重庆大学高等数学Ⅱ课程试卷A201301及参考答案
重庆大学2020年春季学期课程作业高等数学(II-1)
函数的间断点是()。
A、oB、oC、oD、无间断点•收藏该题2、若,则的取值范围是()。
oA、oB、oC、oD、•收藏该题3、设, 当从变到时,函数的增量为( ) 。
•oA、oB、oC、oD、•收藏该题4、( ) 。
•oA、oB、oC、oD、•收藏该题5、曲线所围平面图形的面积为( )。
•oA、oB、oC、oD、•收藏该题6、d( )=•oA、oB、oC、oD、•收藏该题7、函数,则()。
oA、oB、1oC、oD、不存在•收藏该题8、函数在处的导数等于( )。
•oA、1oB、2oC、3oD、4•收藏该题9、是()的一个原函数。
oA、oB、oC、oD、•收藏该题10、当时,下列函数是无穷小是( )。
•oA、oB、oC、oD、•收藏该题11、( )oA、oB、不存在oC、1oD、•收藏该题12、( )。
•oA、-1oB、1oC、oD、不存在•收藏该题13、三次曲线在处取极大值,点是拐点,则()。
oA、oB、oC、oD、全部都错•收藏该题14、若,则()。
•oA、1oB、-1oC、oD、•收藏该题15、若函数f(x)在点x o可导,下列说法错误的是( )。
oA、函数f(x)在点x o左导数存在oB、函数f(x)在点x o右导数存在oC、函数f(x)在点x o左右导数均存在oD、函数f(x)在点x o可导与左右导数是否存在无关•收藏该题16、下列式子中,正确的是()。
•oA、oB、oC、oD、•收藏该题17、无穷多个无穷小量之和,则( )。
•oA、必是无穷小量oB、必是无穷大量oC、必是有界量oD、是无穷小,或是无穷大,或有可能是有界量•收藏该题18、=( )。
•oA、1oB、4oC、2oD、不存在•收藏该题19、下列函数在区间上单调减少的是()。
•oA、oB、oC、oD、•收藏该题20、判断函数的极值点应该判断()。
•oA、一阶导数为0的点和一阶导数不存在的点oB、二阶导数为0的点和二阶导数不存在的点oC、只判断一阶导数为0的点oD、只判断二阶导数为0的点•收藏该题21、区间[0,+∞)表示不等式( )。
重庆大学高数(工学下)期末试题一(含答案)
重庆大学《高等数学(工学类)》课程试卷 第1页 共1页重庆大学《高等数学(工学类)》课程试卷20 — 20 学年 第 学期开课学院: 数统学院 课程号: 考试日期:考试方式:考试时间: 120 分一、选择题(每小题3分,共18分) 1. 向量a b ⨯与,a b 的位置关系是().(A) 共面 (B) 垂直 (C) 共线 (D) 斜交知识点:向量间的位置关系,难度等级:1. 答案:(B).分析:,a b 的向量积a b ⨯是一个向量,其方向垂直,a b 所确定的平面.2. 微分方程633xy dye e y x y dx=+- 的一个解为().(A)6y = (B)6y x =- (C)y x =- (D)y x =知识点:微分方程的解,难度等级:1. 答案: (D).分析:将(A),(B),(C),(D)所给函数代入所给方程,易知只有y x =满足方程,故应选(D).3. 累次积分⎰⎰=-2022x y dy e dx ().(A))1(212--e (B))1(314--e (C))1(214--e (D))1(312--e 知识点:二重积分交换次序并计算,难度等级:2. 答案:(C).分析: 直接无法计算,交换积分限,可计算得)1(214--e ,只能选(C). 4.设曲线积分⎰--L x ydy x f ydx e x f cos )(sin ])([与路径无关,其中)(x f 具有一阶连续偏导数,且(0)0,f =则=)(x f ().(A)2x x e e -- (B)2xx e e --(C) 12-+-x x e e (D)21xx e e +-- 知识点:积分与路径无关的条件,微分方程,求解,难度等级:3.答案:(B).分析: 由积分与路径无关条件,有[()]cos ()cos x f x e y f x y '-=-命题人:组题人:审题人:命题时间:教务处制学院 专业、班 年级 学号 姓名 考试教室公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密()().x f x f x e '⇒-=-由结构看,C,D 不满足方程,代入,B 满足,A 不满足,选B.5. 设直线方程为1111220,0A x B y C z D B y D +++=⎧⎨+=⎩且111122,,,,,0,A B C D B D ≠则直线().(A) 过原点 (B) 平行于z 轴 (C) 垂直于x 轴 (D) 垂直于y 轴 知识点:直线与坐标轴的位置关系,难度等级:1. 答案:(D).分析:方程2220,0B y D D +=≠表示垂直于y 轴且不过原点的平面,11112200A x B y C z D B y D +++=⎧⎨+=⎩表示的直线位于垂直于y 轴且不过原点的平面上,不平行于z 轴,不垂直于x 轴.6. 设∑为球面2224(0)x y z z ++=≥的外侧,则2yzdzdx dxdy∑+⎰⎰().=(A)354(B)354π (C)12 (D)12π知识点:对坐标的曲面积分,高斯公式,难度等级:2. 答案:(D).分析: 添有向平面221:0(4)z x y ∑=+≤取下侧,则124,yzdzdx dxdy zdV π∑+∑Ω+==⎰⎰⎰⎰⎰1228.Dyzdzdx dxdy dxdy π∑+=-=-⎰⎰⎰⎰故有结果为D.二、填空题(每小题3分,共18分)7.121lim(1)sin x y x y →→⎛⎫- ⎪⎝⎭__________.= 知识点:二重极限,难度等级:1. 答案:0. 证明:1(1)sin01x x y--≤- 0,ε∴∀>取,δε=只要0,δ<必有1(1)sin0.x yε--<121lim(1)sin 0.x y x y →→⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭ 8. 已知lim6,n n a →∞=则11()n n n a a ∞+=-=∑__________. 知识点:级数和,定义,难度等级:1. 答案:1 6.a - 分析: 部分和数列12231111()()() 6.n n n n s a a a a a a a a a ++=-+-++-=-→-9.2221___________,ds x y z Γ=++⎰其中Γ为曲线cos ,sin ,tttx e t y e t z e ===上相应于t 从0变到2的这段弧.知识点:对弧长的曲线积分,难度等级:2. 答案21).e- 解:弧长的微分为tds dt ==,22222.tx y z e ++=于是2222011).ds x y z e Γ=-++⎰⎰10. 平面3x y z a ++=被球面2222x y z R ++=(0)R <所截得一个圆,则该圆的半径为__________.=知识点:平面,球面,半径,难度等级:1. 答案分析:该圆的中心在平面3x y z a ++=上,且三个坐标相等,中心坐标为(,,),a a a,11.设曲线积分 ,4 L 22⎰++-=yx xdyydx I 其中L 为椭圆,1422=+y x 并取正向,则__________.I =知识点:对坐标的曲线积分,难度等级:2. 答案:.π分析: 可取椭圆的参数方程计算.12. 设∑是球面222x y z R ++=在第一卦限部分,则2__________.x dS ∑=⎰⎰知识点:对面积的曲面积分,对称性,难度等级2. 答案:4.6R π分析:222x dS y dS z dS ∑∑∑==⎰⎰⎰⎰⎰⎰ ()22213x y z dS ∑=++⎰⎰ 224114.386R R R ππ=⋅⋅=三、计算题(每小题6分,共24分) 13. 求微分方程()0y xxe d y x xdy -=+的通解. 知识点:齐次微分方程,通解,难度等级1. 分析:齐次微分方程,作变量代换yu x=化为可分离变量的微分方程.解: 方程两端同除以,x 得()0.y xye dx dy x+-=令,y vx =则.dy vdx xdv =+ 代入上式,得0,ve dx xdv -= 即 0.vdx e dv x--= 积分之,得ln .v x e C -+=故原方程的通解为ln .y xx e C -+=14. 计算2(2)(3),y L x y dx x ye dy -++⎰其中L 由从)0,2(A 到)1,0(B 的直线段22=+y x 及从)1,0(B 到)0,1(-C 的圆弧21y x --=所构成.知识点:对坐标的曲线积分,格林公式,难度等级:2. 分析:补充线段构成闭曲线用格林公式.解 :如图,添加一段定向直线,CA 这样L 与CA 构成闭路.设所围的区域为,D 于是根据格林公式得:2211(2)(3)55(211)24y L CA Dx y dx x ye dy dxdy π+-++==⋅⋅+⋅⎰⎰⎰15(1).4π=+ 则L⎰=.L CACA→+-⎰⎰又2221(2)(3) 3.y CAx y dx x ye dy x dx --++==⎰⎰故25(2)(3)5(1)32.44y L x y dx x ye dy ππ-++=+-=+⎰ 15. 计算22(),x y dS ∑+⎰⎰其中∑为抛物面222z x y =--在xoy 面上方的部分.知识点:对面积的曲面积分,难度等级:2.分析:直接将曲面积分化为二重积分,用极坐标计算二重积分. 解:∑在xoy 的投影为22:2,xy D x y +≤且= 于是22()x y dS ∑+⎰⎰22(xyD x y =+⎰⎰20220112(14(14)84149.30d r r πθππ==⋅+-+=⎰ 16. 计算333,x dydz y dzdxz dxdy ∑++⎰⎰其中∑为球面2222x y z a ++=的外侧.知识点:对坐标的曲面积分,高斯公式,球面坐标,难度等级:2 分析:题设曲面为封闭曲面,高斯公式,再用球面坐标化为三次积分.解:333x dydz y dzdx z dxdy ∑++⎰⎰ 2223()x y z dxdydz Ω=++⎰⎰⎰222053sin 12.5ad d r r dra ππθϕϕπ=⋅=⎰⎰⎰四、解答题(每小题6分,共12分)17.设(,)z f x u =具有连续的二阶偏导数,而,u xy =求22.zx∂∂难度等级:1;知识点:复合函数的偏导数.分析: 按复合函数的偏导数的求法两次对x 求偏导数,即可求出22.z x∂∂ 解:x x u z f y f '''=+ 22.xx xx xu uu z f yf y f ''''''''⇒=++18.利用斯托克斯公式计算222222()()(),y z dx z x dy x y dz Γ-+-+-⎰其中Γ是用平面23=++z y x 截立方体[]⨯1,0[]⨯1,0[]1,0的表面所得的截痕,若从z 轴正向看去,Γ取逆时针方向.知识点:对坐标的曲线积分,斯托克斯公式,难度等级:3 分析: 通过斯托克斯公式将曲线积分转化为对面积的曲面积分,注意积分技巧:可将方程代入被积函数.解: 如图,我们将平面23=++z y x 的上侧被Γ所围的部分取为,∑于是∑的单位法向量.n e =由斯托克斯公式得:dS y x x z z y z y x I ⎰⎰∑---∂∂∂∂∂∂=222222cos coscos γβα ().x y z dS ∑=++ 观察上述积分,由于在∑上有3,2x y z ++=根据第二型曲面积分的计算公式,故396(6)().42xyxyD D I dS S ∑=-=-=-=-=-其中xy D 是∑在xOy 坐标平面的投影区域,而xyD S 为xy D 的面积.五、 证明题(每小题6分,共12分)19.试证:,)(0,0)(,)0, (,)(0,0)x y f x y x y ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩在点(0,0)处偏导数存在,但是不可微.知识点:二元函数偏导数、可微,难度等级:1分析:先求出(0,0),(0,0)x y f f 然后说明(0,0)(0,0)x y z f x f y ∆-∆-∆不是比ρ更高阶的无穷小量就可以了.证明 : 0(,0)(0,0)lim 0(0,0);x x f x f f x∆→∆-==∆同理, (0,0)0.y f =则2200limlim.()()x x y y zx yx y ρρ→∆→∆→∆→∆→∆∆∆==∆+∆ 但是此极限不存在,故(,)f x y 在(0,0)处不可微.20. 证明:级数2(!)nn x y n ∞==∑满足方程0.xy y y '''+-= 知识点:幂级数,微分方程,难度等级:2. 分析:直接用幂数代入微分方程验证.证明: 因为20,(!)n n x y n ∞==∑所以122212(1),.(!)(!)n n n n nx n n x y y n n --∞∞==-'''==∑∑ 212222101122222111221(1)(!)(!)(!)(1)11(!)(!)(!)!(2)!!(1)!!!n n n n n n n nn n n n n nn n n n n x nx x xy y y x n n n n n x nx x n n n x x x n n n n n n --∞∞∞===--∞∞∞===--∞∞∞===''-'''+-=+--=++--=+---∑∑∑∑∑∑∑∑∑ 21111(1)!(1)!(1)!!(!)(1)(1)(1)!!0n n nn n n nn x x x n n n n n n n xn n ∞∞∞===∞==+-+-++-+=+=∑∑∑∑∴方程0xy y y '''+-=成立.六、应用题 (每小题8分,共16分)21. 设球在动点(),,P x y z 处的密度与该点到球心距离成正比,求质量为m 的非均匀球体2222x y z R ++≤对于其直径的转动惯量. 知识点:立体的转动惯量,难度等级:2. 分析:利用转动惯量公式,球坐标计算三重积分.解:设球体方程为2222:,x y z R Ω++≤密度函数ρ=则球体的质量为:234(,,)sin Rm x y z dxdydz k k d d r dr k R ππρθϕϕπΩΩ====⎰⎰⎰⎰⎰⎰所以,密度函数为ρ=计算该球体绕z 轴转动的转动惯量:22224235232240()(,,)(24sin sin 39Rm I x y x y z dxdydz xy R m d d r dr mR d mR R πππρπθϕϕϕϕπΩΩ=+=+===⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰22.将质量为m 的物体垂直上抛,假设初始速度为0,v 空气阻力与速度成正比(比例系数为k ),试求在物体上升过程中速度与时间的函数关系.知识点:微分方程的初值问题,难度等级:1 分析: 只需将二阶导数表示出来就可证之.解: 根据条件,空气阻力为.kv 于是物体上升过程中受力为()kv mg -+(其中负号表示力与运动方向相反),而运动加速度为.dva dt=因而得微分方程 .dv m kv mg dt=-- 又知初始速度为0v ,故得初值问题0,(0).dv kv g dt mv v ⎧+=-⎪⎨⎪=⎩ 因此000000(1.)()()ttkkkk k k dtdtt t t t tm m mm m mgm mg v egedt v ee v e v e k m k kg -----⎰⎰=-+=+-+=+⎰。
重庆大学高数(下)期末试题六(含答案) (自动保存的)
重庆大学《高等数学(工学类)》课程试卷 第1页 共1页重庆大学《高等数学(工学类)》课程试卷20 — 20 学年 第 学期开课学院: 数统学院 课程号: 考试日期:考试方式:考试时间: 120 分一、选择题(每小题3分,共18分)1. 设函数),(y x f 在曲线弧L上有定义且连续,L 的参数方程为⎩⎨⎧==)()(t y t x ψϕ (),t αβ≤≤其中)(),(t t ψϕ在],[βα上具有一阶连续导数,且22()()0,t t ϕψ''+≠则曲线积分(,)().L f x y ds =⎰(A)⎰βαψϕdt t t f ))(),(( (B)⎰'+'αβψϕψϕdt t t t t f )()())(),((22(C) ⎰αβψϕdt t t f ))(),(( (D) ⎰'+'βαψϕψϕdt t t t t f )()())(),((22知识点:对弧长曲线积分公式;难度等级:1 答案: D2. 设级数∑∞=1n n a 为一交错级数,则().(A)该级数必收敛 (B)该级数必发散(C)该级数可能收敛,也可能发散(D)若0(),n a n →→∞则必收敛知识点:级数收敛的判断;难度等级:1 答案: C3. 下列方程中,设21,y y 是它的解,可以推知21y y +也是它的解的方程是().(A)0)()(=++'x q y x p y (B) 0)()(=+'+''y x q y x p y(C) ()()()y p x y q x y f x '''++= (D) ()()0y p x y q x '''++=知识点:线性微分方程的解的性质;难度等级:1答案 答案: B微答4. 设函数(,)F x y 可微,如果曲线积分(,)()C F x y xdx ydy +⎰与路径无关,则(,)F x y 应满足().(A)(,)(,)y x yF x y xF x y ''= (B)(,)(,)y x F x y F x y ''=命题人:组题人:审题人:命题时间:教务处制学院 专业、班 年级 学号 姓名 考试教室公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密(C)(,)(,)yy xx yF x y xF x y ''''= (D)(,)(,)y x xF x y yF x y ''= 知识点:曲线积分与路径无关;难度等级:1;答案: D 分析: 由曲线积分与路径无关的条件,计算可得. 5. 设2222:,x y z R Ω++≤则⎰⎰⎰Ω+dxdydz y x )(22().=(A) 538R π (B) 534R π (C)5158R π (D) 51516R π 知识点:三重积分计算;难度等级:2;答案: C 6. 已知曲线)(x y y =经过原点且在原点处的切线与直线062=++y x平 行,而)(x y 满足微分方程250,y y y '''-+=则曲线的方程为=y().(A)x e x 2sin - (B) )2cos 2(sin x x e x -(C) )2sin 2(cos x x e x - (D)x e x 2sin知识点:二阶线性齐次微分方程的通解;难度等级:1;答案: A二、填空题(每小题3分,共18分)7. 设2,yzt xz u e dt =⎰则__________.uz ∂=∂知识点:多元函数的偏导数,变限函数求导;难度等级:1。
最新高等数学Ⅱ-1试卷A201201答案
重庆大学试卷 教务处07版 第 1 页 共 3 页重庆大学 高等数学11-1 课程试卷juanA卷B卷2011 ~2012学年 第 1学期 开课学院: 数学与统计 课程号:10019745考试日期: 20120109考试方式:开卷闭卷 其他 考试时间: 120分钟一、填空题(每小题2分,共10分)1.221x x y =+反函数为 2log 1y x y =-或2log 1xy x =-2.极限0limsin x x→= 1 3.摆线(sin ),(1cos )x a t t y a t =-=-在2t π=时的切线方程为 22ay x a π=-+4.若0()1f x '=,则000()()lim2h f x f x h h →--= 125.1ln x dx x +=⎰ 21(1ln )2x c ++或21ln ln 2x x c ++二、计算题(一)(每小题7分,共21分) 1.求函数()(1)xy x x =+的微分。
解:1ln ln(1)ln (ln )11x xy x x y x y y x y x x''=+⇒=+⇒=+++ 故(1)(ln )1xxdy x x dx x=+++2.设22()(1)x xf x x x -=-,判定函数()f x 的间断点为哪一类间断点。
解:22220000lim ()lim 1,lim ()lim 1(1)(1)x x x x x x x xf x f x x x x x ++--→→→→--====---- 故0x =为第一类(跳跃)间断点22111lim ()lim (1)2x x x x f x x x →→-==-,故1x =为()f x 的可去间断点。
2211lim ()lim (1)x x x x f x x x →-→--==∞--,故1x =-是()f x 的无穷间型间断点。
3.求由方程摆线0ye xy e +-=表示的曲线在(0,1)处的切线和法线方程。
2020年春季学期课程作业高等数学(II-1)第2次13616540-重庆大学网络教育学院-参考资料
重庆大学网络教育学院-2020年春季学期课程作业高等数学(II-1)第2次-参考资料
请认真阅读一下说明然后下载:题库有可能会换,不保证全部都有!请仔细核对是不是您需要的题目再下载!!!!
本文档的说明:如果题目顺序和你的试卷不一样,按CTRL+F在题库中逐一搜索每一道题的答案,预祝您取得好成绩百!
一、单项选择题 (共 30 题、63 / 90 分 )
1、
若,则的取值范围是()。
A、
B、
C、
D、
参考答案是:A
2、
骆驼被称为“沙漠之舟”,其体温随时间的变化而变化,则下列量可以视为常量的是()。
A、
气温
B、
体温
C、
时间
D、
骆驼的体重
参考答案是:D
3、
在定义区间的最小值是()。
A、
B、
C、
1
D、
不存在
参考答案是:D
4、
曲线所围平面图形的面积为( )。
A、
B、。
重庆大学高数(下)期末试题二(含答案)
重庆大学《高等数学(工学类)》课程试卷第1页共1页重庆大学《高等数学(工学类)》课程试卷A卷B卷20 —20 学年第学期开课学院: 数统学院课程号: 考试日期:考试方式:开卷闭卷 其他考试时间: 120 分题号一二三四五六七八九十总分得分一、选择题(每小题3分,共18分)1. 设向量a与三轴正向夹角依次为,,,αβγ则当cos0β=时有().(A) a⊥xoy面(B) a//xoz面(C) a⊥yoz面(D) a xoz⊥面知识点:向量与坐标的位置关系,难度等级:1.答案: (B)分析:cos0,β=,2πβ=a垂直于y轴,a//xoz面.2. 若某个三阶常系数线性齐次微分方程的通解为212323,y C C x C x=++其中123,,C C C为独立的任意常数,则该方程为().(A)0y y'''+=(B) 30yy'''+'=(C)0y y'''-=(D) 0y'''=知识点:通过微分方程的通解求微分方程,难度等级:2.答案: (D)分析:由通解中的三个独立解21,,x x知,方程对应的特征方程的特征根为1230.λλλ===因此对应的特征方程是30.λ=于是对应的微分方程应是0.y'''=故应选(D).3. 设D由14122≤+≤yx确定.若1221,DI dx yσ=+⎰⎰222(),DI x y dσ=+⎰⎰223ln(),DI x y dσ=+⎰⎰则1,I2,I3I之间的大小顺序为().(A)321III<<(B)231III<<(C)132III<<(D)123III<<知识点:二重积分比较大小,难度等级:1.答案:(D)分析:积分区域D由22114x y≤+≤确定.在D内,2222221ln(),x y x yx y+<+<+故321.I I I<<只有D符合.4.设曲线L是由(,0)A a到(0,0)O的上半圆周22,x y ax+=则曲线积分命题人:组题人:审题人:命题时间:教务处制学院专业、班年级学号姓名考试教室公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密考试提示1.严禁随身携带通讯工具等电子设备参加考试;2.考试作弊,留校察看,毕业当年不授学位;请人代考、替他人考试、两次及以上作弊等,属严重作弊,开除学籍.(sin )(cos )().xx Ley my dx e y m dy -+-=⎰(A)0 (B)22m a π (C)28m a π (D)24m a π知识点:对坐标的曲线积分,格林公式,难度等级:2. 答案:(B)分析:补充直线段1:0(:0),L y x a =→则1L L +为封闭曲线在上使用格林公式可得12,2L L Dm mdxdy a π+==⎰⎰⎰而10.L =⎰选B.5. 已知向量23,a m n =+则垂直于a 且同时垂直于y 轴的单位向量().e =(A))i j k ++ (B))i j k -+ (C))2i k ±- (D)()2i k ±+知识点:向量垂直,单位向量,难度等级:1. 答案:(C) 分析:向量111010i j ki k =-+垂直于a 且同时垂直于y 轴,其模为6. 设∑为球面2222,x y z R ++=则22()().84x y I dS ∑=+=⎰⎰(A)24R π (B)545R π (C)24R π (D)R π4知识点:对面积的曲面积分,对称性,难度等级:2. 答案:(C)分析: 由于积分曲面关于三个坐标面对称,且满足轮换,故有2222224114()4.333x dS x y z dS R R R ππ∑∑=++=⋅=⎰⎰⎰⎰利用上述结论所求I 为23.8x dS ∑⎰⎰故选C.二、填空题(每小题3分,共18分)7. 幂级数21!n nn n x n ∞=∑的收敛半径为__________.知识点:幂级数收敛半径,难度等级:1. 答案分析:1`22222(1)(1)(1)!lim lim 1!n n n n n n n n n xn n x ex x n n x n ++→∞→∞+++==<⇒< 8. 由原点向平面引垂线,垂足的坐标是),,(c b a ,此平面的方程为__________.知识点:平面方程,难度等级:1.答案:23120.x y z -+-=分析:该平面的法向量为22350,x y z -+-=且过点22350,x y z -+-=则其平面的方程23120.x y z -+-=9. 设L 为椭圆221,34x y +=其周长记为,a 则求22(243)Lxy x y ds ++⎰__________.=知识点:对坐标的曲线积分,难度等级:1. 答案:12.a10. 设区域D 为222,x y R +≤则()DR y dxdy +⎰⎰__________.=知识点:二重积分的计算,对称性,难度等级:2. 答案:3.R π分析:所求几何体为一圆柱体被一平面劈开剩下部分,由几何形状知其为圆柱体体积一半,可得结果.或直接由被积函数奇偶分开,及积分区域对称立得. 11.3222(2cos )(12sin 3)__________,Lxy y x dx y x x y dy -+-+=⎰其中为抛物线22x y π=上由到的一段弧.知识点:对坐标的曲线积分,积分与路径无关,难度等级:2答案:2.4π解: 322cos ,P xy y x =-2212sin 3,Q y x x y =-+262cos .Q P xy y x x y∂∂⇒=-=∂∂ 3222(2cos )(12sin 3)L xy y x dx y x x y dy ⇒-+-+⎰与积分路径无关.⇒取L 为由(0,0),(,0),(,1)22ππ组成的折线,则2132222203(2cos )(12sin 3)0(12).44L xy y x dx y x x y dy y y dy ππ-+-+=+-+=⎰⎰12. 设∑为曲面2221x y z ++=的外侧,则333I x dydz y dzdx z dxdy∑=++⎰⎰__________.=知识点:对坐标的曲面积分,球坐标,难度等级:3. 答案:12.5π分析: 由高斯公式,2122240123()3sin .5I x y z dV d d r dr ππθϕϕΩ=++==⎰⎰⎰⎰⎰⎰三、计算题(每小题6分,共24分)13. 求初值问题2(2)|1x ydy x y dxy ==+⎧⎨=⎩的解.知识点:齐次微分方程的初值问题,求解,难度等级:1. 分析:所给方程为齐次微分方程,作代换yu x=化为可分离变量的微分方程. 解:将方程改写为2.dy x y dx y+= 这是齐次方程.令,y xu =则.dy du u x dx dx=+ 代入上式得L (0,0))1,2(π21.du u xdx u+=+ 这是变量分离方程,且有(2)1(2).22y u ==积分得21ln |2|ln |1|0.33x u u C +-+++= 代入初值可解得32ln .2C =--故原方程的特解为213ln |2|ln |1|2ln 0.332y y x x x +-++--=14. 求级数11(4)!n n ∞=∑的和. 知识点:级数和,难度等级:3分析:利用级数之和,幂级数的逐项求导解: 0,.!nx n x e x R n ∞==∈∑(1),.!n nx n x e x R n ∞-=-⇒=∈∑20,.(2)!2n x xn x e e x R n -∞=+⇒=∈∑又 20(1)cos ,.(2)!n nn x x x R n ∞=-=∈∑ 40cos 2,.(4)!2x xn n e e x x x R n -∞=++⇒=∈∑ 111cos112.(4)!2n e e n -∞=++⇒=∑ 15. 计算222()L ydx xdy x y -+⎰,其中L 为圆周22(1)2,x y -+=L 的方向为逆时针方向.知识点:对坐标的曲线积分,积分与路径无关,取特殊路径;难度等级:3.分析:先注意积分与路径无关,后根据分母特点取特殊路径积分.解:当(,)(0,0)x y ≠时,22222.2()P x y Qy x y x∂-∂==∂+∂作小圆222:,C x y ε+=取逆时针方向,则222222222112.2()2()22L C Cx y ydx xdy ydx xdy ydx xdy dxdy x y x y επεε+≤--==-=-=-++⎰⎰⎰⎰⎰16. 求力(,,)F y z x =沿有向闭曲线L 所作的功,其中L 为平面1x y z ++=被三个坐标面所截成的三角形的整个边界,从z 轴正向看去,顺时针方向.知识点:变力没曲线作功,难度等级:2.分析: 曲线积分的边界已为闭,用斯克斯公式,或化为平面曲线积分用格林公式.解: 用斯托克斯公式,取∑为平面1x y z ++=的下侧被L 所围的部分,∑1,1,1).--- 力F 所做的功为LW ydx zdy xdz =++⎰x y y z ∑---=∂∂∂∂⎰⎰3.2===⎰⎰四、解答题(每小题6分,共12分)17.设(),u yxf z =其中()f z 二阶可导,(,)z z x y =由方程2ln 10x y z +-+=所确定,求22.ux∂∂知识点:方程组的二阶偏导数,难度等级:2. 分析:()u yxf z =对x 求二阶偏导数得22,ux ∂∂但其中会包含z 对x 的二阶偏导数22zx ∂∂.2ln 10x y z +-+=两边对x两次求偏导数,可求出22zx∂∂.解:()(),u z yf z xyf z x x∂∂'=+∂∂ 222222()()()(),u z z zyf z xyf z xyf z x x x x∂∂∂∂''''=++∂∂∂∂221,1,z z x zz zz x x∂==∂∂∂==∂∂2222()()().uyzf z xyz f z xyzf z x∂''''=++∂ 18. 计算曲面积分323232()()(),x az dydz y ax dzdx z ay dxdy ∑+++++⎰⎰其中∑为上半球面z =.知识点:高斯公式,球面坐标,极坐标,难度等级3. 分析: 补充辅助面用高斯公式,再用球面坐标.解: 设222:,0x y a S z ⎧+≤⎨=⎩取下侧,则∑与S 围成的区域为,ΩS 在xoy 面的投影区域为.D 于是323232()()()SI x az dydz y ax dzdx z ay dxdy ∑+=+++++⎰⎰323232()()()Sx az dydz y ax dzdx z ay dxdy -+++++⎰⎰22223()Dx y z dv ay dxdy Ω=+++⎰⎰⎰⎰⎰222222203sin sin a a d d r r dr a d r rdr πππθϕϕθθ=⋅+⋅⎰⎰⎰⎰⎰555615429.20a a a πππ=+=五、 证明题(每小题6分,共12分)19. 证明:()()0()()().ay am a x m a x dy e f x dx a x e f x dx --=-⎰⎰⎰知识点:二重积分交换积分次序,难度等级:1分析: 将二次积分化为定积分,注意到被积函数不含变量,y 先对y 积分,故将积分区域D 由y 型区域化为x 型区域计算可得证明结果证明: 积分区域为,0,{()0|},D x y y a x y =≤≤≤≤并且D 又可表示为,0,{(}.)|D x y x a x y a =≤≤≤≤ 所以()()()0()()()().ay a a am a x m a x m a x xdy e f x dx dx e f x dy a x e f x dx ---==-⎰⎰⎰⎰⎰20. 设在半平面0x >内有力3()kF xi yj ρ=-+构成力场,其中k 为常数,ρ=证明:在此力场中场力所作的功与所取路径无关. 知识点:变力沿曲线作功,难度等级:1 分析: 验证积分与路径无关. 证明 场力所作的功2232,()Lxdx ydyW k x y +=-+⎰其中L 为力场内任一闭曲线段.223222523;()()Q y xyx x x y x y ⎡⎤∂∂==-⎢⎥∂∂++⎣⎦ 223222523.()()P x xy y y x y x y ⎡⎤∂∂==-⎢⎥∂∂++⎣⎦ 可见,,P Qy x∂∂=∂∂且,P Q 在半平面0x >内有连续偏导数,所以0.W =即场力作用与路径无关.六、应用题 (每小题8分,共16分)21. 已知年复利为0.05,现存a 万元,第一年取出19万元,第二年取出28万元,…,第n 年取出109n +万元,问a 至少为多少时,可以一直取下去?知识点:幂级数的和函数,难度等级:2解:设n A 为用于第n 年提取(109)n +万元的贴现值,则(1)(109).n n A r n -=++ 故1111110919102009.(1)(1)(1)(1)n n n n nn n n n n n n nA A r r r r ∞∞∞∞∞=====+===+=+++++∑∑∑∑∑设1(),(1,1),n n S x nx x ∞==∈-∑ 则21()()(),(1,1).1(1)n n x x S x x x x x x x ∞=''===∈---∑所以11()()4201 1.05S S r ==+万元,故20094203980A =+⨯=万元,即至少应存入3980万元.22.按照牛顿冷却定律:物体在空气中冷却的速度与物体温度和空气温度之差成正比.已知空气温度为30,︒物体在15分钟内从100︒冷却到70︒时,求物体冷却到40︒时所需要的时间?知识点:微分方程数学模型,难度等级:2分析:根据冷却定律建立微分方程初值问题并求解. 解:设在时间t 时,物体的温度为.T C ︒ 根据冷却定律列出方程(30).dTk T dt=-- 分离变量,并积分得,30dTkdt T =-- ln(30)ln .T kt c -=-+故有0.3kt T ce -=+由初始条件:015|100,|70.t t T T ==== 代入可解得1770,ln ,154c k ==即有 17(ln )154.3070t T e-=+当40T =时,由上式可解得15ln 7527ln 4t ==(分).。
重庆大学高数(下)期末试题11(含答案)
重庆大学《高等数学(工学类)》课程试卷A卷B卷20 — 20 学年 第 学期开课学院: 数统学院 课程号:考试日期:考试方式:开卷闭卷 其他考试时间: 120 分一、 选择题(每小题3分,共18分)1. 设,yu xy x =+则22u x ∂=∂__________.答案:32.y x难度等级:1;知识点:偏导数.2. 已知级数1nn n a x ∞=∑满足11lim ,3n n na a +→∞=且lim 2,n n n ab →∞=则级数1n n n b x ∞=∑的收敛半径为__________.答案:3.难度等级:2;知识点:幂级数分析:1111111limlim 2, 3.233n n n n n n n n n n b b a a R b a a b +++→∞→∞+==⨯⨯== 3. 若曲线上任一点(,)x y 处的切线斜率等于(1),yx-+且过点(2,1),则该曲线方程是__________.答案:14.2y x x =-+难度等级:2;知识点:一阶线性微分方程4. 设L 为取正向的圆周229,x y +=则曲线积分2(22)(4)__________.Lxy y dx x x dy -+-=⎰答案:18.π-难度等级:2;知识点:格林公式分析:利用格林公式可化为被积函数为2-的二重积分,而积分区域面积为9,π故得.5. 设()f t 具有连续导数, (0)0,(0)1,f f '=={}2222(,,)|,x y z x y z t Ω=++≤则1lim40I f d t t V π==⎰⎰⎰+Ω→__________. 答案:1.命题人:组题人:审题人:命题时间:教务处制学院专业、班年级学号姓名考试教室公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密难度等级:2;知识点:三重积分6. 求以向量23a m n =+和4b m n =-为边的平行四边形的面积为 ,其中,m n 是互相垂直的单位向量. 答案:11.难度等级:2;知识点:向量代数.分析:为了便于计算,令,m i n j ==,则23a i j =+,4b i j =-,230(0,0,11),140i j ka b ⨯==--平行四边形的面积为20011a b ⨯=+=二、填空题(每小题3分,共18分)7. 设非零向量,,a b c 满足条件0a b c ++=,则a b ⨯().=(A) c b ⨯ (B) b c ⨯ (C) a c ⨯ (D) b a ⨯ 答案:(B).难度等级:1;知识点:向量代数分析:在0a b c ++=的两边左乘以b得到()0,b a b c b ⨯++=⨯0,b a b b b c ⨯+⨯+⨯=即0.a b b c -⨯+⨯=于是.a b b c ⨯=⨯8. 设函数z f x y =(,)在点(,)x y 00处沿任何方向有方向导数,则z f x y =(,)在点(,)x y 00处().(A)偏导数存在(B)可微 (C)偏导数不一定存在 (D)偏导数连续 答案:(C).难度等级:2;知识点:偏导数与方向导数分析:函数z =(0,0)处沿任何方向的方向导数均为1,但偏导数不存在,所以应选(C).9. 微分方程22x y y '''=的通解是().(A)1221ln(1)C x y x C C -=--+ (B) 1211ln(1)C x x y C C C -=--+ (C)12211ln(1)C x x y C C C -=-+ (D) 12211ln(1)C x x y C C C -=--+ 答案: (D).难度等级:2;知识点:可降阶微分方程分析:方程为二阶非线性方程.令,u y '=则方程降为一阶方程22,x u u '=这是变量可分离方程.分离变量得22,du dxu x=积分得111.C u x =+将u y '=代入并积分可得12211,ln(1)C x x y C C C -=--+故应选(D).10.曲线2,x t y z t ===在点(4,8,16)处的法平面方程为().(A) 8132x y z --=- (B) 8140x y z ++= (C)x-y+8z=124 (D) 8116x y z +-=答案:(B).难度等级:1;知识点:多元微分学在几何上的应用 分析:法平面的法向量就是曲线的切向量,为(1,1,8),n =所以法平面方程为:(4)(8)8(16)0.x y z -+-+-=即 8140.x y z ++= 与(A)、(B)、(C)、(D)比较后知,应选B).11. 设有一分布非均匀的曲面,∑其面密度为(,,),x y z ρ则曲面∑对x 轴的转动惯量为().(A)xdS ∑⎰⎰ (B)(,,)x x y z dS ρ∑⎰⎰(C)2x dS ∑⎰⎰ (D)22()(,,)y z x y z dS ρ∑+⎰⎰答案:(D).难度等级:1;知识点:曲面积分的应用分析:A,C 明显不对,B 被积函数不对,D 是转动惯量. 12. 设流速场{0,0,1},v =则流过球面2222x y z R ++=的流量值为().(A)0 (B)24R π (C)334R π (D)1 答案:(A).难度等级:2;知识点:第二型曲面积分的应用.分析:通量00.dxdy dV ∑ΩΦ===⎰⎰⎰⎰⎰三、 计算题(每小题6分,共24分)13. 求微分方程3dy y dx x y =+的通解. 难度等级:2;知识点:一阶线性微分方程.分析 方程为一阶非线性方程,需变形为一阶线性方程求解.解 方程改写为21dx x y dy y-=, 这是关于()x x y =的一阶线性非齐次方程,故通解为2()dydyyyx ey edy C -⎰⎰=+⎰ 21()2y y C =+即32y x Cy =+.14. 设(,)z z x y =由方程(,)0f y x yz -=所确定,其中f 具有二阶连续偏导数,求22zx∂∂.难度等级:2;知识点:隐函数的高阶偏导数. 分析 由方程(,,)0F x y z =所确定的隐函数的偏导数xzFz x F ∂=-∂,求出zx∂∂后再对x 求偏导数即可得22z x ∂∂.解11221f f z x yf y f -∂=-=∂ 21112221221222()()1z zf yf f f yf f z x x x y f ∂∂-+--+∂∂∂=⋅∂ 211121221232222f f f f fyf yf yf=-+-15.将函数()ln(f x x =+展成关于x 的幂级数. 难度等级:2;知识点:函数展开成幂级数分析:有对数,反三角函数需要求导后展开,然后逐项积分解:()f x '====0(21)!!(1).(2)!!n nn n x n ∞=-=-∑20(21)!!(),.(2)!!n n n f x x x R n ∞=-'⇒==∈∑ 21(21)!!()(1),.(2)!!21n knn n x f x dx x R n n +∞=-'⇒=-∈+∑⎰21(21)!!()(1),.(21)(2)!!nn n n f x x x R n n ∞+=-⇒=-∈+∑16. 计算2232(()(2),xz dydz x y z dzdx xy y z dxdy ∑+-++⎰⎰其中∑为上半球体0z ≤≤表面的外侧.难度等级:2;知识点:高斯公式分析:题设曲面为封闭曲面,利用高斯公式,再用球面坐标化为三次积分.解: 2232(()(2)xz dydz x y z dzdx xy y z dxdy ∑+-++⎰⎰222()x y z dxdydz Ω=++⎰⎰⎰222205sin 2.5ad d r r dra ππθϕϕπ=⋅=⎰⎰⎰四、解答题(每小题6分,共12分)17. 设),(y x z z =是由0182106222=+--+-z yz y xy x 确定的函数,求函数),(y x z z =的极值点和极值.难度等级:3;知识点:多元函数极值解:方程0182106222=+--+-z yz y xy x 两边分别对,x y 求偏导数得到26220,(1)6202220.(2)x x y y x y yz zz x y z yz zz ---=⎧⎪⎨-+---=⎪⎩令00x yz z =⎧⎪⎨=⎪⎩得260,62020x y x y z -=⎧⎨-+-=⎩即3.x yz y =⎧⎨=⎩ 代入方程0182106222=+--+-z yz y xy x 得 3.y =±因此有两个驻点(9,3),(9,3).--相应的函数值为3, 3.-方程(1),(2)两边再次分别对,x y 求偏导数得到22222()20(3)622220(4)20422()20.(5)xx x xxx xy y x xy y yy y yy yz z zz z yz z z zz z yz z zz ⎧---=⎪⎪-----=⎨⎪----=⎪⎩将9,3,3,0,0x y x y z z z =====代入(3),(4),(5)得到21150,,,0.623xx xy yy A z B z C z AC B ==>==-==->故点(9,3)是(,)z z x y =的极小值点,极小值(9,3) 3.z = 同样将9,3,3,0,0x y x y z z z =-=-=-==代入(3),(4),(5)得到 21150,,,0.623xx xy yy A z B z C z AC B ==-<====--> 故点(9,3)--是(,)z z x y =的极大值点,极大值(9,3) 3.z --=-18. 计算23,ydx xzdy yz dz Γ-+⎰其中Γ为圆周222, 2.x y z z +==若从z 轴的正向看去,这圆周是取逆时针方向.难度等级:2,知识点:斯托克斯公式,曲面积分的概念,二重积分的性质分析:曲线的参数方程不易写出,积分路径为闭,用斯托克斯公式化为对面积的曲面积分.解:取∑为平面2z =被Γ所围成的部分的上侧,∑的法线向量为(0,0,1),n =其方向余弦为(cos ,cos ,cos )(0,0,1).αβγ=于是23ydx xzdy yz dz Γ-+⎰2cos cos cos 3(3)dS x y z yxzyzz dSαβγ∑∑∂∂∂=∂∂∂-=--⎰⎰⎰⎰ 2245520.x y dSdxdy π∑+≤=-=-=-⎰⎰⎰⎰五、证明题(每小题6分,共12分)19. 证明下列第二类曲线积分的估计式: .L xdx ydy LM +≤⎰其中L 为积分路径L 的弧长,M 为函数22y x +在L 上最大值.难度等级:3;知识点:第二类曲线积分分析:将题设积分转化为对弧长的积分,再进行估值,并注意将被积函数表成向量的点积.证明:设路径L 上的单位切向量为(cos ,sin ).αα利用两类曲线积分的联系可得(cos sin )LL xdx ydyx y dsαα+=+⎰⎰cos sin {,}{cos ,sin }LLx y ds x y dsαααα≤+=⋅⎰⎰.LMdsML =≤=⎰⎰20. 设函数)(0x f 在),(+∞-∞内连续,10()(),1,2,.xn n f x f t dt n -==⎰证明:(1)1001()()(),1,2,;(1)!xn n f x f t x t dt n n -=-=-⎰ (2)对于区间),(+∞-∞内的任意固定的,x 级数()∑∞=1n n x f 绝对收敛.难度等级:3;知识点:无穷级数 证明:(1)由函数)(0x f 在),(+∞-∞内连续,1011000()(),1,2,()();(0)lim ()0,,(0)0(2).xn n nn xk x f x f t dt n f x f x f f t dt f k --→=='=⎧⎪⇒⎨===≥⎪⎩⎰⎰11()()(1)!xn f t x t dt n -⇒--⎰ 1101()()(1)!xn x t df t n -=--⎰ 1110102101(()()()())(1)!1()()(2)!xn x n xn x t f t f t d x t n f t x t dt n ---=----=--⎰⎰().n f x ==(2) 函数0()f t 在t x ≤上连续,⇒存在0()0,,()().M x t x f t M x >∀≤≤由(1),1001001()()()(1)!1()()()(1)!xn n xn n f x f t x t dt n f x f t x t dt n --=--⇒=--⎰⎰10()()()().(1)!!n xn n M x x M x f x x t dt n n -⇒≤-=-⎰ 由于0()!nn M x x n ∞=∑收敛,故级数()∑∞=1n n x f 绝对收敛.六、应用题 (每小题8分,共16分)21. 设均匀柱体密度为,ρ占有闭区域222,,{()|,0,}x y z x y R z h Ω=+≤≤≤ 求它对于位于点00,0(),)(M a a h >处单位质量的质点的引力. 分析:由空间物体引力公式和对称性,利用直角坐标计算即可 解:由柱体的对称性可知, 沿x 轴与y 轴方向的分力互相抵消, 故0,x y F F ==而 2223/2[()]z z aF G dv x y z a ρΩ-=++-⎰⎰⎰2222223/20()[()]hx y R dxdyG z a dzx y z a ρ+≤=-++-⎰⎰⎰ 2223/2000()[()]hRrdrG z a dz d r z a πρθ=-+-⎰⎰⎰012()[hG z a dz a z πρ=--⎰2[G h πρ=-22. 按P.F.Verhulst 人口增长规律:当人口数充分大时,大致按有机增长规律随时间成正比例增长(设比例系数为a ).如考虑到疾病和其它原因,有一个与人口数的平方成反比的的负增长率(设比例系数为b ).已知0t =时,人口数为0,x 求在时刻t 时的人口数(),x t 并问当t →∞时人口数如何?难度等级:3;知识点:常微分方程模型,可分离变量的微分方程的初值问题.分析:只需将二阶导数表示出来就可证之. 解:据题意可得如下初始值问题200.t dx ax bxdtx x =⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 将方程分离变量,积分得020,xt x dxdt ax bx =-⎰⎰ 即有 00()1ln.()x a bx t ax a bx -=-解出x 得000.atatax e x a bx bx e=-+ 而且,当t →∞时,.a x b→。
重庆大学高等数学(工学类)课程试卷
2.若2lim ()x x a x x a xe dx x a
+∞-→+∞-=+⎰,求a 的值。
3、设函数()y y x =由方程322
2221y y xy x -+-=所确定,试求()y y x =的驻点,并判断它是否是极值点。
4. 计算
22(tan 1)x e x dx +⎰。
5. 设12
01()()1x f x xe f x dx x =-+⎰,求(),()f x f x '。
6. 已知1(2),(2)02
f f '==及20()1f x dx =⎰,求120(2)x f x dx ''⎰。
四、证明题(每小题9分,本题共18分)
1、证明方程0ln x x e π=
-⎰在区间(0,)+∞内有且仅有两个不同的实根。
2、设()f x 在[0,]π上连续,在(0,)π内可微,且0()sin 0f x xdx π
=⎰,0()cos 0f x xdx π
=⎰。
证明:在(0,)π内至少存在一点ξ,使得()0f ξ'=。
五、应用题(本题共10分)用自重200N 的抓斗将井深30米内开始时重2000N 的污泥提升到井口,已知铁链每米重50N ,提升速度为每秒3米,提升过程中污泥以每秒20N 的速度从抓斗的漏孔中漏掉,问克服重力作功多少焦耳?。
大学-高等数学(Ⅱ)试卷题(A)+参考答案
大学-高等数学(Ⅱ)试卷题(A )一、选择题:(每小题2分,共10分)1. 函数 ),(y x f z =在点),(00y x 处偏导数 ),(00y x f x ,),(00y x f y 存在是函数z在点),(00y x 存在全微分的( );A.充分条件;B.必要条件;C.充分必要条件;D.既非充分又非必要条件.2.下列级数发散的是( );A .;(1)n nn n ∞=+- B.2(1)ln(1);1n n n n ∞=-++∑ C .222sin();n a π∞=+∑ D.1.1nn n ∞=+ 3.级数1sin (0) n nxx n ∞=≠∑!,则该级数( );A.是发散级数;B.是绝对收敛级数;C.是条件收敛级数;D. 仅在)1,0)(0,1(-内级数收敛,其他x 值时数发散。
4. 双曲抛物面22x y z p p-=.(p >0,q >0)与xOy 平面的交线是( );A.双曲线B.抛物线C.平行直线D.相交于原点的两条直线. 5.322(,)42,f x y x x xy y =-+-函数下列命题正确的是。
A.点(2,2)是f(x,y)的极小值点B. 点(0,0)是f(x,y)的极大值点C. 点(2,2)不是f(x,y)的驻 点D.f(0,0)不是 f(x,y)的极值.二、填空题:(每小题3分,共30分 )1.222ln()1z x y x y =-++-的定义域为 ;2.曲面2221ax by cz ++=在点()000,,x y z 的法线方程是 ;3.设(,)ln()2yf x y x x=+,则 '(1,0)y f = ;4.已知D 是由直线x +y =1,x -y =1及x = 0所围,则Dyd σ⎰⎰= ;5. 3(,)ydy f x y dx ⎰⎰交换积分次序得 ;7.1(2),n n n u u ∞→∞=+=∑n 若级数收敛则lim ;8.微分方程y / + P(x)y = Q(x)的积分因子为_____________(写出一个即可); 9.设y z x dz ==,则;10.设P(x,y)、Q(x,y)在曲线L 围成的单联通区域内具有一阶连续偏导数。
重庆大学2021年春季学期课程作业《高等数学(II-2)》
一、单项选择题(共30 题、共90 分)得分:69 分1.表面积为的长方体中最大体积为()。
A、答案++13977 98 885B、C、D、答案错误得分2.幂级数的收敛域为()A、(−0.5, 0.5]B、{0}C、[−0.5, 0.5]D、(−0.5, 0.5)答案正确得分3求点(1,2,3)到平面的距离是()。
A、B、C、1D、答案正确得分34.设a= (2,-3,1),b= (1,-1,3),c = (1,-2,0),则(a+b)×(b +c)等于( )。
A、(0,-1,1)B、(0,1,-1)C、(0,-1,-1)D、(0,1,1)答案正确得分35.函数的二阶偏导数=()。
A、16xyB、C、D、答案错误得分6.当k =()时,平面与互相垂直。
A、3B、C、1D、-1答案正确得分37.下列说法正确的是()。
A、直线和平面之间的夹角范围在B、两直线之间的夹角范围在C、两平面之间的夹角范围在D、两向量之间的夹角范围在答案正确得分38.下列一阶微分方程中哪个不是可分离变量的微分方程()。
A、B、C、D、答案正确得分39.设,则=()。
A、B、C、D、答案正确得分310.微分方程的通解是()。
A、B、C、D、答案正确得分311.函数的极值点是()。
A、(3,3)B、(0,0)C、(9,0)D、(0,9)答案错误得分12.设是微分方程的解,是微分方程的解,则()是微分方程的解。
A、B、C、D、答案正确得分313.已知区域D:由x轴,y轴与直线x+y=1所围成,则积分和积分相比有( )。
A、不能比较大小B、C、答案正确得分314.设a为常数,则级数( )A、敛散性与a的值有关B、绝对收敛C、条件收敛D、发散答案正确得分315.幂级数的和函数为()。
A、B、C、D、答案正确得分316.有且仅有一个间断点的函数是()。
A、B、C、D、答案正确得分317.下列平面中,垂直于Z轴的是()。
A、y-z = 1B、x+y+z = 0C、z = 4D、5x-6y = 1答案正确得分318.在)处均存在是在处连续的()条件。
重庆大学高数工学下期末试题十二含答案
大学《高等数学(工学类)》课程试卷A卷B卷20 —20 学年第学期开课学院:数统学院课程号:考试日期:考试方式:开卷闭卷 其他考试时间: 120 分一、选择题(每小题3分,共18分)1.设,x yz x=则zx∂=∂().(A)1xx yy x-(B)1ln lnxy x yx⎡⎤+⎢⎥⎣⎦(C)1ln lnxx yy x x yx⎡⎤+⎢⎥⎣⎦(D)1lnxx yy x xx⎡⎤+⎢⎥⎣⎦难度等级:2;知识点:偏导数答案:C.2. 曲线sec,csc,sec cscx t y t z t t===在对应于4tπ=点处的切线方程是().(A) 2z==-(B) 2zx--==(C) 2z==-(D)2z-==难度等级:1;知识点:多元微分学的几何应用答案:B.分析:4tπ=时切点为2),切向量(2,a=-所以切线方程为2.10y zx-==-与(A)、(B)、(C)、(D)比较后知,应选(B).3. 物质沿曲线23:,,(01)23t tx t y z tΓ===≤≤分布,线密度为μ则它的质量为().()A⎰(B)0⎰(C)10⎰(D)1t⎰难度等级:2;知识点:第一类曲线积分的应用答案:C.命题人:组题人:审题人:命题时间:教务处制学院专业、班年级学号XX考试教室公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密分析: 化为定积分,被积函数为1),t =≤≤ 只有C 符合.4. 设2,1m n ==,m 与n 的夹角为2π,a =4,m n -2,b m n =+23c m n =-,则23()2()1a a b b c +⋅-⋅+=( ).(A) 126 (B) 102 (C) 103 (D) 104 难度等级:2;知识点:向量代数. 答案: ( D)分析:2a 2222(4)1681620165m n m m n n =-=-⋅+=⋅-+=a b ⋅222(4)(2)472420214m n m n m m n n =-⋅+=-⋅-=⋅--=22(2)(23)2262b c m n m n m m n n ⋅=+-=-⋅-= 23()2()1a a b b c +⋅-⋅+=65314221104+⋅-⋅+=5. 设积分区域D 由2y x =和2y x =+围成,则(,)Df x y d σ=⎰⎰().(A)2221(,)x x dx f x y dy +-⎰⎰ (B)2210(,)dx f x y dy -⎰⎰(C)2122(,)x x dx f x y dy +-⎰⎰ (D)2120(,)x x dx f x y dy +⎰⎰难度等级:1;知识点:二重积分答案:(A)分析:四个选项都是先y 后x 的积分顺序,曲线求交点得为(1,1),(2,4),-积分区域为212,2,x x y x -≤≤≤≤+显然(D)不符合,(C)下限小于上限不符合,(B)积分限不对,只有(A)符合.6. 设积分曲面∑为球面2222R z y x =++的外侧,则322221()()xdydz ydzdx zdxdy x y z ∑++++⎰⎰().=(A)0 (B)π4 (C)24R π (D)334R π难度等级:2;知识点:对坐标曲面积分的计算,高斯公式 答案:(B).分析: 先将∑的方程代入被积函数,然后使用高斯公式,故选B.二、填空题(每小题3分,共18分)7. 极限0x y →→=__________.难度等级:2;知识点:多元函数极限 答案:4.分析:可通过分母有理化和等价无穷小的代换约去分母上的无穷小量,使分母的极限不为零.解: 0x y →→=004.x y →→= 8. 函数32242z x xy y x =+++的驻点为__________.答案:()12,,1,2.33⎛⎫-- ⎪⎝⎭难度等级:1;知识点:多元函数极值 分析:驻点处函数的偏导数等于0.解:由26420,420x y z x y z x y ⎧=++=⎪⎨=+=⎪⎩解得驻点:()12,,1,2.33⎛⎫-- ⎪⎝⎭9. 设空间区域2222,x y z R Ω++≤:则__________.Ω=难度等级:2;知识点:三重积分 答案:4.R π分析::02,0,0,r R θπϕπΩ≤≤≤≤≤≤220sin Rd d r r dr ππθϕϕΩ=⋅=⎰⎰⎰4.R π10.设向量场()()(23)32,A z y i x z j y x k =-+-+-则旋度________.rotA = 难度等级:1;知识点:旋度答案:2332i jk x y z z y x zy x∂∂∂∂∂∂---=246.i j k ++ 11.设24(),x f x x e -=则(69)(0)__________.f = 难度等级:2;知识点:函数展开成幂级数 答案: 0. 分析: 2244(69)0(1)()(0)0.!n nx n x f x x ex f n ∞-=-==⇒=∑因为24()x f x x e -=幂级数的69x 的系数为 0.12. 设123(),(),()y x y x y x 是线性微分方程()()()y P x y Q x y f x '''++=的三个线性无关的解,则微分方程的通解是__________. 难度等级:1;知识点:二阶非齐次线性微分方程的通解 答案:1213233(()())(()())().y x y x y x y x y x C C -++-类似的也可. 分析:由二阶线性微分方程通解的结构定理,13()()y x y x -与23()()y x y x -是齐次微分方程()()0y P x y Q x y '''++=的解,因此原方程的通解为1213233(()())(()())().y x y x y x y x y x C C -++-三、 计算题(每小题6分,共24分)13. 判断级数11(0)1nn a a∞=>+∑的敛散性.难度等级:2;知识点:敛散性的判别 分析:对参数进行讨论.解:(1)11101,lim 1,1,lim .112n n n n a a a a →∞→∞<<===++故级数111n n a∞=+∑发散. (2)11111,,1n n n n a a a a ∞=>≤+∑收敛,故级数111nn a ∞=+∑收敛. 14.求微分方程2xy y y '-=满足初始条件1|1x y ==的解. 难度等级:2;知识点:一阶线性微分方程. 分析:方程为2n =的贝努利方程的初值问题. 解:这是2n =的贝努利方程,在原式两边同除以2xy 得2111.dy y dx xy x-= 令1,z y =则21.dz dydx y dx=-方程化为 11.dz z dx x x+=- 这是一阶线性方程,且有11, 1.x z y ===其解为2.xz x-=故原方程的解为().2xy x x=-15.确定正数a ,使曲面xyz a =与球面22227x y z ++=在交点000(,,)M x y z 处相切.难度等级:2;知识点:曲面的切平面. 分析(,,)0F x y z =在点000(,,)x y z 处的切平面的法向量为(,,)x y z n F F F =,两曲面在000(,,)M x y z 相切,说明法向量平行,且000(,,)M x y z 在两个曲面上.解曲面xyz a =在点M 的法向量1000000(,,)n y z x z x y =,球面22227x y z ++=点M的法向量2000(,,)n x y z =,二曲面在交点000(,,)M x y z 相切,则12//n n 于是000000000x y zy z x z x y ==,而且000x y z a =,22200027x y z ++= 解之得到0003x y z ===,00027a x y z == 16.计算()()(),y z dx z x dy x y dz Γ-+-+-⎰其中积分路径Γ为椭圆222,x y a +=1x za b+=(0,0).a b >>若从x 轴的正向看去,这椭圆是取逆时针方向.难度等级:3,知识点:斯托克斯公式,曲面积分的计算,二重积分的性质分析:曲线的参数方程不易写出,积分路径为闭,用斯托克斯公式.解:取∑为平面1x za b+=被Γ所围成的部分的上侧,∑的法线向量为11(,0,),n a b=其方向余弦为(cos ,cos ,cos )αβγ=于是()()()y z dx z x dy x y dz Γ-+-+-⎰cos cos cos dS x y zy zz xx ydSαβγ∑∑∂∂∂=∂∂∂---=⎰⎰⎰⎰2222222()y a x y a a b dxdy a +≤+≤=-+=⎰⎰⎰⎰22()2().a b a aa ab ππ-+=⋅=-+ 或解:cos sin :02cos x a t y a tt z b b t π=⎧⎪=→⎨⎪=-⎩()()()y z dx z x dy x y dz Γ-+-+-⎰20[(sin cos )(sin )(cos cos )cos (cos sin )sin ]a t b b t a t b b t a t a t a t a t b t dtπ=-+-+--⋅+-⎰220()2()a ab dt a a b ππ=-+=-+⎰四、解答题(每小题6分,共12分)17.设22,323ydx xdydz x xy y -=-+求原函数.z难度等级2;知识点:曲线积分与路径无关的条件 分析: 利用曲线积分与路径无关找原函数 解: 22010323xy ydxz dy c x xy y =++-+⎰⎰2283()39x y dx c y y x =+-+⎰3y c=+.c =+ 18.求与原点的距离为6,且在三个坐标轴上的截距之比为2:3:1::=c b a 的平面方程.难度等级:2;知识点:空间解析几何.分析平面的截距式方程为1x y z abc++=.解设所求的平面方程为123=++kz k y k x . 即.06326=-++k z y x 由题意有63266030206222=++-⨯+⨯+⨯k,即676=k ,7±=k .故所求的平面方程为042326=±++z y x五、证明题(每小题6分,共12分)19.设函数()f x 在[0,1]上连续,试证1113001()()()[()].6yxxf x f y f z dxdydz f x dx =⎰⎰⎰⎰难度等级:3;知识点:重积分分析: 利用连续函数一定有原函数,计算三次积分,求出结果即证证: 令0()(),xF x f t dt =⎰则()().dF x f x dx =()()()().yyxxf z dz dF z F y F x ⇒==-⎰⎰110()()()yxxf x f y f z dxdydz ⇒⎰⎰⎰11()()()yxxf x dx f y dy f z dz =⎰⎰⎰11()()[()()]xf x dx f y F y F x dy =-⎰⎰121012201()[()()()]211()[(1)()(1)()]22x f x F y F x F y dx f x F F x F F x dx =-=+-⎰⎰ 23210111{(1)()()(1)()}262F F x F x F F x =+- 1301[()].6f x dx =⎰ 20. 设有方程10,n x nx +-=其中n 为正整数.证明此方程存在惟一正实根,n x 并证明当1>α时,级数∑∞=1n n x α收敛.难度等级:2;知识点:敛散性的判别证明: 1.设1()1()0(0)()n n f x x nx f x nx n x f x -'=+-⇒=+>≥⇒单增(0).x >故方程01=-+nx x n 至多一正实根.又(0)10,(1)0,f f n =-<=>故方程01=-+nx x n 至少一正实根.所以方程01=-+nx x n (其中n 为正整数)存在惟一正实根.n x2. 111110.n n n n n n n x nx x x n x n n αα-+-=⇒=<⇒<+故当1>α时,级数∑∞=1n n x α收敛.六、应用题(每小题8分,共16分)21.设薄片所占的闭区域D 如下,求均匀薄片的质心:D 由y =0,0,x x y ==所围成.难度等级:2;知识点:二重积分的应用分析:由平面薄片质心公式,分别计算即可 解: 令密度为 1.μ=因为区域D可表示为00, 0x x y ≤≤≤≤所以00x x DA dxdy dx ====⎰⎰⎰⎰0000001113,5x x D x xdxdy dx x A A A ====⎰⎰⎰⎰0000001113.8x x D y ydxdy dx ydy pxdx y A A A ====⎰⎰⎰⎰ 所求质心为0033(, ).58x y22. 设有一半径为R 的空球,另有一半径为r 的变球与空球相割,如果变球的球心在空球的表面上,问r 等于多少时,含在空球变球的表面积最大?并求出最大表面积的值.分析:建立合适坐标系,以空球心为原点,变球心在z 轴建立坐标系,求关于变球半径为变量函数,即含于空球部面积,再求函数最值解: STEP1.以空球心为原点,变球心在z 轴建立坐标系.STEP2.变球与空球的交线为22222222,()x y z R x y z R r⎧++=⎪⎨++-=⎪⎩它在xoy 面投影为:42222.4R r x y r R=⇒+=-STEP3.由曲面方程z R =zx z y ∂⎧=⎪∂⎪⇒⎨∂⎪=⎪∂⎩DA ⇒=20322().2D r r d r r Rπθπ===-⎰23()2(2)0.2r A r r Rπ'⇒=-=23241616432,2().3922727R R R r A R R ππ⇒==-=。
重庆大学出版社高等数学题库参考答案(供参考)
第五章 不定积分1(直接积分法、换元积分法)一、单选题1.设)(x f 是可导函数,则⎰'))((dx x f 为( A ).A.)(x fB.C x f +)(C.)(x f 'D.C x f +')(2.函数)(x f 的( B )原函数,称为)(x f 的不定积分.A.任意一个B.所有C.唯一D.某一个 3.⎰=+=)(,2cos )(x f C x e dx x f x则( A ).A.)2sin 22(cos x x e x -B.C x x e x +-)2sin 22(cosC.x e x 2cosD. x e x2sin4.函数x e x f =)(的不定积分是( B ).A.x eB.c e x +C.x lnD.c x +ln 5.函数x x f cos )(=的原函数是 ( A ).A.c x +sinB.x cosC.x sin -D.c x +-cos 6.函数211)(xx f -=的原函数是( A ).A.c x x ++1 B.x x 1- C.32xD.c x x ++12 7.设x 2是)(x f 的一个原函数,则[]='⎰dx x f )(( B )A. x 2B.2C.2x D.-2 8.若c e dx e x x +=⎰, 则⎰xd e x22=( A )A.c ex+2 B.c e x + C.c e x +-2 D.c e x +-29.函数x x f sin )(=的原函数是( D )A.c x +sinB.x cosC.x sin -D.c x +-cos 10.若)()()()()(x G x F x f x G x F '-'的原函数,则均为、=( B )A.)(x fB.0C.)(x FD.)(x f ' 11.函数211)(xx f +=的原函数是( A ) A.c xx +-1B.x x 1-C.32xD.c x x ++1212. 函数211)(xx f -=的原函数是( A ) A.c xx ++1B.x x 1-C.32xD.c x x ++1213.若函数)(x f 、)(x g 在区间),(b a 内可导,且)()(x g x f '=',则( B ) A.)()(x g x f = B.C x g x f +=)()(C.)()(x g x f ≠D. 不能确定)(x f 与)(x g 之间的关系 14.若)()(x f x F =',则下列等式成立的是( B ). A.C x f dx x F +='⎰)()( B.⎰+=C x F dx x f )()( C.⎰+=C x f dx x F )()( D.C x F dx x f +='⎰)()( 15.经过点)1,0(-,且切线斜率为x 2的曲线方程是( D ).A.2x y =B. 2x y -=C. 12+=x yD. 12-=x y 二.填空题1.)25ln(2125x d x dx --=-.2.)1(212x d xdx --=.3.C aa dx a xx+=⎰ln .4.设)(x f 是连续函数,则dx x f dx x f d )()(=⎰.5.xx cos 2+的原函数是x x sin 2+.6.]4)3[(21)3(2---=-x d dx x .7.C x xdx +=⎰7sin 717cos .8.)1(ln 3133-=x x a d adx a .9.)3(cos 313sin x d xdx -=.10.C x dx x x +=⎰2ln 21ln .11.C x dx x +=⎰4341.12.)C 41(2222+-=--x x e ddx xe .13.C x xdx x +=⋅⎰2sin 21sin cos . 14.C x dx x +=+⎰3arctan 319112.15.C x x dx x +-=⎰)sin (212sin 2. 16.⎰+='C x f dx x f )2(21)2(.17.设⎰+=.)()(C x F dx x f ,若积分曲线通过原点,则常数)0(F C -=.18.)3(arctan 31912x d x dx=+. 19.)(2122x x e d dx xe =.20.已知xx f C x dx x f 2sin )(,sin )(2=+=⎰则.21.设)()()(21x f x F x F 是、的两个不同的原函数,且=-≠)()(,0)(21x F x F x f 则有 C .22.C x x dx x x +-=+-⎰222111 23.Ce dx e xxx +-=⎰1121.24.)1ln(21122-=-x d dx x x .25.若x x f sin )(的导函数是,则)(x f 的原函数为Cx +-sin .26.设)(3x f x 为的一个原函数,则dxx x df 23)(=.27.)2cos 41(812sin x d xdx -=28.x x sin 2+的一个原函数是x x cos 313-.29.)3(cos 33sin x d dx x -=.30.Cx xdx +-=⎰cos ln tan .31.()C x dx x +--=-⎰)21sin(2121cos .32.Cx xdx +=⎰tan sec 2. 33.C x x dx +-=⎰3cot 313sin 2.34.设x 2是)(x f 的一个原函数,则⎰='])([dx x f 2 . 三.判断题 1.⎰+=cx xdx cos sin ( × ) 2.xx edx e =⎰( × )3.⎰-=.cos sin x xdx ( × ) 4.⎰+-=cx xdx cos sin ( √ ) 5.)21sin()]21[sin(x dx x -=-⎰( × ) 6.⎰+-=cx xdx sin cos ( × )四.计算题1.求不定积分dx x x ⎰+21. 解:原式=C x x d x ++=++⎰23222)1(31)1(1212.求不定积分dx x ⎰-31. 解: 原式=C x +--3ln3.求不定积分⎰+dx e e x x 1. 解:原式=C e e d exx x++=++⎰)1ln()1(11 4.求不定积分⎰+-dx xx x)3sin 21(. 解: 原式=C x x x +++ln 3cos 22 5.求不定积分⎰-dx xe x 2. 解: 原式=C e x +--2216.求不定积分dx x x⎰+12. 解: 原式=C x ++)1ln(2127.求不定积分dx x x ⎰+2)72(. 解: 原式=C x x x ++⋅+7ln 24914ln 1422ln 24 8.求不定积分⎰+dx x 10)12(. 解: 原式=C x ++11)12(2219.求不定积分⎰+-dx xx x )1)(1(. 解: 原式=C x x x x x +-+-221522210.求不定积分⎰xdx 2sin . 解: 原式=C x x +-2sin 4121 11.求不定积分⎰dx xx 22cos sin1. 解: 原式=C x x +-cot tan 12.求不定积分dx x ⎰+321. 解: 原式=C x ++32ln2113.求不定积分xdx xarctan 112⎰+. 解: 原式=C x +2)(arctan 21 14.求不定积分⎰-dx x x 4313. 解: 原式=C x +--41ln 43 15.求不定积分⎰+dx x 2411. 解: 原式=C x +2arctan 21 16.求不定积分⎰+dx x x)5(3. 解: 原式=C x x++5ln 5414 17.求不定积分⎰-dx e x 5. 解: 原式=C e x+--551五.应用题1.设一质点作直线运动,已知其加速度为t t a sin 3122-=,如果0=t 时3,500-==s v , 求(1)t v 与的函数关系; (2)t s 与的函数关系. 解:32sin 3)(2sin 3)2cos 34()(2cos 34)(cos 34)sin 312()(43,04335,032-++=−−−→−+++=++=++=−−→−++=-=-====⎰⎰t t t t s c t t t dt t t t s t t t v C t t dt t t t v s t v t2.求经过点(0,0),且切线斜率为x 2的曲线方程.解:20,022x y C x xdx y y x =−−−→−+====⎰3.一物体由静止开始运动,t 秒末的速度是23t (米/秒),问(1)在3秒末物体与出发点之间的距离是多少? (2)物体走完360米需多长时间?解:设运动方程为:30,032)(3)(t t S C t dt t t S S s t =−−→−+=====⎰(1)当3=t 时,27)3(=S (米)(2)当.360360)(33秒=⇒==t t t S4.一曲线过原点且在曲线上每一点),(y x 处的切线斜率等于3x ,求这曲线的方程. 解:40,0434141x y C x dx x y y x =−−−→−+====⎰ 5.已知物体由静止开始作直线运动,经过t 秒时的速度为180360-t (米/秒),求3秒末物体离开出发点的距离.解: t t t S C t t dt t S s t 180180)(180180180)-60t 3()(20,02-=−−→−+-====⎰.当3=t 时,1080)3(=S (米).6.求经过点)1,(e ,且切线斜率为x 1的曲线方程.解:x y C x dx xy y e x ln ln 11,=−−→−+====⎰. 7.求经过点(0,0),且切线斜率为211x+的曲线方程.解:x y C x dx x y y x arctan arctan 110,02=−−−→−+=+===⎰. 第五章 不定积分2一.单选题1.下列分部积分法中, dv u ,选择正确的是( A ). A.⎰==xdxdv x u xdx x 2sin 2sin ,, B.xdxdv u xdx ln ,1,ln ==⎰C.dxx dv e u dx e x x x22,,==--⎰D.xdxdv e u dx xe xx==⎰,,2.⎰⎰-=)(2arctan d 2arctan Axd x x x x .A.x arctan2B.x arctan4C.x arctan2-D.x arctan4- 3.=⎰2-4d xx ( A ).A.C x +2arcsinB.C x +arcsinC.Cx +2arccos D.C x +arccos二.判断题1.分部积分法u v uv v u d d ⎰-=⎰的关键是恰当的选择u 和v d ,使u v d ⎰应比v u d ⎰容易积分.( √ )2.若被积函数中含有22a x ±,则可利用三角函数代换法化原积分为三角函数的积分.( √ ) 三.填空题1.Cx dx x ++=+⎰1211.2.设)(x f 有一原函数⎰+-='Cx dx x f x xx cos )(,sin 则.3.C x x x xdx x +-=⎰2241ln 21ln .4.)3(arcsin 31912x d xdx =-.5.Cx x e dx e x x x ++-=⎰)22(22.6.⎰++-=C x x x xdx x 3sin 913cos 313sin .四.计算题1.求不定积分⎰-dx x x232. 解:原式=Cx x d x +--=---⎰2223231)32(321612.求不定积分⎰dxx e x 22. 解:原式=C x x e x ++-)21(2122 3.求不定积分⎰++dxx x 11. 解:C x x C t t dtt t t x +--+=+-=-=+⎰1)1(3232)22(132232原式4.求不定积分⎰+)1(x x dx. 解:cx C t dt t t x +=+=+=⎰arctan 2arctan 21222原式5.求不定积分⎰xdxx 2sin . 解:原式=C x x x ++-2sin 412cos 21 6.求不定积分⎰+dx e x x 5)2(. 解:原式=C x e x ++)59(515 7.求不定积分dxxex⎰-4. 解:原式C x ex++-=-)16141(4 8. 求不定积分⎰++dxx 111. 解:原式[]C x x +++-+=)11ln(129.求不定积分⎰+-dxx 1211. 解:原式[]C x x +-+++=112ln12- 10.求不定积分dxex⎰+11. 解:原式=C e e xx +++-+1111ln11.求不定积分⎰xdxxln 2. 解:原式C x x +-=)31(ln 313 12.求不定积分dx x x ⎰-1. 解:原式C x x +---=)1arctan 1(213.求不定积分⎰---dxx x 22112. 解:原式C x x +-=)(arcsin 214.求不定积分⎰dx a x x 2 )1,0(≠>a a . 解:原式C aa x a x a x++-=)ln 2ln 2ln (32215.求不定积分dxx⎰-2941. 解:原式C x +=23arcsin 31 16.求不定积分dxx ⎰sin . 解:原式C x x x ++=sin 2cos -217.求不定积分⎰xdx x 3cos . 解:原式C x x x ++=3cos 913sin 31 18.求不定积分dxx x ⎰+2. 解:原式C x x ++-+=2123)2(4)2(32五.应用题 (增加题)第六章 定积分一.单选题 1.)(240Ddx x =-⎰A.⎰⎰-+-4220)2()2(dxx dx x B.⎰⎰-+-422)2()2(dxx dx x C.⎰⎰-+-422)2()2(dxx dx x D.⎰⎰-+-422)2()2(dxx dx x2.=⎰a adx x f )(( C ) A.大于0 B.小于0 C.等于0 D.不能确定 3.⎰⎰--=+1111)()(dx x f dx x f ( C )A.大于0B.小于0C.等于0D.不能确定 4.定积分⎰badxx f )(是( D )A.一个原函数B.()x f 的一个原函数C.一个函数族D.一个常数 5.定积分⎰badxx f )(的值的大小取决于( C )A.)(x fB.区间 []b a ,C.)(x f 和[]b a ,D.都不正确 6.定积分⎰badxx f )(的值的大小取决于( C )A.)(x fB.区间 []b a ,C.)(x f 和[]b a , D.无法确定 7.⎰⎰=-3234)()(dx x f dx x f ( A )A.⎰42)(dxx f B.⎰24)(dxx f C.⎰43)(dxx f D.⎰32)(dxx f8.下列命题中正确的是( C )(其中)(),(x g x f 均为连续函数) A.在[]b a ,上若)()(x g x f ≠则dxx g dx x f ba ba⎰⎰≠)()( B.⎰⎰≠babadtt f dx x f )()( C.若)()(x g x f ≠,则⎰⎰≠dxx g dx x f )()( D.⎰=badxx f dx x f d )()(9.=⎰dx x f dx d ba)(( B ) A.)(x f B.0 C.)(x f ' D.)(x F 10. 若1)(=x f ,则⎰=ba dx x f )(( C )A.1B.b a -C. a b -D.0 11.定积分⎰badxx f )(是( B )A.任意的常数B.确定的常数C.)(x f 的一个原函数D.)(x f 的全体原函数 12.若⎰=+12)2(dx k x ,则=k ( B )A.-1B.1C.1/2D.0 13.=-⎰dx x 5042( C )A.11B.12C.13D.14 二.判断题1.函数在某区间上连续是该函数在该区间上可定积分的必要条件. ( × )2.a b dx ba -=⎰0 . ( × )3.⎰='badx x f 0))(( . ( × )4.x xdx dx d ba sin sin ⎰=. ( × )三.填空题1.设)(x f '在[]b a ,上连续,则)()()(a f b f dx x f b a-='⎰.2.C dx xxx +=⋅⎰6ln 6321. 3.4111022π-=+⎰dx x x .4.ee dx x e x-=⎰2121.5.设⎰⎰==52515)(,3)(dx x f dx x f ,则2)(21-=⎰dx x f .6..0113=⎰-dx x .7.若)(x f 在[]b a ,上连续,且⎰=ba dx x f 0)(,则[]ab dx x f ba-=+⎰1)(.8.由曲线22+=x y ,直线3,1=-=x x 及x 轴围成曲边梯形的面积352)2(312=+=⎰-dx x A .9..0sin 12=⎰dx xdx d .10.11ln4141=+-⎰-dx xx.11.1)1sin(212=⎰dx xx ππ. 12.32112=⎰-dx x .13.0cos 11⎰-=xdx x .14.利用定积分的几何意义填写定积分的值π41112=-⎰dx x .15.22sin sin x dt t dx d x⎰=.16..0sin 222=⎰-xdx x .17..0113=⎰-dx x .18. 的值为积分.21ln 1⎰edx x x 19.2)253(22224⎰⎰=++-dx dx x x .20.11-=⎰e dx e x . 21.431=⎰-dx .22.⎰1212ln xdxx 的值的符号为 负 .四.计算题 1.求定积分.⎰+411xdx 解:原式)32ln 1(2+=2.求定积分⎰-124x dx. 解:原式6arcsin 10π==x3.求定积分⎰-+-01)32)(1(dxx x . 解:原式21-= 4.求定积分dxx⎰--2121211 解:原式3arcsin 2121π==-x5.求定积分⎰-+12511x dx 解:原式=2ln 54)511ln(5112=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-x6.求定积分dx x ⎰+9411解:原式[])2ln 1(2)1ln(232+-=-+-=t t7.求定积分dxe x⎰-1. 解:原式eex1101-=-=- 8.求定积分dxx ⎰212 解:原式3712313==x9.求定积分θθπd ⎰402tan 解:原式[]4104tan ππθθ-=-=10.求定积分.dx xx ⎰+402sin 12sin π解:原式232ln 04)sin 1ln(=+=πx 11.求定积分dxx x ⎰-ππ23sin . 解:原式=012.求定积分()dxxx ⎰--2121221arcsin . 解:原式=324)(arcsin 31321213π=-x 13.求定积分dxx x ⎰+911. 解:原式2ln 213)1ln(2=+=x14.求定积分dxex x⎰12. 解:原式201)22(2-=+-=e x x e x15.求定积分⎰+104)1(x dx 解:原式24701)1(31-3=+=-x 16.求定积分dxxe x ⎰2. 解:原式102)1(2+=-=e x e x 17.求定积分⎰-1dxxe x . 解:原式ex e x2101)1(--=+=- 18.求定积分dx x ⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛+πππ33sin . 解:原式0)3cos(3=+-=πππx19.已知⎩⎨⎧≤<-≤≤=31,210,)(2x x x x x f ,计算⎰20)(dx x f . 解:原式⎰⎰-=-+=2110261)2(dx x dx x 20.求定积分()d x x x +⎰194. 解:原式627149)2132(223=+=x x21.求定积分⎰1arctan xdxx . 解:原式=214)arctan arctan (21102-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-πx x x x22.求定积分⎰10arcsin xdx . 解:原式1201)1arcsin (2-=-+=πx x x23.求定积分⎰262cos ππudu . 解: 原式836)2sin 21(2162-=+=πππu u24.求定积分()dx x x x ⎰+2sin π. 解: 原式18sin cos 21202+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=ππxx x x 25.求定积分dx x x ⎰-121221. 解: 原式[]41cot sin 24πππ-=--=t t t x26.求定积分dx x x1sin 1212⎰ππ. 解: 原式11cos12==ππx27.求定积分dxx ⎰+101210. 解: 原式10ln 4950110ln 21012==+x 28.求定积分xdxx ⎰23cos sin π解: 原式410cos 41-24==πx29.求定积分⎰1024dx xx . 解: 原式10ln 710ln 81=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=x 30.求定积分dx x x e⎰-1ln 1. 解: 原式21ln 21ln 12=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ex x31.求定积分dxx x ⎰+31)1(1. 解: 原式[]6arctan 2312π==t t x32.求定积分xdxx cos sin 23⎰π. 解: 原式410sin 4124==πx33.求定积分⎰--1321dx x . 解: 原式[]5ln 2ln -13=-=-x34.求定积分dx x x x ⎰++21222)1(12 解: 原式4212arctan 1arctan 21π-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=x x 35.求定积分⎰+21ln 1e x x dx. 解: 原式[])13(2ln 1221-=+=e x36.求定积分dxe x x ⎰22. 解: 原式)1(21214202-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=e e x37.求定积分dxx ⎰20sin π. 解: 原式10cos 2=-=πx38.求定积分⎰++10)32)(1(dx x x . 解: 原式211252132=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=x x x39.求定积分dttet ⎰-1022. 解: 原式212112---=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-=e e t 40.求定积分dx x x ⎰+102212. 解: 原式[]22)arctan (210π-=-=x x41.求定积分⎰πsin xdxx . 解: 原式[]ππ=+-=0sin cos x x x42.求定积分dx x xe⎰12ln . 解: 原式311ln 313==e x43.求定积分⎰2cos sin 3πxdxx . 解: 原式230sin 2322==πx44.求定积分()⎰ωπωω20sin 为常数tdt t 解: 原式2022sin 1cos 12ωπωωωωωω-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=t t t45.求定积分dxx ⎰230cos π. 解: 原式[][]3sin sin 2322=-=πππx x 46.求定积分dxx ⎰--2221. 解:原式43131231213113123=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=---x x x x x x47.求定积分⎰+331211dx x. 解:原式[]6arctan 331π==x48.求定积分⎰+161 4x x dx . 解:原式23ln 2)1ln(2142124+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-=t t t t x 五.应用题1.已知生产某产品x (百台)时,总收入R 的变化率x R -='8 (万元/百台),求产量从从1(百台)增加到3(百台)时,总收入的增加量. 解:由已知x R -='8得总收入的增加量为:12218)8(R 3131312=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-='=⎰⎰x x dx x dx R2.试描画出定积分⎰ππ2cos xdx所表示的图形面积,并计算其面积.解:[]1sin cos 22=-=-=⎰ππππx xdx S . (图形略)3.试描画出定积分⎰ππ2sin xdx 所表示的面积图形,并计算其面积.解:[]1cos sin 22=-==⎰ππππx xdx S . (图形略)4.计算曲线3x y =,直线3,2=-=x x 及x 轴所围成的曲边梯形面积.解:49741413402433023=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=+-=--⎰⎰x x dx x dx x S .(图形略) 5.计算抛物线24x y -=与x 轴所围成的图形面积. 解: 24x y -=与x 轴的交点为(-2,0),(2,0)6.已知生产某产品x (百台)时,总成本C 的变化率为x C +='2(万元/百台),求产量从1(百台)增加到3(百台)时总成本的增加量.解:.8212)2(31312=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+=⎰x x dx x C7.计算函数x y sin 2=在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上的平均值.解:[]πππππ4cos 222sin 22020=-==⎰x xdxy8.计算函数x y cos 2=在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上的平均值.解:[]πππππ4sin 222cos 2202===⎰x xdxy第七章 定积分的应用一.单选题1.变力使)(x f 物体由],[b a 内的任一闭区间]d ,[x x x +的左端点x 到右端点x x d +所做功的近似值为( C ).A.)(x df -B.)(dx fC.dx x f )(D.dx x f )(-2.一物体受连续的变力)(x F 作用, 沿力的方向作直线运动,则物体从a x =运动到b x =, 变力所做的功为( A ). A.⎰b a x x F d )( B.⎰a b x x F d )( C.⎰-ab x x F d )( D.⎰-ba x x F d )(3.将曲线2x y =与x 轴和直线2=x 所围成的平面图形绕y 轴旋转所得的旋转体的体积可表示为=y V ( C ).A.dx x ⎰204π B.⎰4ydyπ C.()dyy ⎰-44π D.()dyy ⎰+44π二.判断题 1.定积分⎰b adxx f )(反映在几何意义上是一块[a,b]上的面积. ( ╳ )2.已知边际利润求总利润函数可用定积分方法. ( √ ) 三.填空题1.计算曲线x y sin =与曲线2π=x 及0=y 所围成的平面图形的面积可用定积分表示为⎰=20sin πdxA .2.抛物线3x y =与x 轴和直线2=x 围成的图形面积为⎰23dxx .3.由曲线2x y =与直线1=x 及x 轴所围成的平面图形,绕x 轴旋转所的旋转体的体积可用定积分表示为⎰=14dxx V x π.四.计算题1.求抛物线3x y =与x 轴和直线3=x 围成的图形面积.2.把抛物线ax y 42=及直线)0(>=b b x 所围成的图形绕x 轴旋转,计算所得旋转体的体积. 3.一边长为a m 的正方形薄板垂直放入水中,使该薄板的上边距水面1m ,试求该薄板的一侧所受的水的压力(水的密度为33kg/m 10, g 取2m/s 10).4.计算抛物线2x y =与直线轴和x x x 3,1=-=所围成的平面图形绕x 轴旋转所得到的旋转体体积.5.由22x y x y ==和所围成的图形绕x 轴旋转而成的旋转体体积.6.求由曲线x y 1=与直线x y =及2=x 所围成的图形的面积.7.用定积分求由0,1,0,12===+=x x y x y 所围平面图形绕x 轴旋转一周所得旋转体的体积.8.求曲线22)2(,-==x y x y 与x 轴围成的平面图形的面积.9.用定积分求底圆半径为r ,高为h 的圆锥体的体积.10.计算曲线3x y =和x y =所围成的图形面积.11.计算抛物线24x y -=与x 轴所围成的图形面积.12.求曲线2x y =与x y =所围成的图形的面积。
- 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)。
重庆大学 高等数学Ⅱ-1 课程试卷juanA卷B卷2012 ~2013学年 第 1学期 开课学院: 数学 课程号: 10019565 考试日期: 20130114考试方式:开卷闭卷 其他 考试时间: 120 分钟一、单项选择题(每小题3分,共15分) 1.设()232xxf x =+-,则当0x →时,有【B 】A .()f x 与x 是等价无穷小B .()f x 与x 是同阶无穷小,但不等价C .()f x 是x 的高阶无穷小D .()f x 是x 的低阶无穷小因为:()000()232limlim lim 2ln 23ln 3ln 2ln 3x x x x x x x f x x x→→→+-==+=+ 2.设()f x 为可导函数,且满足条件0(1)(1)lim12x f f x x→--=-,则曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线的钭率为【D 】A .2B .1-C .12D .2- 因为:00(1)(1)1(1)(1)11limlim (1)(1)2222x x f f x f x f f f x x →→----''-===⇒=-- 3.设2sin ()sin x t xF x e tdt π+=⎰,则()F x 【A 】A .为正常数B .为负常数C .恒为零D .不为常数因为:222sin sin sin sin 00()sin sin sin sin x tttt xF x etdt etdt etdt e tdt πππππ+===+⎰⎰⎰⎰后一式作代换t u π-=,有2sin sin 0sin sin tu e tdt e udu πππ-=-⎰⎰,故sin sin 0()()sin 0t t F x e e tdt π-=->⎰4.01lim arctanx x→为【D 】 A .2πB .2π-C .1D .不存在因为:左右极限存在不相等5.函数23()(2)f x x x x x =---不可导点的个数为【B 】 A .3 B .2 C .1 D .0因为:2222(2)(1)(1),1(2)(1)(1),10()(2)(1)(1),01(2)(1)(1),1x x x x x x x x x x f x x x x x x x x x x x⎧--+-<-⎪-+--≤<⎪=⎨--+-≤<⎪⎪-+-≤⎩(1)0,(1)0,(0)2,(0)2,(1)4,(1)4f f f f f f -+-+-+''''''-=-===-==-二、填空题(每小题3分,共15分)1.21lim(cos )x x x→∞= 12e - 2.设()y x 是由方程x yxy e+=确定的可导函数,则()y x '= x y x ye yx e++-- 3.= ln(x c +4.设2()x f x xe =,则(0)f '''= 6命题人:组题人:审题人:命题时间:教务处制学院 专业、班 年级 学号 姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密5.曲线(sin ),(1cos )(0)x a t t y a t a =-=->,则在2t π=处的切线方程为202ax y a π--+=三、计算题(一)(每小题8分,共40分) 1.求极限21lim nn →∞⎛⎫+++。
21n≤+++≤+且1,lim1n n →∞==,故21lim 1n n →∞⎛⎫+=+ 2.设函数tan xy x=,求()y x 的间断点,并指出间断点类型。
解:间断点2x k ππ=+和,0,1,2,x k k π==±±因0lim1tan x xx→=,故0x =为可去间断点。
当0k ≠时,lim tan x k xxπ→=∞,故,0x k k π=≠为无穷型间断点。
2lim 0tanx k xxππ→+=,故2x k ππ=+为可去间断点。
3.求函数2arcsin (0)2a xya a=>的二阶导数。
解:222xa y '==y ''=4.计算不定积分21.2tan I dx x =+⎰解:()()()22222sec tan 2tan sec2tan 1tan x d xI dx x x x x ==+++⎰⎰ 22tan tan arctan(tan )1tan 2tan d x d x x c x x =-=-+++⎰⎰ 另解:令tan x u =,则222211112112I du dudu u u u u=⋅=-++++⎰⎰⎰arctan u c = arctan(tan )x c =+ 5.求广义积分201(1)(1)I dx x x α+∞=++⎰的值,其中α为正常数。
(作变换令1t x=) 解:令1t x=,则222000111(1)(1)(1)(1)(1)(1)t t I dx dt dt x x t t t t ααααα+∞+∞+∞+-===++++++⎰⎰⎰2011dt I t +∞=-+⎰,故[]200111arctan .2124I dt t t π+∞+∞===+⎰四、应用题(每小题8分,共16分)1.甲乙两用户共用一台变压器(如图所示),问变压器应设在输电干线何处时,所需电线最短?AB1km 1.5km解:设变压器在距A 处x 处,所需电线长度函数为()T x ,则()T x =()T x '=令()0T x '=,得 1.2x km =,故变压器应设在距A 处1.2千米处所需电线最短。
2.求曲线3ρ=及2(1cos )(02)ρϕϕπ=+≤≤所围成的平面图形的面积(公共部分)。
解:圆与心形线的交点的极坐标为(3,),(3,)33ππ-,由对称性可知,面积22303112324(1cos )22S d d πππθϕϕ=⋅+⋅+⎰⎰2334(12cos cos )7d πππϕϕϕπ=+++=⎰五、证明题(每小题7分,共14分) 1.设函数()f x 在[],ππ-上连续,且2()()sin 1cos xf x f x xdx xππ-=++⎰。
证明2()sin 2f x xdx πππ-=⎰。
证:设()sin f x xdx A ππ-=⎰,则2()1cos xf x A x=++ 2sin ()sin sin 1cos x xf x x A x x=++ 220sin sin ()sin sin 201cos 1cos x xx x f x xdx dx A xdx dx x x πππππππ---=+=+++⎰⎰⎰⎰ []2200sin 2arctan cos 21cos 2x dx x x πππππ=⋅=-=+⎰2.设函数()f x 在[],a b 上存在二阶导数,且满足()()0f a f b ==,()()0f a f b ''==证明(1)存在(,),()().a b f f ξξξ'∈= (2)存在(,),()().a b f f ξξξ''∈= 证(1)令()()xh x ef x -=,()h x 在[],a b 上可导,且()()0h a h b ==,由罗尔中值定理知:存在(,)a b ξ∈使()0h ξ'=,即[]()()0()().e f f f f ξξξξξ-''-=⇒= (2)令()()()g x f x f x '=+,()g x 在[],a b 上二阶可导,()()0g a g b == 由(1)知:存在(,)a b ξ∈,使()()g g ξξ'=,即()()()()()()f f f f f f ξξξξξξ''''''+=+⇒=。
另证(2):直接取()(()())xg x e f x f x -'=+或取()(()())xg x e f x f x '=-用罗尔中值定理。
cos )ϕx。