …….………….…3分解法二:设(,,)(1)F x y xy x y λλ=++-,解方程组0010x y F y F x F x y λλλ=+=⎧⎪=+=⎨⎪=+-=⎩, …….………………………..…3分 得12x y ==, 所以,z xy =在条件1x y +=下于点11(,)22处取得极大值14. …………….…..…3分 九、将函数21()32f x x x =++展开成x 的幂级数,并指出收敛区间.(本题8分) 解:21111()32(2)(1)12f x x x x x x x ===-++++++ …….…..………2分 因为 011()11n n x x x ∞===-++∑,(1,1)x ∈- …….……………………….…2分 011111()2222212n n x x x x ∞===⋅=-+++∑,(2,2)x ∈- …….………...…3分 所以21011()(1)1322n n n n f x x x x ∞+=⎛⎫==-+ ⎪++⎝⎭∑,(1,1)x ∈- …….……………….…1分。
1314高等数学B(二)试题答案 济南大学
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Fy z xz z y Fz e xy
3. 求过点 (3, –1 , 2) ,且 垂直于直线
已知直线的方向向量可取为 解: 得
s n1 n2
x y z 1 0 的平面方程. 2 x y z 4 0
(0, 3, 3)
所以所求的切平面方程为
二.选择题(每小题2分,本大题满分10分) 1. 设平面 的方程为 4 x 2 y 2 z 3 , x3 y4 z 则( 直线L的方程为 2 7 3
D)
(A) L与 垂直, (B)L与 相交但不垂直,
(C ) L在内, (D) L与 平行但不在内.
分析:Байду номын сангаас
4 (- 2) (2) (7) (2) 3 0, 所以平面与直线平行. 又直线上的点 (3 , 4 , 0)不在平面上
z A x B y o( ) ,
其中 A , B 不依赖于 x , y , 仅与 x , y 有关,则称函数
A Δ x B Δ y 称为函数 f ( x, y ) f ( x, y ) 在点( x, y) 可微,
在点 (x, y) 的全微分, 记作
d z d f Ax By
展开成x的幂级数,
1 1 x ( 解: f ( x ) ) 1 x 2 1 x 1 ( ) 1 x (1 x) 2 (1 x)(1 x) (1 x)(1 x) 2 2 (1 x) (1 x) (1 x) 2
(1 x) 2 (1 x) (1 x) 2 1 2 2 2 2 2 2x (1 x) 2(1 x ) 1 x
B
) B. g(y)在y0取得极大值
高等数学 二 b教材答案
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高等数学二 b教材答案第一章:极限与连续1. 极限的概念与性质- 极限的定义- 极限的唯一性和局部有界性- 极限的四则运算法则2. 函数的极限- 函数极限的定义和性质- 无穷大与无穷小3. 连续与间断- 连续函数的定义和性质- 间断点的分类与判定第二章:导数与微分1. 导数的概念与性质- 导数的定义和几何意义- 导数与函数的连续性、可导性的关系2. 求导法则- 基本初等函数的导数- 和差、积、商的导数法则- 复合函数的求导法则3. 高阶导数与隐函数求导- 高阶导数的定义和性质- 隐函数求导的方法第三章:微分中值定理与导数应用1. 微分中值定理- 罗尔定理- 拉格朗日中值定理- 函数单调性与极值点2. 泰勒公式与应用- 泰勒公式的定义和性质- 求函数的近似值3. 线性近似与牛顿法- 线性近似的定义和性质- 牛顿法的基本思想与应用第四章:定积分1. 定积分的概念与性质- 定积分的定义和几何意义- 定积分的性质和基本定理2. 定积分的计算- 基本初等函数的定积分- 积分的换元法和分部积分法3. 定积分的应用- 曲线长度与曲面面积的计算- 物理中的定积分应用第五章:多元函数微分学1. 多元函数的极限与连续- 多元函数的极限的定义和性质- 多元函数的连续性定义和性质2. 偏导数与全微分- 偏导数的定义和计算- 全微分的定义和应用3. 隐函数与方向导数- 隐函数的存在与求导- 方向导数的定义和计算第六章:多元函数的积分学1. 二重积分- 二重积分的定义和性质- 二重积分的计算方法2. 三重积分- 三重积分的定义和性质- 三重积分的计算方法3. 曲线曲面积分- 第一、第二类曲线积分的定义和性质- 曲面积分的定义和计算方法总结:通过学习高等数学二B教材,我们了解了极限与连续、导数与微分、微分中值定理与导数应用、定积分、多元函数微分学以及多元函数的积分学等内容。
这些知识点对我们深入理解数学的基本概念和运算规则,以及应用数学解决实际问题具有重要意义。
2013年普通高等学校招生全国统一考试数学(新课标全国卷B)理科与答案
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2013年全国卷新课标 数学理科(适用地区:吉林 黑龙江 山西、河南、新疆、宁夏、河北、云南、内蒙古) 本试卷包括必考题和选考题两部分,第1-21题为必考题,每个考生都必须作答.第22题~第24题,考生根据要求作答.一、选择题:本大题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有 一项是符合题目要求的.1. 已知集合}5,4,3,2,1{=A ,},,|),{(A y x A y A x y x B ∈-∈∈=,则B 中所含元素的个数为 A. 3 B. 6 C. 8 D. 10【解析】选D.法一:按x y -的值为1,2,3,4计数,共432110+++=个;法二:其实就是要在1,2,3,4,5中选出两个,大的是x ,小的是y ,共2510C =种选法.2. 将2名教师,4名学生分成两个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由一名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有 A. 12种 B. 10种 C. 9种 D. 8种 【解析】选A.只需选定安排到甲地的1名教师2名学生即可,共1224C C 种安排方案.3. 下面是关于复数iz +-=12的四个命题: :1P 2||=z:2P i z 22=:3P z 的共轭复数为i +1:4P z 的虚部为1-其中的真命题为A. 2P ,3PB. 1P ,2PC. 2P ,4PD. 3P ,4P【解析】选C.经计算, 221,21 z i z i i ==--=-+.4. 设21,F F 是椭圆:E 12222=+by a x )0(>>b a 的左右焦点,P 为直线23a x =上的一点,12PF F △是底角为︒30的等腰三角形,则E 的离心率为A.21B.32 C.43 D.54【解析】选C.画图易得,21F PF △是底角为30的等腰三角形可得212PF F F =,即3222a c c ⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 所以34c e a ==. 5. 已知}{n a 为等比数列,274=+a a ,865-=a a ,则=+101a a A.7B. 5C.5-D. 7-【解析】选D.472a a +=,56478a a a a ==-,474,2a a ∴==-或472,4a a =-=,14710,,,a a a a 成等比数列,1107a a ∴+=-.6. 如果执行右边的程序框图,输入正整数N )2(≥N 和实数N a a a ,,,21 ,输出A ,B ,则A. B A +为N a a a ,,,21 的和B.2BA +为N a a a ,,,21 的算术平均数 C. A 和B 分别是N a a a ,,,21 中最大的数和最小的数D. A 和B 分别是N a a a ,,,21 中最小的数和最大的数 【解析】选C.7. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的 是某几何体的三视图,则此几何体的体积为 A. 6 B. 9 C. 12 D. 18 【解析】选B.由三视图可知,此几何体是底面为俯视图三角形,高为3的三棱锥,113932V =⨯⨯=.8. 等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线x y 162=的准线交于A ,B ,两点,34||=AB ,则的实轴长为A.2B. 22C. 4D. 8【解析】选C.易知点(4,-在222x y a -=上,得24a =,24a =. 9. 已知0>ω,函数)4sin()(πω+=x x f 在),2(ππ单调递减,则ω的取值范围是A. ]45,21[B. ]43,21[C. ]21,0(D. ]2,0(【解析】选A. 由322,22442Z k k k ππππππωπωπ+≤+<+≤+∈得,1542,24Z k k k ω+≤≤+∈, 15024ωω>∴≤≤. 10. 已知函数xx x f -+=)1ln(1)(,则)(x f y =的图像大致为【解析】选B.易知ln(1)0y x x =+-≤对()1,x ∈-+∞恒成立,当且仅当0x =时,取等号.11. 已知三棱锥ABC S -的所有顶点都在球O 的球面上,ABC △是边长为1的正三角形,SC 为球O 的直径,且2=SC ,则此棱锥的体积为A.62 B.63 C.32 D.22【解析】选A.易知点S 到平面ABC 的距离是点O 到平面ABC 的距离的2倍.显然O ABC -是棱长为113O ABC V -==,2S ABC O ABC V V --== 12. 设点P 在曲线xe y 21=上,点Q 在曲线)2ln(x y =上,则||PQ 的最小值为 A. 2ln 1-B.)2ln 1(2- C. 2ln 1+ D. )2ln 1(2+【解析】选B.12x y e =与ln(2)y x =互为反函数,曲线12x y e =与曲线ln(2)y x =关于直线y x =对称,只需求曲线12xy e =上的点P 到直线y x =距离的最小值的2倍即可.设点1,2x P x e ⎛⎫⎪⎝⎭,点P 到直线y x =距离d =.令()12x f x e x=-,则()112xf x e '=-.由()0f x '>得ln 2x >;由()0f x '<得ln 2x <,故当ln 2x =时,()f x 取最小值1ln 2-.所以d=1x e x -=,min d =.所以)min min ||21ln 2PQ d ==-.二、填空题.本大题共4小题,每小题5分.13.已知向量a ,b 夹角为︒45,且1=||a ,102=-||b a ,则=||b .【解析】由已知得,()22222244||-=-=-a b a b a a b +b 2244cos 45=-a a b+b2410=-=+b,解得=b14. 设y x ,满足约束条件⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+-≥-0031y x y x y x 则y x Z 2-=的取值范围为 .【解析】[]3,3-.画出可行域,易知当直线2Z x y =-经过点()1,2时,Z 取最小值3-;当直线2Z x y =-经过点()3,0时,Z 取最大值3.故2Z x y =-的取值范围为[]3,3-.15. 某一部件由三个电子元件按下图方式连接而成,元件1或元件2正常工作,且元件3正常工作,则部件正常工作.设三个电子元件的使用寿命(单位:小时)服从正态分布)50,1000(2N ,且各元件能否正常工作互相独立,那么该部件的使用寿命超过1000小时的概率为 . 【解析】38. 由已知可得,三个电子元件使用寿命超过1000小时的概率均为12,所以该部件的使用寿命超过1000小时的概率为211311228⎡⎤⎛⎫--⨯=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.16. 数列}{n a 满足12)1(1-=-++n a a n n n ,则}{n a 的前60项和为 . 【解析】1830.由1(1)21n n n a a n ++-=-得,22143k k a a k --=-……① 21241k k a a k +-=-……②,再由②-①得,21212k k a a +-+=……③由①得, ()()()214365S S a a a a a a -=-+-+-+奇偶…()6059a a +-159=+++…117+()11173017702+⨯==由③得, ()()()3175119S a a a a a a =++++++奇…()5959a a ++21530=⨯=所以, ()217702301830S S S S S S =+=-+=+⨯=60奇奇奇偶偶.三、解答题:解答题应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17. (本小题满分12分) 已知a ,b ,c 分别为ABC △三个内角A ,B ,C 的对边,0sin 3cos =--+c b C a C a .(Ⅰ) 求A ;(Ⅱ) 若2=a ,ABC △的面积为3,求b ,c .解:(Ⅰ)法一:由cos sin 0a C C b c --=及正弦定理可得sin cos sin sin sin 0A C A C B C --=,()sin cos sin sin sin 0A C A C A C C -+-=,sin cos sin sin 0A C A C C --=,sin 0C >,cos 10A A --=,2sin 106A π⎛⎫∴--= ⎪⎝⎭,1sin 62A π⎛⎫-=⎪⎝⎭, 0A π<<,5666A πππ∴-<-<,66A ππ∴-=3A π∴=法二:由正弦定理可得sin sin a C c A =,由余弦定理可得 222cos 2a b c C ab +-=.再由cos sin 0a C C b c --=可得,222sin 02a b c a A b c ab+-⋅+--=,即2222sin 220a b c A b bc +-+--=,2222sin 220a b c A b bc +-+--=22212b c a A bc +--=cos 1A A -=,2sin 16A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 1sin 62A π⎛⎫-=⎪⎝⎭, 0A π<<,5666A πππ∴-<-<,66A ππ∴-=3A π∴=(Ⅱ)ABC S =△,1sin 2bc A ∴==4bc ∴=, 2,3a A π==, 222222cos 4a b c bc A b c bc ∴=+-=+-=, 228b c ∴+=.解得2b c ==.18. (本小题满分12分) 某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售.如果当天卖不完,剩下的玫瑰花做垃圾处理. (Ⅰ) 若花店某天购进16枝玫瑰花,求当天的利润y (单位:元)关于当天需求量n (单位:枝,N n ∈)的函数解析式;以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率. (ⅰ)若花店一天购进16枝玫瑰花,X 表示当天的利润(单位:元),求X 的分布列、数学期望及方差; (ⅱ)若花店计划一天购进16枝或17枝玫瑰花,你认为应购进16枝还是17枝?请说明理由.解:(Ⅰ) ()()1080,1580,16 n n y n -≤⎧⎪=⎨≥⎪⎩(n N ∈); (Ⅱ) (ⅰ)若花店一天购进16枝玫瑰花,X 的分布列为X 的数学期望()E X =60×0.1+70×0.2+80×0.7=76,X 的方差()D X =(60-762)×0.1+(70-762)×0.2+(80-762)×0.7=44.(ⅱ)若花店计划一天购进17枝玫瑰花,X 的分布列为X 的数学期望()E X =55×0.1+65×0.2+75×0.16+85×0.54=76.4,因为76.4>76,所以应购进17枝玫瑰花.19. (本小题满分12分)如图,直三棱柱111C B A ABC -中,121AA BC AC ==,D 是棱1AA 的中点,BD DC ⊥1(Ⅰ) 证明:BC DC ⊥1(Ⅱ) 求二面角11C BD A --的大小.(Ⅰ) 证明:设112A CBC A A a ===,直三棱柱111C B A ABC -,1DC DC ∴=, 12CC a =,22211DC DC CC ∴+=,1DC DC ∴⊥.又1DC BD ⊥,1DC DC D =,1DC ∴⊥平面BDC .BC ⊂平面BDC ,1DC BC ∴⊥.(Ⅱ)由 (Ⅰ)知,1DC,1BC =,又已知BD DC ⊥1,BD ∴=. 在Rt ABD △中,,,90BD AD a DAB =∠=,AB ∴=.222AC BC AB ∴+=,AC BC ∴⊥.法一:取11A B 的中点E ,则易证1C E ⊥平面1BDA ,连结DE ,则1C E ⊥BD , 已知BD DC ⊥1,BD ∴⊥平面1DC E ,BD ∴⊥DE ,1C DE ∴∠是二面角11C BD A --平面角.在1Rt C DE △中,1111sin 2C E C DE C D ∠===,130C DE ∴∠=.即二面角11C BD A --的大小为30.法二:以点C 为坐标原点,为x 轴,CB 为y 轴,1CC 为z 轴,建立空间直角坐标系C xyz -.则()()()()11,0,2,0,,0,,0,,0,0,2A a a B aD a a C a .()()1,,,,0,DB a a a DC a a =--=-,设平面1DBC 的法向量为()1111,,n x y z =,则1111110n DB ax ay az n DC ax az ⎧=-+-=⎪⎨=-+=⎪⎩,不妨令11x =,得112,1y z ==,故可取()11,2,1n =. 同理,可求得平面1DBA 的一个法向量()21,1,0n =.设1n 与2n 的夹角为θ,则1212cos 26n n n n θ⋅===, 30θ∴=. 由图可知, 二面角的大小为锐角,故二面角11C BD A --的大小为30.20. (本小题满分12分)设抛物线:C py x 22=)0(>p 的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,已知以F 为圆心,FA 为半径的圆F 交l 于B 、D 两点(Ⅰ) 若90BFD ∠=︒,ABD △面积为24,求p 的值及圆F 的方程;(Ⅱ)若A 、B 、F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点,求坐标原点到m ,n 的距离的比值.解: (Ⅰ)由对称性可知,BFD △为等腰直角三角形,斜边上的高为p,斜边长2BD p =.点A 到准线l的距离d FB FD ===.由ABDS =△得, 11222BD d p ⨯⨯=⨯=2p ∴=.圆F 的方程为()2218x y +-=.(Ⅱ)由对称性,不妨设点(),A A A x y 在第一象限,由已知得线段AB 是圆F 的在直径,90o ADB ∠=,2BD p ∴=,32A y p ∴=,代入抛物线:C py x 22=得A x . 直线m的斜率为AF k ==.直线m 的方程为0x +=. 由py x 22=得22x y p=,xy p '=.由3x y p '==, 3x p =.故直线n 与抛物线C 的切点坐标为6p⎫⎪⎪⎝⎭, 直线n 的方程为0x -=.所以坐标原点到m ,n3=.21. (本小题满分12分) 已知函数121()(1)(0)2x f x f e f x x -'=-+. (Ⅰ) 求)(x f 的解析式及单调区间;(Ⅱ) 若b ax x x f ++≥221)(,求b a )1(+的最大值 解: (Ⅰ) 1()(1)(0)x f x f e f x -''=-+,令1x =得,(0)1f =,再由121()(1)(0)2x f x f e f x x -'=-+,令0x =得()1f e '=. 所以)(x f 的解析式为21()2xf x e x x =-+.()1x f x e x '=-+,易知()1x f x e x '=-+是R 上的增函数,且(0)0f '=.所以()00,()00,f x x f x x ''>⇔><⇔< 所以函数)(x f 的增区间为()0,+∞,减区间为(),0-∞.(Ⅱ) 若b ax x x f ++≥221)(恒成立, 即()()21()102xh x f x x ax b e a x b =---=-+-≥恒成立,()()1x h x e a '=-+,(1)当10a +<时,()0h x '>恒成立, ()h x 为R 上的增函数,且当x →-∞时, ()h x →-∞,不合题意;(2)当10a +=时,()0h x >恒成立, 则0b ≤,(1)0a b +=;(3)当10a +>时, ()()1xh x e a '=-+为增函数,由()0h x '=得()ln 1x a =+,故()()()0ln 1,()0ln 1,f x x a f x x a ''>⇔>+<⇔<+当()ln 1x a =+时, ()h x 取最小值()()()()ln 111ln 1h a a a a b +=+-++-. 依题意有()()()()ln 111ln 10h a a a a b +=+-++-≥,即()()11ln 1b a a a ≤+-++,10a +>,()()()()22111ln 1a b a a a ∴+≤+-++,令()()22ln 0 u x x x x x =->,则()()22ln 12ln u x x x x x x x '=--=-,()00()0u x x u x x ''>⇔<<<⇔所以当x =, ()u x 取最大值2e u =.故当12a b +==时, ()1a b +取最大值2e . 综上, 若b ax x x f ++≥221)(,则 b a )1(+的最大值为2e .请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做第一题记分,作答时请写清题号.22. (本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,D ,E 分别为ABC △边AB ,AC 的中点,直线DE 交ABC △的 外接圆于F ,G 两点.若AB CF //,证明:(Ⅰ) BC CD =;(Ⅱ) GBD BCD ∽△△.证明:(Ⅰ) ∵D ,E 分别为ABC △边AB ,AC 的中点,∴//DE BC .//CF AB ,//DF BC ,CFBD ∴且 =CF BD , 又∵D 为AB 的中点,CF AD ∴且 =CF AD ,CD AF ∴=.//CF AB ,BC AF ∴=.CD BC ∴=.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,BC GF ,GB CF BD ∴==, BGD BDG DBC BDC ∠=∠=∠=∠ BCD GBD ∴△∽△.23. (本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知曲线1C 的参数方程是2cos 3sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程是2=ρ.正方形ABCD 的顶点都在2C 上,且A ,B ,C ,D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为)3,2(π.(Ⅰ)点A ,B ,C ,D 的直角坐标;(Ⅱ) 设P 为1C 上任意一点,求2222||||||||PD PC PB PA +++的取值范围. 解:(Ⅰ)依题意,点A ,B ,C ,D 的极坐标分别为.所以点A ,B ,C ,D 的直角坐标分别为、(、(1,-、1)-; (Ⅱ) 设()2cos ,3sin P ϕϕ,则 2222||||||||PD PC PB PA +++())2212cos 3sin ϕϕ=-+()()222cos 13sin ϕϕ++- ()()2212cos 3sin ϕϕ+--+)()222cos 13sin ϕϕ++-- 2216cos 36sin 16ϕϕ=++[]23220sin 32,52ϕ=+∈.所以2222||||||||PD PC PB PA +++的取值范围为[]32,52.24. (本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数|2|||)(-++=x a x x f .(Ⅰ) 当3a =-时,求不等式3)(≥x f 的解集; (Ⅱ) |4|)(-≤x x f 的解集包含]2,1[,求a 的取值范围. 解:(Ⅰ) 当3a =-时,不等式3)(≥x f ⇔ |3||2|3x x -+-≥⇔ ()()2323x x x ≤⎧⎪⎨----≥⎪⎩或()()23323x x x <<⎧⎪⎨-++-≥⎪⎩或()()3323x x x ≥⎧⎪⎨-+-≥⎪⎩⇔或4x ≥.所以当3a =-时,不等式3)(≥x f 的解集为{1x x ≤或}4x ≥.(Ⅱ) ()|4|f x x ≤-的解集包含]2,1[,即|||2||4|x a x x ++-≤-对[]1,2x ∈恒成立,即||2x a +≤对[]1,2x ∈恒成立,即22a x a --≤≤-对[]1,2x ∈恒成立, 所以2122a a --≤⎧⎨-≥⎩,即30a -≤≤. 所以a 的取值范围为[]3,0-.。
高数下册试卷B及答案精选全文完整版
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可编辑修改精选全文完整版高等数学(2)期末考试试题【B 卷】姓名 班级 学号填空题:(本题共5小题,每小题4分,满分20分)1. 设有向量)1,2,1(=→a ,)0,2,1(-=→b ,则=-→→b a 2_____ 2. 过点)1,1,1(且与平面042=--+z y x 垂直的直线方程是_____ 3.=+→xyyx y x )2,1(),(lim_________ 4. 曲线积分⎰+)(AB L Qdy Pdx 与积分路径)(AB L 无关的充要条件为_____5. 幂级数∑∞=0n n nx 的收敛半径为_________选择题:(本题共5小题,每小题4分,满分20分)1. 函数yx y x z -++=11的定义域是( ) A. {}0,0|),(≥≥y x y x B. {}0,0|),(<<y x y x C. {}0,0|),(>->+y x y x y x D. {}0,0|),(≤-≤+y x y x y x2. 过点)0,1,2(且与平面0422=-+-z y x 平行的平面方程( )A. 0422=-+-z y x B. 0422=-++z y x C.0222=-+-z y x D. 0222=-++z y x3. 设22y y x Z +=,则===11|y x dz ( )A.dy dx 32+ B.dy dx 32- C.dy dx + D.04. 若),(y x f 为关于x 的奇函数,积分域D 关于y 轴对称,对称部分记为21,D D ,),(y x f 在D 上连续,则⎰⎰=Dd y x f σ),(( )A. 2⎰⎰2),(D d y x f σ B.2⎰⎰1),(D d y x f σ C.4⎰⎰1),(D d y x f σ D.05. 设级数∑∞=1n n a 收敛,∑∞=1n n b 发散,则级数∑∞=+1)(n n n b a 必是( )A. 发散 B.收敛 C.条件收敛 D.敛散性不确定判断题:(本题共5小题,每小题4分,满分20分)1. 两个空间向量的数量积的结果不一定为常数 ( )2. 函数),(y x f z =的偏导数yzx z ∂∂∂∂,在点),(y x 连续是函数),(y x f z =在该点可微的必要条件 ( )3. 二重积分对于积分区域具有可加性 ( )4. 格林公式表示二重积分与第一类曲线积分之间的关系 ( )5. 如果∑∞=1n nu绝对收敛,则级数∑∞=1n nu必定收敛 ( )计算题:(本题共5小题,每小题8分,满分40分)1. 求223y xy x z ++= 在点)2,1(处的偏导数yzx z ∂∂∂∂, 2. 设22v u z+=,而y x v y x u -=+=,.求xz ∂∂和yz ∂∂.3. 计算二重积分⎰⎰Dxyd σ,其中D 是由直线1=y ,2=x 及x y =所围成的闭区域.4. 计算第二类曲线积分dy x xydx L⎰+22,其中L 是抛物线2x y =上从点)0,0(到点)1,1(的一段弧.5. 求幂级数∑∞=0!n nn x 的收敛域. 高数B 参考答案填空题:1. )1,6,1-( 2.111121--=-=-z y x 3. 234.xdy dx y x dz --=)4(5. xQyP∂∂=∂∂ 6.收敛 7.1 选择题:1.C 2.C 3.A 4.D 5.A判断题:1. 错 2.对 3.错 4. 错 5. 对 6.对 7. 对 8.错 计算题:1. 解:把y 看做常量,得y x xz32+=∂∂,把x 看做常量,得y x y z 23+=∂∂ …4分将)2,1(代入上面的结果,就得8231221=⋅+⋅===∂∂y x xz,7221321=⋅+⋅===∂∂y x yz…8分 2.解:x vv z x u u z x z ∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂,yv v z y u u z y z ∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂ …2分 u u z 2=∂∂,v v z 2=∂∂,1=∂∂x u ,1=∂∂y u ,1=∂∂xv ,1-=∂∂y v …5分 …8分3.解:积分区域D 既是X 型,又是Y 型的 …2分D 是X 型,dx y x dx xydy xyd xDx12122112⎰⎰⎰⎰⎰⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=σ…5分 8948222124213=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎰x x dx x x …8分 或D 是Y 型,dy x y dy xydx xyd y Dy 22122122⎰⎰⎰⎰⎰⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=σ…5分 898222142213=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎰y y dy y y …8分4.解:化为对x 的定积分.其中 L 方程为10,2≤≤⎩⎨⎧==x x x x y ,所以 …3分…8分5.解:因为!1n a n =,)!1(11+=+n a n …2分0)1(1lim=+=∞→n n 所以收敛半径为+∞==ρ1R …6分 从而收敛域是),(+∞-∞. …8分。
高等数学B(一)2013-2014(B)解答
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第 1 页 共 4 页上 海 海 事 大 学 试 卷2013 — 2014 学年第一学期期末考试 《 高等数学B (一)》(B 卷)解答一、单项选择题(在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案,填在题末的括号中) (本大题分5小题, 每小题2分, 共10分)1、C2、B3、D4、B5、A二、填空题(将正确答案填在横线上) (本大题分4小题, 每小题4分, 共16分)1、x x x y 2sin 42cos 4+='' 23、t tee dx dy -++=1212 4、C x x +)ln arctan(三 计算题(必须有解题过程,否则不给分) (本大题分10小题,每题6分,共 60分)1、求111lim21--+-+→x x x x⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⋅+=+→11111lim1x x x x 原式 2分 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡++--=+→1)1(1)1(lim 2101x x x x 21= 6分 2、求.计算⎰⎰-→022020)sin (tan lim2xx x dtt t t tdt)sin ()2(tan lim 2220x x x x x x --=→原式=-⋅-→lim ()(sin )x x x x x x 02222 3分--------------------------------------------------------------------------------------装订线------------------------------------------------------------------------------------第 2 页 共 4 页=--→1403lim sin x x x x=--=-→→1431341202022lim cos lim x x x x x x =-326分3、2312+--=x x x y 讨论间断点及其类型解:,1231lim21-=+--→x x x x 所以x =1为可去间断点; 3分,231lim 22∞=+--→x x x x 所以x=2为无穷间断点。
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中国农业大学
2013 ~2014 学年春季学期
高等数学B (下) 课程考试试题(解答)
本套试卷共九道大题
一、填空题(满分15分,每小题3分,共5道小题),请将答案填在横线上. 1.设x
y e z =,则=dz . 2.函数 3232u x z z y y =++在点(1, 0, 2)的梯度为 . 3.交换二次积分的积分次序2
2
20(,)y y dy f x y dx =⎰⎰
.
4.数项级数1
1
n n a ∞
=∑
在a 满足 条件下收敛.
5.已知2,,1x y x y y ===是某二阶非齐次线性微分方程的三个解,则该方程的通解为 .
答案 1.⎪⎭
⎫
⎝⎛--=dy dx x y e x dz x y
1; 2. ()1,14,6; 3.402(,)x dx f x y dy ⎰⎰; 4.1a >; 5. 1)1()1(221+-+-=x C x C Y .
二、单项选择题(满分15分,每小题3分,共5道小题), 请将合适选项填在括号
内.
1.函数()y x f ,在点()00,y x 处两个偏导数),(),,(y x f y x f y x 存在,是函数()f x y ,在该点处连续的【 】.
(A) 充分条件; (B) 必要条件;
(C) 充分必要条件; (D) 既不是充分,也不是必要条件. 2. 设二元函数),(),,(),,(y x z z x z y y z y x x ===)是由方程0),,(=z y x F 所定义的隐
函数,则
=∂∂⋅∂∂⋅∂∂x
z
z y y x 【 】. (A) 1-; (B) 1 ; (C) 2- ; (D) 2 . 3. 累次积分()ρρθρθρθπ
θd f d ⎰⎰
20
cos 0
sin ,cos 可以写成【 】.
(A) ⎰⎰
-1
02
),(y y dx y x f dy ; (B) ⎰⎰
-1
10
2
),(y dx y x f dy ;
(C)
⎰
⎰
-1
2
),(x x dy y x f dx ; (D)
⎰
⎰1
1
),(dy y x f dx .
4.设函数()f x 是以π2为周期的周期函数,它在[)ππ,-上的定义为
()⎩
⎨
⎧<≤<≤-=ππx x x x f 000
, 则()f x 的傅里叶级数在π=x 处收敛于【 】. (A) π-; (B) 2
π
-
; (C) 0 ; (D) π .
5.已知幂级数()n n n x a 11
-∑∞
=在点1-=x 收敛,则此级数在2=x 处【 】.
(A) 发散; (B) 条件收敛; (C) 绝对收敛; (D) 无法判定. 答案 1. (D); 2. (A); 3. (C); 4. (B); 5. (C).
三、(10分)设()
2ln 22+=y x xy f z ,,其中函数f 具有二阶连续的偏导数,求
x
z
∂∂,y x z
∂∂∂2. 解 :
22221231142442f y x f xy f y f y x
z
''+''+''+'=∂∂ ,(5分)
122222311
321252222f y x f y x f xy f x f y y
x z
''+''+''+'+'=∂∂∂(10分) 四、(10分)在曲面0=-z xy 上求一点,使这点处的法线垂直于平面
093=+++z y x ,并求出该点的切平面方程和法线方程。
解:曲面0=-z xy 在点),,(z y x 处的法向量为}1,,{x y n --=
平面093=+++z y x 的法向量为}1,3,1{
在曲面0=-xy z 上法线与已知平面093=+++z y x 垂直的点满足
xy z x y ==-=-,1
1
31得3,1,3=-=-=z y x (5分) 切平面方程为 033=+++z y x (8分) 法线方程为
1
3
3113-=+=+z y x (10分) 五、(10分)计算二重积分,d d )(2
2
2y x e y x x I y x
D
++=⎰⎰其中D 为圆域.122≤+y x
解 利用对称性,y x x I D
d d 2⎰⎰=y x
e y x D
y x
d d 2
2
⎰⎰++ (2分)
0d d )(212
2++=
⎰⎰y x y x D
(6分) ⎰⎰=10320
d d 21r r π
θ (8分) 4
π=
(10分)
六、(10分)求旋转抛物面22y x z +=与平面22=-+z y x 之间的最短距离. 解 设),,(z y x P 为抛物面22y x z +=上任一点,则P 到直线22=-+z y x 的距离为
.226
1
--+=
z y x d (3分) 作Lagrange 函数()()
222
22),,(y x z z y x z y x L --+--+=λ. (6分)
令()()()⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧=--=+--+-==---+==---+=00224022220222222y x z z y x L y z y x L x z y x L z y x λλλ 解此方程组得唯一驻点.8
1
,41,41===z y x (8分)
由问题的实际意义最小距离存在,因此即所求点,⎪⎭⎫
⎝⎛81,41,41
.6
47
241414161min =--+=
d (10分) 七、(12分)求幂级数()()∑∞
=---1
1
11n n
n n
x 的收敛域及和函数.
解 收敛半径为1lim
lim
11
n n n n
a n
R a n +→∞
→∞===+,
而当2x =时,原级数收敛,当0x =时,原级数发散,
故此幂级数收敛域为(]0,2. (4分)
设1
1
1()(1)n
n n x S x n ()
∞
-=-=-∑,则在(),02内,和函数逐项求导得,
1
1
11
1
1
()(1)1(1)n n n n n S x x x x
∞
∞
---=='=--=-=
∑∑(), (8分) 积分,1
1
1
()ln x
x
S x dx dx x x
'==⎰
⎰
,即()(1)l n S x S x -=, (10分)
又(1)0S =,
所以()ln S x x =,函数ln x 在2x =连续,故()ln ,(0,2]S x x x =∈. (12分) 八、(12分)求方程x e x y y y 265=+'-''的通解.
解:对应的齐次方程的特征方程为0652=+-r r ,特征根为3,221==r r (4分) 对应齐次方程的通解为x x e C e C Y 3221+= (6分)
本题2=λ是特征方程的单根,设非齐次方程特解为x e b x b x y 210)(*+= (8分)
代入方程得比较系数, 得⎩⎨⎧=-=-0
212100b b b 推出 1,21
10-=-=b b
因此特解为.)1(*221x
e x x y --= (10分) 所求通解为x x e C e C y 3221+=x e
x x 221)1(+- (12分) 九、(6分)设函数)(x f 在0=x 的某邻域内具有二阶连续导数,且,
0)0(=f 0)0(='f ,证明级数∑∞
=⎪⎭⎫
⎝⎛1
1n n f 绝对收敛.
证明:由题设及0)0(,0)0(='=f f 知函数)(x f 在0=x 处的一阶泰勒公式为 2
2!
2)(!2)()0()0()(x f x f x f f x f ξξ''=''+
'+=, 其中ξ在0到x 之间.
于是有21!2)()1(n f n f ⋅''=
η,其中η在0到n
1
之间. 3分 又有)(x f ''在0=x 的某邻域内连续,得存在常数,0>M 使M f ≤'')(η,
则 212)1(n M n f ⋅≤,由级数∑∞=121n n 收敛,所以级数∑∞=1
)1(n n f 绝对收敛。
6分。