多元函数微分学复习题及答案38684

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第9章 多元函数微分法及其应用(题库)答案

第9章 多元函数微分法及其应用(题库)答案

C ).
x 1 y 1 z 1 1 2 3
第 9 章 多元函数微分法及其应用(题库)答案
第 4 页
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C.
x 1 y 1 z 1 1 2 3
D.
x 1 y 2 z 3 1 1 1
C ).
28.(8-6)曲面 xyz 6 在点 1, 2,3 处的切平面方程是( A. 6 x 3 y 2 y 1 0 C. 6 x 3 y 2 z 18 0
t
22.(8-4)设 z uv sin t ,而 u e , v cos t ,求 解:
dz z du z dv z vet u sin t cos t et cos t sin t cos t . dt u dt v dt t
2 2
B.
x 2 y 1 == 4 2
z4 -1
D. 2 x y 4 z 6 0 C ).
31.(8-6)旋转抛物面 z x y 1 在点 2,1, 4 处法线方程为( A. 4 x 2 2 y 1 z 4 0 C. B.
第 3 页 共计 10 页
dz . dt
第 9 章 多元函数微分法及其应用(题库)答案
23.(8-5)已知方程 x y 1 0 在点 0,1 的某邻域内能唯一确定一个单值可导且 x 0
2 2

y 1 的隐函数 y f x ,求这函数的一阶导数在 x 0 的值
z . x
z 2x 3y x
2

z x
2
x 1 y 2
2 1 3 2 8 .
z . y

多元函数微分学练习题及解答

多元函数微分学练习题及解答

xy
1
ex cos y 8、 lim
x, y0,01 x y
[解]:函数 z ex cos y 在 0, 0点连续,故 lim ex cos y e0 cos 0 1 。
1 x y
x,y0,01 x y 1 0 0
教材 P63 页习题 9-1 第 6 大题求极限。
xy
9、讨论函数
x
f22
x y2
x2
f11
2x2 y2
f12
x2 y4
f22
2x y3
f
2

20、设
f
具有连续导数,
z
xy
xf
y x
,证明
x
z x
y
z y
xy
z
[证明]:
z x
y
f
y x
x
f
y x
y x2
y
f
y x
y x
f
y x
z y
x
x
f
y x
1 x
x
f
y x
x
z x
y
高等数学(B)—多元函数微分学复习题
1、 二元函数 z f x, y在点 P0 x0 , y0 处的两个偏导数存在是 z f x, y在点 P0 x0 , y0 处连
续的 ______ 条件(填:充分、必要、充要或无关)
[解]:无关条件,
2、 如果函数 z f x, y 的两个混合偏导数 2 z , 2 z 在区域 D 内
26、求 3x2 y2 z2 16 在 1, 2, 3处的切平面与 xoy 面夹角的余弦
y
5)
2z y 2
x sin x

多元函数微分学单元测试题及答案解析

多元函数微分学单元测试题及答案解析

多元函数微分学单元测试题A一、选择题1. 极限24200limy x y x yy x x +→→= ( )A.等于0;B.不存在;C.等于 12;D.存在且不等于0或12. 2.设),(b a f y '存在,则yy b a f y b a f y ),(),(lim 0--+→= ( )A.),(b a f y ';B. 0; C . 2),(b a f y '; D.21),(b a f y '. 3. 若函数) ,(y x f 在点) ,(00y x 处不连续,则 ( ) A.) ,(lim 00y x f y y x x →→必不存在; B.) ,(00y x f 必不存在;C. ) ,(y x f 在点) ,(00y x 必不可微;D.) ,(), ,(0000y x f y x f y x 必不存在.4.函数()y x f ,在点()00,y x 处连续是函数在该点可微分的 ( ) A. 充分而不必要条件; B. 必要而不充分条件; C. 必要而且充分条件; D. 既不必要也不充分条件.5.函数xy xyz +=arcsin的定义域是 ( ) A.{}0,|),(≠≤x y x y x ; B.{}0,|),(≠≥x y x y x ;C.{}0,0|),(≠≥≥x y x y x {}0,0|),(≠≤≤⋃x y x y x ;D.{}{}0,0|),(0,0|),(<<⋃>>y x y x y x y x .6、函数22(,)ln()f x y x y =-的定义域是( )(A) 220x y +>; (B )220x y ->; (C )220x y +<; (D )220x y -<.7、二元函数333()z x y x y =+--的极值点是 ( D ) A 、(1,2) B 、(1,-2) C 、(-1,2) D 、(-1,-1) 二、判断题1. 点集E 的内点必属于E. ( )2. 设y x z ln 2+=,则yx x z 12+=∂∂. ( ) 3. 若函数),(y x f z =在),(00y x P 处的两个偏导数),(00y x f x 与),(00y x f y 均存在,则该函数在P 点处未必连续 ( )4.二阶混合偏导数与求偏导的次序无关 ( )5.具有偏导数的函数的驻点必定是极值点. ( ) 6、若(,)(,)xy yx f x y f x y 和都在点00(,)x y 连续,则0000(,)(,)xy yx f x y f x y =。

多元函数微分学复习习题及答案

多元函数微分学复习习题及答案

欢迎阅读第八章 多元函数微分法及其应用复习题及解答一、选择题1.极限=( B )lim x y x yx y →→+00242(A)等于0;(B)不存在; (C)等于 ;(D)存在且不等于0或121223 0x y →→4、函数在点处具有偏导数是它在该点存在全微分的( A )z f x y =(,)(,)x y 00(A)必要而非充分条件; (B)充分而非必要条件;(C)充分必要条件;(D)既非充分又非必要条件5、设,则= ( B )u y x =arctan∂∂ux(A); (B) ; (C);(D)x x y 22+-+yx y 22yx y 22+-+x x y 226、设,则 ( A )f x y yx(,)arcsin=f x '(,)21=(A );(B ); (C ); (D )-1414-12127、若,则 ( C ))ln(y x z -==∂∂+∂∂yz y x z x 8、设9、若1011((12f (A )点是函数的极大值点; (B )点是函数的极小值点;P 0z P 0z (C )点非函数的极值点;(D )条件不够,无法判定。

P 0z 二、填空题1、极限= ??????? 。

答:limsin()x y xy x→→0ππ2、极限=??????? 。

答:limln()x y x y e x y→→++01222ln 23、函数的定义域为 ??????? 。

答:z x y =+ln()x y +≥14、函数的定义域为 ??????? 。

答:,z xy=arcsin -≤≤11x y ≠05、设函数,则= ??????? 。

答:f x y x y xy y x (,)ln =++⎛⎝ ⎫⎭⎪22f kx ky (,)k f x y 2⋅(,)678,x xy =ln 91解:(1)要使函数有意义,必须有,即有.z =2210x y --≥221x y +≤故所求函数的定义域为,图形为图3.122{(,)|1}D x y x y =+≤(2)要使函数有意义,必须有.故所有函数的定义域为,ln()z x y =+0x y +>{}(,)|0D x y x y =+>图形为图3.2(3)要使函数有意义,必须有,即且.1ln()z x y =+ln()0x y +≠0x y +>1x y +≠欢迎阅读故该函数的定义域为,图形为图3.3{}(,)|01D x y x y x y =+>+≠,(4)要使函数有意义,必须有.故该函数的定义域为,ln(1)z xy =-10xy ->{(,)|1}D x y xy =>图形为图3.4图3.1 图3.2图3.3 图3.42解:x y 34、设解:z 1单y 解:L 利润目标函数)]33(01.032400[)910(),(22y xy x y x y x y x L +++++-+=,)0,0(,400)33(01.06822>>-++-+=y x y xy x y x 令,解得唯一驻点(120,80).⎩⎨⎧=+-='=+-='0)6(01.060)6(01.08y x L y x L yx又因,得06.0,01.0,006.0-=''=-=''=<-=''=yy xy xx L C L B L A .0105.332>⨯=--B ACe n d欢迎阅读得极大值. 根据实际情况,此极大值就是最大值.故生产120单位产品甲与320)80,120(=L 80单位产品乙时所得利润最大320元.五、证明题1、设? 求证? )11(y x e z +-=z yz y x z x 222=∂∂+∂∂2? 3?? ? ? x y F y x -=∂∂y z F z -=∂∂zx F x z -=∂∂所以 ?1)()((-=-⋅-⋅-=∂∂⋅∂∂∂∂zx y z x y F F F F F F x z z yy x。

(完整版)多元函数微分学复习题及答案

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第八章 多元函数微分法及其应用 复习题及解答一、选择题1. 极限lim x y x yx y→→+00242= (提示:令22y k x =) ( B ) (A) 等于0 (B) 不存在 (C) 等于12 (D) 存在且不等于0或12 2、设函数f x y x y y xxy xy (,)sin sin=+≠=⎧⎨⎪⎩⎪1100,则极限lim (,)x y f x y →→0= ( C )(提示:有界函数与无穷小的乘积仍为无穷小)(A) 不存在 (B) 等于1 (C) 等于0 (D) 等于23、设函数f x y xy x y x y x y (,)=++≠+=⎧⎨⎪⎩⎪222222000,则(,)f x y ( A )(提示:①在220x y +≠,(,)f x y 处处连续;②在0,0x y →→ ,令y kx =,200(0,0)x x y f →→→=== ,故在220x y +=,函数亦连续.所以,(,)f x y 在整个定义域内处处连续.)(A) 处处连续 (B) 处处有极限,但不连续 (C) 仅在(0,0)点连续 (D) 除(0,0)点外处处连续4、函数z f x y =(,)在点(,)x y 00处具有偏导数是它在该点存在全微分的 ( A ) (A)必要而非充分条件(B)充分而非必要条件(C)充分必要条件 (D)既非充分又非必要条件5、设u y x =arctan ,则∂∂u x = ( B )(A)xx y 22+(B) -+y x y 22 (C) yx y 22+(D)-+xx y 226、设f x y yx(,)arcsin=,则f x '(,)21= ( A ) (A )-14(B )14 (C )-12 (D )127、设yxz arctan=,v u x +=,v u y -=,则=+v u z z ( C )(A )22v u v u -- (B )22v u u v -- (C )22v u v u +- (D )22v u uv +-8、若f x x x x f x x x x (,),(,)'232612=+=+,则f x x y '(,)2= ( D ) (A) x +32(B) x -32(C) 21x + (D) -+21x 9、设z y x =,则()(,)∂∂∂∂z x zy+=21 ( A ) (A) 2 (B) 1+ln2 (C) 0 (D) 110、设z xye xy =-,则z x x x'(,)-= ( D ) (A)-+2122x x e x () (B)2122x x e x ()- (C)--x x e x ()122 (D)-+x x e x ()12211、曲线x t y t z t ===24sin ,cos ,在点(,,)202π处的法平面方程是 (C )(A) 242x z -=-π (B) 224x z -=-π (C) 42y z -=-π (D) 42y z -=π12、曲线45x y y z ==,,在点(,,)824处的切线方程是 (A )(A)842204x z y --=-= (B)x y z +==+122044 (C) x y z -=-=-85244 (D)x y z -=-=351413、曲面x z y x z cos cos +-=ππ22在点ππ2120,,-⎛⎝ ⎫⎭⎪处的切平面方程为 (D )(A )x z -=-π1 (B )x y -=-π1 (C )x y -=π2 (D )x z -=π214、曲面x yz xy z 2236-=在点(,,)321处的法线方程为 (A ) (A )x y z +=--=--58531918 (B )x y z -=-=--3823118(C )83180x y z --= (D )831812x y z +-=15、设函数z x y =-+122,则点 (,)00是函数 z 的 ( B ) (A )极大值点但非最大值点 (B )极大值点且是最大值点 (C )极小值点但非最小值点 (D )极小值点且是最小值点 16、设函数z f x y =(,)具有二阶连续偏导数,在P x y 000(,)处,有2)()(,0)()(,0)(,0)(000000======P f P f P f P f P f P f yx xy yy xx y x ,则( C )(A )点P 0是函数z 的极大值点 (B )点P 0是函数z 的极小值点 (C )点P 0非函数z 的极值点 (D )条件不够,无法判定 17、函数f x y z z (,,)=-2在222421x y z ++=条件下的极大值是 ( C )(A) 1 (B) 0 (C)-1 (D) -2 二、填空题 1、极限limsin()x y xy x→→0π= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:π 2、极限limln()x y x y e x y→→++01222=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:ln23、函数z x y =+ln()的定义域为 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:x y +≥14、函数z xy=arcsin 的定义域为 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:-≤≤11x ,y ≠0 5、设函数f x y x y xy y x (,)ln =++⎛⎝ ⎫⎭⎪22,则f kx ky (,)= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:k f x y 2⋅(,)6、设函数f x y xy x y (,)=+,则f x y x y (,)+-= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:222x y x-(22()()(,)()()2x y x y x y f x y x y x y x y x+--+-==++-Q )7、设f x y x y x y A x y (,)ln()//=-⋅+<+≥⎧⎨⎩11212222222,要使f x y (,)处处连续,则A= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:-ln28、设f x y x y x y x y Ax y (,)tan()(,)(,)(,)(,)=++≠=⎧⎨⎪⎩⎪22220000,要使f x y (,)在(0,0)处连续,则A= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:1 9、函数221x y z x +=-的间断点是 .答:直线10x -=上的所有点10、函数f x y x y yx (,)cos =-122的间断点为 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:直线y x =±及x =011、设z x y y =-+sin()3,则∂∂z xx y ===21_________ .答:3cos512、设f x y x y (,)=+22,则f y (,)01= _________ .答:113、设u x y z x y z(,,)=⎛⎝ ⎫⎭⎪,则)3,2,1(d u =_________ .答:38316182d d ln d x y z --14、设u x x y =+22,则在极坐标系下,∂∂ur= _________ .答:0 15、设u xy y x =+,则∂∂22u x = _________.答:23yx16、设u x xy =ln ,则∂∂∂2u x y = ___________ .答:1y17、函数y y x =()由12+=x y e y 所确定,则d d y x = ___________ .答:22xye xy - 18、设函数z z x y =(,)由方程xy z x y z 2=++所确定,则∂∂zy= _______ .答:2112xyz xy --19、由方程xyz x y z +++=2222所确定的函数z z x y =(,)在点(1,0,-1)处的全微分d z = _________ .答:d d x y -220、曲线x t y t z t ===23213,,在点(,,)1213处的切线方程是_________.答:x y z -=-=-12221321、曲线x te y e z t e t t t ===232222,,在对应于 t =-1点处的法平面方程是___________. 答:01132=+--e y x 22、曲面xe y e z e ey z x ++=+223321在点(,,)210-处的法线方程为_________ . 答:e ze y x 22212=-+=- 23、曲面arctan y xz 14+=π在点(,,)-210处的切平面方程是_________.答:y z +=2124、设函数z z x y =(,)由方程123552422x xy y x y e z z +--+++=确定,则函数z的驻点是_________ .答:(-1,2) 27、函数z x y x y =----2346122的驻点是_________.答:(1,1)25、若函数f x y x xy y ax by (,)=+++++22236在点 (,)11-处取得极值,则常数a =_________, b =_________.答:a =0,b =426、函数f x y z x (,,)=-22在x y z 22222--=条件下的极大值是_______答:-4 三、计算题1、求下列二元函数的定义域,并绘出定义域的图形.(1) z = (2)ln()z x y =+ (3)1ln()z x y =+ (4)ln(1)z xy =-解:(1)要使函数z =有意义,必须有2210x y --≥,即有221x y +≤.故所求函数的定义域为22{(,)|1}D x y x y =+≤,图形为图3.1(2)要使函数ln()z x y =+有意义,必须有0x y +>.故所有函数的定义域为{}(,)|0D x y x y =+>,图形为图3.2(3)要使函数1ln()z x y =+有意义,必须有ln()0x y +≠,即0x y +>且1x y +≠.故该函数的定义域为{}(,)|01D x y x y x y =+>+≠,,图形为图3.3(4)要使函数ln(1)z xy =-有意义,必须有10xy ->.故该函数的定义域为{(,)|1}D x y xy =>,图形为图3.4图3.1 图3.2图3.3 图3.42、求极限limsin x y y xxy →→+-0211.解:lim sin x y y xxy →→+-0211=⋅++→→lim sin ()x y y x xy xy 00211= 43、求极限lim sin()x y x y x yxy →→-+0023211. 解:原式=lim ()sin()x y x y x y x y xy →→-++0232211=-++⋅→→limsin()x y x y xy xy 002111=-124、求极限lim x y xxye xy→→-+0416 . 解:lim x y xxye xy→→-+00416=++-→→lim ()x y x xye xy xy 00416= -85、设u x y y x =+sin cos ,求 u u x y ,. 解:u y y x x =-sin sinu x y x y =+cos cos6、设z xe ye y x =+-,求z z x y ,. 解:z e ye x y x =--z xe e y y x =+-7、设函数z z x y =(,)由yz zx xy ++=3所确定,试求∂∂∂∂z x zy,(其中x y +≠0). 解一:原式两边对x 求导得yz x x zxz y ∂∂∂∂+++=0,则∂∂z x z y y x =-++同理可得:∂∂z y z x y x =-++ 解二:xy xz F F y z xy y z F F x z x y y x ++-=-=++-=-=∂∂∂∂, 8、求函数z x xy y x y =-++-+23243122的极值.解:由z x y z x y x y=-+==-+-=⎧⎨⎩43403430,得驻点(,)-10074334>=--==yy yxxy xx z z z z D z xx =>40,函数z 在点(,)-10处取极小值z (,)-=-101.9、设z e x y =+32,而x t y t ==cos ,2,求d d z t. 解:d d (sin )()zte t e t x y x y =-+++3223232=-++(sin )3432t t e x y10、设z y xy x =ln(),求∂∂∂∂z x z y,. 解:z y y xy xy x x x =⋅+ln ln 1 z xy xy yy y x x =+-11ln() 11、设u a x a x yz a =->+ln ()0,求d u . 解:∂∂u x a a ax x yz =-+-ln 1,∂∂u y a z a x yz =⋅+ln ,∂∂u zya a x yz =+ln d (ln )d ln (d d )u a a ax x a a z y y z x yz x yz =-+++-+112、求函数z x y e xy =++ln()22的全微分.解:∂∂∂∂z x x ye x y e z y y xe x y e xyxyxyxy=+++=+++222222,[]d ()d ()d z x y ex ye x y xe y xyxy xy =+++++12222 四、应用题1、要造一容积为128立方米的长方体敞口水池,已知水池侧壁的单位造价是底部的2倍,问水池的尺寸应如何选择,方能使其造价最低? 解:设水池的长、宽、高分别为x y z ,,米.水池底部的单位造价为a .则水池造价()S xy xz yz a =++44 且 xyz =128令 ()L xy xz yz xyz =+++-44128λ由 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-==++==++==++=01280440404xyz L xy y x L xz z x L yz z y L z y x λλλλ得 x y z ===82由于实际问题必定存在最小值,因此当水池的长、宽、高分别为8米、8米、2米时,其造价最低.2、某工厂生产两种商品的日产量分别为x 和y (件),总成本函数22128),(y xy x y x C +-=(元).商品的限额为42=+y x ,求最小成本. 解:约束条件为042),(=-+=y x y x ϕ,构造拉格朗日函数22(,,)812(42)F x y x xy y x y λλ=-+++-,解方程组160240420x y F x y F x y F x y λλλ'⎧=-+=⎪'=-++=⎨⎪'=+-=⎩,得唯一驻点)17,25(),(=y x ,由实际情况知,)17,25(),(=y x 就是使总成本最小的点,最小成本为8043)17,25(=C (元).3、某工厂生产两种产品甲和乙,出售单价分别为10元与9元,生产x 单位的产品甲与生产y 单位的产品乙的总费用是)33(01.03240022y xy x y x +++++元, 求取得最大利润时,两种产品的产量各为多少?解:),(y x L 表示获得的总利润,则总利润等于总收益与总费用之差,即有利润目标函数)]33(01.032400[)910(),(22y xy x y x y x y x L +++++-+=)0,0(,400)33(01.06822>>-++-+=y x y xy x y x ,令⎩⎨⎧=+-='=+-='0)6(01.060)6(01.08y x L y x L yx,解得唯一驻点(120,80).又因06.0,01.0,006.0-=''=-=''=<-=''=yy xy xx L C L B L A ,得0105.332>⨯=--B AC .得极大值320)80,120(=L . 根据实际情况,此极大值就是最大值.故生产120单位产品甲与80单位产品乙时所得利润最大320元. 五、证明题 1、设)11(yx e z +-=, 求证z yz y x z x 222=∂∂+∂∂.证明: 因为2)11(1x e xzy x ⋅=∂∂+-, 2)11(1ye y z y x ⋅=∂∂+-, 所以 z e e yz y x z x y x y x 2)11()11(22=+=∂∂+∂∂+-+-2、证明函数nx ey tkn sin 2-=满足关系式22x y k t y ∂∂=∂∂ 证明:因为nx e kn kn nx e ty tkn t kn sin )(sin 2222⋅-=-⋅⋅=∂∂--, nx nex y tkn cos 2-=∂∂, nx e n xy t kn sin 2222--=∂∂, nx e kn xyk t kn sin 2222--=∂∂,所以22x y k t y ∂∂=∂∂.3、设z =xy +xF (u ), 而xyu =, F (u )为可导函数, 证明xy z y z y x z x +=∂∂+∂∂⋅.证明:y z y x z x ∂∂⋅+∂∂⋅])([])()([yu u F x x y x u u F x u F y x ∂∂'+⋅+∂∂'++=)]([)]()([u F x y u F xyu F y x '+⋅+'-+==xy +xF (u )+xy =z +xy .。

(完整版)第九章多元函数微分法及其应用答案.doc

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第九章 多元函数微分法及其应用一、填空题1.若 f ( x, y) x 2 y 2 xy tan x,则 f (tx , ty ) t 2 x 2 t 2 y 2 t 2xy tanxt 2 f ( x, y) .y y 2.若 f ( x)x 2 y 21 u2.y( y 0) ,则 f (x)y3.函数 z arcsin y的定义域为 {( x, y) || y| 1且x0} .xx14. lim(1 xy) sin xy e .xy5.若 ze xyyx 2,则zxe xy x 2 .y6.若 f ( x, y) 5x 2 y 3 ,则 f x (0,1) 10xy 3 |(0,1) 0 .7.若 u ln(1 x 2y 22) ,则 du22 ( xdx ydy zdz) .zx 2y 2zyyy8.设 z e x ,则 dzy e x dx 1e x dy .x 2 x9.已知 z sin( y e x) ,而 y x 3,则dz(3x 2 e x )cos( x 3 e x ) .dx10. 已知 ze x 2 y,而 x sin t , y t 3,则 dzsin t 2 t 3(cost 6t 2).dte11. 设 zln(1 x2y 2) , 则 dz x 11dx2dy .y 23312. 设 zu 2v , 而 u x cos y, v x sin y , 则 z 3x 2 cos 2 ysin y ,xz 32y 2sin 2y) .yx cos y(cos13.若 z f (x, y) 在区域 D 上的两个混合偏导数2z,2z 连续 ,则在 D 上x yy x2z2z.x yy x14.函数 z f (x, y) 在点 (x 0 , y 0 ) 处可微的 必要 条件是 z f ( x, y) 在点 ( x 0 , y 0 ) 处的偏导数存在 .(填“充分”、“必要”或“充分必要” )15.函数 z f (x, y) 在点 (x 0 , y 0 ) 可微是 zf (x, y) 在点 (x 0 , y 0 ) 处连续的 充分 条件 . (填“充分”、“必要”或“充分必要” )16.设 f ( x, y, z) xy 2 z 3 ,其中 z z( x, y) 是由方程 x 2 y 2 z 2 3xyz 0所确定的 隐函数,则 f x (1,1,1) 2 . 二、选择题1.二元函数 zlnx 2 4arcsin x 21的定义域是 ( A ) y 2y 2( A ){( x, y) |1 x 2y 24};( ) {( x, y) |1 x 2 y 24} ;B (C ){( x, y) |1 x 2y 24}; ( ) {( x, y) |1 x 2 y 24} .D2. 设函数 z ln( xy) , 则z( C )x(A )1;(B ) x;(C ) 1;( D ) y.yyxx3. 设函数 z sin( xy 2) , 则z( D )x( A )2; ( ) xy cos(xy 2( ) 22) ; ( ) 2 2xy cos(xy ) B ) ;Cy cos(xy D y cos( xy ) .4. 设函数 z 3xy, 则z( D )x( A ) 3xy( ) xy ; (C ) xy 1 ; (D ) 3xyln 3y ; 3 ln3 xy3 y .B5. 设函数 z1 , 则 z( C )xyy( A )1 ; ( ) 1 ; (C ) 12 ; ( ) 1 2 .2Bx 2yxyDxyx y6. 设函数 z sin xy , 则2z( A )x2( A )y 2sin xy ;2sin xy ;( ) 2 sin xy ; ( D ) x 2sin xy .( B ) yCx 7. 设二元函数 zx y, 则 dz ( B )x y( A )2( xdx ydy) ; (B )2( xdy ydx) ;( C )2( ydyxdx) ; (D )2( ydx xdy) .(x y)2( x y) 2( x y)2( x y)28. 设函数 y f ( x) 是由方程 y xeyx 0 确定 , 则dy(B )dx( A ) e y y;(B ) ey1y ;(C ) ey1y ;(D ) e yy.1 xe 1 xe1 xe1 xe9. 设函数 zf (x, y) 是由方程 x2y3xyz20 确定 , 则z( B)x( A )2x yz 2 ; ( B )2x yz 2; (C )3y 2xz 2; ( D ) 3y 2xz 2 .2xyz2xyz2xyz2xyz 10. 若函数 f ( x, y) 在点 ( x 0 , y 0 ) 处不连续,则 ( C)( A ) lim f (x, y) 必不存在;(B )0 , y 0 ) 必不存在;xx 0 yy 0( C ) f (x, y) 在点 (x 0 , y 0 ) 必不可微;( D ) f x ( x 0 , y 0 ), f y (x 0, y 0 ) 必不存在 .f(x11.考虑二元函数 f (x, y) 的下面 4 条性质:①函数 f ( x, y) 在点 ( x 0 , y 0 ) 处连续;②函数 f ( x, y) 在点 ( x 0 , y 0 ) 处两个偏导数连续;③函数 f ( x, y) 在点 ( x 0 , y 0 ) 处可微;④函数 f ( x, y) 在点 ( x 0 , y 0 ) 处两个偏导数存在 .则下面结论正确的是(A )(A )②③ ①;( B )③ ②①;(C )③ ④ ①;D )③ ① ④。

(完整版)多元函数微分法及其应用期末复习题高等数学下册(上海电机学院)

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A. 538. 函数 z = xy + 50第八章 偏导数与全微分参考答案第八章 偏导数与全微分一、选择题1.若 u=u(x, y)是可微函数,且 u ( x,y) y = x 2 = 1,1 1A.-B.C. -1D. 122∂u ∂x y = x 2= x, 则∂u∂y y = x 2 = [A ]2.函数 z = x 2 + y 2 - 6x + 2 y + 6 [ D ]A. 在点(-1, 3)处取极大值B. 在点(-1, 3)处取极小值C. 在点(3, -1)处取极大值D. 在点(3, -1)处取极小值3.二元函数 f (x, y )在点 (x , y 0) 处的两个偏导数 f (x , y ), f x 0 0y (x , y )存在是函数 f 在0 0该点可微的 [ B ]A. 充分而非必要条件B.必要而非充分条件C.充分必要条件D.既非充分也非必要条件4. 设 u= x 2 +2 y 2+3 z 2 +xy+3x-2y-6z 在点 O(0, 0, 0)指向点 A(1, 1, 1)方向的导数5 3 5 3 5 3 B. -C.D.-66335. 函数 z = x 3 + y 3 - 3xy [ B ]A. 在点(0, 0)处取极大值B. 在点(1, 1)处取极小值C. 在点(0, 0), (1, 1)处都取极大值 D . 在点(0, 0), (1, 1)处都取极小值6.二元函数 f (x, y )在点 (x , y)处可微是 f (x, y )在该点连续的[ A ]0 0A. 充分而非必要条件B.必要而非充分条件C.充分必要条件D.既非充分也非必要条件∂u∂l= [ D ]7. 已知 y - ε sin y - x = 0(0 < ε < 1) , 则 dy dx= [ B ]A. 1 + ε cos yB. 1 1C. 1 - ε cos yD.1 - ε cos y 1 + ε cos y20 + (x>0,y>0)[ D ] x yA. 在点(2, 5)处取极大值B. 在点(2, 5)处取极小值C.在点(5, 2)处取极大值D. 在点(5, 2)处取极小值-1-C.充分必要条件D.既非充分也非必要条件10.曲线x=t,y=-t2,z=t3所有切线中与平面x+2y+z=4平行的切线有[B]A.1条B.2条C.3条D.不存在11.设f(x,y)=xy x y,则f(,)=B y2-x2y xA.xyy4-x2 B.x2y2x2+y2y2-x2C.D.y4-x4y4-x4y4-x412.为使二元函数f(x,y)=为B x+yx-y沿某一特殊路径趋向(0,0)的极限为2,这条路线应选择A.x x x2x=y B.=y C.=y D.=y 432313.设函数z=f(x,y)满足∂2z∂y2=2,且f(x,1)=x+2,f'(x,1)=x+1,则f(x,y)=ByA.y2+(x+1)y+2B.y2+(x-1)y+2C.y2+(x-1)y-2D.y2+(x+1)y-2 14.设f(x,y)=3x+2y,则f(x y,f(x,y))=CA.3xy+4x+4yB.xy+x+2yC.3xy+6x+4yD.3xy+4x+6y15.为使二元函数f(x,y)=xy2x2+y2在全平面内连续,则它在(0,0)处应被补充定义为BA.-1B.0C.1D.16.已知函数f(x+y,x-y)=x2-y2,则∂f(x,y)∂f(x,y)+=C ∂x∂yA.2x-2yB.2x+2yC.x+yD.x-yy 17.若f()=x x2+y2x(x>0),则f(x)=BA.x2-1B.x2+1C.∂z∂z 18.若z=y x,则在点D处有=∂y∂x x2+1x D.xx2-1A.(0,1)B.(e,1)C.(1,e)D.(e,e)20.函数f(x,y)=⎨11x sin+y sin,xy≠0y x4(C)(D)-119.设z=x y2,则下列结论正确的是AA.∂2z∂2z∂2z∂2z -=0B.->0∂x∂y∂y∂x∂x∂y∂y∂xC.∂2z∂2z-<0 D.两者大小无法确定∂x∂y∂y∂x⎧0,xy=0⎪⎪⎩,则极限lim f(x,y)(C).x→0y→0(A)等于1(B)等于2(C)等于0(D)不存在21.函数z=xy在点(0,0)(D).(A)有极大值(B)有极小值(C)不是驻点(D)无极值22.二元函数z=x2+y2在原点(0,0)处(A).(A)连续,但偏导不存在(B)可微(C)偏导存在,但不连续(D)偏导存在,但不可微23.设u=f(r),而r=x2+y2+z2,f(r)具有二阶连续导数,则(B).12(A)f''(r)+f'(r)(B)f''(r)+f'(r)r r 1112f''(r)+f'(r)(D)f''(r)+f'(r) (C)r2r r2r ∂2u∂2u∂2u++∂x2∂y2∂z2=24.函数z=f(x,y)在点(x,y)处连续是它在该点偏导存在的(D).00(A)必要而非充分条件(B)充分而非必要条件(C)充分必要条件(D)既非充分又非必要条件25.函数z=1-x2-y2的极大值点是(D).(A)(1,1)(B)(1,0)(C)(0,1)(D)(0,0)26.设f(x,y)=arcsin yx,则f'(2,1)=(B).x(A)14(B)-112227.极限limx→0x2yx4+y2(B).∂x 0z = u 2ln v , u =xy , v = xy, 则 x 22 x x(D ) y 232.设f ( x , y) =xy(A) f x, ⎪ = f ( x , y) ;(B) f ( x + y , x - y) = f ( x , y) ;33.设 z = e x cos y ,则 ∂2z34.已知 f ( x + y , x - y) = x 2- y2 ,则∂f第八章 偏导数与全微分参考答案(A) 等于 0(B) 不存在(C) 等于 12(D) 存在且不等于 0 及 1228. z = f ( x , y) 若在点 P ( x , y ) 处的两个一阶偏导数存在,则(B ).0 0(A) f ( x , y) 在点 P 连续(B) z = f ( x , y ) 在点 x 连续0 0(C) dz = ∂z|⋅dx +P ∂z| ⋅dy (D) A,B,C 都不对 ∂y P 029. 设函数 z = x y ,则 d z =( A ).(A). yx y -1d x + x y ln x d y (B). yx y -1d x + x y d y(C). x y d x + x y ln x d y(D). yx y -1d x + x y ln y d y∂z 30. 已知∂y =( C )2 x 2 (A ) y 3ln xy + x2 y3 2 x 2 (B ) y 3 ln xy - x 2y 3- 2 x 2(C ) y3ln xy +31.函数 z = 1 - x 2 - y 2 的定义域是( D)(A.) D={(x,y)|x 2+y 2=1} (B.)D={(x,y)|x 2+y 2 ≥ 1} (C.) D={(x,y)|x 2+y 2<1}(D.)D={(x,y)|x 2+y 2 ≤ 1} x 2 + y 2 ,则下列式中正确的是( C);⎛ y ⎫ ⎝ x ⎭(C) f ( y , x) = f ( x , y) ;(D) f ( x ,- y) = f ( x , y)∂x ∂y = (D);(A)e x sin y ; (B) e x + e x sin y ; (C) -e x cos y ; (D) -e x sin y∂x + ∂f ∂y = ( C );∂x⎛x,y⎫,lim f(x+∆x,y+∆y)-f(x,y)f(x+∆x,y)-f(x,y)lim∆x∆xf(x+∆x,y)-f(x,y)f(x+∆x,y)lim∆x∆x37.设由方程e-xyz=0确定的隐函数z=f(x,y),则(((A)2x+2y;(B)x-y;(C)2x-2y(D)x+y.35.设z=2x2+3xy-y2∂z=,则∂x∂y(B)(A)6(B)3(C)-2(D)2.36.设z=f(x,y)则∂z=⎝00⎭(B)0000000(A)∆x→0(B)∆x→0lim (C)∆x→0000000(D)∆x→0z∂z∂x=(B)z z y y (A)1+z(B)x(z-1)(C)x1+z)(D)x1-z)38.二次函数z=ln(4-x2-y2)+1x2+y2-1的定义域是(D)A.1<x2+y2≤4;B.–1≤x2+y2<4;C.–1≤x2+y2≤4;D.1<x2+y2<4。

多元函数微分学答案

多元函数微分学答案

第一节 多元函数的概念 第二节 二元函数的极限与连续1.(1)2(,)t f x y ; (2)1312-, (,)f x y ;(3)x;(4)211y x y -+; (5){}(,)0,x y x x y x >-≤≤{}(,)0,x y x x y x ⋃<≤≤-;2.⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+≤<≤=1,210,4),(222y x x x y y x D . 3.(1)12-;(2)0;(3)0;(4)1 4.略 5.(1)),(y x f 除)0,0(外均处处连续。

(2)),(y x f 在xOy 面上处处连续。

第三节 偏导数1.128x y zx==∂=∂,,127x y zy==∂=∂。

2.sin sin cos cos ;sin x x z ze y x e y x y∂∂==-∂∂ 3.22;1()1()z y z xx xy y xy ∂∂==∂+∂+, 4.22;2x y x y z z e e x y ++∂∂==∂∂,222x y z e x +∂=∂,22 2x y z ex y+∂=∂∂,222x y z e y x +∂=∂∂, 222 4x yz e y +∂=∂,3222( )2x y z z e y x x y x+∂∂∂==∂∂∂∂∂。

5.证 因为1-=∂∂y yx x z , x x yzy ln =∂∂,所以 y x x z∂∂+x ln 1y z ∂∂=1-y yx yx +z x x x x x y y y 2ln ln 1=+= 6.解 0(,0)(0,0)(0,0)lim0,x x f x f f x →-'==0(0,)(0,0)(0,0)lim 0,y y f y f f y→-'==故(0,0)x f 与(0,0)y f 均存在。

再考察(,)f x y 在点(0,0)处的连续性,当(,)x y 沿x 轴或y 轴趋于(0,0)时,(,)f x y 趋于0,当(,)x y沿其他路线趋于(0,0)时,(,)f x y 趋于1,故(,)f x y 在(0,0)的极限不存在,显然在此处不连续。

(完整版)多元函数微分法及其应用习题及答案

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(完整版)多元函数微分法及其应⽤习题及答案第⼋章多元函数微分法及其应⽤(A)1.填空题(1)若()y x f z ,=在区域D 上的两个混合偏导数y x z 2,xy z2 ,则在D 上,xy zy x z =22。

(2)函数()y x f z ,=在点()00,y x 处可微的条件是()y x f z ,=在点()00,y x 处的偏导数存在。

(3)函数()y x f z ,=在点()00,y x 可微是()y x f z ,=在点()00,y x 处连续的条件。

2.求下列函数的定义域(1)y x z -=;(2)22arccos yx z u +=3.求下列各极限(1)x xy y x sin lim 00→→; (2)11lim 00-+→→xy xyy x ; (3)22222200)()cos(1lim y x y x y x y x ++-→→4.设()xy x z ln =,求y x z 23及23y x z。

5.求下列函数的偏导数 (1)xyarctgz =;(2)()xy z ln =;(3)32z xy e u =。

6.设u t uv z cos 2+=,t e u =,t v ln =,求全导数dt dz 。

7.设()z y e u x -=,t x =,t y sin =,t z cos =,求dtdu。

8.曲线??=+=4422y y x z ,在点(2,4,5)处的切线对于x 轴的倾⾓是多少?9.求⽅程1222222=++c11.设()y x f z ,=是由⽅程y z z x ln =确定的隐函数,求xz,y z ??。

12.设x y e e xy =+,求dxdy 。

13.设()y x f z ,=是由⽅程03=+-xy z e z确定的隐函数,求xz,y z ??,y x z 2。

14.设y ye z x cos 2+=,求全微分dz 。

15.求函数()222ln y x z ++=在点()2,1的全微分。

高数第八章 多元函数 复习题答案

高数第八章 多元函数 复习题答案

第八章 多元函数微分学 复习题答案一、单项选择题:1、以下各式中不正确的有(A )A 、01lim 2222=+++∞→∞→y x y x y xB 、1lim 2210=+→→y x yy x C 、2ln )ln(lim2201=++→→y x e x y y x D 、不存在2200limy x xyy x +→→2、设y ez xcos sin = ,则=∂∂∂),(202πx y z( B )A 、0B 、1-C 、1D 、e3、设函数221ln y x z ++= ,则它在点)1,1(处的全微分=dz ( A )A 、)(31dy dx + B 、dy dx + C 、)(3dy dx + D 、)(2dy dx +4、(,)f x y 在点00(,)x y 处具有连续偏导数是(,)f x y 在点00(,)x y 处可微的( B ) A. 必要条件 B. 充分条件 C. 充要条件 D. 无关条件5、函数xyxe z =,则=∂∂xz ( D ) A.xy xye B.xye x 2C.xye D.()xye xy +16、函数xy z =在(0,0)处( D )A.()0,0不是驻点B.有极小值C. 有极大值D. 无极值..;..;.;.) B (,],[,],[.7无关条件充要条件充分条件必要条件是函数在该点可微的连续在点的偏导数函数D C B A ;y x yzx z y x f z ∂∂∂∂=二、填空题:1、22(,)(2,0)sin lim x y xy y→= 2 ; 2、设2x xyz y e =+,则(1,2)z y∂=∂ 21e + ;3、函数)1ln(912222-++--=y x yx z 的定义域是}91|),{(22<+<y x y x ;4、函数22y x z =在点)1,2(-处当01.0,02.0-=∆=∆y x 时的全微分,=dz 0.16 5、函数2221ln 4yx y x z ---=的连续区域为}4,0,0,1|),{(222yx y x y x y x ≥≠≠<+ ;6、设()y x z z ,=是由方程yzx ln=确定的隐函数,则=∂∂x z z; 7、函数222222,0(,)0,0xy x y x y f x y x y ⎧+≠⎪+=⎨⎪+=⎩在点(0,0)处 不连续 ;(填写“连续”或“不连续”)8、若函数),(y x f z =可微,,2x y =则函数),(2x x f z =的全导数=dxdz''2y x xff +9、函数z =1,1)处的全微分dz =)(31dy dx +10、设)1ln(y xz +=,则=)1,1(dz )(21dy dx - ;11、211lim 0y x x y x x +→∞→⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 1 ;;.12————————————条件充分条件而不是必要微分存在的各偏导数的存在只是全三、计算题:1、设,24,3,22y x v y x u u z v +=+==求yz x z ∂∂∂∂,。

多元微分学复习题答案.doc

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―z =击5?的定义域是({(x, y)| / < 4x,0 < X2 + / <1}).函数g =润+),. 2]OXA 5.函数z = -x/y2在点(2 , 1 )处对x的偏导数为(;OX_ 17 (2J))广=-1(2,1))•成).(1,2)4dz = 48c/x+i08dy(A)]血,(*。

+&',。

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)A O (B)Hm/(*。

+&40+颂)一/(*。

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)Ax(C)/(—+&,,.)-六*.,))Ax (D)hm/(毛)'月 + 颂)一,(%丸)Ax多元微分学复习题答案一、填空题7 = In X——的定义域是({3y)|x>0,0 V]2 +,2 < [}) yji-x2 - y22.设二元函数/。

,了)=旦】,则f(x-y,x+y)=(-21—).x y JT _)广2 23.设函数/(x+j) = xj,则f(x,y)=(* 一)').44.设函数z = e'+,,则翌=(;=2/+、(1 + 2/)).dx志~6.函数z = 2xy2-x/y2在点(1 , 2)处对),的偏导数为X= (4xy + 2~)(i,2) y7.二元函数z=x2y3在点(3, 2)处的全微分是(8.函数z = %2+5y2 -6x + 10y+ 6 的驻点是(三、选择题:I.以下极限中,(c )表示阳2.以下结论中正确的是(C )(A)f(x,y)在点(%了。

)处一阶偏导数存在,则f(x,y)在点(乩,光)连续;(B)f(x,y)在点(%坊)处一阶偏导数存在,则f(X,y)在点(工0,光)可微;(C )f(x,y)在点(Do)时微,则f(X, y)在点(x0o T0)处一阶偏导数存在;(A)若|(S =。

,的(》0,光)=0(A)点(0 , 0 )是该函数的一个驻点;sin-2/-2r(2sin4r-6r)(D ) f (x ,y )在点(m )连续,则f (x,y )在点(X 。

多元函数微分学练习题及答案

多元函数微分学练习题及答案

六、设 z (u, x, y), u xe y,其中 f 具有连续的二阶偏导 数,求 2 z . xy
练习题答案
一、1、C(C 为常数); 2、(A)1 x 2 y 2 4; 3、 x (1 y)2 y
4、1; 5、必要条件,但不是充分条件; 6、可微;
7、 2 f (v )2 f 2v ; v 2 y v y 2
则 ab3c27abc5 a0,b0,c0
5
四、1、
zx(lyn )xln y1,
zy

ln x y
xln y
2、u x f 1 y 2 . f ( y x zx ) y f 3 ,z u yx2 f(x z xy y )f3 z
.
3、fx(x,y)(x22xyy32)2,x2
练习题 一. 填空:
1、设在区域D上函数 f 存在偏导数,且 fx fy 0
则在D上,f( x,y) ( )
2 、 二 元 函 数 z ln 4 arcsin 1 的 定 义 域 是
x2 y2
x2 y2
( ).
3、设 f ( xy, x ) ( x y)2,则 f ( x, y) ( ). y
4、lim( x 2 y )2 x2 y2 ( ). x0 y0
5、函数 f ( x, y)在点( x0 , y0 )处连续,且两个偏导数 f x ( x0 , y0 ), f y ( x0 , y0 )存在是 f ( x, y)在该点可微
的( ).
6、设
f
( x,
y)
( x 2
8、
9 2
a
3

9、(1,2);10、 1 ; 8

(完整版)多元函数微分学复习题及答案精选全文完整版

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可编辑修改精选全文完整版第八章 多元函数微分法及其应用 复习题及解答一、选择题 1. 极限= (提示:令22y k x =) ( B )(A) 等于0 (B) 不存在 (C) 等于(D) 存在且不等于0或2、设函数,则极限= ( C )(提示:有界函数与无穷小的乘积仍为无穷小)(A) 不存在 (B) 等于1 (C) 等于0 (D) 等于2 3、设函数,则(,)f x y ( A )(提示:①在220x y +≠,(,)f x y 处处连续;②在0,0x y →→ ,令y kx =,200(0,0)x x y f →→→=== ,故在220x y +=,函数亦连续.所以,(,)f x y 在整个定义域内处处连续.)(A) 处处连续 (B) 处处有极限,但不连续 (C) 仅在(0,0)点连续 (D) 除(0,0)点外处处连续4、函数在点处具有偏导数是它在该点存在全微分的 ( A ) (A)必要而非充分条件(B)充分而非必要条件(C)充分必要条件 (D)既非充分又非必要条件 5、设,则= ( B )(A)(B)(C)(D)6、设,则 ( A )(A ) (B ) (C ) (D )7、设yxz arctan=,v u x +=,v u y -=,则=+v u z z ( C ) (A )22v u v u -- (B )22v u u v -- (C )22v u v u +- (D )22v u uv +-8、若,则= ( D ) (A) (B)(C)(D)9、设,则( A )(A) 2 (B) 1+ln2 (C) 0 (D) 1 10、设,则 ( D )(A) (B)(C) (D)11、曲线在点处的法平面方程是 (C ) (A) (B)(C)(D)12、曲线在点处的切线方程是 (A )(A) 842204x z y --=-=(B) (C) (D)13、曲面在点处的切平面方程为 (D )(A ) (B )(C )(D )14、曲面在点处的法线方程为 (A )(A ) (B ) (C ) (D )15、设函数,则点是函数 的 ( B )(A )极大值点但非最大值点 (B )极大值点且是最大值点(C )极小值点但非最小值点 (D )极小值点且是最小值点 16、设函数具有二阶连续偏导数,在处,有2)()(,0)()(,0)(,0)(000000======P f P f P f P f P f P f yx xy yy xx y x ,则( C )(A )点是函数的极大值点 (B )点是函数的极小值点(C )点非函数的极值点 (D )条件不够,无法判定17、函数在222421x y z ++=条件下的极大值是 ( C )(A) (B) (C) (D)二、填空题 1、极限= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:2、极限=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:3、函数的定义域为 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:4、函数的定义域为 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:,5、设函数,则= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:6、设函数,则= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:222x y x-(22()()(,)()()2x y x y x y f x y x y x y x y x+--+-==++-)7、设,要使处处连续,则A= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:8、设,要使在(0,0)处连续,则A= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:19、函数221x y z x +=-的间断点是 .答:直线10x -=上的所有点10、函数的间断点为 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ .答:直线及11、设,则_________ .答:3cos5 12、设,则= _________ .答:1 13、设,则=_________ .答:14、设,则在极坐标系下,= _________ .答:015、设,则= _________.答:16、设,则= ___________ .答:17、函数由所确定,则= ___________ .答:18、设函数由方程所确定,则= _______ .答:19、由方程所确定的函数在点(1,0,-1)处的全微分= _________ .答:20、曲线在点处的切线方程是_________.答:21、曲线在对应于点处的法平面方程是___________. 答:01132=+--e y x22、曲面在点处的法线方程为_________ .答:eze y x 22212=-+=- 23、曲面在点处的切平面方程是_________.答:24、设函数由方程确定,则函数的驻点是_________ .答:(-1,2) 27、函数的驻点是_________.答:(1,1)25、若函数在点处取得极值,则常数_________,_________.答:0,426、函数在条件下的极大值是_______答:三、计算题1、求下列二元函数的定义域,并绘出定义域的图形.(1) z = (2)ln()z x y =+ (3)1ln()z x y =+ (4)ln(1)z xy =-解:(1)要使函数z =有意义,必须有2210x y --≥,即有221x y +≤.故所求函数的定义域为22{(,)|1}D x y x y =+≤,图形为图3.1(2)要使函数ln()z x y =+有意义,必须有0x y +>.故所有函数的定义域为{}(,)|0D x y x y =+>,图形为图3.2(3)要使函数1ln()z x y =+有意义,必须有ln()0x y +≠,即0x y +>且1x y +≠.故该函数的定义域为{}(,)|01D x y x y x y =+>+≠,,图形为图3.3(4)要使函数ln(1)z xy =-有意义,必须有10xy ->.故该函数的定义域为{(,)|1}D x y xy =>,图形为图3.4图3.1 图3.2图3.3 图3.4 2、求极限 .解:= 43、求极限 .解:原式=4、求极限 .解:= -85、设,求.解:6、设,求.解:7、设函数由所确定,试求(其中).解一:原式两边对求导得,则同理可得:解二:xy xz F F y z xy yz F F x z x y y x ++-=-=++-=-=∂∂∂∂, 8、求函数的极值.解:由,得驻点074334>=--==yyyxxy xx z z z z D,函数在点处取极小值.9、设,而,求.解:=-++(sin )3432t t e x y10、设,求.解:11、设,求.解:,,12、求函数的全微分.解:四、应用题1、要造一容积为128立方米的长方体敞口水池,已知水池侧壁的单位造价是底部的2倍,问水池的尺寸应如何选择,方能使其造价最低? 解:设水池的长、宽、高分别为米.水池底部的单位造价为. 则水池造价 且令由 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-==++==++==++=01280440404xyz L xy y x L xz z x L yz z y L z y x λλλλ得由于实际问题必定存在最小值,因此当水池的长、宽、高分别为8米、8米、2米时,其造价最低.2、某工厂生产两种商品的日产量分别为x 和y (件),总成本函数22128),(y xy x y x C +-=(元).商品的限额为42=+y x ,求最小成本. 解:约束条件为042),(=-+=y x y x ϕ,构造拉格朗日函数22(,,)812(42)F x y x xy y x y λλ=-+++-,解方程组160240420x y F x y F x y F x y λλλ'⎧=-+=⎪'=-++=⎨⎪'=+-=⎩,得唯一驻点)17,25(),(=y x ,由实际情况知,)17,25(),(=y x 就是使总成本最小的点,最小成本为8043)17,25(=C (元).3、某工厂生产两种产品甲和乙,出售单价分别为10元与9元,生产x 单位的产品甲与生产y 单位的产品乙的总费用是)33(01.03240022y xy x y x +++++元, 求取得最大利润时,两种产品的产量各为多少?解:),(y x L 表示获得的总利润,则总利润等于总收益与总费用之差,即有利润目标函数)]33(01.032400[)910(),(22y xy x y x y x y x L +++++-+=)0,0(,400)33(01.06822>>-++-+=y x y xy x y x ,令⎩⎨⎧=+-='=+-='0)6(01.060)6(01.08y x L y x L yx,解得唯一驻点(120,80).又因06.0,01.0,006.0-=''=-=''=<-=''=yy xy xx L C L B L A ,得0105.332>⨯=--B AC .得极大值320)80,120(=L . 根据实际情况,此极大值就是最大值.故生产120单位产品甲与80单位产品乙时所得利润最大320元. 五、证明题 1、设)11(yx e z +-=, 求证z yz y x z x 222=∂∂+∂∂.证明: 因为2)11(1x e x z y x ⋅=∂∂+-, 2)11(1ye y z y x ⋅=∂∂+-, 所以z e e yz y x z x y x y x 2)11()11(22=+=∂∂+∂∂+-+- 2、证明函数nx ey tkn sin 2-=满足关系式22x y k t y ∂∂=∂∂ 证明:因为nx e kn kn nx e ty tkn t kn sin )(sin 2222⋅-=-⋅⋅=∂∂--, nx nex y tkn cos 2-=∂∂, nx e n xy t kn sin 2222--=∂∂, nx ekn xy k tkn sin 2222--=∂∂, 所以22xy k t y ∂∂=∂∂.3、设z =xy +xF (u ), 而xyu =, F (u )为可导函数, 证明xy z y z y x z x +=∂∂+∂∂⋅.证明:y z y x z x ∂∂⋅+∂∂⋅])([])()([yu u F x x y x u u F x u F y x ∂∂'+⋅+∂∂'++=)]([)]()([u F x y u F xyu F y x '+⋅+'-+==xy +xF (u )+xy =z +xy .。

多元函数微积分复习试题

多元函数微积分复习试题

多元函数微积分复习题一、单项选择题1.函数()y x f ,在点()00,y x 处连续是函数在该点可微分的 ( B )(A) 充分而不必要条件; (B) 必要而不充分条件; (C) 必要而且充分条件; (D) 既不必要也不充分条件.2.设函数()y x f ,在点()00,y x 处连续是函数在该点可偏导的 ( D )(A) 充分而不必要条件; (B) 必要而不充分条件;(C) 必要而且充分条件; (D) 既不必要也不充分条件.3.函数()y x f ,在点()00,y x 处偏导数存在是函数在该点可微分的 ( B ).(A) 充分而不必要条件; (B) 必要而不充分条件;(C) 必要而且充分条件; (D) 既不必要也不充分条件. 4.对于二元函数(,)z f x y =, 下列结论正确的是 ( C ).A. 若0lim x xy y A →→=, 则必有0lim (,)x x f x y A →=且有0lim (,)y y f x y A →=; B. 若在00(,)x y 处zx∂∂和z y ∂∂都存在, 则在点00(,)x y 处(,)z f x y =可微; C. 若在00(,)x y 处zx∂∂和z y ∂∂存在且连续, 则在点00(,)x y 处(,)z f x y =可微; D. 若22z x ∂∂和22z y ∂∂都存在, 则. 22z x ∂∂=22zy ∂∂.5.二元函数(,)z f x y =在点00(,)x y 处满足关系( C ).A. 可微(指全微分存在)⇔可导(指偏导数存在)⇒连续;B. 可微⇒可导⇒连续;C. 可微⇒可导, 或可微⇒连续, 但可导不一定连续;D. 可导⇒连续, 但可导不一定可微.6.向量()()3,1,2,1,2,1a b =--=-,则a b = ( A ) (A) 3 (B) 3- (C) 2- (D) 25.已知三点M (1,2,1),A (2,1,1),B (2,1,2) ,则→→•AB MA = ( C ) (A) -1; (B) 1; (C) 0 ; (D) 2;6.已知三点M (0,1,1),A (2,2,1),B (2,1,3) ,则||→→+AB MA =( B )(A);2-(B)(C)2; (D)-2;7.设D 为园域222x y ax +≤ (0)a >, 化积分(,)DF x y d σ⎰⎰为二次积分的正确方法是_____D____.A. 20(,)aa adx f x y dy -⎰⎰B. 202(,)adx f x y dy ⎰C. 2cos 0(cos ,sin )a a ad f d θθρθρθρρ-⎰⎰D. 2cos 202(cos ,sin )a d f d πθπθρθρθρρ-⎰⎰8.设3ln 1(,)x Idx f x y dy =⎰⎰, 改变积分次序, 则______.I= BA. ln30(,)y e dy f x y dx ⎰⎰B. ln330(,)y edy f x y dx ⎰⎰C. ln33(,)dy f x y dx ⎰⎰ D. 3ln 1(,)x dy f x y dx ⎰⎰9. 二次积分cos 20(cos ,sin )d f d πθθρθρθρρ⎰⎰可以写成___________. DA. 1(,)dy f x y dx ⎰⎰B. 100(,)dy f x y dx ⎰C. 11(,)dx f x y dy ⎰⎰ D. 10(,)dx f x y dy ⎰10. 设Ω是由曲面222x y z +=及2z =所围成的空间区域,在柱面坐标系下将三重积分(,,)I f x y z dx dy dz Ω=⎰⎰⎰表示为三次积分,________.I = CA . 22120(cos ,sin ,)d d f z dz ρπθρρθρθ⎰⎰⎰B. 22220(cos ,sin ,)d d f z dz ρπθρρθρθρ⎰⎰⎰C . 22222(cos ,sin ,)d d f z dz πρθρρθρθρ⎰⎰⎰D . 222(cos ,sin ,)d d f z dz πθρρθρθρ⎰⎰⎰11.设L 为y x 0面内直线段,其方程为d y c a x L ≤≤=,:,则()=⎰Ldx y x P , ( C )(A ) a (B ) c(C ) 0 (D ) d12.设L 为y x 0面内直线段,其方程为d x c a y L ≤≤=,:,则()=⎰Ldy y x P , ( C )(A ) a (B ) c (C ) 0 (D ) d13.设有级数∑∞=1n n u ,则0lim =∞→n n u 是级数收敛的 ( D )(A) 充分条件; (B) 充分必要条件; (C) 既不充分也不必要条件; (D) 必要条件;14.幂级数∑∞=1n n nx 的收径半径R = ( D )(A) 3 (B) 0 (C) 2 (D) 115.幂级数∑∞=11n n x n的收敛半径=R ( A )(A) 1 (B) 0 (C) 2 (D) 316.若幂级数∑∞=0n nn x a 的收敛半径为R ,则∑∞=+02n n n x a 的收敛半径为 ( A )(A) R (B) 2R(C) R (D) 无法求得17. 若lim 0n n u →∞=, 则级数1n n u ∞=∑( ) DA. 收敛且和为B. 收敛但和不一定为C. 发散D. 可能收敛也可能发散18. 若1n n u ∞=∑为正项级数, 则( B )A. 若lim 0n n u →∞=, 则1n n u ∞=∑收敛 B. 若1n n u ∞=∑收敛, 则21n n u ∞=∑收敛C. 若21n n u ∞=∑, 则1n n u ∞=∑也收敛 D. 若1n n u ∞=∑发散, 则lim 0n n u →∞≠19. 设幂级数1n n n C x ∞=∑在点3x =处收敛, 则该级数在点1x =-处( A )A. 绝对收敛B. 条件收敛C. 发散D. 敛散性不定 20. 级数1sin (0)!n nx x n ∞=≠∑, 则该级数( B )A. 是发散级数B. 是绝对收敛级数C. 是条件收敛级数D. 可能收敛也可能发散二、填空题1.设22(,)sin (1)ln()f x y x y x y =+-+,则 =')1,0(x f ___1___.2.设()()()22ln 1cos ,y x y x y x f +-+=,则)1,0('x f =____0______.3.二重积分的变量从直角坐标变换为极坐标的公式是()()⎰⎰⎰⎰=DDd d f dxdy y x f θρρθρθρsin ,cos ,4.三重积分的变量从直角坐标变换为柱面坐标的公式是()()⎰⎰⎰⎰⎰⎰ΩΩ=dz d d z f dxdydz z y x f ϕρρϕρϕρ,sin ,cos ,,5.柱面坐标下的体积元素 z d d d dv θρρ=6.设积分区域222:D x y a +≤, 且9Ddxdy π=⎰⎰, 则a = 3 。

经济数学(多元函数的微分法及其应用习题及答案)

经济数学(多元函数的微分法及其应用习题及答案)

第八章 多元函数的微分法及其应用习题 8-11. 指出下列平面位置的特殊性质:(1)23200x y -+= (2)320x -=(3)470y z -= (4)0x y z ++= 解 (1)因为方程中缺变量z , 所以该平面平行于z 轴.(2)因为方程中缺变量y 、z , 所以该平面平行于yz 平面即垂直于x 轴.(3)因为方程中缺变量x 且不含常数项, 所以该平面平行于x 轴且经过原点(0,0,0). (4)因为方程中缺常数, 所以该平面通过原点(0,0,0).2. 求下列轨迹的方程:(1)与点(3,0,2)-的距离为4个单位的点的轨迹;(2)与两定点)0,0,(c P 和)0,0,(c Q -的距离之和等于2(0)a a >的点的轨迹; (3)与z 轴和点(1,3,1)-等距离的点之轨迹;(4)与yz 平面的距离为4,且与点)1,2,5(-的距离为3的点之轨迹.。

解 设动点为),,(z y x M ,则(1)点(,,)M x y z 与点(3,0,2)-的距离为4 整理得动点),,(z y x M 的轨迹为2226430x y z x z ++-+-=.(2)动点),,(z y x M 与两定点)0,0,(c P 和)0,0,(c Q -的距离之和等于a 2,即2a整理得动点),,(z y x M 的轨迹为2222222222()()0a c x a y a z a a c -++--=.(3) 动点),,(z y x M 与z 轴和点)1,3,1(-等距离为整理得动点),,(z y x M 的轨迹为2262110z x y z --++=.(4) 由动点),,(z y x M 与yz 平面的距离为4,得4||=x , 由动点),,(z y x M 与点)1,2,5(-的距离为3, 得3=故),,(z y x M 点的轨迹为⎩⎨⎧=++-=8)1()2(422z y x . 3. 求下列各曲面的方程:(1) 中心在点)2,3,1(--且通过点)1,1,1(-的球面方程;(2) 过点)1,1,2(-而在x 轴和y 轴上的截距分别为2和1的平面方程; (3) 平行于xz 平面并过点(2,-5,3)的平面方程;(4) 一动点与点)0,0,1(的距离是与平面4=x 的距离之一半,求该动点之方程.解 (1)设),,(z y x 为所求球面上的任意一点且球面半径为R ,则 2222(1)(3)(2)x y z R ++++-=将点)1,1,1(-代入上式,得3=R . 故所求球面方程为 9)2()3()1(222=-++++z y x .(2)设所求的平面方程为0=+++D Cz By Ax (*)将点)0,0,2(,)0,1,0(,)1,1,2(-代入上式,得20020A D B D A B C D +=⎧⎪+=⎨⎪+-+=⎩解得0.5,,A D B D C D =-=-=-. 代入方程(*)整理得平面方程为2220x y z ++-=.(3)设所求平面方程为0By D += (**)将点)3,5,2(-代入上式,得B D 5=.代入方程(**)整理得平面方程为 50y +=.(4) (4) 设动点为),,(z y x ,则0.5|4|x =-22234412x y z ++=.4.作出下列方程之图形:(1)01=-+-z y x (2)03=-z y(3)02=x (4)12=y(5)1222=++z y x (6)022=-y x(7)223049y x z +-= (8)22149y x +=解 (1) (2)(图8-1) (图8-2)(3) (4)4)(图8-3) (图8-4)(5) (6)(图8-5) (图8-6)(7) (8)习题 8-21. 已知y xxy y x y x f tan),(22-+=,求),(ty tx f .解2222(,)()()tantx f tx ty t x t y tx ty ty =+-2222(tan )(,)xt x y xy t f x y y =+-=.2.已知vu wwu w v u f ++=),,(,求),,(xy y x y x f -+.解 ),,(xy y x y x f -+=yx y x xy xy y x -++++)()(=xxy xy y x 2)()(++.3. 已知2332),(y xy x y x f +-=,求),(xy y x f .解 32(()x x f y y =-+333x xyy =-+.4*.设)(y x f y z --=且1=y 时x z =,试求)(x f 和z .解 由1=y 时x z =,得 )1(1--=x f x令1-=x t ,则)(1)1(2t f t -=+,即22()1(1)2f t t t t =-+=--所以 2()(2)f x x x =-+222)[))] 22 )).z f y y y x y yy y ==---=+-=+-5 .(1)2ln(21)z y x =-+ (2)z =+(3)ln(1)z x y =-- (4)z =解 (1)当2210y x -+>时, 函数有意义, 故函数的定义域(如图8-9所示)为2{(,)|210}D x y y x =-+>.(2)当0,0x y x y +>->时, 函数有意义,故函数的定义域(如图8-10所示)为 图8-9 {(,)|00}D x y x y x y =+>->且(3)当240x y -≥和0122>--y x 且2211x y --≠时, 函数有意义, 故函数的定义域(如图8-11所示)为222{(,)|401}D x y y x x y =≤<+<,(4)当0,0y x ≥,即0,0x y ≥≥且2x y ≥时, 函数有意义, 故函数的定义域(如图8-12所示)为 图8-10|),{(y x D =0≥x ,0≥y ,y x ≥2}.图8-11图8-126. 求下列各极限:(,)limy x y →(1)22(,)(0,1)1limx y xyx y →-+ (2)(3)(,)limx y → (4)(,)(2,0)sin limx y xyy →解(1))1,0(),(lim→y x 221y x xy +-=1.(2))0,1(),(lim→y x 22)ln(y x e x y ++=2ln . (3))0,0(),(lim→y x 11-+xy xy=)0,0(),(lim →y x xy xy xy )11(++=2.(4) )0,2(),(lim→y x y xy sin =)0,2(),(lim→y x xy xyx sin =2.7. 证明下列极限不存在:(1))0,0(),(lim →y x y x yx -+ (2))0,0(),(lim →y x 222)(y x y x - 证 (1)因为当点(,)x y 沿直线x y 2=趋向)0,0(点,得020lim →=→x y x y x yx -+=0lim→x x x x x 22-+=3- 当点(,)x y 沿直线y x 2=趋向)0,0(点,得020limy x y x y x y →=→+-=0lim →y yy3=3所以 )0,0(),(lim→y x y x yx -+不存在.(2)因为当点(,)x y 沿直线kx y =)1(≠k 趋向)0,0(点,得00lim→=→kx y x 222)(y x y x -=00lim →=→kx y x 222)()(kx x kx x -=0lim →x 22)1()(k kx -=0当点(,)x y 沿曲线x x y +=2趋向)0,0(点,得x x y x +=→20l i m222)(y x y x -=x x y x +=→20lim 22222)()(x x x x x x --+=0lim →x 2)1(x +=1所以)0,0(),(lim →y x 222)(y x y x -不存在. 8. 求下列函数的不连续点:(1)221y x z +=(2)y x xy z +=(3)xy z 1sin = 解 (1)因为在)0,0(点处, 函数无意义, 所以函数不连续点为)0,0(.(2)因为当0x y +=时, 函数无意义, 所以函数不连续点为直线0x y +=上的一切点.(3)因为当00x y ==或时, 函数无意义, 所以函数不连续点为坐标轴上的一切点. 9.求函数(,)ln(1)f x y x y =--的定义域及1(,)(,0)2lim (,)x y f x y →.解 要使该函数有意义,则恒有22222401011x y x y x y ⎧-≥⎪⎪-->⎨⎪--≠⎪⎩成立, 则函数的定义域为222{(,)|4001}D x y x y x y =-≥<+<,又因为函数),(y x f 是初等函数且在1(,0)2点处有定义, 所以函数),(y x f 在点1(,0)2处连续.故1(,)(,0)21lim(,)(,0)2x y f x y f →==.习题 8-31. 求下列函数的偏导数:(1)33xy y x z -= (2))ln(xy z =(3))(cos )arcsin(2xy xy z += (4)yxy z )1(+=解 (1)23323, 3z z x y y x xy x y ∂∂=-=-∂∂.(2)z x x ∂∂==∂∂同理z y ∂=∂(3)sin(2)z y xy x ∂=-∂同理sin(2)z x xy y ∂-∂.(4) 21(1)y zy xy x -∂=+∂设在已知函数两端取对数,有 l n l n (1)z y x y =+ 两边对y 求导,得11ln(1)1z xy y x z y xy ∂⋅=++⋅⋅∂+故 =∂∂y zyxy )1(+]1)1[ln(xy xy xy +++. 2.设ln x y y u x y x -=+,验证0u ux y x y ∂∂+=∂∂.证 因为221ln ()y y x y u x x x x y x y -∂=-⋅∂++221ln ()y x y u x y x y x y x y -∂=-+⋅∂++所以0u u xy x y ∂∂+=∂∂.3.设)11(yx ez +-=,验证+∂∂x z x 2z y z y 22=∂∂.证 因为 1111()()22, x y x y z z e x e y x y -+-+--∂∂==∂∂所以+∂∂xz x 2=∂∂y z y 2)11(y x e +-+)11(y x e +-=)11(2y x e +-z 2=. 4. 设=),(y x f y xy x arcsin)1(-+,求'(,1)x f x .解 因为=),('y x fx 11y +=所以 '(,1)1x f x =.5.设=),(y x f 22y x y x +-+,求)4,3('x f . 解 因为'(,)x f x y ==-所以'2(3,4)5x f =. 6.求下列函数的二阶偏导: (1)x yz arctan= (2)xy z =解 (1)22221()1()y y z y xx x y x ∂=⋅-=-∂++22211()1()z x y y x x y x ∂=⋅=∂++22222222222()2()()y y xy z x x x x y x y x y -∂∂=-=-⋅=∂∂+++22222222()()xy z xy y x y x y ∂∂==-∂∂++22222222()()y x z xx y y x y x y -∂∂==∂∂∂++.(2) ''1ln , x x x y z y y z xy -== ''2''2(ln ), (1)x x xx yy z y y z x x y -==-=''xy z 1-x xy y ln +y y x1= 1-x y )1ln (+y x .7. 设=),,(z y x f z x yz xy 222++,求)1,0,0('x f ,)0,1,0('y f , ''(0,0,1)x x f ,''(1,0,2)x z f ,''(0,1,0)y z f -和'''(2,0,1)z z x f .解 因为'2'2'22,2,2x y zf y x z fx yzf y z x=+=+=+'''''''''''2,2,2,2,0xx xz yz zz zzx f z f x f z f y f ===== 所以 ''''(0,0,1)0,(0,1,0)0,(0,0,1)2x y x x f f f === '''''''(1,0,2)2,(0,1,0)0,(2,0,1)x z y z z z xf f f=-==. 8. 设)ln(xy x z =,求32z x y ∂∂∂与32zx y ∂∂∂.解 因为 1l n ()l n ()1z x y x y x y x x y ∂=+⋅⋅=+∂22211(ln 1)11(ln 1)z xy y x xy xx z xy x x y yxy y ∂∂=+=⋅=∂∂∂∂=+=⋅=∂∂∂ 所以 3322210,z z x yx y y ∂∂==-∂∂∂∂. 9. 验证2sin kn ty e nx -=满足22x yk t y ∂∂=∂∂. 证 因为=∂∂t y2222sin ()sin kn t kn t e nx kn kn e nx ---=- 22222cos , sin kn t kn t y y ne nx n e nxx x --∂∂==-∂∂=∂∂22xy k 22sin kn t kn e nx --=t y∂∂ 所以22x y k t y ∂∂=∂∂. 10. 设),(y x u 有一阶连续偏导数,且x x u=∂∂, 2(,)(,)|1x x u x y =, 求y u ∂∂.解 由x x u =∂∂,两边对x 积分,得21(,)()2u x y x g y =+?? 由 2(,)(,)|1x x u x y =,得 =),(2x x u 1)(2122=+x g x即=)(2x g 2211x - 于是 ),(y x u =+221x y211-故 12u y∂=-∂. 11. 设33222222,0(,)0, 0x y x y f x y x yx y ⎧-+≠⎪=+⎨⎪+=⎩,求)0,0('xf )0,0('y f . 解 由在一点的偏导数定义,得'00(0,0)(0,0)(0,0)lim lim 1x x x f x f xf x x ∆→∆→+∆-∆===∆∆'00(0,0)(0,0)(0,0)lim lim 1y y y f y f yf y y ∆→∆→+∆--∆===-∆∆. 12 .设1()()y z f xy xf y x =+,f 具有连续二阶偏导数,求''x y z .解 设,y u xy v x ==, 则1()()z f u xf v y =+于是'''21()()()()x u v y z f u y f v xf v y x =⋅⋅++⋅-''()()()u v y f u f v f v x =+=-故''''''''111()()()()xy y z f u x f v f v f v x x x x =+⋅-⋅-⋅⋅''''2()()y yf xy x f x x =⋅-⋅.习题 8-41. 求下列函数的全微分:(1)xz xy y =+(2)y x e z 2-= (3)z (4)y z u x =(5)2ln()z x xy = (6)221z x y =- 解 (1)因为 21, z z x y x xy y y ∂∂=+=-∂∂ 所以 21d ()d ()d xz y x x yy y =++-.(2)因为 =∂∂x z yx e 2-,=∂∂y z y x e 22--所以 222d d 2d (d 2d ).x yx y x y z ex e y e x y ---=-=- (3)因为223222()y xy zx x y x y ∂=-=-∂++23222()z x y x y ∂==∂+ 所以233222222d d d ()()xy x z x yx y x y =-+++3222(d d ).()x y x x y x y =--+(4)因为=∂∂x u 1y z yzx -, =∂∂y u ln y z zx x , =∂∂zu ln y z yx x 所以 1d d ln d ln d y z y z y z u yzxx zx x y yx x z -=++. (5)因为 22l n ()2l n ()y zx x y x x x y x x x y ∂=+=+∂22z x x x y xy y ∂=⋅=∂ 所以 2d [2ln()]d d x z x xy x x yy =++.(6) 因为 22222222, ()()y z x zxy x y x y ∂∂=-=∂∂--所以22222222d d d ()()y x z x yx y x y =-+--2222(d d ).()x x y y x y =---2 .求函数)1ln(22y x z ++=在1,2x y ==的全微分.解 因为 2221z x x x y ∂=∂++, 2221y zy x y ∂=∂++所以 1213x y z x==∂=∂, 1223x y z y==∂=∂故1212d d d 33x y z x y ===+.3. 求函数x yz =, 当2,1x y ==、0.1x ∆=、0.2y ∆=-的全增量z ∆和全微分d z . 解 因为 x y x x y y z -∆+∆+=∆, 21d y z x y x x =-∆+∆所以, 当2,2x y ==、0.1x ∆=、0.2y ∆=-时1(0.2)10.11920.12z +-∆=-=-+ 11d 0.1(0.2)0.12542z =-⨯+⨯-=-.*4. 已知(cos )d (sin )d ay by x x x x y +++是函数(,)u x y 的全微分,求,a b 及(,)u x y .解 因为 d u =(c o s )d a y b y x x +(s i n )d x x y ++所以 x by ay u x cos '+=, ='y u x x sin +则 =''xy u x b a cos +, =''yx u x c o s 1+ 而''xy u 与''yx u 均为连续函数,则必有≡+x b a cos x cos 1+ 解得 1,1==b a .故 ),(y x u =d ux x ∂∂⎰=(cos )d y y x x +⎰=c x y xy ++sin (c 为任意常数).5.在例3的条件下, 求产品B 的边际成本,并阐明其经济意义.解 因为 30.010.04Cx y y ∂=++∂所以 (100,50)30.011000.04506Cy ∂=+⨯+⨯=∂其经济意义为:当产品A 的产量x = 100不变时, 产品B 的产量在y = 50的基础上, 再增加一个单位, 成本C 将增加6个单位.6.已知某商品的需求量Q 是该商品的价格p 1、另一相关商品的价格p 2及消费者收入y的函数, 且325852121200Q p p y--=,试求需求量分别关于自身价格p 1、、相关价格p 2及消费者收入y 的弹性, 并阐明其经济意义.解1112511852121133()20088p p p Q p p y Q p Q η--∂=⋅=⋅⋅-=-∂375228522122122()20055p p p Q p p y Q p Q η--∂=⋅=⋅⋅-=-∂32385212155()20022y y Q y p p y Q y Q η--∂=⋅=⋅⋅=∂其经济意义分别为:在相关商品的价格p 2及消费者收入y 不变时, 该商品的价格p 1上涨(或下降)1%,需求量下降(或上升)37.5%; 在某商品的价格p 1及消费者收入y 不变时, 相关商品的价格p 2上涨(或下降)1%,需求量下降(或上升)40%; 在某商品的价格p 1及相关商品的价格p 2不变时, 消费者收入y 上涨(或下降)1%, 需求量上升 (或下降)250%.7*. 在边长为6,8x m y m ==的矩形中,若x 增加5cm ,y 减少10cm ,试求该矩形的对角线和面积变化的近似值.解 设对角线长为l ,面积为s ,则有22y x l +=, xy s = 于是d )z z l l x y x x y y x y ∂∂∆≈=∆+∆=∆+∆∂∂d ()s s y x x y ∆≈=∆+∆当6,8,0.05,0.1x m y m x m y m ==∆=∆=-时,有680.05(0.1)0.051010l m ∆≈⨯+-=-280.056(0.01)0.2s m ∆≈⨯+⨯-=- .8*. 设有一无盖圆柱形容器, 其壁与底厚均为0.1cm, 内高为20cm, 内半径为4cm, 求该容器外壳体积的近似值.解 设容器的内半径为r ,高为h ,体积为V , 则圆柱体的体积为 2V r h π=因为圆柱形容器的外壳就是圆柱体积的增量V ∆,所以2d 2V V rh r r h ππ∆≈=∆+∆ 于是当4,20,0.1r h r h ==∆=∆=,时, 有2324200.140.155.3()V cm πππ∆≈⨯⨯⨯⨯+⨯⨯≈.故该容器外壳体积大约为355.3().cm π9*. 求下列各式的近似值:(2) 1.05(1.07)(ln 20.693)=(3) 00sin 29tan 46解 (1)设(,)f x y =2f x ∂=∂,2f y ∂=∂于是(,)f x x y y +∆+∆f fx yx y ∂∂≈+∆+∆∂∂22=+当1,2,x y x ==∆=时, 有(1.02,1.97)f =2 2.95≈=.(2) 设(,)f x y =yx ,则'1y x f yx -=, 'ln y yf x x =于是 (,)f x x y y +∆+∆()y y x x +∆=+∆≈y x ''x y f x f y +∆+∆=yx 1ln y y yx x x x y -+∆+∆当1,1,0.07,0.05x y x y ==∆=∆=时, 有(1.07,1.05)10.07 1.07f =+=. (3) 设(,)f x y =sin tan x y ,则'cos tan x f x y =,'2sin sec y f x y = 于是00sin 29tan 46sin()tan()61804180ππππ=-+ 当,,,64180180x y x y ππππ==∆=-∆=时, 有00''(29,46)(,)(,)(,)646464x y f f f x f y ππππππ=+∆+∆2sintancostan()sinsec646418064180ππππππππ=+-+ = 0.50235.10*. 设222232222,0(,)()0,0x y x y f x y x y x y ⎧+≠⎪⎪=⎨+⎪⎪+=⎩ 求证:(,)f x y 在点(0,0)处连续且偏导数存在,但不可微分.证 设cos sin x r y r θθ=⎧⎨=⎩, 则43(,)(0,0)cos sin lim (,)lim0(0,0)x y r r f x y f r θθ→→===故(,)f x y 在点(0,0)处连续. 而'0(0,0)(0,0)(0,0)limx x f x f f x →+-==同理 '(0,0)0y f =故(,)f x y 在点(0,0)处偏导数存在.由函数可微的定义和性质可知:f 可微的充要条件是''()x y f f x f y o ρ∆-∆-∆=其中ρ=而''0(0,0)(0,0)limx y f f x f yρρ→∆-∆-∆''0(,)(0,0)(0,0)(0,0)limx y f x y f f x f yρρ→∆∆--∆-∆=2222222222000()limlim[][()]x x y y k x x y x k x x y x k x ∆→∆→∆→∆=∆→∆∆∆∆==∆+∆∆+∆222lim0(0)(1)x y k x k k k ∆→∆=∆→=≠≠+故(,)f x y 在点(0,0)处不可微.习题 8-51. 设2ln ,32x z u v u v x y y ===-而求,.z z x y ∂∂∂∂ 解 212l n 3z z u z v u u v x u x v x y v ∂∂∂∂∂=⋅+⋅=⋅+⋅∂∂∂∂∂22223ln(32)(32)x x x y yx y y =⋅-+- 222ln ()(2)z z u z v x u u v y u y v y v y ∂∂∂∂∂=⋅+⋅=⋅-+⋅-∂∂∂∂∂223222ln(32)(32)x x x y y x y y =-⋅---. 2.设2x yz e -=,而sin x t =, 3y t =,求d z .解 因为 3sin 2t t z e-=所以 3sin 23d d(sin 2)t tz et t -=- 32sin 2(cos 6)d t t t t et -=-.3. 设arctan()z xy =,而xy e =, 求d d zx .解d d d d d d d d y y z z z x z z x y x x x x y x ∂∂∂∂=⋅+⋅=+⋅∂∂∂∂22222222111(1).11xx x x xy x e x y x y x e xe e x yx e=+⋅++++==++4.设2()1ax e y z u a -=+, 而sin ,cos y a x z x ==, 求d d u x . 解 d d d d d d d d u u x u y u z x x x y x z x ∂∂∂=⋅+⋅+⋅∂∂∂=222()cos (sin )111ax ax ax ae y z e e a x x a a a -=+⋅-⋅-+++=22(sin cos cos sin )1axe a x a x a x x a -+++=sin axe x .5.设arctanxz y =,而x u v =+,y u v =-,求证:z z u v ∂∂+=∂∂22u v u v -+.证 因为''22222221()()11x y xy x x xy y u y uy y x z ux x y x yy ∂∂-⋅+⋅∂∂-∂===∂+++''22222221()(1)()()11x y xy x x xy y v y vyy x z vx x y x y y ∂∂+-⋅-⋅+⋅∂∂+∂===∂+++所以 2222222y xy x y z zu v y xy x y x -+∂∂+=+=∂∂+++ 22222()()()u v u v u v u v u v --==++-+.6. 设f 具有一阶连续偏导数, 求下列函数的一阶偏导数: (1)222()u f x y z =++ (2) 22(,)xyu f x y e =-(3) (,)x y u f y z = (4) (,,)u f x xy xyz = 解 (1)'''2',2',,2'.x y z u xf u yf u zf === (2) ''22'''1212()()2xy xy x u f x y f e xf ye f x x ∂∂=⋅-+⋅=+∂∂ ''22'''1212()()2.xy xy y u f x y f e yf xe f y y ∂∂=⋅-+⋅=-+∂∂'''11'''''12122'''2221(3)()1()() ().x y z x u f f x y y x x x u f f f f y y y y z yyy u f f z z z∂==∂∂∂=+=-+∂∂∂==-∂, ,.'''''''123123'''''2323'''33(4)1 .x y z u f f y f yz f yf yzf u f x f xz xf xzf u f xy xyf =⋅+⋅+⋅=++=⋅+⋅=+=⋅= .7. 设f 具有二阶连续偏导数, 求下列函数的二阶偏导数:(1)(,)z f xy y = (2) (,)xz f x y =解 (1) '''11(),x z f xy yf x ∂=⋅=∂'''''1212d ()()d y y z f xy f xy xf f y y ∂=⋅+⋅=+∂ '''''2''11111()()xx z yf yf xy y f x x ∂∂==⋅=∂∂''''''''111112'''''11112d ()[()]d xy y z yf f y f xy f y x yf xyf yf ∂∂==+⋅+⋅∂∂=++''''12''''''''11122122''''''''''''2''211122122111222()d d [()][()]d d 2.yy z xf f yy y x f xy f f xy f y y y y x f xf xf f x f xf f ∂=+∂∂∂=⋅+⋅+⋅+⋅∂∂=+++=++(2)'''''1212d 1()d x x x z f f f f x x y y ∂=⋅+⋅=+∂, '''222()y x x z f f y y y ∂=⋅=-∂ ''''12''''''''11122122''''''''''''''11122122111222221[]d 1d ()[()]d d 11121 .xx z f f x yx x x x f f f f x x y y x x y f f f f f f f y y y y y ∂=+∂∂∂=⋅+⋅+⋅+⋅∂∂=+++=++ ''''12'''''''''2111221222'''''21222222'''''212222231[]11 ()()[()()]11 ()1xy z f f y yx x f x f f f x f y y y y y y y y x x f f f y y yy x xf f f y y y ∂=+∂∂∂∂∂=⋅+⋅-+⋅+⋅∂∂∂∂=--+-=---''''''''2221222322''''''222222322342()[()()]22 ().yyx x x x z f f f x f y y y y y y y x x x x x f f f f y y y y y ∂∂∂=-=⋅-⋅+⋅∂∂∂=⋅+⋅=⋅+⋅8 .设()z xy xF u =+,而()F u 为可导函数且yu x =, 求证:z z x y z xy x y ∂∂+=+∂∂.证 因为 ''2()()()u u y y zy F u x F y F u F xx x ∂=++⋅-⋅=+-∂''1u u z x x F x F y x ∂=+⋅⋅=+∂ 所以''()u u z zxy xy x F u y F xy y F x y ∂∂+=+⋅-⋅++⋅∂∂=2().xy xF u z xy =+=+9. 设2()3y z xy x ϕ=+, 验证:220z z x xy y x y ∂∂-+=∂∂.证 因为 2''22, 33y yz z y x x y x x ϕϕ∂∂=-+⋅=+⋅∂∂所以 2222''222()()33y y z z x xy y x y xy x yx y x x ϕϕ∂∂⋅-+=⋅-+-⋅++∂∂22'22'2233y x y y x y y ϕϕ=-+--+=10. 设sin()(,)xz xy x y ϕ=+,(,)u v ϕ有二阶偏导数, 求''xy z .解'''121cos()()x z y xy y ϕϕ=++⋅'''''''2122222211cos()sin()()()x y x xz xy xy xy y yy y ϕϕϕ=-+⋅--⋅+⋅-'''''222122231cos()sin().x x xy xy xy y y y ϕϕϕ=--⋅-⋅-⋅11. 设(,)()y xz f xy y x ϕ=+,且f 与ϕ具有二阶连续偏导数, 求''xy z .解 ''''1221x y z yf f y x ϕ=+⋅-⋅'''''''''''11211212222''2222'''''''''12112223321()()111 "11 .xy x x z f y f x f f x f y y yyf x y x xy x f xy f f f y y x x ϕϕϕϕ=+⋅-+⋅---⋅⋅-=+⋅-⋅-⋅-⋅-⋅习题 8-61 .设下列方程所确定的函数为()y f x =,求d d yx .(1)ln 0xy y -= (2)2sin 0x y e xy +-= (3)ln ln 0xy x y ++=解 (1)设(,)ln F x y xy y =-, 则'x F y =,'1y F x y =-故'2'd .1d 1x yF yyy x xy F x y =-=-=--(2) 设2(,)sin xF x y y e xy =+-, 则'2',cos 2x x y F e y F y xy =-=-故'22'd d cos 2cos 2x xx yF y e y y e x y xy y xy F --=-=-=--.(3) 设(,)ln ln F x y xy x y =++, 则''11, x y F y F x x y =+=+故 ''1d .1d x yy F y y x x x F x y +=-=-=-+2. 对下列隐函数, 求,,z z x x y y ∂∂∂∂∂∂及d z .(1)20x y z ++-= (2)0ze xyz -= (3)lnx z zy = 解 (1)设(,)2F x y x y z =++-, 则'121x F =-='222y F =-=-'zF=1-于是''x z F zx F∂=-=∂''y z F zy F ∂=-=∂''y x F xy F ∂=-=∂ 故d d d z z z x yx y ∂∂=+∂∂(2) 设(,)zF x y e xyz =-, 则'x F yz =-, 'y F xz =-, 'z F =z e xy -于是 ''x zz F z yz xF e xy ∂=-=∂- ''y z z F z xz y F e xy ∂=-=∂-''y x F x xz y yz F ∂=-=-∂ 故(d d )d d d zz z z y x x y z x y x y e xy ∂∂+=+=∂∂-. (3) 设(,)ln x zF x y z y =-, 则'''2111, , x y z x F F F z y z z===--, 于是 ''x z F z z xx z F ∂=-=∂+, '2'()y z F z z y y x z F ∂=-=∂+ ''y xF x z y y F ∂=-=-∂ 故 2d d d ()z z z x yx z y x z =+++.3 .设333z xyz a -=, 求2z x y ∂∂∂.解 设33(,,)3F x y z z xyz a =--, 则'''23,3,33x y z F yz F xz F z xy =-=-=-于是 ''22333x z F yz yz zxF z xy z xy -∂=-=-=∂-- ''22333y z F z xz xz y F z xy z xy ∂-=-=-=∂--故 22()()z z yzx y y x y z xy ∂∂∂∂==∂∂∂∂∂-222()()(2)()z zz y z xy yz z x y yz xy ∂∂+---∂∂=-2222222()()()()xyz xz z z xy yz x z xyz xyz xy +-----=-422223(2)()z z xyz x y z xy --=-.4.设0x e xyz -=, 求22zx ∂∂.解 设(,,)xF x y z e xyz =-, 则 'x x F e yz =-, 'y F xz =-, 'z F =xy -于是 z x ∂∂=''x z F F -=x e yz xy ---=xe yzxy - 故 222()()()()x x ze yxy e yz y zz xx xxxy ∂---∂∂∂∂==∂∂∂22()()(2)2()x xx x e yze y xy e yz yxyx e yzxy x y-----+==.5.设2sin(23)23x y z x y z +-=+-, 求证:1z z x y ∂∂+=∂∂. 证 设(,,)2sin(23)23F x y z x y z x y z =+---+, 则'2cos(23)1x F x y z =+--, '4cos(23)2y F x y z =+--'6cos(23)3z F x y z =-+-+于是''2cos(23)116cos(23)33x z F x y z zx x y z F +--∂=-=-=∂-+-+ ''4cos(23)226cos(23)33y zF x y z zy x y z F +--∂=-=-=∂-+-+ 故 1z z x y ∂∂+=∂∂.6 .设(,)x x y z =, (,)y y x z =, (,)z z x y =,都是由方程(,,)0F x y z =所确定的具有连续偏导数的函数, 求证:1y x zy z x ∂∂∂⋅⋅=-∂∂∂.证 因为 ''y x F x y F ∂=-∂, ''z y F y z F ∂=-∂,''x z F z x F ∂=-∂ 所以''''''()()()1y x z x y zF F F y x zy z x F F F ∂∂∂⋅⋅=-⋅-⋅-=-∂∂∂.7. 设(,)u v ϕ具有连续偏导数,证明由方程(,)0cx az cy bz ϕ--=所确定的函数(,)z f x y =满足 z z a b cx y ∂∂+=∂∂.证 设(,,)(,)F x y z cx az cy bz ϕ=--, 则''1x F c ϕ=, ''2y F c ϕ=, '''12z F a b ϕϕ=--于是 z x ∂∂=''1'''12x z F c F a b ϕϕϕ-=---='1''12c a b ϕϕϕ+zy ∂∂=''y z F F -='2''12c a b ϕϕϕ---='2''12c a b ϕϕϕ+ 故 ''12''''1212c c z za b a b c x y a b a b ϕϕϕϕϕϕ∂∂+=+=∂∂++.习题 8-71.在点(1,2)-的邻域内, 根据泰勒公式, 展开函数22(,)2635f x y x xy y x y =----+解 因为''(1,2) 5 , 46, 23x y f f x y f x y -==--=--- ''''''4, 1, 2xx xy yy f f f ==-=-则(,)f x y 的3阶及3阶以上的各偏导数均为0, 且''(1,2)0 , (1,2)0x y f f -=-= 故函数(,)f x y 在点(1,2)-的邻域内的泰勒公式为(,)[1(1),2(2)]f x y f x y =+--++''2''''2''2222(1,2)(1)(1,2)(2)(1,2)1[(1)(1,2)2(1)(2)(1,2)2!(2)(1,2)]15[4(1)2(1)(2)2(2)]2!52(1)(1)(2)(2).x y xx xy yy f x f y f x f x y f y f x x y y x x y y =-+--++-+--+-+-++-=+---+-+=+---+-+2 .当自变量从5,6x y ==,变到115,6x h y k =+=+时,求函数32(,)639184f x y x y xy x y =+--++的增量.解 因为 (5,6)(5,6f f h k f ∆=++- 23639, 2618f f x y y x x y ∂∂=--=-+∂∂22232236, 6, 2, 6ff f fx x y x y x ∂∂∂∂==-==∂∂∂∂∂3332230, 0, 0f f fx y x y y ∂∂∂===∂∂∂∂∂则(,)f x y 的4阶及4阶以上的各阶偏导数均为0, 且225556660,8,30x x x y y y fff xyx======∂∂∂===∂∂∂故223110(8)[302(6)2]62!3!f h k h hk k h∆=⋅+-+⋅+-++⋅223156h hk k h=-++.3.设||x与||y均很小,求coscosxy的准确到二次项的近似表达式. 解设cos(,)cosxf x yy=, 则22sin cos,cos cosf fx xx y yx∂∂=-=-∂∂22cos sin1cos()(sin)cos cosf x yx yy y y∂=-⋅-=∂222sin sin1sin()(sin)cos cosf x yx yx y y y∂=--⋅-=-∂∂222423cos cos sin2cos(sin)coscoscos(cos2sin)cosf y y y y yxy yx y yy∂-⋅-=⋅∂+=于是()(0,0)(0,0)(0,0)0f fx y f x yx y x y∂∂∂∂+=+=∂∂∂∂2()(0,0)x y fx y∂∂+∂∂222222222(0,0)(0,0)(0,0)2f f fx xy yx yx yy x∂∂∂=++∂∂∂∂=-故2(,)(0,0)()(0,0)()(0,0)f x y f x y f x y fx y x y∂∂∂∂≈++++∂∂∂∂2222110()12!2y xy x-=++-=+.4. 按1x-和2yπ-的正整数幂, 展开函数(,)sinf x y xy=, 到二次项为止. 解因为c o s,c o sf fy xy x xyx y∂∂==∂∂2222222sin,cos sin,sinf f fy xy xy xy xy x xyx yx y∂∂∂=-=-=-∂∂∂∂于是[(1)()](1,)22x y fx yππ∂∂-+-∂∂(1,)(1,)22(1)()02f fx yx yπππ∂∂=-+-=∂∂2[(1)()](1,)22x y f x y ππ∂∂-+-∂∂2222(1,)(1,)22(1)2(1)()2f f x x y x y x πππ∂∂=-+--∂∂∂ 222(1,)2()2f y y ππ∂+-∂ 222(1)2(1)()()()(1)4222x x y y ππππ=--+---+--故将(,)sin f x y xy =在(1,)2π处展开成含有2次幂的泰勒多项式为2222(,)(1,)[(1)()](1,)2221 [(1)()](1,)2!221 1[(1)(1)()()]2422f x y f x y f x y x y f x y x x y y πππππππππ∂∂=+-+-∂∂∂∂+-+-∂∂=+------- 22211 1(1)(1)()().82222x x y y ππππ=-------5.按x 和y 的乘幂展开函数(,)ln(1)xf x y e y =+到三次项为止.解 因为l n (1), 1x xf f e e y x y y ∂∂=+=∂∂+ 222222ln(1), , 1(1)x x xff f e e e y x y y x y y ∂∂∂=+==-∂∂+∂∂+3333222ln(1), , 1(1)x x xf f f e e e y y x x y x y y ∂∂∂=+==-+∂∂∂∂∂+3332(1)xf e y y ∂=∂+于是 (0,0)(0,0)[](0,0)f f x y f x y y x y x y ∂∂∂∂+=+=∂∂∂∂ 2222222223333332233223223[](0,0)(0,0)(0,0)(0,0) 22[](0,0)(0,0)(0,0)(0,0)(0,0) 33 332x y f x yf f f x xy y xy y x y x yxy f x y f f f f xx yxyyxx yx yy x y xy y ∂∂+∂∂∂∂∂=++=-∂∂∂∂∂∂+∂∂∂∂∂∂=+++∂∂∂∂∂∂=-+故 2223311(,)(2)(332)()2!3!f x y y xy y x y xy y R θ=+-+-++(01)θ<<.综合习题八1.选择题:(1) 设(,)ln ,(,)ln ln ,f x y xy g x y x y ==+则(,)f x y ( )(,).g x y ① > ② < ③ = ④ ≠ (2) 设00(,)(,)f x y x y 在点的偏导数存在,则00(,)( ).x f x y '=① 00000(,)(,)limx f x x y y f x y x ∆→+∆+∆-∆② 00000(,)(,)limx f x x y f x y x ∆→+∆-∆③ 0000(,)(,)limx x f x y f x y x x →--④ 00000(,)(,)limx x f x y f x y x x →--(3) 设0000(,)(,)0,x y f x y f x y ''==则( ).① 00(,)x y 为极值点 ② 00(,)x y 为驻点 ③ (,)f x y 在00(,)x y 有定义 ④ 00(,)x y 为连续点(4) 在空间中,下列方程( )为球面, ( )为抛物面, ( )为柱面.① 2425x y z -+= ② 2221444y x z ++=③ 2y x = ④ 221x y +=⑤ 2z y = ⑥ 22222x y y x z ++=-(5) 设(,)f x y 在00(,)x y 处偏导数存在,则(,)f x y 在该点( ).① 极限存在 ② 连续③ 可微 ④ 以上结论均不成立 解 (1) ④; (2) ②④; (3) ②③; (4) ②⑥、①③⑤、④; (5) ④.2.设(,)f x y 的定义域为1,1,x y <<试求(,)xf x y y 的定义域并在xy 平面上画出该定义域的图形.解 因(,)f x y 的定义域为11x y <<且所以(,)x f x y y 中的,x y 必须满足||1||1xy xy ⎧<⎪⎨⎪<⎩则函数(,)xf x y y 的定义域为(,)11,11xD x y xy y ⎧⎫=-<<-<<⎨⎬⎩⎭且D 在xy 平面上的图形如图8-13. 图8-133.计算下列极限:222(,)(0,0)22(,)(0,1)ln(2)(1) lim 1cos sin cos (2) limx y x y x y x y e y xyxy xy x x y x +→→+-+-解 222222(,)(0,0)(,)(0,0)2ln(2)ln(2)(1)lim lim 11cos ()2x y x y x y x y x y e y x y e y xyxy ++→→++=-2(,)(0,0)lim2ln(2)2ln 2.xyx y e y +→=+=22(,)(0,1)2(,)(0,1)(,)(0,1)(,)(0,1)(,)(0,1)sin cos (2) limsin lim lim cos lim sin lim 1 2.x y x y x y x y x y xy xy x x y xxyy x xy xxyy xy →→→→→+-=+-=⋅+= 4.已知()(),()()0,(,x y x f z y g z x f z y g z z z x y ''=++≠=且x y 是和 的函数.求证:())(()).z zx g z y f z x y ∂∂-=-∂∂(证 (,,)()(),F x y z xy xf z yg z =--令则(), (), ()()x y z F y f z F x g z F xf z yg z '''''=-=-=--于是 ()()()()()()x z F y f z y f z zxF xf z yg z xf z yg z '--∂=-=-='''''∂--+ ()()()()()()y z F x g z x g z z yF xf z yg z xf z yg z '--∂=-=-='''''∂--+ 故()[()][()]()()y f z zx g z x g z x xf z yg z -∂-=-''∂+ ()[()]()()[()].x g z y f z xf z yg z zy f z y -=-''+∂=-∂ 125. ,)0F x z y z F F z ''+++-≠设(可微且,求方程 2221,)()22F x z y z x y z ++-++=((,)d .z z x y z =所确定的函数的微分解 2221(,,),)()2,2G x y z F x z y z x y z =++-++-令(则。

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第八章 多元函数微分法及其应用复习题及解答一、选择题1.极限lim x y x yx y →→+00242= ( B )(A)等于0; (B)不存在; (C)等于 12; (D)存在且不等于0或12(提示:令22y k x =)2、设函数f x y x y y xxy xy (,)sin sin=+≠=⎧⎨⎪⎩⎪1100,则极限lim (,)x y f x y →→0= ( C )(A)不存在; (B)等于1; (C)等于0; (D)等于2(提示:有界函数与无穷小的乘积仍为无穷小)3、设函数f x y xy x y x y x y (,)=++≠+=⎧⎨⎪⎩⎪222222000,则(,)f x y ( A )(A) 处处连续;(B) 处处有极限,但不连续; (C) 仅在(0,0)点连续;(D) 除(0,0)点外处处连续(提示:①在220x y +≠,(,)f x y 处处连续;②在0,0x y →→ ,令y kx =,2000(0,0)x x y f →→→=== ,故在220x y +=,函数亦连续。

所以,(,)f x y 在整个定义域内处处连续。

)4、函数z f x y =(,)在点(,)x y 00处具有偏导数是它在该点存在全微分的 ( A )(A)必要而非充分条件;(B)充分而非必要条件;(C)充分必要条件; (D)既非充分又非必要条件 5、设u y x =arctan,则∂∂ux= ( B ) (A)x x y 22+; (B) -+y x y 22; (C) yx y 22+ ;(D)-+xx y 226、设f x y y x(,)arcsin=,则f x '(,)21= ( A ) (A )-14; (B )14; (C )-12; (D )12—7、若)ln(y x z -=,则=∂∂+∂∂yz y x z x( C ) (A )y x +; (B )y x -; (C )21; (D )21-.8、设y xz arctan =,v u x +=,v u y -=,则=+v u z z ( C )(A )22v u v u --; (B )22v u u v --; (C )22v u v u +-; (D )22v u uv +-.9、若f x x x x f x x x x (,),(,)'232612=+=+,则f x x y '(,)2= ( D )(A) x +32; (B) x -32; (C) 21x +; (D) -+21x10、设z y x=,则()(,)∂∂∂∂z x zy+=21 ( A ) (A) 2 ; (B) 1+ln2 ; (C) 0 ; (D) 1 11、设函数z x y =-+122,则点 (,)00是函数 z 的 ( B )(A )极大值点但非最大值点; (B )极大值点且是最大值点; (C )极小值点但非最小值点; (D )极小值点且是最小值点。

12、设函数z f x y =(,)具有二阶连续偏导数,在P x y 000(,)处,有 ( C )2)()(,0)()(,0)(,0)(000000======P f P f P f P f P f P f yx xy yy xx y x ,则(A )点P 0是函数z 的极大值点; (B )点P 0是函数z 的极小值点; (C )点P 0非函数z 的极值点; (D )条件不够,无法判定。

二、填空题 1、极限limsin()x y xy x→→0π= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 。

答:π2、极限limln()x y x y e x y→→++01222=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 。

答:ln23、函数z x y =+ln()的定义域为 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 。

答:x y +≥14、函数z xy=arcsin 的定义域为 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 。

答:-≤≤11x ,y ≠0 5、设函数f x y x y xy y x (,)ln =++⎛⎝ ⎫⎭⎪22,则f kx ky (,)= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 。

答:k f x y 2⋅(,)6、设函数f x y xy x y (,)=+,则f x y x y (,)+-= ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 。

答:222x y x-(22()()(,)()()2x y x y x y f x y x y x y x y x+--+-==++-)7、设z x y y =-+sin()3,则∂∂zxx y ===21_________ 。

答:3cos58、函数z z x y =(,)由方程x y z ex y z ++=-++()所确定,则22zx ∂∂= 0 9、、设u x xy =ln ,则∂∂∂2u x y = ___________ 。

答:1y9、函数z x y x y =----2346122的驻点是_________。

答:(1,-1) 三、计算题1、求下列二元函数的定义域,并绘出定义域的图形.(1) z = (2)ln()z x y =+(3)1ln()z x y =+ (4)ln(1)z xy =-解:(1)要使函数z =有意义,必须有2210x y --≥,即有221x y +≤.故所求函数的定义域为22{(,)|1}D x y x y =+≤,图形为图3.1(2)要使函数ln()z x y =+有意义,必须有0x y +>.故所有函数的定义域为{}(,)|0D x y x y =+>,图形为图3.2(3)要使函数1ln()z x y =+有意义,必须有ln()0x y +≠,即0x y +>且1x y +≠.故该函数的定义域为{}(,)|01D x y x y x y =+>+≠,,图形为图3.3(4)要使函数ln(1)z xy =-有意义,必须有10xy ->.故该函数的定义域为{(,)|1}D x y xy =>,图形为图3.4图3.1 图3.2图3.3 图3.42、求极限lim x y xxye xy→→-+0416 。

解:lim x y xxye xy →→-+0416=++-→→lim ()x y x xye xy xy 0416 = -8 3、设函数z z x y =(,)由方程xy z x y z 2=++所确定,求∂∂zy。

答:2112xyz xy --4、设z y xy x=ln(),求∂∂∂∂z x zy,。

解:z y y xy xy x xx =⋅+ln ln 1 z xy xy yy y x x =+-11ln() 四、应用题。

1、某工厂生产两种产品甲和乙,出售单价分别为10元与9元,生产x 单位的产品甲与生产y 单位的产品乙的总费用是)33(01.03240022y xy x y x +++++元,求取得最大利润时,两种产品的产量各为多少?解:),(y x L 表示获得的总利润,则总利润等于总收益与总费用之差,即有利润目标函数)]33(01.032400[)910(),(22y xy x y x y x y x L +++++-+=)0,0(,400)33(01.06822>>-++-+=y x y xy x y x ,令⎩⎨⎧=+-='=+-='0)6(01.060)6(01.08y x L y x L yx,解得唯一驻点(120,80).又因06.0,01.0,006.0-=''=-=''=<-=''=yy xy xx L C L B L A ,得0105.332>⨯=--B AC .得极大值320)80,120(=L . 根据实际情况,此极大值就是最大值.故生产120单位产品甲与80单位产品乙时所得利润最大320元.五、证明题 1、设)11(yx e z +-=, 求证z yz y x z x 222=∂∂+∂∂. 证明: 因为2)11(1x e x z y x ⋅=∂∂+-, 2)11(1y e y z y x ⋅=∂∂+-, 所以 z e ey z y x z x y x y x 2)11()11(22=+=∂∂+∂∂+-+- 2. 设2sin(x +2y -3z )=x +2y -3z , 证明1=∂∂+∂∂yz x z证明:设F (x , y , z )=2sin(x +2y -3z )-x -2y +3z , 则 F x =2cos(x +2y -3z )-1,F y =2cos(x +2y -3z )⋅2-2=2F x , F z =2cos(x +2y -3z )⋅(-3)+3=-3F x ,313=--=-=∂∂x x z x F F F F x z , 3232=--=-=∂∂x x z y F F F F y z ,于是13231=+=--=∂∂+∂∂z z z x F F F F y z x z .3、设x =x (y , z ), y =y (x , z ), z =z (x , y )都是由方程F (x , y , z )=0所确定的具有连续偏导数的函数, 证明1-=∂∂⋅∂∂⋅∂∂xz z y y x .解:因为x y F F y x -=∂∂, y z F F z y -=∂∂,zx F F x z-=∂∂, 所以1)()()(-=-⋅-⋅-=∂∂⋅∂∂⋅∂∂zx y z x y F F F F F F x z z y y x .。

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