数学分析(3)试卷1答案
数学分析3-期末考试真题
3 数学分析试卷
11sin sin 01(),
0 0x y xy y x f x xy ⎧+≠⎪=⎨⎪=⎩
当、已知当()()
000000lim (,),lim lim (,)lim lim (,),x y x x y y f x y f x y f x y →→→→→→判断及是否存在,并说明理由。
2222
2,()1z z z x y x y h z x y ∂++=∂∂、已知=()是由确定的。
试求的值。
222
22231 x y z a b c
++=、求椭球体上任一点的切平面于坐标轴所围四面体体积的最大值。
22
22223/222 0()4(,)(,) 0 0x y x y x y f x y f x y x y ⎧+≠⎪+=⎨⎪+=⎩
当、已知,判断的连续性及可微性。
当22265,0
x y z x y z ⎧++=⎨++=⎩、已知曲线方程为求在点(1,-2,1)处的切线方程和法平面方程。
23D 36,D x dxdy y xy
+⎰⎰、求二重积分已知为如图的区域。
7I ().1x y z dxdydz x y z Ω=++Ω++=⎰⎰⎰、计算三重积分其中为平面,
与三个坐标平面围城的空间区域。
2228I cos .1
xdydz ydzdx dxdy x y z ∑++∑++=⎰⎰、求曲面积分=其中为所谓区域的外侧。
L
9I sin . L Pdx x ydy =+⎰、求曲线积分已知如图所示。
S 22I (). S 2xy yz zx dS z x y ax ++=+=⎰⎰10、求曲面积分=已知为柱面所截的曲面。
数学分析试题及答案解析,(1)
数学分析试题及答案解析,(1)20xx ---20XX学年度第二学期《数学分析2》A试卷学院班级学号(后两位)姓名题号一二三四五六七八总分核分人得分一. 判断题(每小题3分,共21分)(正确者后面括号内打对勾,否则打叉) 1.若在连续,则在上的不定积分可表为(). 2.若为连续函数,则().3. 若绝对收敛,条件收敛,则必然条件收敛().4. 若收敛,则必有级数收敛()5. 若与均在区间I上内闭一致收敛,则也在区间I上内闭一致收敛().6. 若数项级数条件收敛,则一定可以经过适当的重排使其发散于正无穷大().7. 任何幂级数在其收敛区间上存在任意阶导数,并且逐项求导后得到的新幂级数收敛半径与收敛域与原幂级数相同(). 二. 单项选择题(每小题3分,共15分) 1.若在上可积,则下限函数在上() A.不连续 B. 连续 C.可微 D.不能确定 2. 若在上可积,而在上仅有有限个点处与不相等,则() A. 在上一定不可积;B. 在上一定可积,但是;C. 在上一定可积,并且;D. 在上的可积性不能确定. 3.级数 A.发散 B.绝对收敛C.条件收敛 D. 不确定 4.设为任一项级数,则下列说法正确的是() A.若,则级数一定收敛;B. 若,则级数一定收敛;C. 若,则级数一定收敛;D. 若,则级数一定发散;5.关于幂级数的说法正确的是() A. 在收敛区间上各点是绝对收敛的;B. 在收敛域上各点是绝对收敛的;C. 的和函数在收敛域上各点存在各阶导数;D. 在收敛域上是绝对并且一致收敛的;三.计算与求值(每小题5分,共10分) 1. 2.四. 判断敛散性(每小题5分,共15分) 1. 2.3. 五. 判别在数集D上的一致收敛性(每小题5分,共10分) 1. 2. 六.已知一圆柱体的的半径为R,经过圆柱下底圆直径线并保持与底圆面角向斜上方切割,求从圆柱体上切下的这块立体的体积。
(本题满10分)七. 将一等腰三角形铁板倒立竖直置于水中(即底边在上),且上底边距水表面距离为10米,已知三角形底边长为20米,高为10米,求该三角形铁板所受的静压力。
数学分析(3)试卷及答案(K12教育文档)
案(word版可编辑修改)的全部内容。
数学分析(3)期末试卷2005年1月13日班级_______ 学号_________ 姓名__________ 考试注意事项:2. 试卷含三大题,共100分。
3. 试卷空白页为草稿纸,请勿撕下!散卷作废!4. 遵守考试纪律。
一、填空题(每空3分,共24分)1、 设z x u ytan =,则全微分=u d __________________________。
2、 设32z xy u =,其中),(y x f z =是由xyz z y x 3333=++所确定的隐函数,则=x u _________________________。
3、 椭球面14222=-+z y x 在点)1,1,2(M 处的法线方程是__________________.4、 设,d ),()(sin 2y y x f x F xx⎰=),(y x f 有连续偏导数,则=')(x F __________________. 5、 设L 是从点(0,0)到点(1,1)的直线段,则第一型曲线积分⎰=Ls x yd _____________。
6、 在xy 面上,若圆{}122≤+=y x y x D |),(的密度函数为1),(=y x ρ,则该圆关于原点的转动惯量的二重积分表达式为_______________,其值为_____________.7、 设S 是球面1222=++z y x 的外侧,则第二型曲面积分=⎰⎰dxdy z S2_______。
二、计算题(每题8分,共56分)1、 讨论yx y x y x f 1sin 1sin )(),(-=在原点的累次极限、重极限及在R 2上的连续性。
2、 设),(2xy y x f u =具有连续的二阶偏导数,求二阶偏导数xx u 和xy u .3、 求22333),(y x x y x f --=在}16|),{(22≤+=y x y x D 上的最大值和最小值。
第三学期 数学分析(3)试卷
一、填空题(每空3分,共24分)1、 设z x u ytan =,则全微分=u d __________________________。
2、 设32z xy u =,其中),(y x f z =是由xyz z y x 3333=++所确定的隐函数,则=x u _________________________。
3、 椭球面14222=-+z y x 在点)1,1,2(M 处的法线方程是__________________。
4、 设,d ),()(sin 2y y x f x F xx⎰=),(y x f 有连续偏导数,则=')(x F __________________。
5、 设L 是从点(0,0)到点(1,1)的直线段,则第一型曲线积分⎰=Ls x yd _____________。
6、 在xy 面上,若圆{}122≤+=y x y x D |),(的密度函数为1),(=y x ρ,则该圆关于原点的转动惯量的二重积分表达式为_______________,其值为_____________。
7、 设S 是球面1222=++z y x 的外侧,则第二型曲面积分=⎰⎰dxdy z S2_______。
二、计算题(每题8分,共56分) 1、 讨论yx y x y x f 1sin 1sin )(),(-=在原点的累次极限、重极限及在R 2上的连续性。
2、 设),(2xy y x f u =具有连续的二阶偏导数,求二阶偏导数xx u 和xy u 。
3、 求22333),(y x x y x f --=在}16|),{(22≤+=y x y x D 上的最大值和最小值。
4、 求x x x e x xd sin e2⎰∞+---。
提示:C bx b bx a ba e x bx e ax ax+-+=⎰)cos sin (d sin 22。
5、 利用坐标变换求⎰⎰+-Dy x yx yx d d sec2,其中D 由1=+y x ,0=x 及0=y 围成。
武汉大学2011年数学分析试题解答
武汉⼤学2011年数学分析试题解答武汉⼤学2011年数学分析试题解答1:计算题(1)解:原极限\text{=}\underset{n\to \infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{\sqrt[n]{n}}{n}\cdot {{n}^{1-\alpha }}={{e}^{-1}}\underset{n\to \infty }{\mathop{\lim }}\,{{n}^{1-\alpha }}=\left\{\begin{array} +\infty, & \hbox{$0<\alpha<1$;} \\ e^{-1}, & \hbox{$\alpha=1$;} \\ 0, & \hbox{$\alpha>1$.} \end{array} \right.(解释⼀下:\underset{n\to \infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{\sqrt[n]{n}}{n}={{e}^{\underset{n\to \infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{1}{n}\sum\limits_{i=1}^{n}{In\frac{i}{n}}}}={{e}^{\int\limits_{0}^{1}{Inxdx}}}={{e}^{-1}}(来源于数学分析上册第⼆章课后习题)(2)解:考虑等价⽆穷⼩:\underset{x\to 0}{\mathop{\lim }}\,\frac{1-\cos x}{\frac{1}{2}{{x}^{2}}}=1,则1-\cos \sqrt{\tan x-\sin x}=2{{\sin }^{2}}\frac{\sqrt{\tan x-\sin x}}{2}\sim \frac{1}{2}(\tan x-\sin x)=\frac{\sin x}{2\cos x}(1-\cos x)\sim \frac{1}{4} {{x}^{3}}另⼀⽅⾯:\sqrt[3]{1+{{x}^{3}}}-\sqrt[3]{1-{{x}^{3}}}=\frac{2{{x}^{3}}}{{{(\sqrt[3]{1+{{x}^{3}}})}^{2}}+\sqrt[3]{(1+{{x}^{3}})(1-{{x}^{3}})}+{{(\sqrt[3]{1-{{x}^{3}}})}^{2}}}\sim \frac{2{{x}^{3}}}{3}从⽽原式 =\frac{3}{8}(3)法⼀:解:原式=\int{\frac{1+\cos x}{\sqrt{1+\cos x}}dx=}\int{\frac{2{{\cos }^{2}}\frac{x}{2}}{\sqrt{1+\cos x}}dx=}\int{\frac{2{{\cos }^{2}}\frac{x}{2}(1-{{\sin }^{2}}\frac{x}{2})}{{{\cos }^{2}}\frac{x}{2}\sqrt{1+\cos x}}dx}=\int{\frac{1+\cos x-\sin x\sin \frac{x}{2}\cos \frac{x}{2}}{{{\cos }^{2}}\frac{x}{2}\sqrt{1+\cos x}}dx=}\int{\sqrt{1+\cos x}{{\sec }^{2}}\frac{x} {2}+\frac{-\sin x}{\sqrt{1+\cos x}}\tan \frac{x}{2}dx}=2\int{d(\sqrt{1+\cos x}\tan \frac{x}{2})=2}\sqrt{1+\cos x}\tan \frac{x}{2}+C法⼆:由于\int{\sqrt{\text{1+}\cos x}dx}=\sqrt{2}\int{\left| \cos \frac{x}{2} \right|}dx考虑到\int{\left| x \right|}dx=\frac{{{x}^{2}}}{2}sgn x+C于是\int{\sqrt{\text{1+}\cos x}dx}=2\sqrt{2}\sin \frac{x}{2}sgn (\cos \frac{x}{2})+C(C为常数)法三:由于\int{\sqrt{\text{1+}\cos x}dx}=\sqrt{2}\int{\left| \cos \frac{x}{2} \right|}dx\overset{t=\frac{x}{2}}{\mathop{=}}\,2\sqrt{2}\int{\left| \cos t \right|}dt⽽\int {\left| {\cos t} \right|} dt=\left\{\begin{array}{ll} \sin t + {c_k}, & \hbox{$- \frac{\pi }{2} + 2k\pi \le t \le \frac{\pi }{2} + 2k\pi$;} \\ - \sin t + {d_k}, & \hbox{$\frac{\pi }{2} + 2k\pi \le t \le \frac{{3\pi }}{2} + 2k\pi$.} \end{array} \right.+C为连续函数,其中C为常数于是\left\{\begin{array}{ll} {c_k} + 1 = - 1 + {d_k} \\ {c_{k + 1}} - 1 = 1 + {d_k} \end{array} \right.,令{{c}_{0}}=0则{{c}_{k}}=4k,{{d}_{k}}=4k+2于是\int {\left| {\cos t} \right|} dt=\left\{\begin{array}{ll} \sin t + 4k, & \hbox{$ - \frac{\pi }{2} + 2k\pi \le t \le \frac{\pi }{2} + 2k\pi$;} \\ - \sin t + 4k + 2, & \hbox{$\frac{\pi }{2} + 2k\pi \le t \le \frac{{3\pi }}{2} + 2k\pi$.} \end{array} \right.+C即\int {\sqrt {{\rm{1 + }}\cos x} dx}=\left\{\begin{array}{ll} 2\sqrt 2 (\sin \frac{x}{2} + 4k), & \hbox{$ - \pi + 4k\pi \le x \le \pi + 4k\pi$;} \\ 2\sqrt 2 ( - \sin \frac{x}{2} + 4k + 2), & \hbox{$\pi + 4k\pi \le x \le 3\pi + 4k\pi$.} \end{array} \right.+C,其中C为常数(4)解:F(x,y)=x\int_{\frac{y}{x}}^{xy}{zf(z)dz-y\int_{\frac{y}{x}}^{xy}{f(z)dz}}则F_{x}^{'}=\int_{\frac{y}{x}}^{xy}{zf(z)dz+x[xyf(xy)\cdot y-\frac{y}{x}f(\frac{y}{x})\cdot \frac{-y}{{{x}^{2}}}]-y[f(xy)\cdot y-f(\frac{y}{x})\cdot \frac{-y} {{{x}^{2}}}]}=\int_{\frac{y}{x}}^{xy}{zf(z)dz+({{x}^{2}}-1){{y}^{2}}f(xy)}F_{xx}^{''}=xyf(xy)\cdot y-\frac{y}{x}f(\frac{y}{x})\cdot \frac{-y}{{{x}^{2}}}+2x{{y}^{2}}f(xy)+({{x}^{2}}-1){{y}^{2}}f'(xy)\cdot y=3x{{y}^{2}}f(xy)+\frac{{{y}^{2}}}{{{x}^{3}}}f(\frac{y}{x})+({{x}^{2}}-1){{y}^{3}}f'(xy)(5)解:原式=\int\limits_{0}^{1}{dy\int\limits_{-1}^{{{y}^{2}}}{({{y}^{2}}-x)dx+}}\int\limits_{0}^{1}{dy\int\limits_{{{y}^{2}}}^{1}{(-{{y}^{2}}+x)dx}}=\frac{6}{5}2:说明,原版的试卷中的题⽬可能有点问题,原版试题如下:已知f(x),g(x)在[a,b]上连续,在(a,b)上可微,且g'(x)在(a,b)上⽆零点,证明:\exists \xi \in (a,b),st\frac{f'(\xi )}{g'(\xi )}=\frac{f(b)-g(\xi )}{g(\xi )-g(a)}如果有思路的话,欢迎补充!证明:作辅助函数F\left( x \right)=f\left( x \right)g\left( x \right)-g\left( b \right)f\left( x \right)-f\left( a \right)g\left( x \right)虽然F\left( x \right) 在[a,b]上连续,在(a,b)上可微, F\left( a \right)=F\left( b \right)=-f\left( a \right)g\left( b \right)由罗尔中值定理,存在\xi \in \left( a,b \right)使得{F}'\left( \xi \right)=0即{f}'\left( \xi \right)g\left( \xi \right)+f\left( \xi \right){g}'\left( \xi \right)-g\left( b \right){f}'\left( \xi \right)-f\left( a \right){g}'\left( \xi \right)=0整理\left[ f\left( a \right)-f\left( \xi \right) \right]{g}'\left( \xi \right)-{f}'\left( \xi \right)\left[ g\left( \xi \right)-g\left( b \right) \right]=0即\frac{f\left( a \right)-f\left( \xi \right)}{g\left( \xi \right)-g\left( b \right)}=\frac{{f}'\left( \xi \right)}{{g}'\left( \xi \right)} ,证得3:(⽅法⼀)证明:\left| \frac{{{a}_{1}}{{b}_{n}}+{{a}_{2}}{{b}_{n-1}}+\cdots +{{a}_{n}}{{b}_{1}}}{{{a}_{1}}+{{a}_{2}}+\cdots +{{a}_{n}}}-b \right|=\left|\frac{{{a}_{1}}({{b}_{n}}-b)+{{a}_{2}}({{b}_{n-1}}-b)+\cdots +{{a}_{n}}({{b}_{1}}-b)}{{{a}_{1}}+{{a}_{2}}+\cdots +{{a}_{n}}} \right| \le \frac{{{a}_{1}}\left| {{b}_{n}}-b \right|+\cdots +{{a}_{n-N}}\left| {{b}_{N+1}}-b \right|}{{{a}_{1}}+\cdots +{{a}_{n}}}+\frac{{{a}_{n-N+1}}\left| {{b}_{N}}-b \right|+\cdots +{{a}_{n}}\left| {{b}_{1}}-b \right|}{{{a}_{1}}+\cdots +{{a}_{n}}}\le \underset{N+1\le k\le n}{\mathop \max }\,\left| {{b}_{k}}-b \right|+\underset{N+1\le k\le n}{\mathop \max }\,\left| {{b}_{k}}-b \right|\cdot \frac{N}{n-N+1}=I_{1}^{n}+I_{2}^{n}从⽽对\forall \varepsilon >0,先取定N使得I_{1}^{n}<\frac{\varepsilon }{2},后让n充分⼤即有I_{2}^{n}<\frac{\varepsilon }{2},于是有结论成⽴。
《数学分析三》大学考试试题B卷及参考答案
2021-2022年度大学期末考试试卷 《数学分析三》大学考试试题B 卷及参考答案一、单项选择题(从给出的四个答案中,选出一个最恰当的答案填入括号内,每小题2分,共20分)1、 函数)(x f 在[a,b ]上可积的必要条件是( ) A 连续 B 有界 C 无间断点 D 有原函数2、函数)(x f 是奇函数,且在[-a,a ]上可积,则( ) A ⎰⎰=-a aa dx x f dx x f 0)(2)( B 0)(=⎰-aa dx x fC⎰⎰-=-aaadx x f dx x f 0)(2)( D )(2)(a f dx x f aa=⎰-3、 下列广义积分中,收敛的积分是( ) A⎰11dx xB⎰∞+11dx xC⎰+∞sin xdx D⎰-1131dx x4、级数∑∞=1n na收敛是∑∞=1n na部分和有界且0lim =∞→n n a 的( )A 充分条件B 必要条件C 充分必要条件D 无关条件 5、下列说法正确的是( ) A∑∞=1n na和∑∞=1n nb收敛,∑∞=1n nn ba 也收敛 B∑∞=1n na和∑∞=1n nb发散,∑∞=+1)(n n nb a发散C∑∞=1n na收敛和∑∞=1n nb发散,∑∞=+1)(n n nb a发散 D ∑∞=1n n a 收敛和∑∞=1n n b 发散,∑∞=1n nn ba 发散6、)(1x an n∑∞=在[a ,b ]收敛于a (x ),且a n (x )可导,则( )A)()('1'x a x an n=∑∞= B a (x )可导C⎰∑⎰=∞=ban ban dx x a dx x a )()(1D∑∞=1)(n nx a一致收敛,则a (x )必连续7、下列命题正确的是( ) A)(1x an n∑∞=在[a ,b ]绝对收敛必一致收敛B)(1x an n∑∞=在[a ,b ] 一致收敛必绝对收敛C 若0|)(|lim =∞→x a n n ,则)(1x an n∑∞=在[a ,b ]必绝对收敛D)(1x an n∑∞=在[a ,b ] 条件收敛必收敛8、∑∞=++-012121)1(n n nx n 的和函数为 A xe B x sin C )1ln(x + D x cos9、函数)ln(y x z +=的定义域是( ) A {}0,0|),(>>y x y x B {}x y y x ->|),( C {}0|),(>+y x y x D {}0|),(≠+y x y x 10、函数f (x,y )在(x 0,,y 0)偏可导与可微的关系( ) A 可导必可微 B 可导必不可微 C 可微必可导 D 可微不一定可导二、计算题:(每小题6分,共30分) 1、⎰=914)(dx x f ,求⎰+22)12(dx x xf2、计算⎰∞++02221dx xx 3、计算∑∞=11n nx n 的和函数并求∑∞=-1)1(n n n4、设023=+-y xz z ,求)1,1,1(xz ∂∂5、求2220lim yx yx y x +→→ 三、讨论与验证题:(每小题10分,共20分)1、 讨论⎪⎩⎪⎨⎧=≠+-=)0,0(),(0)0,0(),(),(2222y x y x y x y x xyy x f 在(0,0)点的二阶混合偏导数2、 讨论∑∞=+-221sin 2)1(n n n n nx的敛散性 四、证明题:(每小题10分,共30分)1、设)(1x f 在[a ,b ]上Riemann 可积,),2,1()()(1 ==⎰+n dx x f x f ban n ,证明函数列)}({x f n 在[a ,b ]上一致收敛于02、设yx e z =,证明它满足方程0=∂∂+∂∂yz y x z x 3、 设)(x f 在[a ,b ]连续,证明⎰⎰=πππ)(sin 2)(sin dx x f dx x xf ,并求⎰+π2cos 1sin dx xxx参考答案一、1、B 2、B3、A4、C5、C6、D7、D8、C9、C10、C 二、1、⎰⎰++=+202222)12()12(21)12(x d x f dx x xf (3分)令122+=x u ,⎰⎰==+91222)(21)12(du u f dx x xf (3分)2、⎰∞++02221dxx x =4)1arctan(lim )1()1(11lim 002π=+=+++∞→∞→⎰A A A A x x d x (6分) 3、解:令)(x f =∑∞=11n n x n ,由于级数的收敛域)1,1[-(2分),)('x f =x x n n -=∑∞=-1111,)(x f =)1ln(110x dt t x-=-⎰(2分),令1-=x ,得2ln )1(1=-∑∞=n n n 4、解:两边对x 求导02232=--x x xz z z z (3分)x z z z x 2322-=(2分)2)1,1,1(=∂∂x z(1分)5、解:x yx yx ≤+≤||0222(5分)0lim 22200=+→→y x y x y x (1分)由于x =-2,x =2时,级数均不收敛,所以收敛域为(-2,2)(3分)三、1、解、⎪⎩⎪⎨⎧=+≠++-+=000)(4),(22222222224y x y x y x y y x x yy x f x (2分)⎪⎩⎪⎨⎧=+≠++--=000)(4),(22222222224y x y x y x y y x x xy x f y (4分)1)0,0(),0(lim )0,0(02-=∆-∆=∂∂∂→∆y f y f x y zx x y1)0,0()0,(lim )0,0(02=∆-∆=∂∂∂→∆xf x f y x zy y x (6分)2、解:由于x nx n n n n n 221sin 2|sin 2)1(|lim =-+∞→(3分),即1sin 22<x 级数绝对收敛1sin 22=x 条件收敛,1sin 22>x 级数发散(7分)所以原级数发散(2分)四、证明题(每小题10分,共20分)1、证明:因为)(1x f 在[a ,b ]上可积,故在[a ,b ]上有界,即0>∃M ,使得]),[()(1b a x M x f ∈∀≤,(3分)从而)(|)(|)(12a x M dt t f x f xa-≤≤⎰一般来说,若对n 有)!1()()(1--≤-n a x M x f n n (5分)则)()!1()()(1∞→--≤-n n a b M x f n n ,所以)}({x f n 在[a ,b ]上一致收敛于0(2分)⎰⎰⎰=+++=+aa Ta Tdt t f T t d T t f t T x dx x f 0)()()()((2)(4分)将式(2)代入(1)得证(2分)2、 y e x z y x 1=∂∂,2y x e y zy x -=∂∂,(7分)则012=-=∂∂+∂∂yx ye y xe y z y x z x y xy x (3分) 3、 证明:令t x -=π⎰⎰⎰⎰-=---=πππππππ0)(sin )(sin ))(sin()()(sin dt t tf dt t f dt t f t dx x xf 得证(7分)8cos 1sin 2cos 1sin 20202ππππ=+=+⎰⎰dx xx dx x x x (3分)。
北京理工大学数学专业数学分析Ⅲ试题(MTH17042-MTH17169)
2014.11.32013级数学专业数学分析山阶段测验(一)试题1.设u =u x,y,z ,v=v x,y,z 是「中的调和函数,S 是「中任意的分函数u 和v 沿S 外法线方向的方向导数。
2.叙述正项级数敛散性的比较判别法和 D 比值判别法,并利用前者证明后者。
j =n2 nn ±24.设U n 0, n=1,2,川。
又设广义极限lim ln u ln n = L 存在。
求证: f In In n 当L —1 (含L =-刁时,级数\n 收敛;n=1当L -1 (含L 「时,级数J Un 发散。
nm・35.研究级数v 如亠的敛散性,包括绝对收敛性和条件收敛性,n=2nln n其中〉是实参数。
cQoQ6.设匸a n R n 收敛,其中R>0,求证:对一切x -R,R ,匸na n x n 绝 n 』 n T课程编号:17042北京理工大学 2014-2015学年第一学期片光滑闭曲面。
求证:r u %sv 岀ds ,其中出和3分别表示3.判断下列级数的敛散性: (1) 二; .: n 3; n - . n 3nn T___ _ 1(3) '. n 1 -讦n In 11 ——n=2I n 丿(2)odznVQO(4) '珀n1 n _1■. n 3 -2n 22 2sin n —sin n 1(5)对收敛。
8.设lim a^A 存在,又设' b 绝对收敛。
F n 二课程编号:17042 北京理工大学 2014-2015学年第一学期2014.112013级数学专业数学分析山期中试卷、(15分)(1)设数项级数'「a n 与b n 均绝对收敛,问:Jajb nn 二 n T n T是否一定收敛?为什么?如果、'a n b n 是否一定收敛?为什么?n ±「n 收敛,"b n 绝对收敛,那么n Tn T(2)设lim. a n =0 , V a n1-a n 绝对收敛,又设b n 的n 次部分和序 n^^n=in T列有界,求证:"曲收敛。
北京大学《数学分析(Ⅲ)》2020-2021学年第一学期期末试卷 (2)
北京大学《数学分析(Ⅲ)》2020-2021学年第一学期期末试卷《数学分析(Ⅲ)》院/系——年纪——专业——姓名——学号——一、选择题(每题2分,共20分)1. 设函数f(x)在区间[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f'(x) > 0,则下列结论正确的是( )A. f(x)在[a,b]上单调递增B. f(x)在(a,b)上单调递增C. f(x)在[a,b]上单调递减D. f(x)在(a,b)上单调递减2. 设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a) = f(b) = 0,则在(a,b)内至少存在一点ξ,使得( )A. f'(ξ) = 0B. f'(ξ) > 0C. f'(ξ) < 0D. 以上都不一定3. 关于函数极限的ε-δ定义,以下说法正确的是( )A. 对任意ε>0,总存在δ>0,使得当|x-x0|<δ时,有|f(x)-A|<εB. 对任意δ>0,总存在ε>0,使得当|x-x0|<δ时,有|f(x)-A|<εC. 对任意ε,δ>0,当|x-x0|<δ时,有|f(x)-A|<εD. 以上都不对4. 设z = f(x,y)在点(x0, y0)处可微,则( )A. dz在(x0, y0)处连续B. dz在(x0, y0)处有界C. dz在(x0, y0)处可导D. dz在(x0, y0)处存在偏导数5. 设u = u(x,y,z)有连续的二阶偏导数,则( )A. u关于x的二阶偏导数与关于y的二阶偏导数一定相等B. u关于x的二阶偏导数与关于y的二阶偏导数一定不相等C. u关于x,y的二阶混合偏导数与关于y,x的二阶混合偏导数一定相等D. 以上都不一定6. 设函数$f(x)$在$[a, b]$上连续,在$(a, b)$内可导,若$f'(x) > 0$对所有$x \in (a, b)$成立,则$f(x)$在$[a, b]$上( )A. 单调递增B. 单调递减C. 可能递增也可能递减D. 为常数7. 设$f(x)$在$x = x_0$处可导,且$f'(x_0) > 0$,则对于充分小的$\Delta x > 0$,有( )A. $f(x_0 + \Delta x) < f(x_0)$B. $f(x_0 + \Delta x) > f(x_0)$C. $f(x_0 + \Delta x) = f(x_0)$D. 无法确定8. 若$\lim_{{x \to \infty}} f(x) = L$,则下列说法正确的是( )A. $f(x)$在$x \to \infty$时单调B. $\lim_{{x \to -\infty}} f(x) = L$C. $f(x)$在$x \to \infty$时一定有界D. $\lim_{{x \to x_0}} f(x)$不一定存在9. 设函数$z = f(x, y)$在点$(x_0, y_0)$处可微,则$f$在$(x_0, y_0)$处的全微分$dz$可以表示为( )A. $dz = f_x(x_0, y_0) dx + f_y(x_0, y_0) dy$B. $dz = f_x(x_0, y_0) + f_y(x_0, y_0)$C. $dz = f_x(x_0, y_0) dy + f_y(x_0, y_0) dx$D. $dz = \frac{\partial f}{\partial x}(x_0, y_0) + \frac{\partial f}{\partial y}(x_0, y_0)$10.设$f(x)$在$[a,b]$上连续,在$(a,b)$内可导,且对任意$x \in (a,b)$,有$f(x) \geq 0$和$f'(x) \leq 0$,则:A. $f(x)$在$[a,b]$上单调递增B. $f(x)$在$[a,b]$上单调递减C. $f(x)$在$[a,b]$上恒为常数D. $f(x)$在$[a,b]$上无单调性二、填空题(每题3分,共15分)1. 设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f'(x) < 0,则f(x)在[a,b]上的最小值为_______。
工科数学分析试卷1(含答案)
哈尔滨工业大学(威海)秋季学期工科数学分析 (答案) 试题卷(A 班)考试形式(开、闭卷):闭 答题时间:150 (分钟) 本卷面成绩占课程成绩 80 %一、填空题(每题4分,共40分)1.集合},10:{R ∈≤≤=x x x X 是否为可数集合?答: 不是2.=+++++∞→)1ln(31)11(lim 2n n nn n n 0 3.11+-=x ey 有第 二 类间断点,是=x -14.设)1ln(2++=x x y ,则=dy dx x 212)1(-+5.若0)(,0)()(000≠'''=''='x f x f x f ,则0x 是否是函数)(x f 的极值点? 答: 不是6.曲线423-=x x y 的斜渐近线为:x y =7.⎰=xdx x cos sin 6C x +7sin 718.利用逻辑符号叙述定积分⎰=badx x f J )(的定义::0)(,0>∃>∀εδεεξσξεδ<-→∀<∀J f T l T T ),(),()(:遵 守 考 试 纪 律注 意 行 为 规 范教研室主任签字:姓名: 班级: 学号:9.⎰+∞-=022dx xex 110.⎰-=-++222)33ln 1(sin ππdx xxx 2π二、试解答下列各题:(每题5分,共20分)1.设⎩⎨⎧=-=2)1ln(ty t x ,求22dx y d 解:t t x y dx dy t t222-=''= (2分))1)(12(2122--='⋅'⎪⎭⎫ ⎝⎛=t t x dx dy dx y d t t(2分) (1分)2.设⎪⎩⎪⎨⎧=≠=⎰0,00,)(1)(02x x dt t tf x x F x,其中)(x f 在)0(δU 上连续且0)0(=f ,存在)0(f ',求)0(F '。
中国科学技术大学考试试卷集(五)
设是区间[0,1]上的黎曼可积函数,且在 = 0连续。定义函数列 如下:
() = ∫ ( ) , ∈ [0,1], = 1,2, ⋯.
0
(1)求函数列{ }的极限(不需要证明)
;
(2)证明函数列{ }一致收敛.
5.(15 分)
设{ }是一个有界数列,是它的极限点集。若 lim (+1 − ) = 0,证明是一个闭区
(3’)
(3) 求 H 的每个不可约复特征标 χ 的诱导复特征标 χG ;
(7’)
(4) 在 (2) 的基础上利用行列正交关系求 G 的复特征标表.
(7’)
4. 设 A 是有限维 F -代数。
(1) 证明下述命题等价:
(14’)
(a) A 是半单代数 (即左正则 A-模 A A 是半单模);
(b) 任一左 A-模是半单模;
四(9 分)设 = [0,1] × [0,1], 上连续函数列{ }关于单调递减趋于 0,,求证
lim ∫
→∞
= 0.
五(15 分)令() = 0 + , 0 , ∈ ℝ3为固定向量,|| = 1。令
(, ) = | − ()| − , ≥ 0
1. 设 (V, ρ) 为群 G 的 F -表示。令 V ∗ := HomF (V, F ) 为 V 的对偶空间。考虑
映射 ρ∗ : G → GL(V ∗ ), 其中 ρ∗ (g)(f )(v) := f (g −1 v), ∀g ∈ G, f ∈ V ∗ , v ∈ V . 证
明:
(1) (V ∗ , ρ∗ ) 为 G 的 F -表示,称为 (V, ρ) 的对偶表示; (4’)
R1
数学分析三试卷及答案
《数学分析》(三)――参考答案及评分标准一。
计算题(共8题,每题9分,共72分)。
1.求函数11(,)f x y y x =在点(0,0)处的二次极限与二重极限。
解:11(,)f x y y x =+=,因此二重极限为。
……(4分)因为011x y x →+与011y y x→+均不存在,故二次极限均不存在。
……(9分)2. 设(),()y y x z z x =⎧⎨=⎩ 是由方程组(),(,,)0z xf x y F x y z =+⎧⎨=⎩所确定的隐函数,其中和分别具有连续的导数和偏导数,求dzdx.解: 对两方程分别关于求偏导:, ……(4分)。
解此方程组并整理得()()()()y y x y z F f x y xf x y F F dz dx F xf x y F '⋅+++-='++。
……(9分)3. 取,μν为新自变量及(,)w w v μ=为新函数,变换方程222z z zz x x y x ∂∂∂++=∂∂∂∂。
设,,22y x y x y w ze μν+-=== (假设出现的导数皆连续)。
解:看成是,x y 的复合函数如下:,(,),,22y w x y x yz w w e μνμν+-====。
……(4分) 代人原方程,并将,,x y z 变换为,,w μν.整理得:2222w ww μμν∂∂+=∂∂∂. ……(9分)4. 要做一个容积为31m 的有盖圆桶,什么样的尺寸才能使用料最省? 解: 设圆桶底面半径为,高为,则原问题即为:求目标函数在约束条件下的最小值,其中目标函数: 222S rh r ππ=+表,()()(1)0x yz dzdy f x y xf x y dx dx dy dz F F F dx dx ⎧'=++++⎪⎪⎨⎪++=⎪⎩约束条件: 21r h π=。
……(3分)构造La gra nge 函数:22(,,)22(1)F r h rh r r h λππλπ=++-。
数学分析(3)期中试卷
x 1
.
6
(1)设 M ( x0 , y0 ) 为区域 D 上的一点,问 h( x, y ) 在该点沿平面上什么方向的方向导数最大?若记此方向导数的 最大值为 g ( x0 , y0 ) ,试写出 g ( x0 , y0 ) 表达式. (2)现欲利用此小山开展攀岩活动, 为此需要在山脚寻找一上山坡度最大的点作为攀登的起点.也就是说, 要在 D 的边界线 x y xy 75 上找出使(1)中的 g ( x, y ) 达到最大值的点.试确定攀登起点的位置.
2 z xy
2
五、 (8 分)设 w f ( x, y , z ) , f ( x, y , z ) 具有二阶连续偏导数, z z ( x , y ) 由方程 z 5 xy 5 z 1 所确定。求
5
w 2 w , 2 x x
六、( 8 分 ) 设 N 是 曲 面 z x
2 2
4
九、 (8 分)设椭圆 x 3 y 12 的内接等腰三角形之底边平行于椭圆长轴,应用多元微分方法求其最大面积。
2
2
十、 (8 分)已知 x, y , z 为实数且 e y | z | 3 ,应用多元微分方法证明下列不等式
x
2
ex y 2 | z | 1
5
十一、 (8 分)应用含参积分理论计算积分
z 二、(10 分)已知函数 f ( x, y , z ) ( ) ,求 grad f (1,1,1) 与 d f (1,1,1)
x y
1
1
三、 (8 分)已知
x y ( ) ,其中 为可微函数,试计算 z z
x
z z y x y
四、 (8 分)设 z f (2 x y , y sin x ) ,其中 f (u , v ) 具有连续的二阶偏导数,求
数学分析 测试试卷及答案
综合测试试卷一一、 计算题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)1、xx x tan 01lim ⎪⎭⎫⎝⎛+→; 2、()x x x 2cot lim 0→ ;3、设a 为非零常数,则xx a x a x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∞→lim ;4、⎪⎭⎫ ⎝⎛--+∞→n n n n n 3lim ; 5、xx x ex e111lim +-+→;6、⎪⎪⎭⎫⎝⎛++∞→x x x x 2sin 3553lim 2; 7、⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++++∞→n n n n n n n n n 2222211lim ;8、()x x x sin 2031lim +→;9、⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→x x x x 11ln sin 31ln sin lim ; 10、()()x x x x x x +++→1ln cos 11cossin 3lim20 ; 11、20211limx x x x --++→; 12、⎪⎭⎫ ⎝⎛-→x x x x tan 11lim 20; 13、()3021ln arctan limx xx x +-→ ;14、若0>a ,0>b 为常数,则xxx x ba 302lim ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+→;15、⎪⎪⎭⎫⎝⎛++++++∞→n n n n n n πππcos 12cos 1cos 11lim。
. 二、单项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)16、xx x x sin sinlim10→的值为( ) A. 1; B. ∞; C.不存在; D. 0.17、=+--+→232231x x x x x lim ( )A. 3;B. 4-;C. 1;D. 1-.18、 =⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞→xx x 211lim ( )A.e 2;B. 2-e; C. 2e ; D.e2. 19、若22222=--++→x x bax x x lim ,则必有( ) A. 82==b a ,; B. 52==b a ,;C. 80-==b a ,; D. 82-==b a ,. 20、当+→0x 时,以下四式中为无穷小量的是( )A. x x 1sin ;B. x e 1; C. x ln ; D. x xsin 1.21、当+→0x 时,以下四式中为无穷大量的是( ) A. 12--x; B.xx sec sin +1; C. xe -; D. x e 1. 22、=→xx x x cos sinlim10( ) A.不存在; B. 0; C. 1; D. ∞.23、()=-→xx x cos tan lim 02π( )A.0;B. 1;C. ∞;D. 不存在. 24、=⎪⎭⎫⎝⎛--→1110x x e x lim ( )A.0;B. 21;C. ∞;D.21-. 25、()=+→xx x ex 10lim ( )A.e ;B. 1;C. 2e ; D. 2.三、计算题(本大题共3小题,每小题17分,共51分)26、623lim 2232--++-→x x xx x x ; 27、()11lim 22--+∞→x x x . 28、38231lim x x x +---→. 29、⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--∞→1212lim 223x x x x x . 30、n n n n n !2lim ∞→. 31、()()()503020152332lim++-∞→x x x x . 32、设)(a f '存在,且0>)(a f ,求xx a f x a f ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→)(lim 1.33、xx x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→1lim . 34、11lim 31--→x x x . 35、xx x cos lim 00+→. 36、xx x x 10arcsin lim ⎪⎭⎫⎝⎛→. 37、()x x x x cos 1sin 1ln lim 0-+→. 38、201sin lim x x →. 39、21cos lim x x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛∞→. 40、121lim +∞→+++p p p p n n n ,0>p .41、()1ln lim0-+→xx e x.42、dx xx an nn ⎰+∞→1sin lim.(提示:先用积分中值定理:()()a b f dx x f ba-=⎰ξ)(,[]b a ,∈ξ)综合测试试卷一参考答案一、计算题(本大题共15小题,每小题2分,共30分) 1、1; 2、21; 3、a e 2;4、2;5、1-;6、56;7、21;8、6e ;9、2;10、23;11、41-;12、31; 13、61-; 14、()23ab ; 15、22π。
大一工科数学分析试卷及答案
大一工科数学分析试卷及答案大一工科数学分析试卷考试形式闭卷答题时间:120 (分钟)本卷面成绩占课程成绩80 %一、填空题(每题3分,共30分)1.=+∞→nnnx n 42lim 22.=+-∞→xx x 1)21(lim3.设?>+≤=00)(22x x x x x x f ,则=-)(x f4.摆线??-=-=ty t t x cos 1sin 在2π=t 处的法线方称为5.函数x x f arctan )(=按马克老林公式展开到)(12+n x ο的表达式为: 6.若??x t dt t f dt e 11)(32,则=)(x f7.若?++=c x dx x f 2cos sin )((其中c 时任意常数),则 =)(x f8.?-=-+112)1cos (dx x x x9.设)100()2)(1()(---=x x x x f ,则=')1(f姓名: 班级:学号:遵守考试纪律注意行为规范10.若-ba xb dxα)(收敛(其中0>α),则α的取值范围是二、试解答下列各题:(每题5分,共50分)1.求极限)2122321(lim 2nn n -+++∞2.已知0)11(lim 2=--++∞→b ax x x x ,求b a ,。
遵守考试纪律注意行为规范3.设1lim )()1()1(2+++=--∞→x n x m n e bax e x x f ,求b a ,使)(x f 可导。
4.求由等式0333=-+xy y x 确定的)(x f y =在0>x 范围内的极限点。
5.设ttte y e x ==-,,求22,dx y d dx dy 。
6.求曲线)1ln()(2++=x x x f 在1=x 时的曲率。
7.计算不定积分?-dx e x11。
8.计算定积分?20xdx x 。
9.设?<+≥+=011011)(x e x xx f x,求-2)1(dx x f 。
河南中考数学分析
河南中考数学分析河南中考数学一直是考生和家长们的焦点,因为它不仅是对学生数学能力的考核,也是衡量教育质量的重要指标。
本文将对河南中考数学进行深入分析,旨在帮助考生更好地了解中考数学的命题趋势和应试策略。
一、命题趋势近年来,河南中考数学的命题趋势呈现出以下特点:1、注重基础知识的考核:中考数学试题中,基础知识的考核占据了很大的比例。
命题者会围绕初中数学的核心知识点进行命题,考查学生对基础概念的理解和运用能力。
2、强调数学思维:随着教育改革的深入,河南中考数学越来越注重对学生数学思维的考查。
试题中会设置一些开放性、探究性的题目,要求学生具备分析问题、解决问题的能力。
3、与生活实际相结合:中考数学试题越来越注重与生活实际的,通过实际问题来考查学生的数学知识应用能力。
二、应试策略针对以上命题趋势,考生可以采取以下应试策略:1、夯实基础知识:考生在备考过程中,要加强对基础知识的掌握和理解。
特别是对于一些易错、易混淆的概念,更要反复巩固,确保在考试中能够准确运用。
2、培养数学思维:考生要多做习题,通过解题实践来培养自己的数学思维。
在解题过程中,要注意分析问题的方法和步骤,总结解题规律,提高自己的解题速度。
3、生活实际:考生要生活中的数学问题,学会运用所学的数学知识来解决实际问题。
这不仅有助于提高应试能力,还能够培养自己的数学兴趣。
4、合理规划时间:在考试过程中,考生要合理规划时间,根据题目的难易程度和自己的掌握情况来分配时间。
避免因为时间分配不合理而造成不必要的失分。
5、保持良好心态:中考数学虽然重要,但也不是唯一的评价标准。
考生要保持良好心态,不要因为一次成绩不理想而丧失信心。
要善于总结经验教训,不断调整自己的学习状态。
三、总结河南中考数学虽然具有一定的难度和挑战性,但只要考生掌握正确的学习方法和应试策略,就能够取得理想的成绩。
希望本文的分析能够帮助广大考生更好地应对中考数学的挑战。
河南中考数学试卷标题:桥梁工程施工工艺标准化手册桥梁工程是连接交通的重要枢纽,其质量直接关系到道路交通的安全与畅通。
《数学分析》第三版全册课后答案 (1)
4、一阶微分方程 (3x 4 xy)dx 2 x dy 0 的通解(可以用隐函数表达)为 5、设二阶可微函数 f ( x, y) 满足 .
专业:
2 f 2 f 2 f y , x y , x, 则 f ( x, y) 的表达形式为 x 2 xy y 2
得分
评阅人
(2) f ( x, y) 在 (0, 0) 点的可微性.
2、 (本题 7 分)设函数 f ( x ) 在0, 上有界且连续, f (0) 0, 讨论函数
F ( y)
0
yf ( x) dx 的连续性. x2 y 2
得分
评阅人
三、计算题 II(共 4 小题,共 40 分)
第 2 页(共
3 页)
------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------
1、 (本题 10 分)设定义在 (0, ) 上的函数 f 满足下列三个条件: (1) x 0, f ( x) 0, f (1) 1; (2) f ( x 1) xf ( x), x 0; (3) ln f 是 (0, ) 上的凸函数. 证明: (1) f ( x) lim
n x n! ; n x( x 1) ( x n)
(2)验证欧拉积分 ( x) 也满足题述的三个条件,并由此证明 f ( x) ( x).
2 2、 (本题 10 分)设 u ( x, y ) 在 R 上连续,对任意 r 0 ,证明:等式
《数学分析III》期末试卷+参考答案
《数学分析(III )》试题2005.1一.在球面上找点,满足,,,使得该球面在点处的切平面与三个坐标平面围成的四面体的体积最小。
1222=++z y x ),,(0000z y x P 00>x 00>y 00>z 0P二.求球面()被平面2222a z y x =++0>a 4a z =与2az =所夹部分的面积。
三.计算二重积分()∫∫+Ddxdy x y x 24,其中是由D x 轴,直线x y =以及曲线1=+y x ,2=+y x 所围成的平面闭区域。
四.计算三重积分∫∫∫,其中。
Ωdxdydz e z ||}1|),,({222≤++=Ωz y x z y x五. 计算曲线积分∫+Lds z y 222,其中L 是球面()与平面2222a z y x =++0>a y x =相交而成的圆周。
六.计算曲面积分,其中∫∫Σ++dxdy z dzdx y dydz x 222Σ为锥面在平面与()之间的部分,定向为下侧。
222z y x =+0=z h z =0>h七.设是右半平面j i λλ)()(2),(24224y x x y x xy y x A +−+=}0|),({>=x y x D 上的向量场,试确定常数λ,使得为上函数的梯度场,并求出。
),(y x A D ),(y x u ),(y x u八.将|(sin |)(x x f =ππ≤≤−x )展开为Fourier 级数,并分别求级数∑∞=−12141n n ,()∑∞=−122141n n的和。
九.设∫∞++=12)1(cos )(dt t t xtx f ,),(∞+−∞∈x 。
(1)证明积分∫∞++12)1(cos dt t t xt关于x 在),(∞+−∞上一致收敛; (2)证明;0)(lim =+∞→x f x (3)证明在上一致连续。
)(x f ),(∞+−∞《数学分析(III )》试题答案2005.1一.(本题满分10分)33000===z y x 。
《数学分析III》期末考试卷及参考答案05
第 1 页 共 6 页数学分析下册期末试题及参考答案05一、 填空题(第1题每空2分,第2、3、4、5、6题每题4分,共26分)1、已知、已知 22xy u e-=,,则u x¶¶= ,uy¶=¶ , du = ;2、cos sin x ar y br q q =ìí=î,则(,)J r q = ;3、设L :cos sin x a t y b t=ìí=î 0t p ££,则22()Lx y ds +ò= ;4、120(,)ydyf x y dx òò交换积分顺序后为:交换积分顺序后为: ; 5、2221x y I x ydxdy +£=òò= ;6、令设222L x y a +=:,则Lydx xdy -=ò . 第 2 页 共 6 页二、判断题(对的打√,错的打×,每空3分,共15分)1、若函数(,)z f x y =的重极限和两个累次极限都存在,的重极限和两个累次极限都存在,则他们必相等;则他们必相等; ( )2、若函数(,)z f x y =在00(,)x y 可微,则(,)z f x y =在点00(,)x y 一定连续;一定连续; ( )3、若函数(,)z f x y =在闭区域D 上连续,则函数(,)z f x y =在D 上可积;上可积; ( )4、(,,)P x y z 是定义在双侧曲面S 上的函数,则上的函数,则(,,)(,,)SSP x y z dxdy P x y z dxdy =-òòòò; ( )5、若函数(,)z f x y =的偏导数在00(,)x y 的邻域内存在,则(,)f x y 在点00(,)x y 可微;( )三、计算题(第3、6题各7分,其余每题8分,共46分)1、求曲面22z x y =+与22z x y =+所围立体的体积. 得 分分 阅卷人阅卷人得 分分 阅卷人阅卷人第 3 页 共 6 页2、计算222VI x y z dxdydz =++òòò,其中V 是由222x y z z ++=-所围成的区域. 3、利用二重积分计算椭圆面:22221x y a b+£的面积的面积任教姓学考生答题不得过此线密封线课教师:学班号:名:号:装订线第 4 页 共 6 页4、计算第二型曲面积分:1SI dxdy z =òò,其中S 是椭球面2222221x y z a b c ++=的外侧. 5、计算22()SI x y ds =+òò,其中S 为立体221x y z +££的边界曲面.第 5 页 共 6 页6、利用高斯公式计算235SI xdydz ydzdx zdxdy =++òò,其中S 是单位球面2221x y z ++=的外侧. 四、证明题(四、证明题(66分)1、证明(3sin )(cos )x y dx x y dy ++是全微分,并求原函数(,)u x y得 分分 阅卷人阅卷人 考生答题不得过此线密封线任课教师:教学班号:姓名:学号:装订线得 分分 阅卷人阅卷人第 7 页 共 6 页1、求曲面22z x y =+与22z x y =+所围立体的体积 解:设所求体积为V,V,则则2222[()]xyD V x y x y dxdy =+-+òò,其中,22:1xy D x y +£(3分),令cos ,sin x r y r q q ==,则xy D 可表示为:02,01r q p ££££(4分),所以,,所以, 21200()V d r r rdr pq =-òò(5分)=6p (8分)分)2、计算222VI x y z dxdydz =++òòò,其中V 是由222x y z z ++=-所围成的区域解:令sin cos ,sin sin ,cos x r y r z r j q j q j ===(2分), 则V 可表示为:02,,0cos 2r pq p j p j ££££££-(4分),所以, 222VI x y z dxdydz =++òòò=2cos 3002sin d d r dr ppjp q j j -òòò(5分) =10p(8分)3、利用二重积分计算椭圆面:22221x y a b+£的面积解:设所求面积为S,则Ds dxdy =òò,其中D 为:22221x y a b +£(2分),令cos ,sin x ar y br q q ==(3分),则D 可表示为:02,01r q p ££££(4分),所以, 2100S d abrdr pq =òò(5分),所以S ab p =(7分). 4、计算第二型曲面积分:1S I dxdy z =òò,其中S 是椭球面2222221x y z a b c ++=的外侧解:记1S 为椭球面0z ³的一侧,2S 为椭球面0z £的一侧,则的一侧,则12111S S SI dxdy dxdy dxdy z z z ==+òòòòòò(2分),则12,S S 在xoy 面上的投影都是2222:1xy x y D a b +£(3分),所以222222221111xyxyDD I dxdy dxdy x y x y c c aba b =------òòòò22221x y c a b --21dr c r-=4ab cp(,则221x y z z ++=22x y =+,则2212x y z z ++=(22222)+2)+=(12)2p +23Sxdydz ydzdx +òò235Sxdydz ydzdx =++òò分),所以10I =D 44033p p ´=分)分)则y x ==¶¶,所以第 9 页 共 6 页则00(,)(3sin )(cos )3cos x yM Mu x y x y dx x y dy xdx x ydy =++=+òòòò(5分)分)=23sin 2x x y +(6分)(说明:原函数可以直接观察得出!)五、应用题(五、应用题(77分) 一页长方形白纸,要求印刷面积占2Acm ,并使所留页边空白为:上部与下部宽度之和为:a b h +=cm,左部与右部宽度之和为:c d r +=cm (A,r,h 为已知数),求页面的长(y)和宽(x),使它的面积最小.解:由题意,目标函数与约束条件分别为xy S =与.))(( , ,A h y r x h y r x =-->>(1分)作Lagrange 函数],))([(A h y r x xy L ---+=l (2分)则有分)则有ïîïíì=---==-+==-+=.0))(( ,0)( ,0)(A h y r x L r x x L h y y L yx l l l (3分)分) 由此解得由此解得, , 111r h Ah x y r l l l l l æö===-+ç÷ç÷++èø(5分)分) 于是有于是有. ,h rAhy r h Arx +=+=(6分)分)根据问题的实际意义知,此时页面的面积是最小的根据问题的实际意义知,此时页面的面积是最小的..(7分)分)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
东 北 大 学
秦 皇 岛 分 校
课程名称: 数学分析(3) 试卷: 答案 考试形式: 闭 卷
授课专业:信息与计算科学 考试日期: 年 月 日 试卷:共2页
一、填空题:(每题3分,共24分)
1、0ε∀>,0A c ∃>,0A A ∀>,[,]x a b ∀∈,(,)A
f x y dy ε
+∞<⎰
.
2、设2
2
2
,1z
y x r r u ++=
=
,则=)
0,0,1()
(gradu div 0
3、偏导数存在、偏导数连续、可微则连续;偏导数连续则可微且偏导数存在;可微则偏导数存在,但偏导数不一定连续。
4、已知4
2
sin()()x xy F x dy y
=
⎰
,则=)('
x F
5
4sin sin 2x x
x
-
5、方程0)sin(2=++xy y x 在(0
,0)点的某邻域内_能_____(填能、不能或不一定)确定隐函数)(y g x =.
6、函数),(y x f 在点),(000y x P 的某邻域内具有二阶的连续偏导数,则f 在0P 取极值的必要条件是0),
(),(0000==y x f y x f y x ;充分条件是
0000000000()()(,)(,)0,0,(,)0()
()
xx xy x y xx xy yy f P f P f x y f x y D f x y f P f P ===
>≠
7、改变积分次序,2
12(,)x
dx f x y dy -=
⎰110
2(,)y
dy f x y dx
-⎰
⎰
8、l 是以(0,0)O ,(1,0)A , (0,1)B 为顶点的三角形,计算()l
x y ds +=⎰1+二、(每题5分,共20分) 1、解:
12u f f x
∂=+∂,
2
111221222
u f f f f x
∂=+++∂,
2
11122122u f f f f x y
∂=-+-∂∂.
2、解:两边取对数,有)1ln(ln xy x z +=,于是 z
-1xy
xy xy x
z
++
+=∂∂1)1ln(,
2
1z x
z
y
xy
∂=∂+
,故dy xy x
dx xy xy
xy dz ++⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡++
+=11)1ln(2
3、解:方程两边关于x 求偏导得,1z z yz xy
x
x
∂∂+=+
∂∂,于是,
11z yz x
xy
∂-=
∂-,
2
2
(1)
z x y z xyz x y
xy ∂-++=
∂∂-
4、答案:2
y P x
=
,1Q x
=-
,
2
1Q P x
y
x
∂∂==
∂∂,积分和路径无关。
原式=12
2
2
1
13
2
dx dy x
-
=-
⎰
⎰
三、证明:1、
令cos x r θ
=,sin y r θ=,则
3
22
cos sin lim (,)lim
0(0,0)x r y r f x y f r
θθ
→→→===,所以(,)f x y 在(0,0)点连续.
2、0
(0,0)(0,0)
(0,0)lim
x x f x f f x
∆→+∆-==∆,同理,(0,0)0y f =.
3、由可微的定义,2
2
2
(,)(0,0)(0,0)(0,0)x y x y f x y f f x f y x y
∆∆⎡⎤∆∆--⋅∆+⋅∆=
⎣⎦∆+∆.令
y k x
∆=∆,则
()
2
2
3
2
2
2
2
2
lim (
)lim
x y
x y x y
x
y
ρρρ→→∆∆∆∆=∆+∆∆+∆()
()
3
3
3
2
3
2
2
2
lim
11x k x
k
k x
k ∆→∆==
+∆+,
所以22
2
lim (
)x y
x y
ρρ→∆∆∆+∆不存在,故(,)f x y 在(0,0)点不可微.
四、(8分)计算s
zdxdy xdydz ydxdz ++⎰⎰,S 为柱面221x y +=被平面0z =及1z =所截
部分的外侧。
装
订
线
装 订 线 内 不 要 答 题
学 号
姓 名
班 级
答案:1S :0z =,下侧,2S :1z =,上侧,
12
312S S S V
zdxdy xdydz ydxdz dxdydz π
++++==⎰⎰
⎰⎰⎰
2
2
1
1
0S x y zdxdy xdydz ydxdz dzdy +≤++=-⎰⎰⎰⎰
0=
2
2
2
1
1S x y zdxdy xdydz ydxdz dzdy π+≤++==⎰⎰⎰⎰
原式11π=
五、(每题7分,共14分)
1、求由方程010422222=----++z y x z y x 确定的隐函数),(y x z z =的极
值。
解:令
02
1=--=∂∂z x x
z ,
02
1=--=
∂∂z y y
z 得稳定点)1,1(,此时62或-=z
3
2
2
)
2()
1()2(-----=
z x z z xx ,3
)
2()
1)(1(----=
z y x z xy ,3
2
2)
2()
1()2(-----=
z y z z yy
于是()0
161)2,1,1(2
1>=
-=-xy yy xx z z z D ,且041)
2,1,1(>=-xx
z , (
)
016
1)
6,1,1(2
2>=-=xy
yy xx z z z D ,且04
1)
6,1,1(<-
=xx
z ,
故函数),(y x z z =有极小值2-=z ,极大值6=z
2、求由曲面22y x z +=与平面4=z 所围立体的体积。
解:整个区域投影到xoy 平面为4:2
2
≤+y x D 于是,⎰⎰
+-=
D
dxdy y x V )](4[2
2 ⎰⎰
-=
2
2
20
)4(rdr r d πθ π8=
六、(8分) 求抛物面壳2
2
1()2
z x y =+,102
z ≤≤的质量,此壳的密度为z ρ=。
答案:2
2
11:(),02
2
S z x y z =
+≤≤
= 22
:1xy D x y +≤
则221
(2xy
S
D M zdS x y =
=
+⎰⎰
⎰⎰213
12
d r
πθ
=
⎰
⎰
令2
,2u r du rdr ==
,则原式10
2
π
=
⎰
15
π
=
七、(8分)计算2
2
L
xdy ydx x y
-+⎰
,其中L 为224x y +=的正向。
答案:在L 上有224x y +=,故有14
L
I xdy ydx
=
-⎰
,
取(,)P x y y =-,(,)Q x y x =,由格林公式得1
224
D
I dxdy π==⎰⎰
八、(8分)证明:积分 1
1()x
I x dy y
+∞
=
⎰
在(1,)+∞连续且可导。
答案:(1)连续性:对1a x b <<<<+∞在[,]a b 上连续,
11x
a
y
y
≤
,由于
1a
y
收敛,所
以1
1x
dy y
+∞
⎰
一致收敛,
所以1
1x
dy y
+∞
⎰在[,]a b 上连续,
又由于,,x a b 的任意性,1
1x
dy
y
+∞
⎰在(1,)+∞上连续。
(4分) (2)可导性:对任意的01x >,取0
12
x δ+=
,这时
ln x
y y
连续,由于
ln ln x
y y y
y
δ
≤
,
x δ≤<+∞,而1
ln y dy y
δ
+∞
⎰
收敛,根据M 判别法
1
ln x
y dy y
+∞
⎰
在[,)δ+∞一致收敛,则
1
1()x
I x dy y
+∞
=
⎰
可导。
(4分)
装
订
线
装 订 线 内 不 要 答 题
学 号
姓 名
班 级。