09-10高数B(上)A卷答案
09-10(2)高数(B)复习答案
09-10(2)高数(B)复习答案D()()212122(2)ln 1(ln )2ln(2)2(2)ln 2(2ln )22ln(2)2x y v v v x y v v v z z u z v v x y vu u u u u x y x y x u x v x u x y z z u z v v x y vu u u u u x y x y y u y v y u x y +-+-⎡⎤∂∂∂∂∂+=+=+=+=+++⎢⎥∂∂∂∂∂+⎣⎦⎡⎤∂∂∂∂∂+=+=+=+=+++⎢⎥∂∂∂∂∂+⎣⎦2.解法一:设,u cx azv cy bz =-=-则(,)0F u v = ()()x u y v z u v F F cF F cF F a F b '''''''===-+-y x u v z u v z u v u v u v u v u v F F F c cF z z x F F a F b y F F a F baF c bF cF a F b z z a b c cx y F a F b F a F b''''∂∂∴=-==-=''''''∂+∂+''''++∂∂∴+===''''∂∂++解法二:设u cx azv cy bz=-=-,则(,)0F u v =两边同时对x 求偏导()()00u u v u u v u v cF z z z z zF c aF b F c aF bF x x x x x aF bF '∂∂∂∂∂'''''-+-=⇒--=⇒=''∂∂∂∂∂+两边同时对y 求偏导()()00()u v u v v u v v v u v u v u v z z z z zF a F b c F a F b cF aF bF cF y y y y y cF zy aF bF acF bcF z z a b cx y aF bF ∂∂∂∂∂''''''''-+-+=⇒--+=⇒+=∂∂∂∂∂'∂∴=''∂+''+∂∂∴+==''∂∂+3、2,22z z z y y y z x z xy z z z z y y ϕϕϕϕ⎛⎫⎛⎫'- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭=-=-∂∂⎛⎫⎛⎫''--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4、解:0(1)(1)x u v u z u v u v f f f f z x f f f f f ''''+∂=-=-=∂'''''-+-+0(1)(1)y u v v z u v u v f f f f zy f f f f f ''''+∂=-=-=∂'''''-+-+,1u v u v u v f f z zx y f f f f ''∂∂∴+=+=∂∂''''++5、解:01:1x D x y ≤≤⎧⎪≤≤原式=2222222111112000000122()1y y y y y y dy dx e x dy e ydy e d y e e x-----===--=-=-⎰⎰⎰⎰⎰6、4254RR ππ+7、解:211:101x x y z y -≤≤⎧⎪Ω≤≤⎨⎪≤≤-⎩2221231111111118(1)()2335yxx x y y ydv dx ydy dz dx y y dy dx ----Ω==-=-=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰8、4π9、22sin 000022222cos()2cos()3sin cos 22cos()3,2sin()3cos()2,2sin()2cos()2AO OA x D Dx y dx y x y x dyQ P dxdy dxdy dx dy xdx x x y Qy x y x x y x PP x y y y x y y x y y πππ+⎡⎤⎡⎤++++⎣⎦⎣⎦⎛⎫∂∂=-====-= ⎪∂∂⎝⎭∂=++=-++∂∂=++=-++∂⎡∴++⎣⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰其中:Q 原式=2-22cos()32cos 2OA dx y x y x dy xdx π⎤⎡⎤+++⎦⎣⎦=-=⎰⎰10、解:22222131111122211161241()()318833105x y xx x y V dv dx dy dz dx x y dy x y dxxx x dx +---Ω-===+=+⎛⎫=-+-= ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 11、解:(),(),P yf x Q xf x ==-(),()()P Qf x xf x f x y x∂∂'==--∂∂2()()()()2()()P Q C f x xf x f x xf x f x f x y x x∂∂''⇒=⇒=--⇒-=⇒=∂∂(,)222(1,0)100()()0(0)x y xy y C C C Cyf x ydx xdy dx y xdy dy x x x x-=+-=-=-⎰⎰⎰⎰12、解:将L 分成为,OA OB 两段,:,:2OA y x OB y x ==-,则有222222222222()()()()()()LOAOBxy dx x y dy xy dx x y dy xy dx x y dy++-=++-+++-⎰⎰⎰122222222201122201[()()][((2)((2)]422(2)3x x x x dx x x x x dx x dx x dx =++-++----=+-=⎰⎰⎰⎰13、415π14、令2212:2x y z ⎧+≤∑⎨=⎩取上侧,则1122212222222224(1)(81)4(1)(81)(881)2(81)2(81)222x x y x y I ydzdx y zdxdy y dzdx y zdxdy y y dV y dxdy d dz y dxdydxdy ρθρρππ∑+∑∑Ω∑+≤+≤=-++--++=-++-+=-+=-=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰15、解:补充平面()221:01z xy ∑=+≤,方向取下侧,则∑与1∑围成闭区域的内侧,于是()()()()()()()()112222222222222222101212223112222121401111cos 1142144x y z x y x y x y x y I x y dydz y z dzdx z x dxdy xy dv x dxdyxy dxdy dz d r drxy x y dxdy d r rdr ππθθπππθ∑∑∑+-≤≤+≤+-+≤+≤⎛⎫=+-+++++ ⎪ ⎪⎝⎭=-+++=-+++=+++-+=--=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰5.312ππ=-16、解:()()0222212ln 2t t t t t t tLydx xdy xy dz e e e e e e dt ---⎡⎤-++=+++⎣⎦⎰⎰()()()()()()()22022012212222222ln 22ln 2ln 2ln 21212ln 2 2.ln 22ln 22tt t te e e e dt t e e e e ----⎡⎤⎛⎫⎡⎤⎢⎥ ⎪=++=++⎢⎥⎢⎥ ⎪⎣⎦⎝⎭⎣⎦⎛⎫--=+- ⎪+-⎝⎭⎰四、应用题解:曲面在点0(,,)x y z 处法向量为000222222,,xy z n ab c ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭切平面方程为000000222222()()()0xy z x x y y z z a b c -+-+-=即0002220x y z x y z a b c ++=该平面在三个坐标轴上截距分别为022x a ,022y b ,022z c故所围的四面体的体积为222222000000111326a b c a b c V x y z x y z ==按题意需求函数(,,,0)xyz x y z >在条件2222221x y z a b c ++=约束下的极值。
2009-2010学年第二学期高等数学B试卷(E卷答案)
2008 — 2009学年第二学期《高等数学B 》期末试题(A )答案及评分标准一、单选题(每题3分,共15分)CCDDD二、填空(每题3分,共18分)1.3222.''2'20y y y -+= 3.1 4.ln 2 5.23cos 4()d f d πϕπϕρρρ⎰⎰6. (4,6)三、解答题(每题8分,共40分)1.求解微分方程3"2'3cos xy y y ex --=+的通解解:先求齐次化方程 03'2"=--y y y则特征方程为 0322=--r r ---- ------------------------ (2分) 得特征根 1,321-==r r ,于是齐次化微分方程的通解为x x e C e C y -+=231------------------------(4分)分别求得非齐次项 xe 3属x m e x P λ)(型)(3,0==λm ,由于3=λ是特征方程0322=--r r 的单根,所以设特解为3x*1bxe =y代人解得 41=b , 即特解 3x41*1xe =y -----------------(6分) 类似对于非齐次项x cos 属)sin B cos (x x A e x ωωλ+型)0,1,1,0(====B A ωλ,由于0=λ不是特征方程0322=--r r 的特征根,所以可设特解为x c x a y sin cos *2+=,代入解得10151,-=-=c a ,即特解为xx y sin cos 10151*2--= 故原方程的通解为xx e C e C y x x sin cos xe 10151x 341231--++=-------------(8分) 2. 求函数(sin ,cos ,)x yz f x y e +=的二阶偏导数2zx y∂∂∂,其中函数f 具有二阶连续的偏导数解:''13cos x y zxf e f x +∂=+∂ -------------------------------------------------------------(4分) 2"""22"'121332333cos sin cos sin x y x y x y x y z x yf xe f e yf e f e f x y++++∂=-+-++∂∂ --------------------------------------(8分) 3. 计算二重积分22(1())Dy xf x y dxdy ++⎰⎰,其中D 是由曲线2y x =与1y =所围成的闭区域.解:积分区域 D 如图令22(,)()g x y xf x y =+,因为D 是关于y 轴对称且(,)(,)g x y g x y -=-,所以22()0Dxf x y dxdy +=⎰⎰-------------------------(3分)从而2112214(1())5xDDy xf x y dxdy ydxdy dx ydy -++===⎰⎰⎰⎰⎰⎰-------------(8分) 4. 求原点到曲面22()1x y z --=的最短距离.解:设曲面22()1x y z --=上任一点为(,,)x y z ,则根据两点距离公式 222l x y z =++,要求 l 最小,等价要求2l 最小.--------------(2分)记 2222S l x y z ==++,根据拉格郎日乘数法令22222(,,,)(()1)G x y z x y z x y z λλ=+++------------------(3分)()()()()2222()0122()022203()104Gx x y x G y x y yG z z z G x y z λλλλ∂⎧=+-=-------⎪∂⎪∂⎪=--=-------⎪∂⎪⎨∂⎪=-=--------⎪∂⎪∂⎪=---=-------⎪∂⎩-------------------------(4分) 由(3)可得 1λ=或0z =,若1λ=,代入(1),(2)可得4242x y y x =⎧⎨=⎩,易得00x y =⎧⎨=⎩结合(4)可知矛盾,故舍去.------------(6分) 从而取0z =,以及由(1),(2)可得1xy=-,代入(4)易得 12120x y z =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,或者12120x y z =-⎧⎪=⎨⎪=⎩,结合实际情况可知这两点到原点距离最小且相等, 故2min 2l =---------------------------------------------(8分)5. 判断级数21sin ln n n n π∞=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑是绝对收敛,条件收敛,还是发散.解:由于1111sin()sin cos cos sin (1)sin ln ln ln ln n n n n n n n nπππ+=+=-----(2分) 当3n ≥时,易得1sin 0ln n>且单调递减趋于零,根据莱布尼茨判别法 可得 2211sin (1)sin ln ln nn n n n n π∞∞=-⎛⎫+=- ⎪⎝⎭∑∑收敛.---------------(4分)又因为11ln ln 22sin()sin nn n n n π∞∞==+=∑∑ -------------------------(6分)根据比较判别法可得(对任意0δ>)1ln 1sin limlim ln nn n n n n δδ→∞→∞==+∞,由于21(01)n n δδ∞=<<∑发散,故21sinln n n ∞-∑也发散. 综上所述, 可知级数21sin ln n n n π∞=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑是条件收敛.---------(8分)四(共10分)判断函数⎪⎩⎪⎨⎧=+≠++=000),(2222263y x y x y x yx y x f 在(0,0)点连续性,并求),(),,(y x f y x f y x .解: 分别取路径 3,0x y x ==,可得,0lim 26300=+=→y x y x x y 21lim lim 66330263033=+=+=→=→x x x x y x y x xy x xy x , 可得函数),(y x f 在)0,0(不连续.-------------------------------------------(4分)2382262222330(,)()00x x y x y x y f x y x y x y ⎧-+≠⎪=+⎨⎪+=⎩93222622220(,)()00y x x y x y f x y x y x y ⎧-+≠⎪=+⎨⎪+=⎩-------------(10分)五(10分)求幂级数41141n n x n ∞+=+∑的收敛区间,并求在收敛区间内的和函数()s x . 解:收敛区间为(1,1)------------------------------------------------------------------------(3分)令:4101()41n n s x x n ∞+==+∑, 441()1n n s x x x ∞='==-∑---------------------(7分) 111()ln arctan (1,1)412x s x x x x +=+∈-------------------------------(10分)六(7分)设()f u 连续,试证:111()()x y f x y dxdy f u du -+≤+=⎰⎰⎰证11111011()()()xxxx x y f x y dxdy dx f x y dy dx f x y dy +-----+≤+=+++⎰⎰⎰⎰⎰⎰——(3分)令x y u +=,012111121()()xx dx f u du dx f u du +--+⎰⎰⎰⎰=11121112()()u u f u du dx f u du +---=⎰⎰⎰-----------------(7分)。
09-10第一学期高数B1试卷A参考答案
浙江科技学院2009 -20010学年第一学期考试试卷A 卷考试科目 高等数学B1 考试方式 闭 完成时限 2小时 拟题人 审核人 批准人 年 月 日 院 年级 专业参考答案及评分标准一、选择题。
在题后括号内,填上正确答案代号(本大题共6小题,每小题3分,共18分)。
1、D;2、C;3、B;4、D;5、C;6、A二、填空题。
在题中“ ”处填上答案(本大题共7小题,每小题3分,共21分)。
1、x 2sec ; 2、xe C arctan +; 3、2; 4、0; 5、π; 6、y x cx ln =; 7、x x y C e C e 312-=+三、试解下列各题(本大题共6小题,每小题7分,共42分)。
1、解:函数的定义域为(,)-∞+∞ ……………………………………1分令x y x2201'==+,得x 0= ……………………………………2分因为当x 0<时y 0'<,当x 0>时y 0'> ………………………3分 所以,函数在(,0]-∞上单调减少,在[0,)+∞上单调增加;………………4分 令x y x 22(1)0(1)-''==+,得x 1=±,此时,y ln2= ……………………5分因为当x 1<-或x 1>时y 0''<,当x 11-<<时y 0''>所以,点(1,ln2)-和(1,ln2)是曲线的两个拐点, ……………………6分 曲线在(,1]-∞-和[1,)+∞上为凸弧,在[1,1]-上为凹弧。
………………7分2t =,则有 ……………………………………2分t x te 2dt =⎰⎰ ……………………………………3分t ttt e te e t 2d 2(d )==-⎰⎰……………………………………5分t t e C 2(1)=-+……………………………………6分C 1)=-+ ……………………………………7分3、解:原式()x x t t x 21t212d 0lim0→+⎛⎫= ⎪-⎝⎭⎰ ……………………………………2分 ()x x x x x21212(2)lim2→+⋅=- ……………………………………3分()x x x212lim 12→=-+ ……………………………………4分e 2=- ……………………………………7分 4、解:令x t t tan ,22ππ=-<<,则dx t t 2sec d = …………………………2分x t x t1,,,43ππ==== …………………………………3分原式t t t t t t t 2332244sec d cos d tan sec sin ππππ==⋅⎰⎰ …………………………………4分 t t t 323441(sin )dsin sin ππππ-==-⎰ ……………………………………6分= ……………………………………7分 解二:令x t 1,=则dx t t21d =- ……………………………………2分x t x t1,1,3====……………………………………3分原式21112==……………………………………5分t121⎡=+=⎣……………………………………7分5、解:原式=xx x111()d1+∞-+⎰……………………………………2分x x1[ln ln(1)]+∞=-+……………………………………4分xx1ln1+∞=+……………………………………5分ln2=……………………………………7分解二:令xt1,=则dx tt21d=-……………………………………2分则x t x t1,1,,0==→+∞→……………………………………3分原式=tt11d1+⎰……………………………………5分t1ln(1)ln2=+=……………………………………7分解三:令x t2tan,=则dx t t t22tan sec d=…………………………2分则x t x t1,,,42ππ==→+∞→………………………………3分原式=tt2412dtanππ⎰……………………………………5分t242ln(sin)ln2ππ==……………………………………7分6、解:因为P x Q x x 2(),()==……………………………………2分 所以dx dx xxy e dx C 22()-⎰⎰=+⎰……………………………………4分C x 21()=+ arc x C x 21(sin )=+ ……………………………………6分 故方程的通解为y arc x C x21(sin )=+ ……………………………………7分解二:方程两边同乘以x 2,得x y y 22'+=……………………………………2分即x y d x x C2a r c s i n ==+ ……………………………………4分 故有 y a r c x C x 21(s i n )=+ ……………………………………6分 故方程的解为y arc x C x21(sin )=+ ……………………………………7分四、应用题(本大题共2小题,第1小题6分,第2小题7分,共13分)1、解:选y 为积分变量,y 01≤≤,曲线为yx e = …………………………2分y A e dy 1=⎰ ……………………………………4分e 1=- ……………………………………6分 解二:选x 为积分变量,曲线ln y x =与直线y 1=的交点为e (,1) ……………2分eA x dx 11(1ln )=+-⎰ ……………………………………4分ex x x 11[2l n ]=+- ……………………………………5分 e 1=- ……………………………………6分 2解:曲线ln y x =与直线y 1=的交点为e (,1) ………………………………1分eV e xdx 21ln ππ=-⎰ ……………………………………3分eee x x x d x211l n 2l n πππ=-+⎰……………………………………5分 ee e x x x 12[l n ]πππ=-+- ……………………………………6分2π= ……………………………………7分解二:(柱壳法)选y 为积分变量,y 01≤≤,曲线为yx e = …………………2分yV y e d y12π=⎰……………………………………4分 y y ye e 102[]π=- ……………………………………6分 2π= …………………………………………7分五、证明题(本题6分)(1、2两题可任选一题,如果两题全做,则按做第1题给分) 1、证明:令xxabF x f t dt dt f t 1()()()=+⎰⎰……………………………………1分 因为f x ()在[,]a b 上连续,由f x a b ()0,><, 得ab ba F a dt Fb f t dt f t 1()0,()()0()=<=>⎰⎰ …………………………2分由零点定理,a b (,)ξ∃∈,使得F ()0ξ= …………………………………3分即方程xxabf t dt dt f t 1()0()+=⎰⎰在(,)a b 内有实根. ……………………4分 又因为'F x f x f x 1()()0()=+> ……………………………………5分 所以函数F x ()在a b [,]上单调增加,故方程xxabf t dt dt f t 1()0()+=⎰⎰在(,)a b 内仅有一个实根. ……………………………………6分 2、证明一:因为xxF x x f t dt tf t dt 0()()()---=--⎰⎰…………………………2分令t u ,=-则tu t x u x 0,0,,===-= ,则有xuF x x f u du u f u du 00()()()()()()-=-------⎰⎰xx xf u du uf u du 00()()=---⎰⎰ …………………………4分若f x ()是偶函数,即f x f x ()()-=,则有 xxF x xf u du uf u du F x 0()()()()-=-=⎰⎰故F x ()也是偶函数. …………………………6分证明二:因为xxF x x f t dt tf t dt 0()()()---=--⎰⎰x x xf t dt tf t dt 0()()--=+⎰⎰ ①………………2分若f x ()是偶函数,则xf x ()为奇函数,即有xxf t d t f t d t 0()()-=⎰⎰,xxtf t dt tf t dt 0()()-=-⎰⎰ ②………………4分把②代入①得xxF x x f t dt tf t dt F x 0()()()()-=-=⎰⎰故F x ()也是偶函数. …………………………6分 证明三:因为xxF x x f t dt tf t dt 0()()()---=--⎰⎰① ……………2分且若f x ()是偶函数,则xf t dt 0()⎰为奇函数,x tf t dt 0()⎰为偶函数,即xxf t dt f t dt 00()()-=-⎰⎰,x xtf t dt tf t dt 0()()-=⎰⎰ ②……………4分把②代入①得 xxF x xf t dt tf t dt F x 00()()()()-=-=⎰⎰故F x ()也是偶函数. …………………………6分。
09级高等数学A、B(上)A卷参考答案
高等数学A 、B (上)试题A 参考答案与评分标准(20XX0122)1.解:原式言而亡U \im 土炉 io x 1。
4r2.解也=2(q 「ctm )£, ... dx [ln (l+ r )y 四、计算题(每题7分,共14分) 1. ---------------------------------------------------------------------------------------------- 解 —ln (x 2 + ) = arctan —, 两边对工求导:J,2:+2);=——1 ----------------------------------- 2 .......... 4分(2+2)2 V 2疽+寸]+(当⑵yy'= ~ , ........ 6 分 dy = -~-dx ....... 7分y + x y + x2. 解 原式=jx(sec 2 x- l)</r + j 【杠。
,4乂业=J xd tan x — ^xdx + — ^dx + — ^cos^xdxI? X \=xtan x + In |cosx|-:——i - —sin4x+ C (第一个积分 4 分,第二个积分 3 分)2 2 8五、计算题(每题7分,共14分) 1. 解令t =』2x+l,那么x = L(户—1), 原式m 房招仲-仁0【5-1萨。
2. 解 ds = + y ,2dt = 4a \sin-i ……5分(2+3)六、计算题(每题8分,共16分)通解 y = c x e^x + c 2e~2x + (- x 2 - x)e 3xo ... 8分七、(8 分)证明 J 。
J1 -cos 2xdx = sin xdx = 2^2^/(%) = lnx- —+ f Jl -cos 2xdx = In 十-土 + 2\^, x G (0, + oo),贝!J f\x) = --- = -~- , .4分e J 0 e x e xe 单项选择题(每题3分, 1:D 2:B 3:A 二、 5: 三共18分)4:C 填空(每题2分,共16分)1, 2:疽, x-2y = 1, 6: 9/2 , 计算题(每题7分,共14分) 5: A 6:D3: 2, 7: lvS2, 4: f\x In x)(ln x+1 )dx,+)『=心。
复旦大学2009~2010学年《高等数学A上》第一学期期末考试试卷及答案
复旦大学2009~2010学年第一学期期末考试试卷A 卷一. (本题共20分,每小题5分)1.求x x y 2sin 2=的二阶导数 ;2.计算23422x dx x x +++⎰ ;3.计算⎰+∞+0211dx e x ;4.求x x )dt t (x x sin 1ln lim 22tan 020⎰+→.二. (本题共20分,每小题5分)1.求矩阵的秩; ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛------=51041482212121221A2.设矩阵B ,A 满足2B A AB +=,其中⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=312021321A ,求矩阵B ;3.设A 是一个43⨯的矩阵,2)A (rank =,方程组b A =x 有三个特解 T )3(T )2(T )1(1)2,2,(3,3)1,1,(2,2)1,2,(1,-=-=-=x ,x ,x ,试求方程组b A =x 的通解。
4.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=f 00e d 0c b a A 为正交阵,求f ,e ,d ,c ,b ,a 。
三. (本题10分)求⎰-=πxdx t x t f 0sin )(在]2,0[π上的最大值和最小值。
四. (本题10分)设有方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+=++-=-++=+-+125233212224321432143214321x x x x b x x x x x ax x x x x x x ,问b a ,为何值时,方程组无解?有唯一解?有无穷多解?有无穷多解时请求出其通解。
五. (本题10分)设A 是一个实三阶方阵,其特征值为2,1,1-,证明: A 可逆,且 )A 2A I (21A 21-+=-六. (本题10分)设有一个质量为m 的均匀细棒放在xoy 平面的第一象限,细棒两端的坐标分别是2),0(),0,2(,有一个单位质量的质点位于坐标原点,求细棒对这质点的引力。
七. (本题12分)设线性空间⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∈⎪⎪⎭⎫⎝⎛=R a,b,c c b b a V (1)记⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1111,0111,0001321βββ,说明321,,βββ是V 的一组基; (2)记⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0110,1000,0001321ααα,求出基321,,ααα到基321,,βββ的过渡矩阵;(3) 定义线性变换A 为:A 211)(ββα+=,A 322)(ββα+=,A 33)(βα=,求出A 在基321,,βββ下的表示矩阵。
西安工业大学高数09-10第一学期(1)期末考题及答案分析
西安⼯业⼤学⾼数09-10第⼀学期(1)期末考题及答案分析⾼等数学(A )期末考试试题⼀、单项选择题(每⼩题3分,共15分)1.当0→x 时,下列变量极限不存在的是(). (A )x arctan ;(B )xx 1sin;(C )xx +-11ln;(D )x e 1.2.0)(,0)(00<''='x f x f 是函数)(x f y =在0x x =处取得极⼤值的⼀个()(A )充分必要条件;(B )充分条件,⾮必要条件;(C )必要条件,⾮充分条件;(D )既⾮充分条件,⼜⾮必要条件.3.下列等式成⽴的是()(A ))()(x f dx x f d =?;(B )dx x f dx x f d )()(=?;(C ))()(x f dx x f ='? (D )dx x f dx x f ?=')()(. 4.设)(x f 在],[b a 上⾮负,在),(b a 内,0)(,0)(>''>'x f x f 记[])()(21b f a f ab I +-=,dxx f I b a=)(2,)()(3a f a b I -=,则()(A )321I I I <<;(B )132I I I <<;(C )123I I I <<;(D )213I I I <<. 5.关于函数dte t xf t)1()(的极值,正确的是()(A )极⼩值为f -=1)1(;(B )极⼩值为 e f -=2)1(;(C )极⼤值为 e f -=1)1(;(D )极⼤值为 e f -=2)1(. ⼆、填空题(每⼩题3分,共15分) 1.设0→x 时,)cos(1ax -与12 -xe是等价⽆穷⼩,则=a .2.设函数)(x f 可导,)(cos 2x f y =,则=dy .3.设曲线的⽅程是)1ln(2x y +=,则曲线的拐点是 .4.不定积分=+?dx x x 1 .5.设曲线)(x f y =上任⼀点),(y x M 处的切线,恒垂直于此点与原点的连线,则y满⾜的微分⽅程是 .三、完成下列各题(每⼩题6分,共36分) 1. 求极限??--→x e xx 111lim 0. 2. 设 ,212=-=tt ey e x 求 22dx yd . 3.设函数)(x y 是由1)1(022=+-?dt t y x y所确定,求dy .4.设xx sin 是)(x f 的⼀个原函数,求dx x f x ?')(.5设?∞+-∞→=+121lim dx xex xaxx ,求a .6.求⼀阶微分⽅程yedxdy x -=-+1)1(的通解.四、(7分)设())1(1ln )(21>++=?x xx dt tt f x ,求dxx f ?)(.五、(7分)已知)(x f 在点6=x 的邻域内为可导函数,且,0)(lim 6=→x f x ,2009)(lim 6='→x f x 求极限 .)6()(lim3666x dtdu u f t x t x -→六、(8分)在抛物线)30(2≤≤=x x y 上求⼀点P ,过P 点作抛物线的切线,使此切线与抛物线及直线3,0==x y 所围成的图形⾯积最⼩.七、(7分)设 ,0<+≥+=x ex x x f x 求?-2)1(dx x f .⼋、(5分)已知函数)(x f 在),2[∞+上可导,0)(>x f ,且满⾜不等式)(])([x f x xf -≤'.试证在),2[∞+上2)(xA x f ≤,其中A 为与x ⽆关的常数.⾼等数学(A )期末考试试题参考答案及评分标准(2010年1⽉5⽇)⼀、单项选择题(每⼩题3分,共15分) 1.D 2.B 3.B 4.C 5.B ⼆、填空题(每⼩题3分,共15分).12±2. xdx sin )x (cosf 22'- 3 . )ln ,(21±4. C )x ()x (++-+2325132152 5.yx dxdy -=三、完成下列各题(每⼩题6分,共36分).1. 解:)e (x )e (x lim x e lim xxx x x 1111100---=??? ?--→→……………………………………………..1分 21x x +-=→………………………………………………..2分xel i mxx 210-=→………………………………………………….....2分2120-=-=→xx limx ………………………………………………….1分2. 解:ttt eee dxdy 1222==………………………………………………………………………3分tttteeee dxy d 322222121-…………………………………...…………………….3分3. 解:两端同时对x 求导得…………………………………………………………………..1分 0122 2=+-+dxdy )y (dxdy xxy ………………………………………………….3分2212x y xy dxdy -+=……………………………………………………………..….1分即dx xy xydy 2212-+=………………………………………..………………………1分4. 解:由题意知2xxsin x cos x )xx sin ()x (f -='=……………………………………2分则)x (df x dx )x (f x ??=' ………………………………………………………. …….…1分 dx )x (f )x (xf ?-=…………………………………………………………….…… 2分C xx sin x cos C xx sin x………………………….1分5解:因为 aaxx axx ex lim x lim 2222121=+=??+∞→∞→………………………………2分[][]+∞-+∞→+∞-+∞-+∞-+∞--+-=+-=-=?111xxxee)ex (lim dx exexdedx xeeeelim e)e (lim xx xx 2111=+-+-=-+∞→+∞→……………..…………………..3分所以 )(l n a eea122122-= =………………………………...………....1分6.解:由题意得y+11,也即dx x dy eeyy 111+=+……………………….2分两端同时积分得C ln )x ln()e ln(dx x dy eeyyy++=+?+=+?11111………3分所以原微分⽅程的通解为 )x (C ey11+=+ 或 []11-+=)x (C ln y ………….....1分四、(7分)解:对()211xx ln dt t)t (f x ++=?两端同时求导得……………………..1分222x (xx x)x (f +=+=++++ =……...2分C x)x(d xdx xx dx )x (f ++=++= +=∴2222111121 1…………...3分五、(7分)解:2 6603666636)x (du)u (f x lim)x x t x --=-→→…………………………2分)x ()x (xf du )u (f limxx --=?→6666………………………………………………2分660-'---=→)x (f x )x (f )x (f limx …………………………………………2分2009= …………………………………………………………………...…1分六、(8分)在抛物线)x (x y 302≤≤=上求⼀点P ,过P 点作抛物线的切线,使此切线与抛物线及直线30==x ,y 所围成的图形⾯积最⼩.解:设切点P 的坐标为)x ()y ,x (30000≤≤,则切线斜率为002x )x (y =',切线⽅程为 )x x (x y y 0002-=-,即2002x x x y -=,…………………………….1分令0=y ,得切线与x 轴交点的横坐标为20x ,令3=x ,得切线与直线3=x 交点的纵坐标为2006x x -,要使此切线与抛物线及直线30==x ,y 所围成的图形⾯积最⼩,既是切线与直线30==x ,y 所围成的图形⾯积最⼤…………………………………………….2分设该⾯积为S ,则)x x )(x ()x (S 2000062321--=………………..……………….2分[]0000020026641262321641x )x ()x ()x )(x ()x x ()x (S ---=--=')x )(x (002643--=………………………..……………………………..2分令00=')x (S ,得惟⼀驻点20=x ,依题意,该驻点就是使)x (S 0取得最⼤值的点,所以所求的点P 的坐标为),()y ,x (4200=…………………………………………...…….1分七、(7分)解:?---======-11111201dx )x (f dt )t (f dx )x (f x t ……………………..2分[]1001100111111111)x ln(de)ee(dx xdx exxxx+++-=+++=--….3分[][][])e (ln )x ln()eln(x x12111001+=+++-=-………….........………2分⼋、(5分)已知函数)x (f 在),[∞+2上可导,0>)x (f ,且满⾜不等式)x (f ])x (xf [-≤'.试证在),[∞+2上2xA )x (f ≤,其中A 为与x ⽆关的常数.证:由于)x (f 在),[∞+2上可导,0>)x (f ,则x)x (f )x (f )x (f )x (f x )x (f )x (f ])x (xf [2-≤'?-≤'+?-≤'…..2分于是当2>x 时有dt t dt )t (f )t (f x x ?-≤'222……………………………….1分即[][]222222442222x)(f )x (f x(f )x (f x ln )(f )x (f ln t ln )t (f ln x x ≤≤≤?-≤-令)(f A 24=,代⼊即证………………………………………………………………2分。
09-10-2高数AB期末试卷和答案 东南大学大一上学期高等数学试卷
x
f (t)dt ,
0
证明:对 x [0,1],有f (x) 1 x 。
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法一:令F (x) x f (t)dt, F (x) f (x) F 2 (x) 1 2F 0
dF 1 2F x
1
x
dF dx
dx
0 1 2F
0
1 2F 1 2F (0) x 1 2F 1 x
f 2 (x) 1 2F (1 x)2 结论成立.
法二:
令F (x)
x
1 2 f (t)dt 1 x,
0
x
f (x) 则F (x)
1 20 f (t)dt 0, F (x)
x
1 20 f (t)dt
x
F (x) F (0) 0, 1 20 f (t)dt 1 x
x
f (x) 1 20 f (t)dt 1 x.
七(19).(本题满分 6 分)设 f C[l,l] , f (x) 在 x 0 处可导,且 f (0) 0 ,
(1)求证: x (0,l), (0,1) ,使得
x f (t)dt
2
。
二.按要求计算下列各题(本题共 5 小题,每小题 6 分,满分 30 分)
10.
ln sin x sin2 x dx
cot x ln sin x cot x x C (分部法)
11.
dx
2 (x 7) x 2
(根式代换) 3
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09-10高等数学期末试题参考答案(A)
东海科技学院 2009 - 2010学年第 二 学期 《高等数学》课程期末考试卷A 参考答案一、选择题(每小题3分,共计15分)1.二阶齐次线性微分方程06=-'-''y y y 的通解为( B ) A .x x e C e C y 3221--+= B .x x e C e C y 3221+=- C .x x e C e C y 3221-+= D .x x e C e C y 3221+=2.过点()10,3-,且与平面012573=-+-z y x 平行的平面方程是( A ) A .04573=-+-z y x B .01573=-+-z y x C .0423=-+-z y x D .0123=-+-z y x 3.关于二元函数),(y x f 的下面4条性质:①),(y x f 在),(00y x 处连续;②),(y x f 在),(00y x 处两偏导数连续; ③),(y x f 在),(00y x 处可微;④),(y x f 在),(00y x 处两偏导数存在. 则下面关系正确的是( A )A .②⇒③⇒①B .③⇒②⇒①C .③⇒④⇒①D .③⇒①⇒④ 4. 平面环形区域D 的边界曲线L 中,为正向边界的是( C )A B C D5.下列级数中,收敛的是( D ) A .∑∞=11i nB .∑∞=1321i n C .∑∞=11i n D .∑∞=-11)1(i n n二、填空题:(每小题3分,共计15分)1. 一阶微分方程02=-'xy y 的通解为=y .(答案:2x Ce y =)学院专业班级姓名学2.=+→xy yx y x 2lim)2,1(),( .(答案:2)3. 222y x z +=表示空间曲面 .(答案:抛物面)4.⎰⎰=1010xydy dx .(答案:41)5. 若L 表示抛物线2x y =上点)0,0(与点)1,1(的一段弧,则第一类曲线积分⎰Lds y = .(答案:)155(121-)三、计算题:(每小题6分,共计48分) 1.设2221y x z +=,求全微分dz . 解:x xz=∂∂ ……………………………………………………………….2分 y yz2=∂∂……………………………………………………………….2分 y d y x d x dz 2+=………………………………………………………2分 2.设}2,0,1{-=a ,}1,1,3{-=b ,求b a ⋅和b a ⨯.解:51)2(10)3(1-=⨯-+⨯+-⨯=⋅b a …………………………….3分}1,5,2{52113201=++=--=⨯k j i k j ib a ………………………..3分3.求过点()132,,-且平行于直线⎩⎨⎧=-+=+-025032z y x z y x 的直线方程.解:直线⎩⎨⎧=-+=+-025032z y x z y x 的方向向量为k j i kj i 135251132++=-- …………………………………….4分 所求直线方程为1315312-=-=+z y x ……………………………….2分 4.设z xy x z y x f +-=23),,(,求),,(z y x f 在)0,1,1(0P 的梯度f ∇及f ∇.解:k j i k f j f i f f z y x +-=++=∇22 ………………………………….4分31)2(222=+-+=∇f …………………………………………….2分5.计算二重积分σd xy ⎰⎰D,其中D 是由直线1=y 、2=x 和x y =所围闭区域.解:把D 看成X 型区域{}x y x y x ≤≤≤≤1,21),(………..……………2分89)(21213211D=-==⎰⎰⎰⎰⎰dx x x xydy dx d xy xσ………………………….4分 6.计算三重积分dV x e y )2sin (2⎰⎰⎰Ω+,其中Ω:10,10,11≤≤≤≤≤≤-z y x .解:注意到积分区域Ω关于YOZ 面对称,x e y sin 2为x 的奇函数…….2分4112212sin )2sin (22=⨯⨯⨯=+=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ΩΩΩdV dV x e dV x ey y …...4分7.L 为封闭正向圆周曲线122=+y x ,求⎰-Lydx x dy xy 22.解:y x P 2-=,2xy Q =………………………………………………….2分由格林公式⎰-Lydx x dy xy 22σσd y x d y Px Q DD⎰⎰⎰⎰+=∂∂-∂∂=)()(22 ⎰⎰=⋅=ππρρρθ20122d d …..………………4分8.判断级数πn n n ncos 2)12(12∑∞=+的敛散性. 解:注意到πn n n n cos 2)12(12∑∞=+≤∑∞=+122)12(n nn …………………………….2分 而级数∑∞=+122)12(n nn 利用比值审敛法,得 121lim1<=+∞→nn n u u ………………………....2分则由比较审敛法,级数πn n n ncos 2)12(12∑∞=+收敛.…………………....2分四、解答题(每小题8分,共计16分)1. 求二阶非齐次线性微分方程x e y y y 244-=+'+''的通解.解:注意到右端项为x m e x P x f λ)()(=型(其中2,1)(-==λx P m )…….2分 且原方程对应的齐次方程的特征方程为0442=++r r ,特征根2-=λ为二重根.......................................................................................2分 设原方程的一个特解为x e ax y 22*-=代入原方程解出21=a ………………....2分 则原方程通解为()xx e x e x C C y 2222121--++=....................................................2分 2.设)(x f 的周期为π2,且在],[ππ-上2)(x x f =,试将)(x f 展开成傅里叶级数. 解:依题)(x f 在],[∞-∞上连续,且满足狄利克雷收敛定理条件,则0=n b ),2,1( =n ,…………………………………………....2分3222020πππ==⎰dx x a ,…………………………………….……2分⎰⎰⎰===ππππππ02020sin 2cos 2cos )(2nx d x n dx nx x dx nx x f a n⎰⎰=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=πππππ02002c o s 4s i n 2s i n 2nx xd n dx nx x nx x n 2002)1(4cos cos 4n nxdx nx x n n -=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎰πππ ),2,1( =n ……2分由收敛性定理可知,∑∞=-+=1222c o s )1(43n n n nx x π …………….……………….……2分 五、应用题(本题6分)某养殖场饲养两种鱼。
2009-10-1高等数学(A)试题答案(A卷)
2009-10-1高等数学(A )期末考试试题答案一、填空题 (本大题分5小题, 每小题4分, 共20分)1、32、03、=-+tan .x x c4、3202)()(33x x x x x ∆+∆+∆ 5、42220πx a x dx a-⎰ 二、解答下列各题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)1、解:,,f f b f a ()()()001000-=+== …………………………3分当时处处连续a b f x ==1() …………………………5分2、解:),(+∞-∞函数定义域,)2)(2(3x x y +-=', ……………………………2分(],2,[2,][2,2]-∞-+∞-故函数在上单调减,在上单调增 ………………………… 5分 三、解答下列各题(本大题共5小题,每小题6分,总计30分)1、解原式:lim =--+→x x x x 2223126181226lim 21218x xx →==-…………………………………每步2分2、⎰+82d 2x x ⎰+=4d 212x x =+++1242ln .x x c ………………………每步3分 3、解:在上连续可导,又f x e f x e x x ()(,),()=-∞+∞'= …………………………2分由f x x f x f x x x ()()()+-='+∆∆∆θ,得e e e x x x x x x ++-=⋅∆∆∆θ ………………………5分1lnx e x xθθ∆-∆=∆解得,这就是所求的的值 ……………………………………………………6分 4、原式=--+⎡⎣⎢⎤⎦⎥⎰x x x dx 341212011()=--+⎡⎣⎢⎤⎦⎥472323174323201x x x ()=-47432 ……每步2分5、x xdx x t dx tdt 221-==⎰ 令 sin .cos …………………………………………1分原式22sin 1cos 211cos sin sin 2cos 222t t tdt tdt dt t t c t -⎡⎤====-+⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰ …………………………5分 [].1arcsin 212c x x x +--=…………………………………………6分 四、证明下列各题(本大题共2小题,每小题8分,总计16分)1、证:⎰⎰'=''babax f xd dx x f x )()( ='-'⎰xf x f x dx a b ab()()………………………………4分='-'-bf b af a f x a b ()()() …………………………………………6分[][]='--'-bf b f b af a f a ()()()() …………………………………………8分2、:0,,()[,],,T x f t x x T ∀>+证对及充分大的在上可导利用拉格朗日中值定理则至少存在(,),x x T ξ∈+使 ()()()f x T f x f T ξ'+-=⋅ ………………………………………3分 []T f x f T x f x x x ⋅ξ'=-++∞→+∞→+∞→)(lim )()(lim ,取极限有上式两边令 ……………………6分lim ()T f Ta ξξ→+∞'== ……………………………………………………………………8分五、解答下列各题(本大题共2小题,每小题8分,总计16分)1、解:设圆锥形漏斗的高为则锥底面半径为Hcm R H cm ,=-4002漏斗的体积,V H H H =-<<π34000202()………………………………………………3分2(4003),(020)3V H H π'=-=在,内唯一驻点,20V H π''=-< ……………………6分 此时漏斗体积最大由实际问题可知也是极大值点故唯一驻点,,3320=H …………8分 2、解)1(3d 2 c x x y y +=''='⎰ ………………………………………2分(0,2)222362,(1)33x y y x y -'-==-=又由得 代入得'=+y x 3232 ………………………5分c x x x x y ++=+=∴⎰32d )323(32.232,2)2,0(3-+=∴-=-x x y c 代入得再将 …………8分六、解答下列各题(本大题共1小题,总计8分) 解:'=⋅⋅-≠<y x x x22112002ln , ………………………………………………4分'=-<φ()ln x x xx 122202 , ……………………………………………………………4分。
MK_09-10(2)高数A(二)、B(二)试卷
安徽大学2009—2010学年第二学期院/系 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------《高等数学A (二)、B (二)》考试试卷(A 卷)(闭卷 时间120分钟)题 号 一 二 三 四 五 总分 得 分 阅卷人一、填空题(本大题共五小题,每小题2分,共10分)得分1.点(2到平面的距离为 ,1,1)10x y z +−+=.2.极限222lim x x y xy x y →+∞→+∞⎛⎞=⎜⎟+⎝⎠ .3.交换积分次序 /2sin 0 0d (,)d xx f x y y π=∫∫.4.设()f x 是周期为2的函数,它在区间(1,1]−上的定义为 则32,10,(),01,x f x x x −<≤⎧=⎨<≤⎩()f x 的Fourier 级数在1x =处收敛于.5.函数u x 在点处沿方向的方向导数为 yz =(1,1,1)(2,2,1).得分二、选择题(本大题共五小题,每小题2分,共10分)6. 二元函数(,)f x y =(0处 ( ) ,0)A. 连续,但偏导数不存在; B .不连续,且偏导数不存在;C .不连续,但偏导数存在;D .连续,且偏导数存在.7.设第二类曲面积分1d d SI xyz z x =∫∫,22d d SI xy z z x =∫∫,其中为的上半部分,方向取上侧.若为在第一卦限部分,且与方向一致,则 ( )S 2221x y z ++=1S S S A .; B. 120I I ==10I =,1222d S d I xy z z x =∫∫;C. 112d S d I xyz z x =∫∫,1222d S d I xy z z x =∫∫; D. 112d S d I xyz z x =∫∫,.20I =8. 设为中开区域,且内任意一条闭曲线总可以张成一片完全属于Ω3\ΩΩ的曲面,函数在Ω内连续可导.若曲线积分只依赖于曲线,,P Q R d d d LP x Q y R z ++∫L 的端点,而与积分路径无关,则下述命题不正确的是 ( )A .对Ω内任意光滑闭曲线,曲线积分C d d d CP x Q y R z 0++=∫v ;B. 存在Ω上某个三元函数,使得(,,)u x y z d d d d u P x Q y R z =++;C. 等式,,P Q R P Q Ry x x z z y∂∂∂∂∂∂===∂∂∂∂∂∂在开区域Ω内恒成立; D. 等式0P Q R x y z∂∂∂++=∂∂∂在开区域Ω内恒成立. 9. 设函数(,)f x y 在开区域内有二阶连续偏导数, 且D 0000(,)(,)0x y f x y f x y ==.则下列为(,)f x y 在点00(,)x y 处取极小值的充分条件的是 ( )A. ; 200000000(,)0,(,)(,)(,)0xx xx yy xyf x y f x y f x y f x y >−><><B. ; 200000000(,)0,(,)(,)(,)0xx xx yy xyf x y f x y f x y f x y >−C. ; 200000000(,)0,(,)(,)(,)0xx xx yy xyf x y f x y f x y f x y <−D. . 200000000(,)0,(,)(,)(,)0xx xx yy xyf x y f x y f x y f x y <−10. 设函数具有二阶连续偏导数,则(,,)u f x y z =div f =grad ( )A. xx yy zz f f f ++;B. x y z f f f ++;C. (,,)x y z f f f ;D. (,,)xx yy zz f f f .三、计算题(本大题共五小题,其中第11、12、13题每小题10分,第14、15题每小题12分,共54分)得分11. 设平面:通过曲面Π0x ay z b +−+=2z x y 2=+在点处的法线(1,1,2)L ,求的值. ,a b12. 计算第二类曲线积分22d d Ly x x yx y −+∫v ,其中L 为正方形边界||,取顺时针方向.||1x y +=院/系 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------13.计算第一类曲面积分222d z S x y z Σ++∫∫,其中Σ为圆柱面222x y R +=)(0R >介于平面与0z =z h =()之间的部分. 0h >.14.将函数()arctan f x x =展开成x 的幂级数,并求级数0(1)21nn n ∞=−+∑的和.15.设函数()f u 具有二阶连续导数,且.(sin )x z f e y =(1) 求2222,.z z x y∂∂∂∂(2)若函数满足方程(sin )xz f e y =22222x z ze z x y∂∂+=∂∂,求函数().f u四、应用题(本大题共两小题,其中第16题10分,第17题6分,共16分)得分------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------16. 将一根长为l 的铁丝分割成两段,一段围成一个圆,另一段围成一个长方形.求使得圆面积与长方形面积之和最大的分割方法.17. 已知一条非均匀金属线L 放置于平面上,刚好为抛物线Oxy 2y x =对应于01x ≤≤的那一段,且它在点(,)x y 处的线密度为(,)x y x ρ=,求该金属丝的质量.院/系 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线得分 五、证明题(本大题共两小题,其中第18题6分,第19题4分,共10分)18.证明级数11(1)ln n n n n ∞=+−∑条件收敛.19.设空间闭区域可表示为{(Ω,,)|01,1,}x y z x x y x z y ≤≤≤≤≤≤.若()f t 在[0上连续,且.试证明:,1](,,)()()()F x y z f x f y f z =1301(,,)d d d [()d ]6F x y z x y z f t t Ω=∫∫∫∫.。
高数B(上)试题及答案2
高等数学B (上)试题2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 lim 1cos x x x x x →-+=- (2分) 02sin cos lim sin x x x x x→+= (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 lnsin y x x = (3分)()()cos 12sin cotln sin 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)。
高数B(上)试题及答案
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)。
2020-2021第一学期高等数学B1试题A参考解答
武汉大学2020-2021第一学期高等数学B1期末试卷 A 卷1、(9分) 求极限: 011lim e 1x x x →⎛⎫- ⎪-⎝⎭. 2、(9分)已知曲线满足方程2e 0xy x y ++=,求曲线在点(0,1)-处的法线方程. 3、(10分)求由曲线e ,ln ,1,2x y y x x x ====所围成的图形的面积. 4、(10分)(1)求齐次线性微分方程20y y y ''''''--=的通解;(2)求该方程满足初始条件(0)0,(0)(0)3y y y '''===的特解.(3)对于非齐次方程221e x y y y x ''''''--=+,用待定系数法给出特解的形式(无需求出其中的待定系数的数值).5、(9分)求极限lim nn →∞⎝⎭.6、(7分)求不定积分x .7、(7分)设2()ln(1)f x x =+,计算反常积分2()d ()+2()5f x x f x f x +∞'+⎰. 8、(7分) 求极限:2cos 1e d lim(sin )xt x tx x x -→+⎰.9、(7分)等角螺线的极坐标方程为e θρ=,在0θ=附近,其在直角坐标系下可由函数()y y x =表示,试求d d yx θ=以及220d d y x θ=. 10、(7分)计算星形线33cos ,sin x a t y a t⎧=⎪⎨=⎪⎩的弧长,其中0,[0,2]a t π>∈. 11、(7分)计算函数231sin ,0()0,0x x x f x xx ⎧+≠⎪=⎨⎪=⎩的导函数;并讨论:是否存在0δ>,使得函数()f x 在区间(,)δδ-内单调递增?说明理由. 12、(6分)求解常微分方程:532e 0x xy y x y '++=.13、(5分)设函数()f x 在区间[],a b 上有连续的二阶导数,证明:至少存在一点(,)a b ξ∈使得3()()d ()()224baa b b a f x x b a f f ξ+-⎛⎫''=-+⎪⎝⎭⎰.武汉大学2019-2020第一学期高等数学B1期末试卷 A 卷 参考解答1、(9分) 求极限011lim e 1xx x →⎛⎫- ⎪-⎝⎭. 解: 200011e 1e 1lim lim lim e 1(e 1)x xx x x x x x x x x x →→→⎛⎫⎛⎫----⎛⎫-== ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 5分e 11lim 22xx x →⎛⎫-== ⎪⎝⎭ 9分2、(9分)已知曲线满足方程2e 0xy x y ++=,求曲线在点(0,1)-处的法线方程. 解:对方程2e 0xy x y ++=两边关于x 求导得:212e ()0xy y y xy ''+++=,4分 代入0,1x y ==-解得0,11x y y ==-'=.7分 因此,法线的斜率为1-,在点(0,1)-处的法线方程为:1y x =--.9分3、(10分)求由曲线e ,ln ,1,2x y y x x x ====所围成的图形的面积. 解:显然当[1,2]x ∈时有e ln x x >,因此面积()21e ln d x S x x =-⎰5分22221111e d ln d e ln d x x x x x x x =-=-⎰⎰⎰8分 222211e e ln d ln e e 2ln 21x x x x =--+=--+⎰10分4、(10分)(1)求齐次线性微分方程20y y y ''''''--=的通解;(2)求该方程满足初始条件(0)0,(0)(0)3y y y '''===的特解.(3)对于非齐次方程221e x y y y x ''''''--=+,用待定系数法给出特解的形式(无需求出其中的待定系数的数值).解:(1) 该微分方程的特征方程为:3220λλλ--=, 4分它有特征根:00,λ=21,λ=-32,λ=故而该齐次线性微分方程的通解为:2123e e x x y C C C -=++6分 (2)代入初值条件得方程组:12323230,23,43C C C C C C C ++=-+=+=,解得:1230,1,1C C C ==-=,得微分方程的特解为:2e e x x y -=-.8分 (3)特解的形式为:2123()e x y C x C C x *=++.10分5、(9分)求极限lim nn →∞⎝⎭.解: lim ln lim 1lim een n nn n n →∞→∞⎫⎪⎪⎝⎭⎝⎭→∞==⎝⎭5分12eee n n n===9分6、(7分)求不定积分x .解:()21d arcsin arcsin x x x =⎰4分 1arcsin C x=-+7分7、(7分)设2()ln(1)f x x =+,计算反常积分20()d ()+2()5f x x f x f x +∞'+⎰.解: 2200()1d d ()()+2()5(()+1)4f x x f x f x f x f x +∞+∞'=++⎰⎰ 3分 2001()11ln(1)1arctan arctan2222f x x +∞+∞+++== 5分 11arctan 222π⎛⎫=- ⎪⎝⎭7分8、(7分) 求极限:2cos 1e d lim(sin )xt x tx x x -→+⎰.解:22cos cos 112e d e d lim lim(sin )2xxt t x x ttx x x x--→→=+⎰⎰3分2cos 0e sin lim 4x x xx-→-= 5分11e 4-=-7分 9、(7分)等角螺线的极坐标方程为e θρ=,在0θ=附近,其在直角坐标系下可由函数()y y x =表示,试求d d yx θ=以及220d d y x θ=. 解:可以将方程改写成参数方程e cos e sin x y θθθθ⎧=⎪⎨=⎪⎩,则 d d d 0d 0e cos e sin cos sin e co 1s e sin cos d n d si y xyx θθθθθθθθθθθθθθθθθθ=======+--=+4分()()222(cos sin )(cos sin )cos sin (cos sin )2s d d d 2d d d d d d d co s n 0i d c =2e os e sin d y x x x yx θθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθ====-+++--=-== 7分10、(7分)计算星形线33cos ,sin x a t y a t⎧=⎪⎨=⎪⎩的弧长,其中0,[0,2]a t π>∈. 解:曲线弧长220s t t ππ==⎰⎰4分220312cos sin d 6a t a t t t a ππ===⎰⎰7分11、(7分)计算函数231sin ,0()0,0x x x f x xx ⎧+≠⎪=⎨⎪=⎩的导函数;并讨论:是否存在0δ>,使得函数()f x 在区间(,)δδ-内单调递增?说明理由.解:当0x ≠时,323131()12sincos f x x x x x'=+-,另一方面, 2301sin(0)lim1x x x x f x→+'==,因此32313112sin cos ,0()1,0x x f x x x x x ⎧+-≠⎪'=⎨⎪=⎩ 3分对任意0δ>,取0x =,显然00x δ<<且01x <,代入()f x '可得: 003()10f x x '=-<,由于导函数()f x '在0x 处连续,存在0ε>使得00[,](,)x x εεδδ-+⊂-,且()f x '在区间00[,]x x εε-+内小于0,即有()f x 在区间00[,]x x εε-+单调递减,因此,不存在0δ>,使得函数()f x 在区间(,)δδ-内单调递增.7分12、(6分)求解常微分方程:532e 0x xy y x y '++=.解:显然0y ≡是方程的特解;当0y ≠时方程两边同除以3xy 的方程:3242e 0x y y y x x--'++=, 令2z y -=,有3d d 2d d z yy x x-=-,原方程就可化为如下线性方程: 3分2442e x z y x x-'=+,用一阶线性微分方程的求解公式得:24(2e )x y z x C -==+6分13、(5分)设函数()f x 在区间[],a b 上有连续的二阶导数,证明:至少存在一点(,)a b ξ∈使得3()()d ()()224baa b b a f x x b a f f ξ+-⎛⎫''=-+⎪⎝⎭⎰. 证明:令()()d xaF x f t t =⎰,由于()f x 在区间[],a b 上有连续的二阶导数,因此()F x 在区间[],a b 上有连续的三阶导数,取02a bx +=,由泰勒公式得: 23010000010()()()()()()()(),(,)2!3!F x F F a F x F x a x a x a x a x ξξ''''''=+-+-+-∈23020000020()()()()()()()(),(,)2!3!F x F F b F x F x b x b x b x x b ξξ''''''=+-+-+-∈3分利用00()b x a x -=--,上述两式相减得:31201020()()()()()(),(,),(,)3!2F F b a F b F a F x b a a x x b ξξξξ''''''+-⎛⎫'-=-+∈∈ ⎪⎝⎭即有:312()()()()d ()2242baf f a b b a f x x b a f ξξ''''++-⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰. 由于()f x ''在区间[],a b 上连续,由介值定理可知至少存在一点(,)a b ξ∈使得12()()()2f f f ξξξ''''+''=. 因此3()()d ()()224baa b b a f x x b a f f ξ+-⎛⎫''=-+⎪⎝⎭⎰. 5分。
高数b第一章测试题及答案解析
高数b第一章测试题及答案解析一、选择题(每题5分,共30分)1. 函数f(x)=x^2在x=1处的导数是:A. 0B. 1C. 2D. 4答案:B解析:根据导数的定义,f'(x)=2x,所以f'(1)=2。
2. 极限lim(x→0)(sin(x)/x)的值是:A. 0B. 1C. -1D. 2答案:B解析:利用洛必达法则,分子分母同时求导得到lim(x→0)(cos(x)/1)=cos(0)=1。
3. 定积分∫(0,1)x^2dx的值是:A. 1/3B. 1/2C. 1D. 2答案:A解析:根据定积分的计算公式,∫(0,1)x^2dx=(1/3)x^3|(0,1)=(1/3)(1)^3-(1/3)(0)^3=1/3。
4. 函数y=x^3-3x+1在x=1处的极值是:A. 最大值B. 最小值C. 无极值D. 不确定答案:B解析:首先求导数y'=3x^2-3,令y'=0,解得x=1或x=-1。
再求二阶导数y''=6x,将x=1代入得y''(1)=6>0,说明x=1处为最小值。
5. 曲线y=x^3+2x-3在点(1,0)处的切线斜率是:A. 1B. 2C. 3D. 4答案:C解析:求导数y'=3x^2+2,将x=1代入得y'(1)=3+2=5。
6. 函数y=e^x的不定积分是:A. e^xB. e^x + CC. x*e^xD. x*e^x + C答案:B解析:根据积分公式,∫e^x dx = e^x + C。
二、填空题(每题5分,共20分)1. 函数f(x)=x^3-6x+8的极值点是__。
答案:x=2解析:求导数f'(x)=3x^2-6,令f'(x)=0,解得x=±√2,再求二阶导数f''(x)=6x,将x=2代入得f''(2)=12>0,说明x=2处为极小值点。
2009-2010第一学期《高等数学》试卷(B)卷答案.
第 1 页共4页福建工程学院2009~2010学年第一学期期末考试试卷审批表课程名称高等代数考试班级09信息与计算科学参加考试学生人数81任课教师唐晓文命题教师唐晓文试卷类型(A、BB考试形式开卷()闭卷(√)答卷纸(张草稿纸(张1审核人意见审核人签名:教研室意见(签字系(部意见(签字试题参考答案及评分标准一、填空题(每小题5分,共15分)1、-32;2、;3、8;4、;5、.二、选择题(每小题5分,共15分)1、B2、A3、B4、D5、C三、(12分)解: = -----4分一个极大线性无关组, -----4分, ------4分第 2 页四、(10分解:------5分------5分五、(10分)解:由即-------3分可得, -------2分由 -------4分-------1分第3页六、(14分)解:对方程组的增广矩阵施行初等行变换------5分得方程的特解, ------2分对应齐次方程的基础解系,------5分通解 ------2分七、证明题:(第1、2小题各7分,第3小题10分,共24分)1.(1)证明:因为线性无关,所以线性无关,而线性相关,故可由线性表示. -------3分(2)不可以,如果可以由线性表示,而又可由线性表示,则可由线性表示.可得线性相关,与线性无关矛盾,所以不可由线性表示. -------4分2.证明:由题设,从而,+, -------3分又从而,-------3分所以,+. -------1分第 4 页3. 证明:(1)因为是对应的齐次线性方程组的一个基础解系,故线性无关, -------2分若线性相关,则可由线性表示,设为,因此是齐次线性方程组的一个解, -------2分与是非齐次线性方程组的一个解矛盾,故线性无关. -------1分(2)设,即.------2分因为线性无关, -------1分所以得 -------1分故线性无关. -------1分。
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一、填空题:(每小题3分,共15分) 1.3;2.()x
e
x c c -+21;3. ()
c x +2
2
-12
1-
;4.
4
π
; 5. dx y
dx x
y 4
23
-
-
或
二、选择题:(每小题3分,共15分)
1).A 2).B 3).A 4).A 5).A 三、计算题:(共28分) 分
分分
原式72
11
1ln 1
lim
51ln 1lim
1ln 1
1lim
2ln )1(ln 1lim
.11
11
1
=++=-+-=-+
-
=---=→→→→x x x x x x x x x
x x x x x x x x
2.0
lim ()x f x -
→=0
lim ()(0)x f x f a +
→==,0lim ()x f x -
→=0
lim 1x
x e -→=,
lim ()lim ()x x f x a bx a ++→→=+=,所以 1.a = …………………3分
()(0)
(0)lim 0x f x f f x -
-→-'=-0
1lim 1x
x e x
-
→-==,
(1)1
(0)lim x bx f b x
+
+→+-'==,所以1b =。
…………………7分
3.
t
x y dx
dy t
t 1=
''=
…………………3分
3
2
2221)1
(t t x t dx y d t
+-=''= …………………7分 4. ⎰xdx x arctan =dx x
x
x x
⎰
+-
2
2
2
11
2arctan 2
…………………2分
=
dx x
x x x
⎰+-+-
2
2
2
11
12
1arctan 2
………..……………4分
=
dx x
dx x x
⎰⎰++
-
2
2
11
212
1
arctan 2 ……………6分
=
c x x x x
++
-arctan 2
12
1arctan 2
2
………………7分
四、计算题:(共22分)
分
分
分
,,从而令63
ln 2]1ln 2
[
24)1
11(21221122)0(.12
2
2
2
02
2
04
2
=++-=++
-=+=+=
+
==≥=⎰⎰
⎰
⎰
t t t
dt
t t dt t
t
tdt t
t dx x
x tdt
dx t x t t x
2.解:(1) 函数的定义域为()∞+∞-,
(2)x x y 632-='驻点为2,0==x x ……………………2分 (3)66-=''x y ,由0=''y 得1=x ……………………3分
(4)列表如下:
……6分
单调增加区间为(-,0)∞,(2,)+∞;单调减少区间为(0,2);
()10=f 为极大值;()32-=f 为极小值
……………………8分 凹区间为()∞+,1,凸区间为()1,∞-;拐点为(1,-1)。
……………………10分
3.解:特征方程为1,2,023212
-=-==++r r r r ………………………1分
对应齐次方程通解:.221x x e C e C Y --+= …………………………..3分 设方程的特解为6
1,*=
=b be y x ………………………5分
所求通解:.61221x
x x e e C e C y ++=--
……………………………….6分.
五、应用题(10分)
解: 2y x =,2y x '=,12x y ='= ……………………2分 过点(1,1)的切线方程是:21y x =-,切线与x 轴的交点为1
(,0)2 ………4分
(1)平面图形的面积12
11112
2
12
A x dx =
-
⋅⋅
=
⎰
……………………7分
(2)所求的体积为
1
1
2
2
2
10
2
()(21)30
V x dx x dx πππ=
--=
⎰⎰
或1
222
11()13
2
30
V x dx πππ=-
⋅⋅
=
⎰ ……………………10分
六、证明题(2个小题,每小题5分,共10分)
1.解:设()cos 2x f x e x x =-+-,且(0)0f =, …………………………1分 则()1sin x f x e x '=--,且(0)0f '=, ……………………………2分
()cos x f x e x ''=-,0x > 时,1x
e >,cos 1x ≤,0,()0x
f x ''∴>>
即()f x ''单调增加,且()(0)0f x f ''>= …………………………4分 所以()f x 在0x >时单调增加,0x >时,有()(0)0f x f >=
即0x >时,有11cos x e x x -->-成立。
……………………………5分 2.由题意,构造函数()()⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡∈=2,0cos πx x
x f x F ,………………………2分
因为()x F 在⎥
⎦
⎤
⎢⎣⎡
2,
0π上连续,在⎪⎭⎫
⎝
⎛
2,0π内可导,且()020=⎪⎭
⎫
⎝⎛=πF F ,故由罗尔定理得,至少存在一点⎪⎭
⎫
⎝
⎛∈2,
0πξ满足()ξF '=0,即()sin ()cos .f f ξξξξ'=………………5分。