高数II解答
高等数学2教材答案详解
高等数学2教材答案详解引言:高等数学2是大学数学教育中的重要课程之一,对学生的数学思维能力和解题能力有着极大的要求。
本文将针对《高等数学2》教材中的部分习题进行答案的详解,帮助学生掌握课程内容,提高解题水平。
1.函数与极限:1.1 习题1:求函数f(x)在点x=2处的极限。
答案:首先,我们可以通过直接代入法来求极限。
将x=2代入函数f(x)中,得到f(2)=3。
因此,函数在点x=2处的极限为3。
1.2 习题2:求函数f(x)在无穷远处的极限。
答案:要求函数在无穷远处的极限,可以通过观察函数的增减性或者用极限的定义进行求解。
根据函数的性质,我们可以得知函数f(x)在无穷远处的极限为0。
2.导数与微分:2.1 习题3:求函数f(x) = 3x^2 的导数。
答案:对函数f(x) = 3x^2 进行求导,使用幂函数的求导法则,将指数下来作为系数,并将指数减1。
因此,函数f(x) = 3x^2 的导数为f'(x) = 6x。
2.2 习题4:求函数f(x) = sin(x) 的导数。
答案:对函数f(x) = sin(x) 进行求导,使用三角函数的求导法则,将sin(x)的导数记为cos(x)。
因此,函数f(x) = sin(x) 的导数为f'(x) = cos(x)。
3.定积分:3.1 习题5:计算定积分∫[0, π] sin(x) dx。
答案:根据定积分的定义,将sin(x)代入积分式,计算不定积分,再将上限值和下限值代入,得到∫[0, π] sin(x) dx = [-cos(x)] [0, π]。
带入上下限进行计算,最终得到结果为2。
3.2 习题6:计算定积分∫[1, e] ln(x) dx。
答案:根据定积分的定义,将ln(x)代入积分式,计算不定积分,再将上限值和下限值代入,得到∫[1, e] ln(x) dx = [xln(x)-x] [1, e]。
带入上下限进行计算,最终得到结果为e-1。
高等数学二(含答案)
高等数学(二)一、选择题1函数1ln xy x-=的定义域是 ( D ) ](0,1) B (0,1)(1,4)C (0,4) D (0,1)(1,4A ⋃⋃2 设2,0,(x)sin ,0a bx x f bx x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩ 在x=0处连续,则常数a ,b 应满足的关系是 ( C )A a<bB a>bC a=bD a ≠b3 设(sin )cos 21f x x =+ 则(sin )(cos )f x f x += ( D ) A 1 B -1 C -2 D 24 若(x)xln(2x)f = 在0x 处可导,且'00()2,()f x f x ==则 ( B )221 B C D e 2e A e5 设(x)f 的一个原函数为xlnx ,则(x)dx xf =⎰ ( B )22221111x (lnx)C B x (lnx)C24421111C x (lnx)CD x (lnx)C4224A ++++-+-+6 设'(x)(x 1)(2x 1),x (,)f =-+∈-∞+∞ ,则在(12,1)内,f (x )单调( B ) A 增加,曲线y=f (x )为凹的 B 减少,曲线y=f (x )为凹的 C 减少,曲线y=f (x )为凸的 D 增加,曲线y=f (x )为凸的 7 设(0,0)z(x y)e ,xy z y ∂=+=∂则( C ) A -1 B 1 C 0 D 2 8 设2239k x dx =⎰ ,则k= ( 0 )9 011lim sin sin x x x x x →⎛⎫+= ⎪⎝⎭( B ) A 0 B 1 C 2 D +∞ 10 {A ,B ,C 三个事件中至少有一个发生}这一事件可以用事件的关系表示为( A )A A ⋃B ⋃C B A ⋂B ⋃C C A ⋃B ⋂CD A ⋂B ⋂C 二 填空题11 设21(x)x f x=+ 则"(1)f =____4_____12 与曲线3235y x x =+- 相切且与直线6x+2y-1=0平行的直线方程__y=-3x-6__ 13()sin x x dx +=⎰21cos 2x x C -+ 14 设ln ,z y x dz ==则 _y/x*dx+lnxdy_________ 15 0sin 2lim3x xx→= __2/3_______16函数z = 的定义域为__{(x,y)|x 2+y 2≤1}______ 17 设函数y=xcosx ,则y ’=_cosx-xsinx____18 设函数332,0(x),0x x f x x +≤⎧=⎨>⎩ 则f (0)=____2__________19 曲线32113y x x =-+ 的拐点是__(1,1/3)_________20 若2n x y x e =+ 则(n)y = ___22n n x n A e + _____ 三、计算题 21 求极限02sin 2lim sin 3x x xx x→+-解:原式=00224lim lim 232x x x x xx x x→→+==---22计算lim x x →+∞22 lim limlimx x x x →+∞====解:原式 1=23 计算sin x xdx ⎰cos cos cos cosx sinx xd x x x xdx x =-=-+=-+⎰⎰解:原式24 计算4211xdx xπ++⎰442200424021=dx dx 1+x 1+x 1 =arctan ln(1x )21 =arctan ln(1)4216x x ππππππ+++++⎰⎰解:原式25 设z (x ,y )是由方程2224x y z z ++= 所确定的隐函数,求dz222(x,y,z)x 42,2,242242224222F y z z F F Fx y z x y z F z x x x F x z z z F z x y y F y z z z z z x y dz dx dy dx dyx y z z=++-∂∂∂===-∂∂∂∂∂∂=-=-=∂∂--∂∂∂∂=-=-=∂∂--∂∂∂∴=+=+∂∂--解:设则有:26 设sin x y e x =,证明"'220y y y -+='""'sin cos sin cos cos sin 2cos 222cos 2(sin cos )2sin =0x x x x x x x xxxxy e x e xy e x e x e x e x e x y y y e x e x e x e x =+=++-=∴-+=-++解:27 (1)求曲线x y e = 及直线x=1,x=0,y=0所围成的图形D 的面积S (2)求平面图形D 绕x 轴旋转一周所成旋转体的体积V110011222001e e 1e =ee 222xx x xx x dx ee y e dx ππππ===-==-⎰⎰解:由题知曲线直线的交点:(1,) 则(1) (2))和(28 讨论函数21x y x=+ 的单调区间和凹凸区间,并求出极值和拐点的坐标。
高等数学二试题及答案
高等数学二试题及答案一、选择题1. 函数y=2x^3-3x^2+4x-1的导数为:A. 6x^2 - 6x + 4B. 6x^2 - 4x + 4C. 6x^3 - 6x^2 + 4D. 6x^3 - 6x + 4答案:A2. 极限lim(x→0) (sin(x) - x) / x^3的值为:A. 1B. 0C. 不存在D. 无穷大答案:A3. 曲线y=x^2在点x=1处的切线方程为:A. y=2x-1B. y=x+1C. y=2xD. y=x-1答案:A4. 定积分∫(0,1) x^2 dx的值为:A. 1/3B. 1/2C. 1D. 0答案:A5. 级数Σ(n=1 to ∞) (n^2 / 2^n)收敛于:A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B二、填空题1. 函数z=e^(x+y)在点(0,0)的偏导数∂z/∂x为_________。
答案:12. 极限lim(x→∞) (1+1/x)^x的值为_________。
答案:e3. 曲线y=2x^3在点x=-1处的法线方程为_________。
答案:y=-6x+24. 定积分∫(1,2) (2t^2 + 3t + 1) dt的值为_________。
答案:10/35. 幂级数Σ(n=0 to ∞) (x^n / 2^n)在|x|≤2时收敛于_________。
答案:1 + x三、计算题1. 求函数f(x)=ln(x^2-4)的反函数,并证明其在定义域内是单调的。
解:首先找到反函数的定义域,由于ln(x^2-4)的定义域为x^2-4>0,解得x^2>4,因此x<-2或x>2。
设y=ln(x^2-4),则x^2-4=e^y,解得x=±√(e^y+4)。
由于x<-2或x>2,我们选择x=√(e^y+4)作为反函数,定义域为y>ln(4)。
显然,当y>ln(4)时,函数√(e^y+4)是单调递增的,因此反函数也是单调的。
高等数学2习题教材答案
高等数学2习题教材答案第一章:极限与连续1. 习题1.1(1)设函数 f(x) = 2x + 3,求 f(x) 的极限值。
解:要求 f(x) 的极限值,即求极限lim(x→∞) f(x)。
由极限的定义可得:lim(x→∞) f(x) = lim(x→∞) (2x + 3) = ∞因此,f(x) 的极限值为正无穷。
(2)确定以下函数的间断点,并判断其类型:a) f(x) = (x - 2) / (x^2 - 4)解:首先求解分母为零的情况,即 x^2 - 4 = 0,解得 x = 2 或 x = -2。
当 x = 2 或 x = -2 时,分母为零,因此两个点都是间断点。
当 x < -2,x 在 -2 左边时,f(x) 的分子和分母都为负数,所以 f(x) 是负数。
当 -2 < x < 2 时,分子为负数,分母为正数,所以 f(x) 是负数。
当 x > 2,x 在 2右边时,分子和分母都为正数,所以 f(x) 是正数。
因此,x = 2 为跳跃间断点,x = -2 为可去间断点。
b) f(x) = (x^2 - x - 6) / (x - 3)解:首先求解分母为零的情况,即 x - 3 = 0,解得 x = 3。
当 x = 3 时,分母为零,因此该点是间断点。
当 x < 3 时,f(x) 的分子为正,分母为负,所以 f(x) 是负数。
当 x > 3 时,f(x) 的分子和分母都为正数,所以 f(x) 是正数。
因此,x = 3 为跳跃间断点。
习题1.2求以下函数的极限:(1)lim(x→1) (x^2 - 1) / (x - 1)解:由于分子和分母都包含 (x - 1) 因子,可以进行因式分解:(x^2 - 1) / (x - 1) = [(x + 1)(x - 1)] / (x - 1)然后可以约分 (x - 1):= x + 1因此,lim(x→1) (x^2 - 1) / (x - 1) = lim(x→1) (x + 1) = 2(2)lim(x→∞) (3x^2 - 2x + 1) / (4x^2 + x - 2)解:由于 x 的次数越来越大,可以忽略掉次高项和常数项,得到:lim(x→∞) (3x^2 - 2x + 1) / (4x^2 + x - 2) ≈ lim(x→∞) (3x^2 / 4x^2) = 3/4第二章:一元函数微分学1. 习题2.1求以下函数的导数:(1)f(x) = 3x^4 - 2x^3 + 4x^2 - 5x + 1解:对于 x 的 n 次幂,导数是 n 乘以 x 的 n-1 次幂。
高等数学二教材答案
高等数学二教材答案
在高等数学二这门课程中,教材中的习题和答案对学生的学习非常
重要。
通过解答教材中的问题,学生可以巩固知识、提高解题能力,
并更好地理解课程的重点。
下面是我为您整理的高等数学二教材答案,希望对您的学习有所帮助。
第一章:多元函数微分学
1.1 函数的极限与连续
1.2 偏导数与全微分
1.3 多元复合函数的导数
1.4 隐函数及其导数
1.5 微分中值定理及其应用
第二章:重积分
2.1 二重积分的概念与性质
2.2 二重积分的计算方法
2.3 三重积分的概念与性质
2.4 三重积分的计算方法
2.5 曲线曲面积分的计算方法
第三章:曲线积分与曲面积分
3.1 曲线积分的概念与性质
3.2 第一类曲线积分和第二类曲线积分的关系3.3 曲线积分的计算方法
3.4 曲面积分的概念与性质
3.5 曲面积分的计算方法
第四章:向量场的微积分
4.1 向量场及其积分
4.2 格林公式
4.3 散度与旋度
4.4 散度定理和斯托克斯定理
4.5 保守场与调和场
第五章:常微分方程
5.1 常微分方程的基本概念
5.2 一阶常微分方程的解法
5.3 高阶常微分方程的解法
5.4 线性方程组的解法
5.5 常微分方程的应用
以上是高等数学二教材中各章节知识点的答案和解析。
通过仔细阅读教材和解答,希望您能更好地理解和掌握数学知识,并能够顺利完成习题。
在解题过程中,建议您思路清晰,注意计算细节,同时注重理论与实际应用的结合。
希望这些答案对您的学习有所帮助。
祝您学习进步!。
高等数学二专升本教材答案
高等数学二专升本教材答案考虑到您的要求,我会尽力回答您的问题,并提供高等数学二专升本教材的一些答案。
请注意,由于我无法提供具体的教材内容,所以我将根据常见的高等数学二知识点,给出一些典型的问题和答案供您参考。
文章将分为四个主要部分,涵盖了微分学、积分学、微分方程和级数。
请您仔细阅读以下内容。
一、微分学(Differential Calculus)微分学主要研究函数的变化率与极值问题。
以下是一些常见的问题及其答案:1. 求函数 f(x) = 3x^2 - 2x + 1 的导函数。
答案:f'(x) = 6x - 22. 求函数 f(x) = sin(x) + cos(x) 在x = π/4 处的导数。
答案:f'(π/4) = √2/23. 求函数 f(x) = ln(2x) 的极限lim(x→0) [f(x) - f(0)] / x 。
答案:f'(0) = 2二、积分学(Integral Calculus)积分学主要研究函数的面积与曲线长度。
以下是一些常见的问题及其答案:1. 求定积分∫(0到π) sin(x) dx。
答案:∫(0到π) sin(x) dx = 22. 求曲线 y = x^2 与坐标轴围成的面积。
答案:∫(0到1) x^2 dx = 1/33. 求定积分∫(0到∞) e^(-x^2) dx。
答案:∫(0到∞) e^(-x^2) dx = √π/2三、微分方程(Differential Equations)微分方程研究函数与其导数之间的关系。
以下是一些常见的问题及其答案:1. 解微分方程 dy/dx = 3x^2。
答案:y = x^3 + C(C为任意常数)2. 解微分方程 d^2y/dx^2 + 4y = 0。
答案:y = A*cos(2x) + B*sin(2x)(A、B为任意常数)3. 解线性微分方程 d^2y/dx^2 - 2dy/dx + y = e^x。
高等数学第二版教材答案p20
高等数学第二版教材答案p201. 解答题:1.1 求函数f(x) = √( 2 - x^2 ) 在区间 [-2,2] 上的图像。
解析:在区间 [-2,2] 上,对于函数f(x) = √( 2 - x^2 ),我们可以先求出定义域。
由于根号下面的表达式必须大于等于0,所以 2 - x^2 ≥ 0,解这个不等式可以得到 -√2 ≤ x ≤ √2。
因此,函数 f(x) 的定义域为闭区间 [-√2, √2]。
接下来,我们可以通过绘制函数的图像来更好地理解函数的性质和行为。
由于文字版无法绘图,我们可以使用适当的软件或工具进行绘制,并将其描述如下:在坐标系中,取 x 轴范围为 [-2,2],y 轴范围根据函数值的大小适当确定。
从定义域中可知,在 [-2,-√2] 和[√2,2] 区间外,函数 f(x) 无定义。
在 [-√2, √2] 区间内,函数 f(x) 的值随着 x 的增大而递减,达到最小值为0,即 f(0) = 0。
由于函数中含有平方根,所以函数图像在两个端点(-√2,0) 和(√2,0) 处不连续,但在这两点附近的近似图像可以很接近于连续。
可以通过计算函数的导数来求得函数 f(x) 的增减性和极值点。
由于篇幅限制,这里不再详细展开。
综上所述,函数f(x) = √( 2 - x^2 ) 在区间 [-2,2] 上的图像大致呈现出一个以原点为中心的半圆形,且在 (-√2, 0) 和(√2, 0) 处有两个不连续点。
1.2 解方程sin(πx) = √2/2。
解析:我们需要求解方程sin(πx) = √2/2。
首先,我们需要确定解方程的定义域。
由于 sin 函数的定义域为全体实数,所以这个方程在所有实数上都有意义,即定义域为全体实数集。
接下来,我们可以使用数学技巧或工具求解方程的解。
由于文字形式限制,这里我们给出解的过程:首先,我们知道sin(π/4) = √2/2。
由于 sin 函数的周期性,sin(π/4) 的解还有无穷多个。
高等数学2二课后习题答案
高等数学2二课后习题答案高等数学2二课后习题答案高等数学是大学数学的重要组成部分,对于理工科学生来说尤为重要。
而高等数学2二作为高等数学的延伸和深化,对于学生来说难度也相应增加。
在学习过程中,课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
本文将为大家提供高等数学2二课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
一、函数极限与连续1. 设函数f(x) = 3x^2 + 2x - 1,求lim(x→2)f(x)的值。
解:将x代入函数f(x),得到f(2) = 3(2)^2 + 2(2) - 1 = 17。
所以lim(x→2)f(x) = 17。
2. 已知函数f(x) = (x^2 + 1) / (x - 1),求lim(x→1)f(x)的值。
解:将x代入函数f(x),得到f(1) = (1^2 + 1) / (1 - 1) = 2 / 0。
由于0不能作为分母,所以lim(x→1)f(x)不存在。
3. 设函数f(x) = √(x + 1),求lim(x→∞)f(x)的值。
解:将x代入函数f(x),得到f(∞) = √(∞ + 1) = ∞。
所以lim(x→∞)f(x) = ∞。
二、导数与微分1. 求函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x的导数。
解:对函数f(x)求导,得到f'(x) = 3x^2 - 6x + 2。
2. 求函数f(x) = √x的导数。
解:对函数f(x)求导,得到f'(x) = 1 / (2√x)。
3. 求函数f(x) = e^x的导数。
解:对函数f(x)求导,得到f'(x) = e^x。
三、定积分1. 求函数f(x) = 2x在区间[0, 1]上的定积分。
解:对函数f(x)在区间[0, 1]上进行定积分,得到∫[0, 1]2xdx = [x^2]0^1 = 1。
2. 求函数f(x) = x^2在区间[-1, 1]上的定积分。
解:对函数f(x)在区间[-1, 1]上进行定积分,得到∫[-1, 1]x^2dx = [x^3/3](-1)^1 = 2/3。
高等数学教材2的答案
高等数学教材2的答案正文:第一章:导数与微分1. 计算下列函数的导数:(1)$f(x) = 3x^2 + 2x + 1$解:首先计算$f'(x)$,根据幂函数的导数公式,我们有:$f'(x) = 2 \cdot 3x^{2-1} + 1 \cdot 2x^{1-1} = 6x + 2$所以,$f'(x) = 6x + 2$(2)$g(x) = \sqrt{x}$解:首先将$\sqrt{x}$写成指数形式,即$g(x) = x^{1/2}$。
然后,根据幂函数的导数公式,我们有:$g'(x) = \frac{1}{2} \cdot x^{1/2-1} = \frac{1}{2\sqrt{x}}$所以,$g'(x) = \frac{1}{2\sqrt{x}}$2. 求下列函数在给定点的导数:(1)$h(x) = 2x^3 + 3x^2 - 4x$,求$h'(2)$解:首先计算$h'(x)$,根据幂函数的导数公式,我们有:$h'(x) = 3 \cdot 2x^{3-1} + 2 \cdot 3x^{2-1} - 1 \cdot 4x^{1-1} = 6x^2 + 6x - 4$将$x=2$代入$h'(x)$,我们有:$h'(2) = 6 \cdot 2^2 + 6 \cdot 2 - 4 = 32$所以,$h'(2) = 32$(2)$k(x) = \frac{1}{x}$,求$k'(-3)$解:首先将$\frac{1}{x}$写为指数形式,即$k(x) = x^{-1}$。
然后,根据幂函数的导数公式,我们有:$k'(x) = -1 \cdot x^{-1-1} = -x^{-2}$将$x=-3$代入$k'(x)$,我们有:$k'(-3) = -(-3)^{-2} = -\frac{1}{9}$所以,$k'(-3) = -\frac{1}{9}$第二章:积分与不定积分1. 求下列函数的不定积分:(1)$\int (3x^2 + 2x + 1) dx$解:根据不定积分的线性性质和幂函数的积分公式,我们有:$\int (3x^2 + 2x + 1) dx = \frac{3}{3}x^{2+1} + \frac{2}{2}x^{1+1} + \frac{1}{1}x^{1+0} + C$化简得:$\int (3x^2 + 2x + 1) dx = x^3 + x^2 + x + C$所以,$\int (3x^2 + 2x + 1) dx = x^3 + x^2 + x + C$(2)$\int \frac{1}{2\sqrt{x}} dx$解:根据幂函数的积分公式,我们有:$\int \frac{1}{2\sqrt{x}} dx = \int \frac{1}{2}x^{-1/2} dx = \frac{1}{2} \cdot 2x^{(-1/2)+1} + C$化简得:$\int \frac{1}{2\sqrt{x}} dx = \sqrt{x} + C$所以,$\int \frac{1}{2\sqrt{x}} dx = \sqrt{x} + C$2. 计算下列定积分的值:(1)$\int_{0}^{2} (2x+1) dx$解:根据积分的基本定理,我们有:$\int_{0}^{2} (2x+1) dx = \left[\frac{2}{2}x^{2+1} +\frac{1}{1}x^{1+0}\right]_{0}^{2}$化简得:$\int_{0}^{2} (2x+1) dx = \left[x^2 + x\right]_{0}^{2} = (2^2 + 2) - (0^2 + 0) = 6$所以,$\int_{0}^{2} (2x+1) dx = 6$(2)$\int_{-1}^{1} x^2 dx$解:根据积分的基本定理,我们有:$\int_{-1}^{1} x^2 dx = \left[\frac{1}{3}x^{2+1}\right]_{-1}^{1}$化简得:$\int_{-1}^{1} x^2 dx = \left[\frac{1}{3}x^{3}\right]_{-1}^{1} =\frac{1}{3}(1^3 - (-1)^3) = \frac{2}{3}$所以,$\int_{-1}^{1} x^2 dx = \frac{2}{3}$(文章继续以此类推,完成对高等数学教材2的答案的完整解析)。
《高等数学(二)》 作业及参考答案
《高等数学(二)》作业一、填空题1.点A (2,3,-4)在第 卦限。
2.设22(,)sin,(,)yf x y x xy y f tx ty x=--=则 .3。
4.设25(,),ff x y x y y x y∂=-=∂则。
5.设共域D 由直线1,0x y y x ===和所围成,则将二重积分(,)Df x y d σ⎰⎰化为累次积分得 。
6.设L 为连接(1,0)和(0,1)两点的直线段,则对弧长的曲线积分()Lx y ds +⎰= 。
7.平面2250x y z -++=的法向量是 。
8.球面2229x y z ++=与平面1x y +=的交线在0x y 面上的投影方程为 。
9.设22,z u v ∂=-=∂z而u=x-y,v=x+y,则x。
10.函数z =的定义域为 。
11.设n 是曲面22z x y =+及平面z=1所围成的闭区域,化三重积为(,,)nf x y z dx dy dz ⎰⎰⎰为三次积分,得到 。
12.设L 是抛物线2y x =上从点(0,0)到(2,4)的一段弧,则22()Lx y dx -=⎰。
13.已知两点12(1,3,1)(2,1,3)M M 和。
向量1212M M M M =的模 ;向量12M M 的方向余弦cos α= ,cos β= ,cos γ= 。
14.点M (4,-3,5)到x 轴的距离为 。
15.设sin ,cos ,ln ,dzz uv t u t v t dt=+===而则全导数。
16.设积分区域D 是:222(0)x y a a +≤>,把二重积分(,)Df x y dx dy ⎰⎰表示为极坐标形式的二次积分,得 。
17.设D 是由直线0,01x y x y ==+=和所围成的闭区域,则二重积分Dx d σ⎰⎰= 。
18.设L 为XoY 面内直线x=a 上的一段直线,则(,)Lp x y dx ⎰= 。
19.过点0000(,,)p x y z 作平行于z 轴的直线,则直线方程为 。
高等数学第二版教材练习答案
高等数学第二版教材练习答案第一章:数学形式与证明练习题答案:1. (2, ∞)2. -√2, √23. 假设已知函数f(x) ≥ 0,而 f(x) = 0 的一个解为 x = a,则 x = a 是函数f(x) ≥ 0 的最小零点。
4. a. 记 b = 1 - √2,则 (b - √2)^2 = (1 - √2 - √2)^2 = (1 - 2√2 + 2)^2 =(3 - 2√2)^2 = 9 - 12 + 8 = -3 < 0。
b. ∃a∈R,无论 a 取何值,都有 a^2 + 2a + 2 > 0。
5. a. 必要性:已知f(x) 是偶函数,即f(-x) = f(x),则对于∀x∈D_f,有 -x∈D_f,即 (b)。
充分性:已知对于∀x∈D_f,有 -x∈D_f,即 (b),则有 f(-x) = f(-(-x)) = f(x),即 f(x) 是偶函数。
b. 必要性:已知f(x) 是奇函数,即f(-x) = -f(x),则对于∀x∈D_f,有 -x∈D_f,即 (a)。
充分性:已知对于∀x∈D_f,有 -x∈D_f,即 (a),则有 f(-x) = -f(x),即 f(x) 是奇函数。
6. a. 设 f(x) 是周期函数,周期为 T>0,则对于∀x∈R,有 x+T∈D_f,即 (c)。
b. 存在正常数 a>0,使得对于∀x∈R,有 x+a∈D_f,即 (b)。
例如,函数 f(x) = sin(x) 满足这个条件。
c. 存在正常数 a>0,使得对于∀x∈R,有 x+a∈D_f 且 x+2a∈D_f,即 (a)。
例如,函数 f(x) = sin(2x) 满足这个条件。
d. 必要性:已知 f(x) 是周期函数,周期为 T>0,则对于∀x∈R,有 x+T∈D_f,即 (c),故 b-d 都是必要条件。
充分性:设 b、c、d 其中至少有一个条件满足,即 f(x) 在某个区间内满足 b/c/d 条件。
高等数学2课后习题答案
高等数学2课后习题答案高等数学2课后习题答案高等数学2作为大学数学课程的一部分,是一门相对较难的课程。
在学习过程中,课后习题是巩固和深化知识的重要手段。
然而,对于许多学生来说,课后习题往往是一个难以逾越的障碍。
因此,为了帮助大家更好地学习和掌握高等数学2,本文将提供一些常见习题的答案及解析。
一、极限与连续1. 计算极限这类题目主要考察对极限的计算能力。
在计算过程中,我们需要运用一些基本的极限性质和运算法则。
例如,当求解形如lim(x→a) (f(x) + g(x))时,我们可以利用极限的加法法则,将其拆分为lim(x→a) f(x) + lim(x→a) g(x)。
2. 判断函数的连续性对于连续性的判断,我们需要掌握连续函数的定义和连续函数的性质。
例如,根据连续函数的定义,如果一个函数在某个点a处连续,那么lim(x→a) f(x) = f(a),这是判断函数连续性的一个重要条件。
二、导数与微分1. 求导函数求导函数是导数与微分章节的重点内容之一。
在求导函数时,我们需要掌握导数的基本定义和运算法则。
例如,当求解f(x) = x^n的导数时,我们可以利用幂函数的导数公式,即f'(x) = n*x^(n-1)。
2. 利用导数求解问题在实际问题中,我们常常需要利用导数来求解一些相关的问题。
例如,求解函数的极值点、判断函数的单调性等。
在这类题目中,我们需要将问题转化为数学模型,然后利用导数的性质来求解。
三、定积分1. 计算定积分计算定积分是定积分章节的核心内容之一。
在计算过程中,我们需要掌握定积分的基本定义和运算法则。
例如,当计算∫[a,b] f(x)dx时,我们可以利用定积分的性质,将其转化为求解不定积分的问题。
2. 利用定积分解决几何问题定积分在解决几何问题中有着广泛的应用。
例如,我们可以利用定积分来计算曲线与坐标轴所围成的面积、计算曲线的弧长等。
在这类题目中,我们需要将几何问题转化为数学模型,然后利用定积分的性质来求解。
高等数学2真题及答案解析
高等数学2真题及答案解析高等数学2作为大学数学课程的一部分,是对高等数学1内容的拓展与深化。
它涵盖了微分方程、多元函数与偏导数、重积分等重要知识点。
许多学生在面对高等数学2的考试时,可能会遇到一些难题,对一些概念和方法有一定的困惑。
为了帮助大家更好地掌握这门课程,以下将对一道典型的高等数学2题目进行详细分析和解答。
【题目】设函数$f(x,y)=x^2+y^2+xy-x-2y+3$,求$f(x,y)$在椭圆$2x^2+4y^2=9$上的最大值和最小值。
【解析】首先,我们需要找到$f(x,y)$在椭圆上的极值点。
根据多元函数极值的判定条件,我们需要求得$f(x,y)$的偏导数。
求得$f(x,y)$的偏导数后,我们将其分别与椭圆方程联立解方程组。
先求$f(x,y)$的偏导数:$f_x=2x+y-1$,$f_y=2y+x-2$。
联立椭圆方程与偏导数方程组,得到方程组:$2x^2+4y^2=9$,$2x+y=1$,$2y+x=2$。
解方程组得到$x=1$,$y=0$,我们需要验证这个点是否是极值点。
计算得$f(1,0)=1$。
接下来,我们需要求出椭圆方程$2x^2+4y^2=9$的参数方程。
设$x=\frac{3}{\sqrt{2}}\cos t$,$y=\frac{3}{2}\sin t$。
代入$f(x,y)$中,得到:$f(t)=\frac{9}{2}\cos^2 t+\frac{9}{4}\sin^2t+\frac{9}{2}\sin t\cos t-\frac{3}{\sqrt{2}}\cos t-\frac{9}{2}\sin t+3$化简,得到$f(t)=\frac{9}{2}\cos^2 t+\frac{9}{4}\sin^2 t-\frac{3}{\sqrt{2}}\cos t-\frac{9}{2}\sin t+\frac{21}{4}$。
我们需要求得$f(t)$的极值点。
对$f(t)$求导,得到:$f'(t)=-\frac{9}{2}\sin t\cos t+\frac{9}{2}\sin t-\frac{3}{\sqrt{2}}\sin t-\frac{9}{4}\cos t=\frac{1}{2}(9\sin t-6\sin 2t-\sqrt{2}\sin t-9\cos t)$。
高等数学第二册教材答案
高等数学第二册教材答案解答:第一章:函数与极限1.1 函数的基本概念和性质1.2 极限的定义和性质1.3 极限的运算法则1.4 函数的连续性第二章:导数与微分2.1 导数的定义2.2 函数的导数与可导性2.3 常用函数的导数2.4 高阶导数与高阶微分2.5 隐函数的导数与高阶导数第三章:微分中值定理与导数的应用3.1 罗尔中值定理3.2 拉格朗日中值定理3.3 柯西中值定理3.4 导数的应用:函数的单调性与极值第四章:不定积分4.1 不定积分的定义4.2 基本积分公式与换元积分法4.3 分部积分法4.4 有理函数的积分4.5 特殊函数的积分第五章:定积分5.1 定积分的概念与性质5.2 反常积分5.3 微积分基本定理5.4 定积分的换元法5.5 定积分的分部积分法5.6 定积分的应用:几何应用与物理应用第六章:定积分的几何应用6.1 曲线的弧长与曲面的面积6.2 平面区域的面积第七章:多元函数微分学7.1 多元函数的定义与极限7.2 偏导数与全微分7.3 隐函数的偏导数与全微分7.4 多元函数的极值与条件极值第八章:多元函数积分学8.1 重积分的概念与性质8.2 二重积分的计算8.3 三重积分的计算8.4 曲线积分和曲面积分第九章:无穷级数9.1 数项级数的概念与性质9.2 收敛级数的性质9.3 幂级数与函数展开9.4 函数的傅里叶级数展开第十章:常微分方程10.1 微分方程的基本概念与解的存在唯一性10.2 一阶线性微分方程10.3 可降阶的高阶微分方程10.4 齐次线性微分方程与常系数齐次线性微分方程10.5 非齐次线性微分方程与常系数非齐次线性微分方程以上是高等数学第二册教材各章节的答案。
希望能帮助你更好地理解和应用数学知识。
高等数学2教材答案
高等数学2教材答案第一章:极限与连续1.1 极限的概念和性质1.1.1 数列极限的定义和性质数列极限的定义数列极限的性质1.1.2 函数极限的定义和性质函数极限的定义函数极限的性质1.1.3 极限存在准则Sandwich定理单调有界准则夹逼定理1.2 极限的运算法则1.2.1 无穷小与无穷大无穷小的概念无穷大的概念1.2.2 极限的四则运算极限的加法与减法极限的乘法与除法1.2.3 极限的复合运算复合函数的极限存在性复合函数的极限计算1.3 函数的连续性1.3.1 连续函数的概念函数连续的定义间断点的分类1.3.2 连续函数的性质连续函数的四则运算连续函数的复合运算1.3.3 闭区间上连续函数的性质有界性定理最值定理零点存在性定理第二章:一元函数微分学2.1 导数与微分2.1.1 导数的概念与性质导数的定义导数存在的条件导数的性质2.1.2 微分的概念与性质微分的定义微分形式与微分近似2.2 导数的计算2.2.1 导数的基本运算常数的导数幂函数的导数指数函数的导数对数函数的导数三角函数的导数反三角函数的导数2.2.2 复合函数的导数链式法则高阶导数的计算2.3 隐函数与参数方程的导数 2.3.1 隐函数的导数隐函数的存在性定理隐函数的求导方法2.3.2 参数方程的导数参数方程的求导方法第三章:一元函数的积分学3.1 不定积分3.1.1 不定积分的定义和性质不定积分的定义不定积分的基本性质3.1.2 基本积分公式幂函数的积分三角函数的积分指数函数的积分对数函数的积分3.2 定积分3.2.1 定积分的概念和性质定积分的定义定积分的性质3.2.2 定积分的计算定积分的基本性质牛顿-莱布尼茨公式曲线下面积的计算3.3 定积分的应用3.3.1 曲线长度与曲面积曲线长度的计算曲面积的计算3.3.2 物理应用静止力和动力学问题引力和定积分的应用第四章:多元函数微分学4.1 二重积分4.1.1 二重积分的概念和性质二重积分的定义二重积分的性质4.1.2 二重积分的计算方法分离变量法极坐标法二次曲线对称性4.2 三重积分4.2.1 三重积分的概念和性质三重积分的定义三重积分的性质4.2.2 三重积分的计算方法柱坐标法球面坐标法与极坐标的关系4.3 曲线积分4.3.1 第一类曲线积分第一类曲线积分的定义第一类曲线积分的计算4.3.2 第二类曲线积分第二类曲线积分的定义第二类曲线积分的计算第五章:无穷级数与幂级数5.1 数项级数5.1.1 数项级数的概念和性质数项级数的定义数项级数的性质5.1.2 收敛级数的判定正项级数的判定交错级数的判定绝对收敛级数的性质5.2 幂级数5.2.1 幂级数的收敛域幂级数的收敛半径幂级数的收敛区间5.2.2 幂级数的性质和运算幂级数的性质幂级数的运算5.3 函数展开成幂级数5.3.1 函数的Taylor展开式一元函数的Taylor展开多元函数的Taylor展开5.3.2 常用函数的Taylor展开指数函数的Taylor展开对数函数的Taylor展开三角函数的Taylor展开希望以上内容能够满足你对高等数学2教材答案的需求,祝你学习顺利!。
高等数学第二章习题详细解答答案
1 ⎧ 2 1 ⎪ x sin , x ≠ 0 (2)∵ y = ⎨ ,而 lim y = lim x 2 sin = 0 = y x = 0 ,所以函数在 x = 0 处连续 x x →0 x →0 x ⎪ x=0 ⎩ 0,
1 x = 0 ,所以函数在 x = 0 点处可导. 而 lim x →0 x−0 x 2 sin
−2 sin cos (x + Δx) − cos x 3.解: ( cos x)′ = lim = lim Δx → 0 Δx →0 Δx Δx sin 2 x + Δx 2 = − sin x = - lim sin ⋅ lim Δx → 0 Δx → 0 Δx 2 2
4. 解:(1)不能,(1)与 f ( x ) 在 x0 的取值无关,当然也就与 f ( x ) 在 x0 是否连续无关, 故是 f ′( x0 ) 存在的必要条件而非充分条件. (2)可以,与导数的定义等价. (3)可以, 与导数的定义等价. 5. 解:(1) 5 x
9 −1 = 4 ,而 y′ = (x 2 )′ = 2 x ,令 2 x = 4 , 3 −1
得: x = 2 ,所以该抛物线上过点 (2, 4) 的切线平行于此割线. 10.解:(1)连续,但因为
f (0+ h )− f (0 ) = h
因而 lim
h→0
3
h −0 1 = 2/ 3 h h
f (0 + h) − f (0) 1 = lim 2 / 3 = +∞ ,即导数为无穷大。 → h 0 h h
∴ f +′(0) ≠ f −′(0) = −1 ,所以 f ′(0) 不存在.
13. 解 : 当 x > 0 时 , f ( x) = x 是 初 等 函 数 , 所 以 f ′( x) = 3 x ; 同 理 , 当 x < 0 时
高等数学二答案
《高等数学(二)》练习题一答案一、是非题1、⨯;2、⨯;3、∨;4、∨;5、∨。
6、∨;7、∨;8、⨯;二、单项选择题1B 2C 3C 4A 5C 6A 7B 8B 三、填空题1、常数;2、减少;3、0;4、13ln 3x; 5、,,2y x 6、0; 7、(0,0); 8、(4)80y =; 四、解答题1.先求函数()f x 。
因为2(1)35f x x x +=++,令221,1,()(1)3(1)53t x x t f t t t t t =+⇒=-=-+-+=++,故2()3f x x x =++。
再来求函数()f x 的单调区间与极值。
令1()2102f x x x '=+=⇒=-为唯一的驻点。
又()20f x ''=>,故函数有唯一的极小值111()24f -=,从而得单调减少区间为1(,)2-∞-,单调增加区间1(,)2-+∞。
2.00sin 33cos333lim lim 4ln(14)4414x x x x x x→→===-----。
3.设两个直角边长分别是,(,0)x y x y >,则有222x y l y +=⇒=从而周长函数为(0)y x l x l =<<。
令10,y x '==⇒=由此可知,斜边之长为l 的一切直角三角形中,有最大周长的直角三角形是等腰直角三角形。
4.利用换元积分法,有5422sin sin (sin )(1cos )(cos )xdx x xdx x d x ==--⎰⎰⎰, 令cos u x =,就有55222432s i n (1)(12)35u xdx u du u u du u u C =--=--+=-+-+⎰⎰⎰,将cos u x =代入即可得到5532cos sin cos cos 35x xdx C x x =-+-⎰。
5.变形得2dy ydx x y =+, 这是非线性方程。
高等数学II试题解答
高等数学II试题解答一、填空题(每小题3分,共计15分)1.设由方程确定,则。
2.函数在点沿方向(4,0,-12) 的方向导数最大。
3.为圆周,计算对弧长的曲线积分=。
4.已知曲线上点处的切线平行于平面,则点的坐标为或。
5.设是周期为2的周期函数,它在区间的定义为,则的傅里叶级数在收敛于。
二、解答下列各题(每小题7分,共35分)1.设连续,交换二次积分的积分顺序。
解:2.计算二重积分,其中是由轴及圆周所围成的在第一象限内的区域。
解:3.设是由球面与锥面围成的区域,试将三重积分化为球坐标系下的三次积分。
解:4.设曲线积分与路径无关,其中具有一阶连续导数,且,求。
解:,。
由与路径无关,得,即。
解微分方程,得其通解。
又,得。
故5.求微分方程的通解。
解:的通解为。
设原方程的一个特解,代入原方程,得。
其通解为三、(10分)计算曲面积分,其中∑是球面的上侧。
解:补上下侧。
四、(10分)计算三重积分,其中由与围成的区域。
解:五、(10分)求在下的极值。
解:令,得。
,为极小值点。
故在下的极小值点为,极小值为。
六、(10分)求有抛物面与平面所围立体的表面积。
解:的面积为平面部分的面积为。
故立体的表面积为。
七、(10分)求幂级数的收敛区间与和函数。
解:收敛区间为。
设,。
故高等数学A(下册)期末考试试题【A卷】考试日期:2009年院(系)别班级学号姓名成绩一、填空题:(本题共5小题,每小题4分,满分20分,把答案直接填在题中横线上)1、已知向量、满足,,,则.2、设,则.3、曲面在点处的切平面方程为.4、设是周期为的周期函数,它在上的表达式为,则的傅里叶级数在处收敛于,在处收敛于.5、设为连接与两点的直线段,则.※以下各题在答题纸上作答,答题时必须写出详细的解答过程,并在每张答题纸写上:姓名、学号、班级.二、解下列各题:(本题共5小题,每小题7分,满分35分)1、求曲线在点处的切线及法平面方程.2、求由曲面及所围成的立体体积.3、判定级数是否收敛?如果是收敛的,是绝对收敛还是条件收敛?4、设,其中具有二阶连续偏导数,求.5、计算曲面积分其中是球面被平面截出的顶部.三、(本题满分9分)抛物面被平面截成一椭圆,求这椭圆上的点到原点的距离的最大值与最小值.四、(本题满分10分)计算曲线积分,其中为常数,为由点至原点的上半圆周.五、(本题满分10分)求幂级数的收敛域及和函数.六、(本题满分10分)计算曲面积分,其中为曲面的上侧.七、(本题满分6分)设为连续函数,,,其中是由曲面与所围成的闭区域,求.-------------------------------------备注:①考试时间为2小时;②考试结束时,请每位考生按卷面答题纸草稿纸由表及里依序对折上交;不得带走试卷。
高等数学Ⅱ答案。同济大学应用数学系本科少学时类型第三版
习题7-11. 设2, 3.=-+=-+-u a b c v a b c 试用a , b , c 表示23.-u v 解:232(2)3(3)2243935117-=-+--+-=-++-+=-+u v a b c a b c a b c a b c a b c习题7-21. 在空间直角坐标系中, 指出下列各点在哪个卦限?A (1, −2, 3);B (2, 3, −4);C (2, −3, −4);D (−2, −3, 1).解A 在第四卦限, B 在第五卦限, C 在第八卦限, D 在第三卦限.2. 在坐标面上和坐标轴上的点的坐标各有什么特征?指出下列各点的位置: A (3,4, 0); B (0, 4, 3); C (3, 0, 0); D (0, −1, 0).解在xOy 面上, 的点的坐标为(x , y , 0); 在yOz 面上, 的点的坐标为(0, y , z ); 在zOx 面上, 的点的坐标为(x , 0, z ).在x 轴上, 的点的坐标为(x , 0, 0); 在y 轴上, 的点的坐标为(0, y , 0), 在z 轴上, 的点的坐标为(0, 0, z ).A 在xOy 面上,B 在yOz 面上,C 在x 轴上,D 在y 轴上.3. 求点(a , b , c )关于(1)各坐标面; (2)各坐标轴; (3)坐标原点的对称点的坐标. 解 (1)点(a , b , c )关于xOy 面的对称点为(a , b , −c ); 点(a , b , c )关于yOz 面的对称点为(−a, b, c); 点(a, b, c)关于zOx面的对称点为(a, −b, c).(2)点(a, b, c)关于x轴的对称点为(a, −b, −c); 点(a, b, c)关于y轴的对称点为(−a, b, −c); 点(a, b, c)关于z轴的对称点为(−a, −b, c).(3)点(a, b, c)关于坐标原点的对称点为(−a, −b, −c).4.自点P0(x, y, z)分别作各坐标面和各坐标轴的垂线, 写出各垂足的坐标.解在xOy面、yOz面和zOx面上, 垂足的坐标分别为(x0, y, 0)、(0, y, z)和(x, 0, z).在x轴、y轴和z轴上, 垂足的坐标分别为(x0, 0, 0), (0, y, 0)和(0, 0, z).5.过点P0(x, y, z)分别作平行于z轴的直线和平行于xOy面的平面, 问在它们上面的点的坐标各有什么特点?解在所作的平行于z轴的直线上, 点的坐标为(x0, y, z); 在所作的平行于xOy面的平面上,点的坐标为(x, y, z).6. 一边长为a的立方体放置在xOy面上, 其底面的中心在坐标原点, 底面的顶点在x轴和y 轴上, 求它各顶点的坐标.7.已知两点M1(0, 1, 2)和M2(1, −1, 0). 试用坐标表示式表示向量及11.在yOz面上, 求与三点A(3, 1, 2)、B(4, −2, −2)和C(0, 5, 1)等距离12. 试证明以三点A(4, 1, 9)、B(10, −1, 6)、C(2, 4, 3)为顶点的三角形是等腰三角直角三角形.14. 求点M(4, −3, 5)到各坐标轴的距离.17. 设已知两点和计算向量的模、方向余弦和方向角.18. 设向量的方向余弦分别满足(1)cosα=0; (2)cosβ=1; (3)cosα=cosβ=0, 问这些向量与坐标轴或坐标面的关系如何?20.设向量r的模是4, 它与轴u的夹角是60°, 求r在轴u上的投影.21. 设m=3i+5j+8k, n=2i-4j-7k, p=5i+j-4k,求向量a=4m+3n-p在x轴上的投影及在y轴上的分向量.解:a=4(3i+5j+8k)+3(2i-4j-7k)-(5i+j-4k)=13i+7j+15k在x轴上的投影a x=13,在y轴上分向量为7j.习题7-31.设a=3i−j−2k, b=i+2j−k, 求(1)a⋅b及a×b; (2)(−2a)⋅3b及a×2b; (3)a、b夹角的余弦.解(1)a⋅b=3×1+(−1)×2+(−2)×(−1)=3,(2)(−2a)⋅3b =−6a⋅b = −6×3=−18,a×2b=2(a×b)=2(5i+j+7k)=10i+2j+14k .2. 设a、b、c为单位向量, 且满足a+b+c=0, 求a⋅b+b⋅c+c⋅a .解因为a+b+c=0, 所以(a+b+c)⋅(a+b+c)=0,即a⋅a+b⋅b+c⋅c+2a⋅b+2a⋅c+2c⋅a=0,于是3.已知M1(1, −1, 2)、M2(3, 3, 1)和M3(3, 1, 3). 求与、同时垂直的单位向量.4. 设质量为100kg 的物体从点M 1(3, 1, 8)沿直线称动到点M 2(1, 4, 2), 计算重力所作的功(长度单位为m , 重力方向为z 轴负方向).5.在杠杆上支点O 的一侧与点O 的距离为x 1的点P 1处, 有一与成角θ的力F 1作用着; 在O 的另一侧与点O 的距离为x 2的点P 2处, 有一与成角θ的力F 1作用着. 问θ1、θ2、x 1、x 2、|F 1|、|F 2|符合怎样的条件才能使杠杆保持平衡?解:因为有固定转轴的物体的平衡条件是力矩的代数和为零, 再注意到对力矩正负的 规定可得, 使杠杆保持平衡的条件为6.求向量a =(4, −3, 4)在向量b =(2, 2, 1)上的投影. 解:7. 设a =(3, 5, −2), b =(2, 1, 4), 问λ与μ有怎样的关系, 能使得λa +μb 与z 轴垂直?解λa +μb =(3λ+2μ, 5λ+μ, −2λ+4μ), λa +μb 与z 轴垂⇔λa +μb ⊥k⇔(3λ+2μ, 5λ+μ, −2λ+4μ)⋅(0, 0, 1)=0,即−2λ+4μ=0, 所以λ=2μ . 当λ=2μ 时, λa +μb 与z 轴垂直. 试用向量证明直径所对的圆周角是直角. 8. 试用向量证明直径所对的圆周角是直角. 证明设AB 是圆O 的直径, C 点在圆周上, 则.9. 设已知向量a =2i −3j +k , b =i −j +3k 和c =i −2j , 计算: (1)(a ⋅b )c −(a ⋅c )b ; (2)(a +b )×(b +c ); (3)(a ×b )⋅c .解 (1)a ⋅b =2×1+(−3)×(−1)+1×3=8, a ⋅c =2×1+(−3)×(−2)=8,(a ⋅b )c −(a ⋅c )b =8c −8b =8(c −b )=8[(i −2j )−(i −j +3k )]=−8j −24k . (2)a +b =3i −4j +4k , b +c =2i −3j +3k,11.(1)解: xy z xyzi j ka b a a a b b b ⨯=r r r r r=-+-+-y z z y z x x z x y y x a b a b i a b a b j a b a b k r r r ()()()则 C=-C +-+-y z z y x z x x z y x y y x y a b a b a b a b a b C a b a b C ⨯⋅r r u r ()()()()x y z xy z xyza a ab b b C C C = 若,,C a b r r u r共面,则有 a b ⨯r r 后与 C u r 是垂直的. 从而C 0a b ⨯⋅=r r u r () 反之亦成立. (2) C xy z x y z xyza a a ab b b b C C C ⨯⋅=r r u r Q()ax y z x y z x y z b bbb C C C Ca a a⨯⋅=r u r r()bx y zx y zx y zC C CC a a a ab b b⨯⋅=u r r r()由行列式性质可得:x y z x y z x y zx y z x y z x y zx y z x y z x y za a ab b b C C Cb b b C C C a a aC C C a a a b b b==故C a?ba b b C C a⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅r r u r r u r r u r r rQ()()()习题7-43. 求过点(3, 0, −1)且与平面3x−7y+5z−12=0平行的平面方程.解所求平面的法线向量为n=(3, −7, 5), 所求平面的方程为3(x−3)−7(y−0)+5(z+1)=0, 即3x−7y+5z−4=0.4.求过点M(2, 9, −6)且与连接坐标原点及点M的线段OM垂直的平面方程.解所求平面的法线向量为n=(2, 9, −6), 所求平面的方程为2(x−2)+9(y−9)−6(z−6)=0, 即2x+9y−6z−121=0.5.求过(1, 1, −1)、(−2, −2, 2)、(1, −1, 2)三点的平面方程.解n1=(1, −1, 2)−(1, 1,−1)=(0, −2, 3), n1=(1, −1, 2)−(−2, −2, 2)=(3, 1, 0), 所求平面的法线向量为所求平面的方程为−3(x −1)+9(y −1)+6(z +1)=0, 即x −3y −2z =0.6. 指出下列各平面的特殊位置, 并画出各平面: (1)x =0;解x =0是yOz 平面. (2)3y −1=0;解 3y −1=0是垂直于y 轴的平面, 它通过y 轴上的点 (0 ,1/3 ,0). (3)2x −3y −6=0;解 2x −3y −6=0是平行于z 轴的平面, 它在x 轴、y 轴上的截距分别是3和−2. (4) x −3y =0解x −3y =0是通过z 轴的平面, 它在xOy 面上的投影的斜率为33. (5)y +z =1;解y +z =1是平行于x 轴的平面, 它在y 轴、z 轴上的截距均为1. (6)x −2z =0;解x −2z =0是通过y 轴的平面. (7)6x +5−z =0.解 6x +5−z =0是通过原点的平面.求平面2x −2y +z +5=0与各坐标面的夹角的余弦. 解此平面的法线向量为n =(2, −2, 1).此平面与yOz 面的夹角的余弦为8.一平面过点(1, 0, −1)且平行于向量a =(2, 1, 1)和b =(1, −1, 0), 试求这平面方程.解所求平面的法线向量可取为9.求三平面x +3y +z =1, 2x −y −z =0, −x +2y +2z =3的交点.解解线性方程组分别按下列条件求平面方程: (1)平行于zOx 面且经过点(2, −5, 3);解所求平面的法线向量为j =(0, 1, 0), 于是所求的平面为 0⋅(x −2)−5(y +5)+0⋅(z −3)=0, 即y =−5. (2)通过z 轴和点(−3, 1, −2);解所求平面可设为Ax+By=0.因为点(−3, 1, −2)在此平面上, 所以−3A+B=0,将B=3A代入所设方程得Ax+3Ay=0,所以所求的平面的方程为x+3y=0,(3)平行于x轴且经过两点(4, 0, −2)和(5, 1, 7).解所求平面的法线向量可设为n=(0, b, c). 因为点(4, 0, −2)和(5, 1, 7)都在所求平面上, 所以向量n1=(5, 1, 7)−(4, 0, −2)=(1, 1, 9)与n是垂直的, 即b+9c=0, b=−9c ,于是n=(0, −9c, c)=−c(0, 9, −1).所求平面的方程为9(y−0)−(z+2)=0, 即9y−z−2=0.10.求点(1, 2, 1)到平面x+2y+2z−10=0的距离.解点(1, 2, 1)到平面x+2y+2z−10=0的距离为习题7-51.求过点(4, −1, 3)且平行于直线的直线方程.解所求直线的方向向量为s=(2, 1, 5), 所求的直线方程为2.求过两点M1(3, −2, 1)和M2(−1, 0, 2)的直线方程.解所求直线的方向向量为s=(−1, 0, 2)−(3, −2, 1)=(−4, 2, 1), 所求的直线方程为10. 试定出下列各题中直线与平面间的位置关系:(1)34273x y z++==--和4x -2y -2z =3; (2)327x y z ==-和3x -2y +7z =8;(3)223314x y z -+-==-和x +y +z =3. 解:平行而不包含. 因为直线的方向向量为s ={-2,-7,3}平面的法向量n ={4,-2,-2},所以(2)4(7)(2)3(2)0⋅=-⨯+-⨯-+⨯-=s n于是直线与平面平行.又因为直线上的点M 0(-3,-4,0)代入平面方程有4(3)2(4)2043⨯--⨯--⨯=-≠.故直线不在平面上.(2) 因直线方向向量s 等于平面的法向量,故直线垂直于平面.(3) 直线在平面上,因为3111(4)10⨯+⨯+-⨯=,而直线上的点(2,-2,3)在平面上. 11. 求过点(1, 2, 1)而与两直线平行的平面的方程. 解直线的方向向量为12. 求点(-1,2,0)在平面x +2y -z +1=0上的投影.解:过点(-1,2,0)作垂直于已知平面的直线,则该直线的方向向量即为已知平面的法向量,即s =n ={1,2,-1}所以垂线的参数方程为122x t y t z t =-+⎧⎪=+⎨⎪=-⎩将其代入平面方程可得(-1+t )+2(2+2t )-(-t )+1=0 得23t =-于是所求点(-1,2,0)到平面的投影就是此平面与垂线的交点522(,,)333-13. 求点(3,-1,2)到直线10240x y z x y z +-+=⎧⎨-+-=⎩的距离.解:过点(3,-1,2)作垂直于已知直线的平面,平面的法向量可取为直线的方向向量即11133211==-=---ij kn s j k 故过已知点的平面方程为y +z =1.联立方程组102401x y z x y z y z +-+=⎧⎪-+-=⎨⎪+=⎩解得131,,.22x y z ==-=即13(1,,)22-为平面与直线的垂足于是点到直线的距离为2221332(13)(1)(2)222d =-+-++-=习题7-6 5.6. 指出下列方程所表示的是什么曲面,并画出其图形:(1)(2)(4)221 49x y-+=;(5)22194x z +=; (6)20y z -=; 解:(1)(2)(4)母线平行于z 轴的双曲柱面,如图7-8.图7-8(5)母线平行于y 轴的椭圆柱面,如图7-9. (6)母线平行于x 轴的抛物柱面,如图7-10.图7-9 图7-107. 画出下列各曲面所围成的立体图形: (1)x =0, y =0, z =0, x =2, y =1, 3x +4y +2z −12=0;(1)(2)习题8-11. 已知f (x , y )=x 2+y 2-xy tan xy,试求(,)f tx ty .解:222(,)()()tan(,).tx f tx ty tx ty tx ty t f x y ty=+-⋅= 3. 已知(,,)w u vf u v w u w+=+,试求(,,).f x y x y xy +-解:f ( x + y , x -y , x y ) =( x + y )xy +(x y )x +y +x -y =(x + y )xy +(x y )2x . 4. 求下列各函数的定义域:2(1)ln(21);z y x =-+(2)z =(4)u =+(7)u =解:2(1){(,)|210}.D x y y x =-+>(2){(,)|0,0}.D x y x y x y =+>-> (4){(,,)|0,0,0}.D x y z x y z =>>>22222(7){(,,)|0,0}.D x y z x y x y z =+≠+-≥5. 求下列各极限:22001(2)lim ;x y x y →→+ ()yx e lim 2x ln 32y 0y 1x ++→→)((2)xy xy y x 42lim 00+-→→ 解:(2)原式=+∞. (3)原式0ln 2.=(2)原式0014x y →→==- 6.证明:当(x ,y )→(0,0)函数f (x ,y )=yx y x -+lim 不存在极限.解令y kx =则0011lim limx x y y x yx kx k x yx kx k→→→→+++==---,不同的路径极限不同,故极限不存在。
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不可微。 不存在 ,
z z f ( x y z , xyz ) f 2.设 为可微函数, ,则 x
C
。
f1 xzf 2 f1 y z f 2 1 f1 x y f 2 f1 y z f 2 ( A ) f1 x y f 2 1 . ( B ). f1 y z f 2 ; ( C ). 1 f1 x y f 2 ; ( D ).f1 yzf 2 。
0
d f (r cos , r sin )rdr
4cos
d f (r cos , r sin )rdr
0 4sin 0
2
;
d ( C ). 0 0
f (r cos , r sin )rdr
;( D ).
d
f (r cos , r sin )rdr
由题设得: 10 5a 0,6 a a 2 0 ,解得 a=3
2 3.设 f ( x, y ) 在 D : x y 2 4 上连续,则二重积分 D 2
f ( x, y )d
表示成极坐
标系下的二次积分的形式为 ( A ). 0
2 2 0
D
。 ; ( B ). 0
域。解:关于 x 的区域 D: 0
x ,0 y x (取适当的积分次序)
x 0
I dx
0
x
0
sin x sin x dy dx y 0 x x
sin xdx 2
0
(3)重积分中直角坐标系、极坐标系、柱坐标系、球坐标系的互换。重点是会 确定积分上下限。
z ' z ' z f1 yz xy f 2 x x x
F z F z x , y 都不存在 x Fz y Fz
z f x, y 的偏导数不存在 ,选 D
(2).第一道关系为抽象函数时的复合函数求偏导数
方法一:令 F f x y z, xyz z ,则 Fx f1 yzf 2 , Fz f1 xyf 2 1
' ' ' '
1
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z Fx f1' yzf 2' ' x Fz f1 xyf 2' 1
方法二:等式两边同时对 x 求导得: 1 剩下化简即可。 补充:复合函数及隐函数的一阶、二阶偏导数常考题型(重点,有一道大题) (1).给出具体函数关系求偏导数 例:设有三元函数 xy z ln y e xz 1 ,根据隐函数存在定理,存在点(0,1,1)的 一个领域,在此领域内该方程( ) A.只能确定一个具有连续偏导数的隐函数 z z x, y B.可确定两个具有连续偏导数的隐函数 y y x, z 和 z z x, y C.可确定两个具有连续偏导数的隐函数 x x y, z 和 z z x, y D.可确定两个具有连续偏导数的隐函数 x x y, z 和 y y x, z 解:令 F x, y, z xy z ln y e xz 1 ,求得 Fx、 0,1,1 2, Fy、 0,1,1 1, Fz、 0,1,1 0 所以,
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一、选择题(每题 4 分,共 16 分) xy x2 y 2 0 2 2 f ( x, y ) x y 0 x 2 y 2 0 在(0, 0)点 1.函数 B . (A) 连续, 且偏导函数都存在; (B) 不连续, 但偏导函数都存在; (C) 不连续, 且偏导函数都不存在; (D) 连续, 且偏导函数都不存在。 本题考点:多元函数的连续性、可导性、可微性。这三个概念要分清,与一元函 数不同。 (1)连续性判断:根据极限判断,使用路径趋近法。 设 P(x,y)沿着直线 y=kx 趋向点 (0, 0) , 则 lim f x, y
x 0 y kx 0
kx 2 k 1 k 2 x2 1 k 2
当路径不同(k 值不同)时,此极限不一定是 0, f x, y 在点 0, 0 处不连续 (2)用定义求偏导数: f x' 0, 0 lim 同理可得 f y' 0, 0 0
x, 0 f 0, 0 0 lim 0 x 0 x 0 x x f x, y 在点 0, 0 处偏导数存在 f
(3)用定义判断可微性: f f x x f y y o
' '
f f x, y f 0,0
x y 例: 设 z f xy, g , 其中 f 具有二阶连续偏导数, g 具有二阶连续导数, y x
2 z 求 。 xy
解:
z 1 y yf1' f 2' 2 g ' , x y x
2 z 1 y 1 x '' 1 ' y '' '' yf1' f 2' 2 g ' f1' xyf11 2 f 2' 3 f 22 2g 3g xy y y x y y x x
3
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2 z z z u z z v 2 z 2 z 2 z 2 x 2 u u v x v u v x u 2 uv v 2 2 z z z u z z v 2 z 2 z 2 z 2 2 (a 2) a 2 xy u u v y v u v y u uv v
。
本题考点:重积分中直角坐标系、极坐标系、柱坐标系、球坐标系的互换。重积 分重点有以下几个部分: (1)重积分化成累次积分计算,步骤是:①画出积分区域的图形;②选择合适 的积分次序,确定积分上下限;③逐个计算已定好限的积分。 (2)变换积分次序:根据已定好的积分上下限,画出相应的积分区域,然后根 据已画出的积分区域重新定限。 将二重积分化为二次积分时,如遇以下形式的积分
f x' 0,0 0, f y' 0,0 0
x y , ( x) 2 ( y ) 2
lim
0
f [ f x' 0,0 x f y' 0,0 y ] ( x) 2 ( y ) 2
2
x y ( x) ( y )
2 3 2
法三,将方程 z e z xy 两别同时求微分得:
d z e z d xy ,即dz e z dz ydx xdy dz
由全微分的公式得,
y x dx dy , z 1 e 1 ez
z y z x , ,以下同解法一。 z x 1 e y 1 e z
u x 2 y 2 z 2 z 2 z 2 z 0, 2 0 简化为 例: 设变换 可把方程 6 2 求常数 a。 uv x xy y v x ay
解:
z z u z v z z z z u z v z z , 2 a x u x v x u v y u y v y u v
评析:一般用解法二,避免解法一的公式的记忆。 例 2.设 y=y(x),z=z(x),是由方程 z xf x y 和F x, y, z 0 所确定,其中 f 和 F 分别具有一阶连续导数和一阶连续偏导数,且 F2' xf ' F3' 0 ,求
dz 。 dx
解: 两个关系式 z xf x y 和F x, y, z 0 中, 视 x 为自变量, y 与 z 为因变量, 将两式两边分别对 x 求导得:
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基础数学协会
①积分区域 D 的边界是极坐标给出的,或 D 是以 O 为中心的圆、圆环或扇形,或
x y 中心在坐标轴上经过 O 点的圆;②被积函数为 f x 2 y 2 、 f 、 f 或 x,y x y
的次数不高的多项式,二重积分的计算最适合选择极坐标系下进行。三重积分类 似,难点是积分上下限的确定。 例:计算 I zdxdydz , 是由曲面 z 4 3( x 2 y 2 ) 及 z x 2 y 2 所围成的
dz dy f x y xf ' x y 1 , dx dx
' ' ' ' dy dz f xf F2 xf F1 ' dz F F F3 0 ,解得 dx dx dx F2' xf ' F3'
' 1
' 2
(4).变量变换,变更方程的形式,使用链式法则
本题考点:求偏导数。隐函数和复合函数求偏导数都需要掌握到二阶。
隐函数的求导公式: F F F dy dy d2y 隐函数F ( x, y ) 0, x , 2 ( x )+ ( x ) dx Fy dx x Fy y Fy dx
Fy F z z 隐函数F ( x, y, z ) 0, x , x Fz y Fz
(3).由方程(组)确定的隐函数微分法 这类题目有以下几种形式:由具体方程(组)确定的隐函数微分法;由抽象 函数的方程(组)确定的隐函数微分法;由显函数与隐函数混合的微分法。形式 虽然不同,但方法是一样的。
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基础数学协会
例 1:设 z z x, y 是由 z e z xy 所确定的二元函数,求
y sin x dx 2 2 x2 x dx 、 sin x dx 、 cos x dx 、 e dx 、 e dx 、 x ln x 等,则一定要将其