高等数学同济第七版第十一章课后习题答案

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考研高数同济七版必做课后习题

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考研高数同济七版必做课后习题第一章习题1-1:2,5,6,13;习题1-2:2,3,6,7,8;习题1-3:1,2,3,4,7,12;习题1-4:1,5,6;习题1-5:1,2,3,4,5;习题1-6:1:(5),(6),2,4;习题1-7:1,2,3,4,5:(2),(3),(4);习题1-8:2,3,4,5,6;习题1-9:1,2,3,4,5;总复习题一:1,2,3,5,9,10,11,12,13。

第二章习题2-1:5,6,7,8,9,11,13,16,17,18,19,20;习题2-2:2,3,6,7,8,9,10,11,13,14;习题2-3:1,2,3,4,10,12;习题2-4:1,2,3,4,5(数一、二),6(数一、二),7(数一、二),8(数一、二);习题2-5:3,4;总复习题二:1,2,3,6,7,8,9,10,11,12(数一、二),13(数一、二),14。

第三章习题3-1:5,6,7,8,9,10,11,12,15;习题3-2:1,2,3,4;习题3-3:6,10;习题3-4:1,3:(3),(4),(6),(8),4,5,7,8,9,10,11;习题3-5:1,3,4,5,6,9;习题3-6:2,3,5;习题3-7(数一,二):1,2,3,4,5;总复习题三:1-15,16(数一,二),18,19,20。

第四章习题4-1:1,2,3;习题4-2:1,2;习题4-3:1-24;习题4-4:1-24;习题4-5:1-25;总复习题四:1,2,3,4。

第五章习题5-1:2,3,4,7,11,12,13;习题5-2:1,2(数一、二),3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14;习题5-3:1-7;习题5-4:1,4;总复习题五:1-14。

第六章习题6-2:2,5,12,13,14,15,23(数一、二),24(数一、二),25(数一、二);习题6-3(数一、二):1,3,7,8,11;总复习题六:1,2(2),4,5,7,8,10-13(数一、二)。

同济高数第十一章

同济高数第十一章
同济高数第十一章
• 函数与极限 • 导数与微分 • 导数的应用 • 不定积分 概念
函数定义
函数是数学上的一个概念,它是 一种特殊的映射关系,将一个集 合的元素按照某种规则映射到另 一个集合的元素。
函数的表示方法
函数的表示方法有多种,包括解 析法、表格法和图象法等,其中 解析法是用数学表达式来表示函 数关系。
函数的单调性与极值
函数的单调性
函数的单调性是指函数在某个区间内的 增减性。如果函数在某个区间内单调递 增,则该函数在该区间内的导数大于等 于零;如果函数在某个区间内单调递减 ,则该函数在该区间内的导数小于等于 零。
VS
函数的极值
函数的极值是指函数在某个点的值大于或 小于其邻近点的值。如果函数在某个点的 左侧导数大于零,右侧导数小于零,则该 点为函数的极大值;如果函数在某个点的 左侧导数小于零,右侧导数大于零,则该 点为函数的极小值。
03
导数的应用
中值定理与洛必达法则
中值定理
中值定理是导数应用中的一个重要定理,它指出如果函数在闭区间上连续,开区间上可导,则在开区 间内至少存在一点,使得该点的导数等于函数在区间端点处的函数值之差除以区间的长度。这个定理 在研究函数的性质和解决某些问题时非常有用。
洛必达法则
洛必达法则是求极限的一种重要方法,特别是处理分式函数的极限问题。如果一个分式函数的极限为 零,并且分子和分母的导数都存在且分母的导数不为零,则可以将分子和分母分别求导后再求极限, 这个法则称为洛必达法则。
导数的计算
总结词
导数的计算是理解导数概念和运用其解决问题的基础。
详细描述
通过求导公式、链式法则、乘积法则和商的求导法则等,可以计算给定函数的导数。掌握导数的计算方法对于理 解函数的性质、研究函数的极值和优化问题等具有重要意义。

同济高等数学下册课后题答案详解

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第8章第1节向量及其线性运算习题8—111,12,15,17,18第8章第2节数量积、向量积、混合积习题8—23,4,6,7,9,10第8章第3节曲面及其方程习题8—32,5,7,9,10(1)(2)(3)(4)第8章第4节空间曲线及其方程习题8—43,4,7,8第8章第5节平面及其方程习题8—51,2,3,5,9第8章第6节空间直线及其方程习题8—61,2,3,4,5,8,9,10(1)(2),12,13,15第8章总复习题总复习题八1,7,8,10,11,12,13,14(1)(2),15,17,19,20第9章第1节多元函数基本概念习题9—12,5(1)(2),6(1)(2)(4)(5),7(1),8第9章第2节偏导数习题9—21(3)(4)(5) (6)(7),4,6(2),9(1)第9章第3节全微分习题9—31(1)(2)(4),2,3,5第9章第4节多元复合函数的求导法则习题9—42,4,6,7,8(1)(2),10,11,12(1)(4)第9章第5节隐函数的求导公式习题9—51,2,4,5,6,8,9,10(1)(3)第9章第6节多元函数微分学的几何应用习题9—63,4,6,7,9,10,12第9章第7节方向导数与梯度习题9—72,3,5,7,8,10第9章第8节多元函数的极值及其求法习题9—81,2,5,6,7,9,11第9章第9节二元函数泰勒公式习题9—91,3第9章总复习题总复习题九1,2,3,5,6,8,9,12,15,16,17,20第10章第1节二重积分的概念与性质习题10—12,4,5第10章第2节二重积分的计算法习题10—21(1)(3),2(3)(4),4(1)(3),6(4)(5)(6),7,89,12(1)(2)(3),14(1)(2),15(1)(2)(3),16 第10章第3节三重积分习题10—31(1)(2),2,4,5,7,8,9(1)(2),10(1)(2),11(1)第10章第4节重积分的应用习题10—41,2,5,6,8,10,14第10章总复习题总复习题十1,2(1) (3),3(1)(2)6,8(1)(2),10,11,12第11章第1节对弧长的曲线积分习题11—11,3(3)(4)(5)(7),4第11章第2节对坐标的曲线积分习题11—23(1) (2)(3) (5) (6)(7),4(1)(2)(3),7(1)(2),8第11章第3节格林公式及其应用习题11—31,2(1)(2),3,4(1)(2),5(1)(2)(4),6(1)(3)(4),8(1) (3)(5) (6)(7)第11章第4节对面积的曲面积分习题11—41,4(1)(2),5(1),6(1)(2)(3),7,8第11章第5节对坐标的曲面积分习题11—53(1)(2)(4),4(1)(2)第11章第6节高斯公式通量与散度习题11—61(1) (2)(3) (4) , 3(1)(2)第11章第7节斯托克斯公式环流量与旋度习题11—72(1) (2)(3),3(1)(2)第11章总复习题总复习题十一1,2,3,4,5,7,11第12章第1节常数项级数的概念和性质习题12—11(1)(4),2(3)(4),3,4第12章第2节常数项级数的审敛法习题12—21(1)(4) (5),2(1)(4) ,3(1)(3),4(1)(3)(5),5(1)(2)(3) (5)第12章第3节幂级数习题12—31,2第12章第4节函数展开成幂级数习题12—42,3,4,5,6第12章第7节傅里叶级数习题12—71(1)(2),2(1),3,4,5,6第12章第8节一般周期函数的傅里叶级数习题12—81(1)(2),2第12章总复习题总复习题十二1,2(1)(2)(3)(5),4,5(1)(2)(4),6(1),7(1)(2)(4),8(1)(2)(3),9(1),10(1),11。

同济大学《高等数学》第七版上、下册答案(详解),DOC

同济大学《高等数学》第七版上、下册答案(详解),DOC
(4)2 12 (7 z)2 32 52 (2 z)2
解得 z 14
9
即所求点为 M(0,0,14 ).
9
7. 试证:以三点 A(4,1,9),B(10,-1,6),C(2,4,3)为顶点的三角形是等腰直角三角形. 证明:因为|AB|=|AC|=7.且有 |AC|2+|AB|2=49+49=98=|BC|2. 故△ABC 为等腰直角三角形. 8. 验证: (a b) c a (b c) .
3 i 14
1 j 14
2 k.
14
14. 三个力 F1=(1,2,3), F2=(-2,3,-4), F3=(3,-4,5)同时作用于一点. 求合力 R 的大小和方向余弦.
解:R=(1-2+3,2+3-4,3-4+5)=(2,1,4)
| R | 22 12 42 21
cos 2 , cos 1 , cos 4 .
故 A 的坐标为 A(-2, 3, 0).
13. 一向量的起点是 P1(4,0,5),终点是 P2(7,1,3),试求:
(1) P1P2 在各坐标轴上的投影; (2) P1P2 的模;
(3) P1P2 的方向余弦;
(4) P1P2 方向的单位向量.
解:(1) ax Pr jx P1P2 3,
ay Pr jy P1P2 1,
练习 5-2
练习 5-3
练习 5-4
总习题五
练习 6-2
练习 6-3
(2) s 22 (3)2 (4)2 29
(3) s (1 2)2 (0 3)2 (3 4)2 67
(4) s (2 4)2 (1 2)2 (3 3)2 3 5 .
5. 求点(4,-3,5)到坐标原点和各坐标轴间的距离.

高等数学 课后习题答案第十一章

高等数学 课后习题答案第十一章

习题十一1.设L 为xOy 面内直线x =a 上的一段,证明:(),d 0L P x y x =⎰其中P (x ,y )在L 上连续. 证:设L 是直线x =a 上由(a ,b 1)到(a ,b 2)这一段,则 L :12x ab t b y t =⎧≤≤⎨=⎩,始点参数为t =b 1,终点参数为t =b 2故()()()221d ,d d 0d 0d b b L b b a P x y x P a,t t P a,t t t ⎛⎫=⋅=⋅= ⎪⎝⎭⎰⎰⎰2.设L 为xOy 面内x 轴上从点(a ,0)到点(b ,0)的一段直线,证明:()(),d 0d bLaP x y x P x,x=⎰⎰,其中P (x ,y )在L 上连续.证:L :0x xa xb y =⎧≤≤⎨=⎩,起点参数为x =a ,终点参数为x =b .故()(),d ,0d bL a P x y x P x x=⎰⎰3.计算下列对坐标的曲线积分:(1)()22d -⎰Lx y x,其中L 是抛物线y =x 2上从点(0,0)到点(2,4)的一段弧;(2)d L xy x ⎰其中L 为圆周(x -a )2+y 2=a 2(a >0)及x 轴所围成的在第一象限内的区域的整个边界(按逆时针方向绕行);(3)d d L y x x y +⎰,其中L 为圆周x =R cos t ,y =R sin t 上对应t 从0到π2的一段弧; (4)()()22d d Lx y x x y yx y +--+⎰,其中L 为圆周x 2+y 2=a 2(按逆时针方向绕行);(5)2d d d x x z y y z Γ+-⎰,其中Γ为曲线x =kθ,y =a cos θ,z =a sin θ上对应θ从0到π的一段弧; (6)()322d 3d ++-⎰x x zy x y z Γ,其中Γ是从点(3,2,1)到点(0,0,0)的一段直线;(7)d d d L x y y z -+⎰,其中Γ为有向闭拆线ABCA ,这里A ,B ,C 依次为点(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1);(8)()()222d 2d L x xy x y xy y-+-⎰,其中L 是抛物线y =x 2上从点(-1,1)到点(1,1)的段弧.解:(1)L :y =x 2,x 从0变到2,()()22222435001156d d 3515L x y x x x x x x ⎡⎤-=-=-=-⎢⎥⎣⎦⎰⎰ (2)如图11-1所示,L =L 1+L 2.其中L 1的参数方程为图11-1cos 0πsin x a a tt y a t =+⎧≤≤⎨=⎩ L 2的方程为y =0(0≤x ≤2a )故()()()()()12π20π320ππ32203d d d 1+cost sin cos d 0d sin 1cos d sin d sin dsin π2LL L axy x xy x xy xa a t a a t t x a t t ta t t t ta =+'=⋅++=-+=-+=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(3)()π20π220π220d d sin sin cos cos d cos 2d 1sin 220Ly x x y R t R t R tR t tRt tR t +=-+⎡⎤⎣⎦=⎡⎤=⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰(4)圆周的参数方程为:x =a cos t ,y =a sin t ,t :0→2π.故 ()()()()()()222π202π220d d 1cos sin sin cos sin cos d 1d 2πLx y x x y yx y a t a t a t a t a t a t t a a t a +--+=+---⎡⎤⎣⎦=-=-⎰⎰⎰(5)()()()2π22π3220π3320332d d d sin sin cos cos d d 131ππ3x x z y y zk k a a a a k a k a k a Γθθθθθθθθθθ+-=⋅+⋅--=-⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦=-⎰⎰⎰(6)直线Γ的参数方程是32=⎧⎪=⎨⎪=⎩x t y t z t t 从1→0.故()032210314127334292d 87d 1874874t t t t t tt tt ⎡⎤=⋅+⋅⋅+-⋅⎣⎦==⋅=-⎰⎰(7)AB BC CA Γ=++(如图11-2所示)图11-21:0y x AB z =-⎧⎨=⎩,x 从0→1()01d d d 112AB x y y z dx -+=--=-⎡⎤⎣⎦⎰⎰. 0:1x BC y z =⎧⎨=-⎩,z 从0→1()()()1010120d d d 112d 12232BC x y y z z dz z zz z -+=--+-⎡⎤⎣⎦=-⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰0:1y CA z x =⎧⎨=-⎩,x 从0→1[]1d d d 1001CAx y y z dx -+=-+=⎰⎰.故()()d d d d d d 312122LABBCCAx y y zx y y z-+=++-+=-++=⎰⎰⎰⎰(8)()()()122421123541222d 224d 1415x x x x x x x xxx x x x--⎡⎤=-⋅+-⋅⋅⎣⎦=-+-=-⎰⎰4.计算()()d d Lx y x y x y ++-⎰,其中L 是(1)抛物线y 2=x 上从点(1,1)到点(4,2)的一段弧; (2)从点(1,1)到点(4,2)的直线段;(3)先沿直线从(1,1)到点(1,2),然后再沿直线到点(4,2)的折线; (4)曲线x =2t 2+t +1,y =t 2+1上从点(1,1)到点(4,2)的一段弧.解:(1)L :2x y y y ⎧=⎨=⎩,y :1→2,故()()()()()2221232124321d d 21d 2d 111232343L x y x y x yy y y y y yy y y yy y y ++-⎡⎤=+⋅+-⋅⎣⎦=++⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰(2)从(1,1)到(4,2)的直线段方程为x =3y -2,y :1→2故()()()()()2121221d d 32332d 104d 5411L x y x y x y y y y y y y yy y ++-=-+⋅+-+⎡⎤⎣⎦=-⎡⎤=-⎣⎦=⎰⎰⎰(3)设从点(1,1) 到点(1,2)的线段为L 1,从点(1,2)到(4,2)的线段为L 2,则L =L 1+L 2.且L 1:1x y y =⎧⎨=⎩,y :1→2;L 2:2x x y =⎧⎨=⎩,x :1→4;故()()()()()12122211d d 101d 1d 212L x y x y x yy y y y y y y ++-=+⋅+-⎡⎤⎣⎦⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰()()()()()()24144211d d 220d 12d 22272L x y x y x yx x x x x x ++-=++-⋅⎡⎤⎣⎦⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰ 从而()()()()()12d d d d 1271422LL L x y x y x y x y x y x y++-=+++-=+=⎰⎰⎰(4)易得起点(1,1)对应的参数t 1=0,终点(4,2)对应的参数t 2=1,故()()()()()()122132014320d d 32412d 10592d 10592432323L x y x y x y t t t tt t tt t t tt t t t ++-⎡⎤=++++--⋅⎣⎦=+++⎡⎤=+++⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰ 5.设质点受力作用,力的反方向指向原点,大小与质点离原点的距离成正比,若质点由(a ,0)沿椭圆移动到B (0,b ),求力所做的功.解:依题意知 F =kxi +kyj ,且L :cos sin x a t y a t =⎧⎨=⎩,t :0→π2()()()()π2022π20π222022d d cos sin sin cos d sin 2d 2cos 2222LW kx x ky yka t t kb t b t t k b a t tk b a t k b a =+=-+⋅⎡⎤⎣⎦-=--⎡⎤=⎢⎥⎣⎦-=⎰⎰⎰(其中k 为比例系数)6.计算对坐标的曲线积分:(1)d Lxyz z⎰,Γ为x 2+y 2+z 2=1与y =z 相交的圆,方向按曲线依次经过第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ封限;(2)()()()222222d d d Lyz x z x y x y z-+-+-⎰,Γ为x 2+y 2+z 2=1在第Ⅰ封限部分的边界曲线,方向按曲线依次经过xOy 平面部分,yOz 平面部分和zOx 平面部分. 解:(1)Γ:2221x y z y z ⎧++=⎨=⎩ 即2221x z y z ⎧+=⎨=⎩其参数方程为:cos 2sin 22sin 2x t y t z t =⎧⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩ t :0→2π故:2π2π2202π202π0222d cos sin sin cos d 2222sin cos d 42sin 2d 1621cos 4d 1622π16xyz z t t t t t t t t t t ttΓ=⋅⋅⋅==-==⎰⎰⎰⎰⎰(2)如图11-3所示.图11-3Γ=Γ1+Γ2+Γ3.Γ1:cos sin 0x t y t z =⎧⎪=⎨⎪=⎩ t :0→π2,故()()()()()1222222π2220π3320π320d d d sin sin cos cos d sincos d 2sin d 24233yz x z x y x y zt t t t tt t tt tΓ-+-+-⎡⎤=--⋅⎣⎦=-+=-=-⋅=-⎰⎰⎰⎰又根据轮换对称性知()()()()()()1222222222222d d d 3d d d 4334y z x z x y x y zy z x z x y x y zΓΓ-+-+-=-+-+-⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭=-⎰⎰7.应用格林公式计算下列积分:(1)()()d d 24356+-++-⎰x y x y x y Γ, 其中L 为三顶点分别为(0,0),(3,0)和(3,2)的三角形正向边界;(2)()()222d d cos 2sin e sin 2e x x L x yx y x xy x y x x y ++--⎰,其中L 为正向星形线()2223330x y a a +=>;(3)()()3222d d 2cos 12sin 3+--+⎰L x y xy y x y x x y ,其中L 为抛物线2x =πy 2上由点(0,0)到(π2,1)的一段弧;(4)()()22d d sin Lx yx y x y --+⎰,L 是圆周22y x x =-上由点(0,0)到(1,1)的一段弧;(5)()()d d e sin e cos xx Lx yy my y m +--⎰,其中m 为常数,L 为由点(a ,0)到(0,0)经过圆x 2+y 2=ax上半部分的路线(a 为正数).图11-4解:(1)L 所围区域D 如图11-4所示,P =2x -y +4,Q =3x +5y -6,3Q x ∂=∂,1P y ∂=-∂,由格林公式得()()d d 24356d d 4d d 4d d 1432212LD DDx yx y x y Q P x y x y x yx y+-++-∂∂⎛⎫-= ⎪∂∂⎝⎭===⨯⨯⨯=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(2)P =x 2y cos x +2xy sin x -y 2e x ,Q =x 2sin x -2y e x ,则2cos 2sin 2e xPx x x x y y ∂=+-∂, 2cos 2sin 2e xQx x x x y x ∂=+-∂.从而P Q y x ∂∂=∂∂,由格林公式得. ()()222d d cos 2sin e sin 2e d d 0++--∂∂⎛⎫-= ⎪∂∂⎝⎭=⎰⎰⎰x x LD x yxy x xy x y x x y Q P x y x y(3)如图11-5所示,记OA ,AB ,BO 围成的区域为D .(其中BO =-L )图11-5P =2xy 3-y 2cos x ,Q =1-2y sin x +3x 2y 2 262cos Pxy y x y ∂=-∂,262cos Q xy y x x ∂=-∂ 由格林公式有:d d d d 0L OA AB D Q P P x Q y x y x y -++∂∂⎛⎫-+== ⎪∂∂⎝⎭⎰⎰⎰故π21220012202d d d d d d d d ππd d 12sin 3243d 12π4π4++=+=+++⎛⎫=+-+⋅⋅ ⎪⎝⎭⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰LOA AB OA ABP x Q y P x Q yP x Q y P x Q yO x yy y y y y(4)L 、AB 、BO 及D 如图11-6所示.图11-6由格林公式有d d d d ++∂∂⎛⎫-+=- ⎪∂∂⎝⎭⎰⎰⎰L AB BO D Q P P x Q y x y x y而P =x 2-y ,Q =-(x +sin 2y ).1∂=-∂Py ,1∂=-∂Q x ,即,0∂∂-=∂∂Q P x y于是()d d d d 0+++++=+=⎰⎰⎰⎰LABBOL AB BOP x Q y P x Q y从而()()()()()()()22222211220011300d d d d sin d d d d sin sin d d 1sin 131sin 232471sin 264L LBA OB P x Q y x y x y x y x y x y x y x y x y x y y x xy x y y +=--+=-+--+-+=-++⎡⎤⎡⎤=+-+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=-+⎰⎰⎰⎰⎰⎰(5)L ,OA 如图11-7所示.图11-7P =e x sin y -my , Q =e x cos y -m , e cos x Py m y ∂=-∂,e cos x Q y x ∂=∂ 由格林公式得:22d d d d d d d d 1π22π8L OA D DDQ P P x Q y x y x y m x ym x ya m m a +∂∂⎛⎫-+= ⎪∂∂⎝⎭==⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰于是:()()[]220202πd d d d 8πd 0e sin 00e cos08π0d 8π8+=-+=-+⋅⋅-⋅⋅-=-=⎰⎰⎰⎰L OA a x x a m aP x Q y P x Q y m a xm m m a xm a8.利用曲线积分,求下列曲线所围成的图形的面积:(1)星形线x =a cos 3t ,y =a sin 3t ; (2)双纽线r 2=a 2cos2θ; (3)圆x 2+y 2=2ax . 解:(1) ()()()()()2π3202π2π242222002π202π202π202d sin 3cos d sin 33sin cos d sin 2sin d 43d 1cos 41cos 2163d 1cos 2cos 4cos 2cos 416312π+d cos 2cos 61623π8LA y x a t a t tt a t t t a t t t a t t t a tt t t t a t t t a =-=-⋅-==⋅=--=--+⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(2)利用极坐标与直角坐标的关系x =r cos θ,y =r sin θ得 cos cos 2x a θ=sin cos 2y a θ=从而x d y -y d x =a 2cos2θd θ.于是面积为:[]π24π4π24π4212d d 2cos 2d sin 22LA x y y xa a a θθθ--=⋅-===⎰⎰(3)圆x 2+y 2=2ax 的参数方程为 cos 02πsin x a a y a θθθ=+⎧≤≤⎨=⎩故()()[]()2π022π021d d 21d a+acos sin 2d 1cos 2πcos sin L A x y y x a a a a a θθθθθθθ=-=-=+=⋅-⎰⎰⎰ 9.证明下列曲线积分与路径无关,并计算积分值: (1)()()()()1,10,0d d x y x y --⎰;(2)()()()()3,423221,2d d 663x yxy y x y xy +--⎰;(3)()()1,221,1d d x y x x y -⎰沿在右半平面的路径;(4)()()6,81,0⎰沿不通过原点的路径;证:(1)P =x -y ,Q =y -x .显然P ,Q 在xOy 面内有连续偏导数,且1P Q y x ∂∂==-∂∂,故积分与路径无关.取L 为从(0,0)到(1,1)的直线段,则L 的方程为:y =x ,x :0→1.于是()()()()11,100,00d 0d d x x y x y ==--⎰⎰(2) P =6xy 2-y 3,Q =6x 2y -3xy 2.显然P ,Q 在xOy 面内有连续偏导数,且2123Pxy y y ∂=-∂,2123Q xy yx ∂=-∂,有P Q y x ∂∂=∂∂,所以积分与路径无关. 取L 为从(1,2)→(1,4)→(3,4)的折线,则()()()()()()[]3,423221,2432214323212d d 663d d 63966434864236x yxyy x y xy y xy y x y y x x +--=+--=+⎡⎤--⎣⎦=⎰⎰⎰(3)2y P x =,1Q x =-,P ,Q 在右半平面内有连续偏导数,且21P y x ∂=∂,21Q x x ∂=∂,在右半平面内恒有P Q y x ∂∂=∂∂,故在右半平面内积分与路径无关. 取L 为从(1,1)到(1,2)的直线段,则()()()21,2211,1d d d 11x y x x y y -==--⎰⎰(4) P =,Q =P Q y x ∂∂=∂∂分在不含原点的区域内与路径无关, 取L 为从(1,0)→(6,0)→(6,8)的折线,则()()686,8101,0801529x y=+⎡=+⎣=⎰⎰⎰10.验证下列P (x ,y )d x +Q (x ,y )d y 在整个xOy 面内是某一函数u (x ,y )的全微分,并求这样的一个函数u (x ,y ):(1)(x +2y )d x +(2x +y )d y ; (2)2xy d x +x 2d y ;(3)(3x 2y +8xy 2)d x +(x 3+8x 2y +12y e y )d y ; (4)(2x cos y +y 2cos x )d x +(2y sin x -x 2sin y )d y . 解:证:(1)P =x +2y ,Q =2x +y . 2P Q y x ∂∂==∂∂,所以(x +2y )d x +(2x +y )d y 是某个定义在整个xOy 面内的函数u (x ,y )的全微分.()()()()()(),0,0022022d d ,22d d 2222222x y xy yu x yx y x y x y x x yx y x y xy x y xy =+++=++⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦=++⎰⎰⎰(2)P =2xy ,Q =x 2, 2P Q x y x ∂∂==∂∂,故2xy d x +x 2d y 是某个定义在整个xOy 面内的函数u (x ,y )的全微分.()()(),20,02022d d ,0d d x y xy u xy x x yx y x x yx y=+=+=⎰⎰⎰(3)P =3x 2y +8xy 2,Q =x 3+8x 2y +12y e y ,2316∂∂=+=∂∂P Q x xy y x ,故(3x 2y +8xy 2)d x +(x 3+8x 2y +12y e y )d y是某个定义在整个xOy 面内函数u (x ,y )的全微分, ()()()()()(),22320,03200322d ,38812e 0d d 812e 412e 12e 12x y y xyy y y u x x y x y x y x x y y x y x x y y x y x y y =++++=+++=++-+⎰⎰⎰(4)P =2x cos y +y 2cos x ,Q =2y sin x -x 2sin y ,2sin 2cos Px y y x y ∂=-+∂,2cos 2sin Q y x x yx ∂=-∂, 有P Q y x ∂∂=∂∂,故(2x cos y +y 2cos x )d x +(2y sin x -x 2sin y )d y 是某一个定义在整个xOy 面内的函数u (x ,y )的全微分, ()()()()()(),220,020022d d ,2cos cos 2sin sin 2d d 2sin sin sin cos x y xyu x y x y x y y x y x x y x x yy x x y y x x y=++-=+-=+⎰⎰⎰11.证明:22d d x x y yx y ++在整个xOy 平面内除y 的负半轴及原点外的开区域G 内是某个二元函数的全微分,并求出这样的一个二元函数.证:22x P x y =+,22y Q x y =+,显然G 是单连通的,P 和Q 在G 内具有一阶连续偏导数,并且.()2222∂∂-==∂∂+P Q xy y x x y ,(x ,y )∈G因此22d d x x y y x y ++在开区域G 内是某个二元函数u (x ,y )的全微分.由()()22222222d d 11ln 22d x y x x y y d x y x y x y ++⎡⎤==+⎢⎥++⎣⎦ 知()()221ln ,2u x y x y =+.12.设在半平面x >0中有力()3kF xi yj r =-+构成力场,其中k为常数,r =,证明:在此力场中场力所做的功与所取的路径无关. 证:场力沿路径L 所作的功为.33d d L k k W x x y y r r =--⎰ 其中3kx P r =-,3kyQ r =-,则P 、Q 在单连通区域x >0内具有一阶连续偏导数,并且 53(0)P kxy Q x y r x ∂∂==>∂∂因此以上积分与路径无关,即力场中场力所做的功与路径无关.13.当Σ为xOy 面内的一个闭区域时,曲面积分()d d ,,R x yx y z ∑⎰⎰与二重积分有什么关系?解:因为Σ:z =0,在xOy 面上的投影区域就是Σ故()()d d d d ,,,,0R x y R x yx y z x y ∑∑=±⎰⎰⎰⎰当Σ取的是上侧时为正号,Σ取的是下侧时为负号. 14.计算下列对坐标的曲面积分: (1)22d d x y z x y∑⎰⎰,其中Σ是球面x 2+y 2+z 2=R 2的下半部分的下侧;(2)d d d d d d z x y x y z y z x ∑++⎰⎰,其中Σ是柱面x 2+y 2=1被平面z =0及z =3所截得的在第Ⅰ封限内的部分的前侧;(3)()()()d d 2d d d d ,,,,,,f x y z f y z x f z x y x y z x y z x y z ∑+++++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎰⎰,其中f (x ,y ,z )为连续函数,Σ是平面x -y +z =1在第Ⅳ封限部分的上侧;(4)d d d d d d xz x y xy y z yz z x ∑++⎰⎰,其中Σ是平面x =0,y =0,z =0,x +y +z =1所围成的空间区域的整个边界曲面的外侧;(5)()()()d d d d d d y z z x x y y z x y z x ∑++---⎰⎰,其中Σ为曲面22z x y =+与平面z =h (h >0)所围成的立体的整个边界曲面,取外侧为正向; (6)()()22d d d d d d +++-⎰⎰y y z x z x x yy xz x z ∑,其中Σ为x =y =z =0,x =y =z =a 所围成的正方体表面,取外侧为正向;解:(1)Σ:222z R x y =---,下侧,Σ在xOy 面上的投影区域D xy 为:x 2+y 2≤R 2.()()()()()()()()()()22222222π42222002π222222222002π35422222222200354*******d d d d d cos sin d 1sin 2d d 81d d 1cos421612422π1635xyD RR R xy z x y x y x yR x y r r rR r R r R R r r R R R r R R r R r R r R R R r R r ∑θθθθθθθ=----=---=-⋅-⎡⎤+--⎣⎦⎡⎤=----+---⎣⎦=-⋅-+--⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰()72220772π105RR r R ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦=(2)Σ如图11-8所示,Σ在xOy 面的投影为一段弧,图11-8故d d 0z x y ∑=⎰⎰,Σ在yOz 面上的投影D yz ={(y ,z )|0≤y ≤1,0≤z ≤3},此时Σ可表示为:21x y =-(y ,z )∈D yz,故23202d d 1d d d 1d 31d yzD x y z y y zz y yy y∑=-=-=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰Σ在xOz 面上的投影为D xz ={(x ,z )|0≤x ≤1,0≤z ≤3},此时Σ可表示为:21y x =-(x ,z )∈D xz, 故23202d d 1d d d 1d 31d xzD y z x x z xz x xx x∑=-=-=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰因此:120120d d d d d d 231d 61d π643π2z x y x y z y z xx x x x∑++⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦=-=⋅=⎰⎰⎰⎰(3)Σ如图11-9所示,平面x -y +z =1上侧的法向量为 n ={1,-1,1},n 的方向余弦为1cos 3α=,1cos 3β-=,1cos 3γ=,图11-9由两类曲面积分之间的联系可得:()()()()()()()()()d d 2d d d d ,,,,,,cos d (2)cos d ()d d cos cos d d (2)d d ()d d cos cos (2)()d d d d 1d d xyD f x y z f y z x f z x y x y z x y z x y z s f y s f z x yf x x y f y x y f z x y f x f y f z x y f x x yx y z x yx y x y ∑∑∑∑∑αβαβγγ+++++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦=+++++=+++++=-+++⎡⎤+⎣⎦=-+=+-⎡⎤--⎣⎦⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰d d 111212xyD x y==⨯⨯=⎰⎰⎰⎰(4)如图11-10所示:图11-10Σ=Σ1+Σ2+Σ3+Σ4.其方程分别为Σ1:z =0,Σ2:x =0,Σ3:y =0,Σ4:x +y +z =1,故()()123441100d d 000d d d d 11d d 124xyD xxz x yxz x yx x yx y x x y x y ∑∑∑∑∑∑-=+++=+++=--==--⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰由积分变元的轮换对称性可知.1d d dzd 24xy y z yz x ∑∑==⎰⎰⎰⎰因此.d d dyd d d 113248xz x y xy z yz z x ∑++=⨯=⎰⎰(5)记Σ所围成的立体为Ω,由高斯公式有:()()()()()()d d d d d d d d d 0d d d 0y z z x x yy z x y z x y z x y z x x y z x y z x y z ∑ΩΩ++---∂∂⎛⎫--∂-=++ ⎪∂∂∂⎝⎭==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(6)记Σ所围的立方体为Ω, P =y (x -z ),Q =x 2,R =y 2+xz . 由高斯公式有()()()()()22200204d d d d d d d d d d d d d d d d d d 2d 2a aaaaaaay y z x z x x yyxz x z P Q R x y z x y z x y zx y x y z x y x a yx y y a x xy a a x ax a ∑ΩΩ+++-∂∂∂⎛⎫++= ⎪∂∂∂⎝⎭=+=+=+⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰15.设某流体的流速V =(k ,y ,0),求单位时间内从球面x 2+y 2+z 2=4的内部流过球面的流量. 解:设球体为Ω,球面为Σ,则流量3d d d d d d d 432d d d π2π33k y z y z xP Q x y z x y x y z ∑ΩΩΦ=+∂∂⎛⎫+= ⎪∂∂⎝⎭==⋅=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(由高斯公式)16.利用高斯公式,计算下列曲面积分:(1)222d d d d d d x y z y z x z x y ∑++⎰⎰,其中Σ为平面x =0,y =0,z =0,x =a ,y =a ,z =a 所围成的立体的表面的外侧;(2)333d d d d d d x y z y z x z x y ∑++⎰⎰,其中Σ为球面x 2+y 2+z 2=a 2的外侧; (3)()()2232d d d d d d 2xz y z z x x yxy z xy y z ∑++-+⎰⎰,其中Σ为上半球体x 2+y 2≤a 2,0z ≤的表面外侧;(4)d d d d d d x y z y z x z x y ∑++⎰⎰,其中Σ是界于z =0和z =3之间的圆柱体x 2+y 2=9的整个表面的外侧;解:(1)由高斯公式()()22204d d d d d d d 2222d 6d 6d d d 3aaax y z y z x z x yvx y z vx y z x v x x y za ∑ΩΩΩ++=++=++==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰对称性(2)由高斯公式:()3332222ππ405d d d d d d d 3d 3d d sin d 12π5ax y z y z x z x yP Q R v x y z v x y z r ra ∑ΩΩθϕϕ++∂∂∂⎛⎫++= ⎪∂∂∂⎝⎭=++==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(3)由高斯公式得 ()()()2232222π2π222024π05d d d d d d 2d d d d sin d 2πsin d d 2π5aaxz y z z x x yxy z xy y z P Q R v x y z v z x y r r rr ra ∑ΩΩθϕϕϕϕ++-+∂∂∂⎛⎫++= ⎪∂∂∂⎝⎭=++=⋅==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(4)由高斯公式得: 2d d d d d d d 3d 3π3381πx y z y z x z x yP Q R v x y z v∑ΩΩ++∂∂∂⎛⎫++= ⎪∂∂∂⎝⎭==⋅⋅⋅=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰17.利用斯托克斯公式,计算下列曲线积分:(1)d d d y x z y x zΓ++⎰,其中Γ为圆周x 2+y 2+z 2=a 2,x +y +z =0,若从x 轴的正向看去,这圆周是取逆时针的方向;(2)()()()222222d d d x y zyz x y z x Γ++---⎰,其中Γ是用平面32x y z ++=截立方体:0≤x ≤1,0≤y ≤1,0≤z ≤1的表面所得的截痕,若从Ox 轴的正向看去,取逆时针方向; (3)23d d d y x xz y yz z Γ++⎰,其中Γ是圆周x 2+y 2=2z ,z =2,若从z 轴正向看去,这圆周是取逆时针方向;(4)22d 3d d +-⎰y x x y z zΓ,其中Γ是圆周x 2+y 2+z 2=9,z =0,若从z 轴正向看去,这圆周是取逆时针方向.解:(1)取Σ为平面x +y +z =0被Γ所围成部分的上侧,Σ的面积为πa 2(大圆面积),Σ的单位法向量为{}cos ,cos ,cos n αβγ==. 由斯托克斯公式22d d d cos cos cos d d πy x z y x zR Q Q P P R s y z x y z x ss a a Γ∑∑∑αβγ++⎡∂∂∂∂⎤⎛⎫⎛⎫∂∂⎛⎫--=++- ⎪⎢⎥ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦====⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(2)记为Σ为平面32x y z ++=被Γ所围成部分的上侧,可求得Σ的面积为(是一个边长为2的正六边形);Σ的单位法向量为{}cos ,cos ,cos αβγ==n .由斯托克斯公式()()()(((()222222d d d2222d22d3d23292x y zy z x yz xy z x y sz xsx y zsΓ∑∑∑++---⎡+----=--⎢⎣=++===-⎰⎰⎰⎰⎰(3)取Σ:z=2,D xy:x2+y2≤4的上侧,由斯托克斯公式得:()()()2223d d dd d0d d d d3d d35d d5π220π-+=++--+=-+=-=-⨯⨯=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰xyDy x xz y yz zy z z x x yzz xx yzx yΓ∑∑(4)圆周x2+y2+z2=9,z=0实际就是xOy面上的圆x2+y2=9,z=0,取Σ:z=0,D xy:x2+y2≤9由斯托克斯公式得:()()()222d3d dd d d d d d000032d dd dπ39π+-=++---===⋅=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰xyDy x x y z zy z z x x yx yx yΓ∑∑18.把对坐标的曲线积分()()d d,,LP x Q yx y x y+⎰化成对弧长的曲线积分,其中L为:(1)在xOy面内沿直线从点(0,0)到点(1,1);(2)沿抛物线y=x2从点(0,0)到点(1,1);(3)沿上半圆周x2+y2=2x从点(0,0)到点(1,1).解:(1)L的方向余弦πcos cos cos42αβ===,故()()d d,,dLP x Q yx y x yP x Qs++=⎰⎰(2)曲线y =x 2上点(x ,y )处的切向量T ={1,2x }.其方向余弦为cos α=,cos β=故()()d d ,,d 2,,LP x Q yx y x y P x xQ x y x y s++=⎰⎰(3)上半圆周上任一点处的切向量为⎧⎨⎩其方向余弦为cos α=cos 1x β=-故()()()()()d d ,,d ,,1LLP x Q yx y x y s Q x y x y x +⎤=+-⎦⎰⎰ 19.设Γ为曲线x =t ,y =t 2,z =t 3上相应于t 从0变到1的曲线弧,把对坐标的曲线积分d d d P x Q y R z Γ++⎰化成对弧长的曲线积分.解:由x =t ,y =t 2,z =t 3得d x =d t ,d y =2t d t =2x d t ,d z =3t 2dt =3y d t ,d s t =.故d cos d d cos d d cos d x s y s z s αβγ======因而d d d P x Q x R x s ΓΓ++=⎰⎰20.把对坐标的曲面积分 ()()()d d d d d d ,,,,,,P y z Q z x R x y x y z x y z x y z ∑++⎰⎰化成对面积的曲面积分,其中:(1) Σ是平面326x y ++=在第Ⅰ封限的部分的上侧; (2) Σ是抛物面z =8-(x 2+y 2)在xOy 面上方的部分的上侧.解:(1)平面Σ:326x y ++=上侧的法向量为n ={3,2,,单位向量为n 0={35,25,},即方向余弦为3cos 5α=,2cos5β=,cos γ=.因此:()()()()d d d d d d ,,,,,,d cos cos cos 32d 555P y z Q z x R x y x y z x y z x y z sP Q R sP Q R ∑∑∑αβγ++=++⎛⎫=++ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰⎰⎰(2)Σ:F (x ,y ,z )=z +x 2+y 2-8=0,Σ上侧的法向量n ={ F x ,F y ,F z }={ 2x ,2y ,1}其方向余弦:cos α=cos β=cos γ=故()()()()d d d d d d ,,,,,,d cos cos cos P y z Q z x R x y x y z x y z x y z sP Q R s∑∑∑αβγ++=++=⎰⎰⎰⎰⎰⎰。

高等数学同济第7版上册习题答案

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同济大学高等数学第七版上下册答案详解

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练习1-1
练习1-2
练习1-3
练习1-4
练习1-5
练习1-6
练习1-7
练习1-8
练习1-9
练习1-10
总习题一
练习2-1
练习2-2
练习2-3
练习2-4
练习2-5
总习题二
练习3-1
练习3-2
练习3-3
练习3-4
练习3-5
练习3-6
x
( 2)
2
(2 1)
1
(1 1)
1
(1 )
y
0
+
+
+
0
+
y
+
+
+
0
0
+
yf(x)

17/5
极小值

6/5
拐点

2
拐点

x
0
(0 1)
1
y
+
+
0
-
-
-
y
0
-
-
-
0
+
yf(x)
0
拐点

极大值

拐点

x
1
y
+
+
+
0
-
-
-
y
+
0
-
-
-
0
+
yf(x)

拐点

1
极大值

拐点

x
( 1)
-1

同济高等数学下册课后题答案详解

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第8章第1节向量及其线性运算习题8—111,12,15,17,18第8章第2节数量积、向量积、混合积习题8—23,4,6,7,9,10第8章第3节曲面及其方程习题8—32,5,7,9,10(1)(2)(3)(4)第8章第4节空间曲线及其方程习题8—43,4,7,8第8章第5节平面及其方程习题8—51,2,3,5,9第8章第6节空间直线及其方程习题8—61,2,3,4,5,8,9,10(1)(2),12,13,15第8章总复习题总复习题八1,7,8,10,11,12,13,14(1)(2),15,17,19,20第9章第1节多元函数基本概念习题9—12,5(1)(2),6(1)(2)(4)(5),7(1),8第9章第2节偏导数习题9—21(3)(4)(5) (6)(7),4,6(2),9(1)第9章第3节全微分习题9—31(1)(2)(4),2,3,5第9章第4节多元复合函数的求导法则习题9—42,4,6,7,8(1)(2),10,11,12(1)(4)第9章第5节隐函数的求导公式习题9—51,2,4,5,6,8,9,10(1)(3)第9章第6节多元函数微分学的几何应用习题9—63,4,6,7,9,10,12第9章第7节方向导数与梯度习题9—72,3,5,7,8,10第9章第8节多元函数的极值及其求法习题9—81,2,5,6,7,9,11第9章第9节二元函数泰勒公式习题9—91,3第9章总复习题总复习题九1,2,3,5,6,8,9,12,15,16,17,20第10章第1节二重积分的概念与性质习题10—12,4,5第10章第2节二重积分的计算法习题10—21(1)(3),2(3)(4),4(1)(3),6(4)(5)(6),7,89,12(1)(2)(3),14(1)(2),15(1)(2)(3),16 第10章第3节三重积分习题10—31(1)(2),2,4,5,7,8,9(1)(2),10(1)(2),11(1)第10章第4节重积分的应用习题10—41,2,5,6,8,10,14第10章总复习题总复习题十1,2(1) (3),3(1)(2)6,8(1)(2),10,11,12第11章第1节对弧长的曲线积分习题11—11,3(3)(4)(5)(7),4第11章第2节对坐标的曲线积分习题11—23(1) (2)(3) (5) (6)(7),4(1)(2)(3),7(1)(2),8第11章第3节格林公式及其应用习题11—31,2(1)(2),3,4(1)(2),5(1)(2)(4),6(1)(3)(4),8(1) (3)(5) (6)(7)第11章第4节对面积的曲面积分习题11—41,4(1)(2),5(1),6(1)(2)(3),7,8第11章第5节对坐标的曲面积分习题11—53(1)(2)(4),4(1)(2)第11章第6节高斯公式通量与散度习题11—61(1) (2)(3) (4) , 3(1)(2)第11章第7节斯托克斯公式环流量与旋度习题11—72(1) (2)(3),3(1)(2)第11章总复习题总复习题十一1,2,3,4,5,7,11第12章第1节常数项级数的概念和性质习题12—11(1)(4),2(3)(4),3,4第12章第2节常数项级数的审敛法习题12—21(1)(4) (5),2(1)(4) ,3(1)(3),4(1)(3)(5),5(1)(2)(3) (5)第12章第3节幂级数习题12—31,2第12章第4节函数展开成幂级数习题12—42,3,4,5,6第12章第7节傅里叶级数习题12—71(1)(2),2(1),3,4,5,6第12章第8节一般周期函数的傅里叶级数习题12—81(1)(2),2第12章总复习题总复习题十二1,2(1)(2)(3)(5),4,5(1)(2)(4),6(1),7(1)(2)(4),8(1)(2)(3),9(1),10(1),11。

同济大学数学系《高等数学》(第7版)(下册)配套题库【考研真题精选+章..

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目 录第一部分 考研真题精选第8章 向量代数与空间解析几何第9章 多元函数微分法及其应用第10章 重积分第11章 曲线积分与曲面积分第12章 无穷级数第二部分 章节题库第8章 向量代数与空间解析几何第9章 多元函数微分法及应用第10章 重积分第11章 曲线积分与曲面积分第12章 无穷级数第一部分 考研真题精选第8章 向量代数与空间解析几何填空题(把答案填在题中横线上)点(2,1,0)到平面3x+4y+5z=0的距离d=______。

[数一2006研]【答案】【解析】由点到平面的距离公式第9章 多元函数微分法及其应用一、选择题1设函数f(x,y)在点(0,0)处可微,f(0,0)=0,,且非零向量→d与→n垂直,则( )。

[数一2020研]A.存在B.存在C.存在D.存在A【答案】【解析】∵f(x,y)在(0,0)处可微,f(0,0)=0,∴;即。

∵,∴存在。

∴选A项。

2关于函数给出下列结论①∂f/∂x|(0,0)=1②∂2f/∂x∂y|(0,0)=1③④正确的个数为( )。

[数二2020研]A.4B.3C.2D.1【答案】B【解析】①因,故①正确。

②因,先求f x′(0,y),而当y≠0时,不存在;当y=0时,;综上可知,f x′(0,y)不存在。

故∂2f/∂x∂y|(0,0)不存在,因此②错误。

③当xy≠0时,,当(x,y)沿着y轴趋近于(0,0)点时,;当(x,y)沿着x轴趋近于(0,0)点时,;综上可知,,故③正确。

④当y=0时,;当y≠0时,,故,则,故④正确。

综上,正确个数为3。

故应选B。

3函数f(x,y,z)=x2y+z2在点(1,2,0)处沿向量→u=(1,2,2)的方向导数为( )。

[数一2017研]A.12B.6C.4D.2D【答案】计算方向余弦得:cosα=1/3,cosβ=cosγ=2/3。

偏导数f x′=2xy,f y′=x2,f z′=2z。

得∂f/∂u=f x′cosα+f y′cosβ+f z′cosγ=4·(1/3)+1·(2/3)+0·(2/3)=2。

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