高等数学(本科少学时类型)第三版下册试卷3
03级高等数学试题(下)(A,B)
一、判断题:(对的划“√”,错的划“Ⅹ”,每题1分共14分)1、 二元函数f 在P 点可微,则f 在P 点连续。
2、 二元函数f 在P 点的偏导数存在,则f 在P 点可微。
3、 },|),{(d y c b x a y x D ≤≤≤≤=,)()(y g x f ⋅在D 上可积,则等式⎰⎰⎰⎰∙=dcb aDdy y g dx x f dxdy y g x f )()()()(成立。
4、 若),(lim 00y x f y y x x →→存在,则),(lim 00y x f y y x x →→和),(lim lim 00y x f x x y y →→一定相等。
5、 0=⋅⇔⊥,其中,为两个向量。
6、 方向向量l 的方向余弦为}cos ,{cos βα,),(y x f 在0P ),(00y x 的偏导数存在,则βαcos cos 0p p p yf xf lf ∂∂+⋅∂∂=∂∂。
7、 三个向量的混合积的绝对值就是以这三个向量为邻边的平行六面体的体积。
8、 两个向量的向量积就是以这两个向量为邻边的平行四边形的面积。
9、 0P 是函数),(y x f 的极值点,则0P 一定是函数),(y x f 的驻点。
10、级数∑∞=1n n a 收敛,其中0>n a ,则1lim1<=+∞→l a a nn n 成立。
11、 微分方程02)(2=+'-'+x y y y x y 是二阶微分方程。
12、)(x f 是以π2为周期的连续的奇函数,则它的傅立叶级数展开式是余弦级数。
13、 级数∑∞=1n na收敛,则级数∑∞=12n na一定收敛。
14、幂级数∑∞=1n nnx 的收敛域为)1,1[-。
二、计算题(1)(每小题4分共8分)1.3),(,2,5π===Λb a b a ,求:2)32(b a -2. 设)(x f 是周期为π2的周期函数,它在区间),[ππ-上定义为⎩⎨⎧<<+≤≤--=)0(,1)0(,2)(2ππx x x x x f ,求)(x f 的傅立叶级数的和函数)(x S 。
高等数学(本科少学时类型)同济第三版课后习题答案选解1
高等数学(本科少学时类型)同济第三、四版课后习题答案选解1第一章函数与极限1.1函数P.17习题1.11..005.0:01.0;05.0:1.0,222,1),,1(<=<=<<-<-∈δεδεεδδδx x U x 1..3.下列函数是否为同一函数?为什么?(1)2()2ln ()ln f x x x x j ==与;(2)()f x =()x x j =;(2)(3)()f x =与()g x x =;(4)()f x =与()sin g x x =;解:(1)否;因为定义域不同;(2)否;因为对应关系不同;(2)否;因为函数的定义域不同;(3)是;因为定义域和对应关系及值域都相同;(4)否;因为对应关系及值域都相同;4.求下列函数的定义域:(1)1y x =(2)2232x y x x =-+;(3)arcsin(3)y x =-;(4)1arctan y x =;(5)ln(1)y x =+;(6)1x y e =;解:(1)要使1y x=有意义,需使20,10x x ¹-³故函数的定义域为[-1,0)[(0,1].(2)要使2232x y x x =-+有意义,需使2320x x -+¹故函数的定义域为(-,-2)(-2,1)[1,+.) (3)要使arcsin(3)y x =-有意义,需使31x -£故函数的定义域为[2,4].(4)要使1arctan y x=有意义,需使30,0x x ->¹故函数的定义域为(-,0)(0,3].¥(5)要使ln(1)y x =+有意义,需使10x +>故函数的定义域为+).(1,-¥(6)要使1xy e =有意义,需使0x ≠故定义域为(,0)(0,)-∞+∞ .5.6.7.8.9.10.下列函数中哪些是偶函数,哪些是奇函数,哪些是非奇函数又非偶函数?(1)22(1)y x x =-;(2)233y x x =-;(3)(1)(1)y x x x =-+;(4)2x xa a y -+=;(5)2x xa a y --=;(6)sin cos 1y x x =-+;解:(1)按运算:偶函数与偶函数的和差积仍是偶函数;也可以按定义判定;(2)定义域对称,但()();()()f x f x f x f x -¹-¹-所以是非奇非偶函数;(3)按运算:奇函数与奇函数的积是偶函数;奇函数与偶函数的积是奇函数;所以是奇函数;也可以按定义判定;(4)定义域对称,()()f x f x -=所以函数是偶函数;(5)定义域对称,()()f x f x -=-所以函数是奇函数;(6)定义域对称,但()();()()f x f x f x f x -¹-¹-所以是非奇非偶函数;11.设下面所考虑的函数都是定义在对称区间(,)l l -内的,证明:(1)两个偶函数的和是偶函数;两个奇函数的和是奇函数;(2)两个偶函数的乘积是偶函数,两个奇函数的乘积是偶函数,偶函数与奇函数的乘积是奇函数。
(完整word版)高等数学下册试卷及答案
高等数学(下册)考试试卷(一)、填空题(每小题 3分,共计24分)1、 z=<log a (x 2 y 2)(a 0)的定义域为 D = 重积分ln(x 2 y 2 )dxdy 的符号为|x| |y| 1皿八 皿…、…, x (t )4、设曲线L 的参数方程表示为y (t )5、设曲面习2-入一y 9介于z(x 2的和为n 1n(n 1)二、选择题(每小题 2分,共计16分)1、二元函数z f (x, y )在(x 0,y 0)处可微的充分条件是(f (x, y)在(X o ,y o )处连续;3、由曲线 y ln x 及直线x y e 1,1所围图形的面积用二重积分表示6、微分方程 dy dxy taM 的通解为 x x7、方程y(4)4y0的通解为(C) z f x (x 0,y °) x f y (x 0,y °) y 当 v( x)2 ( y)2 。
时,是无穷小;(D) 12、设uz f x (x 0,y °) hmy 0(x)2yf(-) xf(Y),其中x f y (x 0,y 。
)y (y )2f 具有一阶连续导数,0。
2mU则x22y —U 等于((A)xy x y; (B) x;(C) y ;x (D)0 。
y3、设 :2x22y z 1, z0,则三重积分IzdV 等于( )f x (x ,y ) , f y (x, y )在(X 0, y o )的某邻域内存在;2、x ),则弧长元素ds分的外侧,则1)ds (B)(A) 4o 2do 2d1r 3sin cos dr ;(A)方程xy 2y x 2y 0是三阶微分方程;(B)方程y — x — ysin x 是一阶微分方程;dx dx(C) 方程(x 2 2xy 3)dx (y 2 3x 2y 2)dy 。
是全微分方程; (D)方程 曳 1x 宣是伯努利方程。
dx 2 x7、已知曲线y y(x)经过原点,且在原点处的切线与直线 2x y 6 0平行,而y(x)(B)典 °d ;「2sin dr ;2 (C) d1 3 .r sincos dr ; (D)1 3.r sincos dr 。
高等数学下册试题(题库)及参考答案汇编
高等数学下册试题库一、选择题(每题4分,共20分)1. 已知A (1,0,2), B (1,2,1)是空间两点,向量 的模是:( A ) A )5 B ) 3 C ) 6 D )9解 AB ={1-1,2-0,1-2}={0,2,-1},||=5)1(20222=-++. 2. 设a ={1,-1,3}, b ={2,-1,2},求c =3a -2b 是:( B )A ){-1,1,5}.B ) {-1,-1,5}.C ) {1,-1,5}.D ){-1,-1,6}.解 (1) c =3a -2b =3{1,-1,3}-2{2,-1,2}={3-4,-3+2,9-4}={-1,-1,5}.3. 设a ={1,-1,3}, b ={2, 1, -2},求用标准基i , j , k 表示向量c=a-b ; ( A ) A )-i -2j +5k B )-i -j +3k C )-i -j +5k D )-2i -j +5k解c ={-1,-2,5}=-i -2j +5k .4. 求两平面032=--+z y x 和052=+++z y x 的夹角是:(C )A )2πB )4πC )3π D )π 解 由公式(6-21)有21112)1(211)1(1221c o s 2222222121=++⋅-++⨯-+⨯+⨯=⋅⋅=n n n n α,因此,所求夹角321arccos πα==.5. 求平行于z 轴,且过点)1,0,1(1M 和)1,1,2(2-M 的平面方程.是:(D ) A )2x+3y=5=0 B )x-y+1=0 C )x+y+1=0 D )01=-+y x .解 由于平面平行于z 轴,因此可设这平面的方程为 0=++D By Ax 因为平面过1M 、2M 两点,所以有⎩⎨⎧=+-=+020D B A D A解得D B D A -=-=,,以此代入所设方程并约去)0(≠D D ,便得到所求的平面方程01=-+y x6.微分方程()043='-'+''y y y x y xy 的阶数是( D )。
高数下考试题和答案
高数下考试题和答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 函数f(x)=x^3-3x+1在x=0处的导数为()。
A. 0B. 1C. -1D. 3答案:B2. 曲线y=x^2+2x-3的拐点坐标为()。
A. (-1, -2)B. (1, -2)C. (-1, -4)D. (1, 0)答案:A3. 函数y=e^x的不定积分为()。
A. xe^x + CB. e^x + CC. e^x - x + CD. x^2e^x + C答案:B4. 计算定积分∫(0,1) x^2 dx的值为()。
A. 1/3B. 1/2C. 1/4D. 1/6答案:B5. 函数y=x^2-4x+3的极值点为()。
A. x=1B. x=2C. x=3D. x=4答案:B二、填空题(每题4分,共20分)6. 函数f(x)=x^2-4x+3的最小值为________。
答案:-17. 计算定积分∫(-1,1) e^(-x^2) dx的值约为________。
答案:1.462658. 函数y=ln(x)的导数为________。
答案:1/x9. 函数y=x^3-3x^2+2x的二阶导数为________。
答案:6x-610. 计算定积分∫(0,π) sin(x) dx的值为________。
答案:2三、计算题(每题10分,共30分)11. 计算不定积分∫(x^2-2x+1) dx。
解:∫(x^2-2x+1) dx = (1/3)x^3 - x^2 + x + C12. 求函数y=x^3-3x+2在x=1处的切线方程。
解:首先求导数y'=3x^2-3,代入x=1得y'|_{x=1}=0,切线斜率为0。
切点为(1,0),因此切线方程为y=0。
13. 计算定积分∫(0,2) (x^2-2x+1) dx。
解:∫(0,2) (x^2-2x+1) dx = [(1/3)x^3 - x^2 + x](0,2) = (8/3 - 4 + 2) - (0) = 2/3四、应用题(每题10分,共30分)14. 一个物体从高度h=100米处自由落下,忽略空气阻力,求物体落地时的速度v。
高等数学(本科少学时类型)第三版上册
1、求函数29x y -=的定义域 解:092≥-x解得:33≤≤-x2、求函数x x y 53++=的定义域 解:3+X>=0, 解得: X>=-3 X.>=05X>=0 X>=03函数)2)(3(-+=x x y 的定义域解:(X+3)(X-2)>=0 解得:X ≤-3,X ≥24函数213--=x x y 的定义域 解: 3X-1>=0 解得: X ≥31 2.,231><≤x x X-2≠0 X ≠25、求函数211x xy --=的定义域 解: X ≠0 解得: X ≠0 012≥-x 11≤≤-x6、求函数212--=x x y 的定义域解:022>--x x 解得;x<-1,x>27、求极限237135lim 424+-+-∞→x x x x x =5/7 12、求极限3711129lim 2436+-+-∞→x x x x x = ∞ 13、求极限3711127lim 2523+-+-∞→x x x x x =0 14、求极限xx x 1sinlim 0→=1 15、求极限x x x 1sin lim ∞→=∞16、求极限x x x )51(lim -∞→=e 5- 17、求极限x x x 10)31(lim -→=e 3-18、求极限x x x3)21(lim -∞→=e 6- 19、求极限xx x )1ln(lim 0+→ =1 20、求极限ax a x a x --→sin sin lim =cos a 21、、求极限)1311(lim 31x x x ---→=1- 22、5)(0='x f ,则h x f h x f h )()2(lim000-+→=10 23、3)2(='f ,则h f h f h )2()52(lim0--→=-15 24、函数x e y 5=,求y y ''',,)0(),0(y y '''y’=e x 55 y ’’ =e x 525y ’(0)=5 y ’’(0)=25 25、函数)13(cos 2+=x y ,求dy y ,',y’=-6COS(3X+1)SIN(3X+1) dy= -6cos(3x+1)sin(3x+1)dx26、函数)1(sin 22+=x y ,求dy y ,'y’ =4XSIN(x 2+1)COS(x 2+1) dy=4xsin(x 2+1)cos(x^2+1)dx 27、函数)35(tan 22+=x y ,求dy y ,'y’=20xtan(x 25+3)sec^2(x 25+3) dy=20xtan(5x^2+3)sec^2(5x^2+3)dx 28、函数n x y =,求)1(+n yy’=nx^(n-1)y ’’=n(n-1)x^(n-2)y ’’’=n(n-1)(n-2)x^(n-3)y(4)=n(n-1)(n-2)(n-3)x^(n-4)...y(n)=n(n-1)(n-2)(n-3)(n-4)(n-5)…….1=n!y(n+1)=029、求由方程0333=-+xy y x 所确定的隐函数的导数dxdy x y dx dy y x 333322--+dx dy =0 3y 2dx dy -3x dx dy =3y-3x 2 x y dx dy y x 333322--==xy y x --2230、求由方程xy e xy =所确定的隐函数的导数dxdy e e e e e xy xy xy xy xy x x yy dx dy y y x x dxdy dxdy x y dx dy x y --=-=-+=+)()( 31、求由方程y xe y +=1所确定的隐函数的导数dxdy )1('x y dx dy dx dy x e ee y y y y +=+= 32、用对数求导法求0,sin >=x x y x 的导数。
高等数学下考试题库(附答案)
高等数学下考试题库(附答案) 高等数学》试卷1(下)一、选择题(3分×10)1.点M1(2,3,1)到点M2(2,7,4)的距离M1M2=().A.3B.4C.5D.62.向量a=-i+2j+k,b=2i+j,则有().A.a∥bB.a⊥bC.a,b=D.a,b=3.函数y=2-x^2-y^2+1/x+y-12/2+y^2的定义域是().A.{(x,y)|1<x<2,1≤x^2+y^2≤2}B.{(x,y)|x,y<0}C.{(x,y)|1<x≤2,2+y^2<2}D.{(x,y)|2+y^2<x}4.两个向量a与b垂直的充要条件是().A.a·b=0B.a×b=0C.a-b=0D.a+b=05.函数z=x+y-3xy的极小值是().A.2B.-2C.1D.-16.设z=xsiny,则∂z/∂y|(π/4,3/4)=().A.2/√2B.-2/√2C.2D.-27.若p级数∑n=1∞pn收敛,则().A.p1 D.p≥18.幂级数∑n=1∞xn/n的收敛域为().A.[-1,1]B.(-1,1)C.[-1,1)D.(-1,1]9.幂级数∑n=2∞x^n/(n-1)在收敛域内的和函数是().A.1/(1-x)B.2/(1-x)^2C.2/(1+x)D.1/(1+x)10.微分方程xy'-ylny=0的通解为().A.y=cxB.y=e^xC.y=cxe^xD.y=ex二、填空题(4分×5)1.一平面过点A(1,2,3)且垂直于直线AB,其中点B(2,-1,1),则此平面方程为______________________.2.函数z=sin(xy)的全微分是______________________________.3.设z=xy-3xy^2+1,则(∂^2z)/(∂x∂y)|3/2=-___________________________.三、计算题(5分×6)4.1.设z=esinv,而u=xy,v=x+y,求u∂z/∂x-∂z/∂y.2.已知隐函数z=z(x,y)由方程x^2+y^2+z^2=1确定,求∂z/∂x.3.设f(x,y)=x^2y-xy^2,求f在点(1,1)处的方向导数沿向量i+j的值.4.设z=f(x^2+y^2),其中f(u)在u=1处可导,求∂z/∂x|P,其中P为曲线x^2+y^2=1,z=1上的点.5.设z=ln(x+y)cos(x-y),求∂^2z/∂x^2-2∂^2z/∂x∂y+∂^2z/∂y^2.6.设f(x,y)在点(0,0)处可微,且f(0,0)=0,证明:∂f/∂x和∂f/∂y在点(0,0)处连续.1.已知函数f(x)在区间[0,1]上连续,且f(0)=0,f(1)=1,则方程f(x)=0在区间(0,1)内至少有()个实根。
高等数学下考试题库(附答案)
《高等数学》试卷1〔下〕一.选择题〔3分⨯10〕1.点1M ()1,3,2到点()4,7,22M 的距离=21M M 〔 〕.A.3B.4C.5D.62.向量j i b k j i a+=++-=2,2,则有〔 〕.A.a ∥bB.a ⊥bC.3,π=b aD.4,π=b a3.函数1122222-++--=y x y x y 的定义域是〔 〕.A.(){}21,22≤+≤y x y x B.(){}21,22<+<y x y xC.(){}21,22≤+<y xy x D (){}21,22<+≤y x y x4.两个向量a 与b垂直的充要条件是〔 〕.A.0=⋅b aB.0 =⨯b aC.0 =-b aD.0 =+b a5.函数xy y x z 333-+=的极小值是〔 〕. A.2 B.2- C.1 D.1- 6.设y x z sin =,则⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂4,1πyz =〔 〕.A.22B.22-C.2D.2-7.若p 级数∑∞=11n p n 收敛,则〔 〕. A.p 1< B.1≤p C.1>p D.1≥p8.幂级数∑∞=1n nnx 的收敛域为〔 〕.A.[]1,1- B ()1,1- C.[)1,1- D.(]1,1-9.幂级数nn x ∑∞=⎪⎭⎫⎝⎛02在收敛域内的和函数是〔 〕.A.x -11 B.x -22 C.x -12 D.x-21 10.微分方程0ln =-'y y y x 的通解为〔 〕.A.xce y = B.xe y = C.xcxe y = D.cxe y =二.填空题〔4分⨯5〕1.一平面过点()3,0,0A 且垂直于直线AB ,其中点()1,1,2-B ,则此平面方程为______________________.2.函数()xy z sin =的全微分是______________________________.3.设13323+--=xy xy y x z ,则=∂∂∂yx z2_____________________________. 4.x+21的麦克劳林级数是___________________________. 三.计算题〔5分⨯6〕1.设v e z usin =,而y x v xy u +==,,求.,yz x z ∂∂∂∂ 2.已知隐函数()y x z z ,=由方程05242222=-+-+-z x z y x 确定,求.,yz x z ∂∂∂∂ 3.计算σd y x D⎰⎰+22sin ,其中22224:ππ≤+≤y x D . 4.求两个半径相等的直交圆柱面所围成的立体的体积〔R 为半径〕.四.应用题〔10分⨯2〕1.要用铁板做一个体积为23m 的有盖长方体水箱,问长、宽、高各取怎样的尺寸时,才能使用料最省? .试卷1参考答案一.选择题 CBCAD ACCBD 二.填空题1.0622=+--z y x .2.()()xdy ydx xy +cos .3.19622--y y x .4.()n n n n x ∑∞=+-0121.5.()xex C C y 221-+= .三.计算题 1.()()[]y x y x y e xzxy +++=∂∂cos sin ,()()[]y x y x x e y z xy +++=∂∂cos sin . 2.12,12+=∂∂+-=∂∂z yy z z x x z . 3.⎰⎰=⋅πππρρρϕ202sin d d 26π-.4.3316R . 5.x xe ey 23-=.四.应用题1.长、宽、高均为m 32时,用料最省.2..312x y =《高数》试卷2〔下〕一.选择题〔3分⨯10〕1.点()1,3,41M ,()2,1,72M 的距离=21M M 〔 〕. A.12 B.13 C.14 D.152.设两平面方程分别为0122=++-z y x 和05=++-y x ,则两平面的夹角为〔 〕. A.6π B.4π C.3π D.2π 3.函数()22arcsin yx z +=的定义域为〔 〕.A.(){}10,22≤+≤y x y xB.(){}10,22<+<y x y x C.()⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤+≤20,22πy x y x D.()⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+<20,22πy x y x 4.点()1,2,1--P 到平面0522=--+z y x 的距离为〔 〕. A.3 B.4 C.5 D.6 5.函数22232y x xy z --=的极大值为〔 〕. A.0 B.1 C.1- D.216.设223y xy x z ++=,则()=∂∂2,1xz 〔 〕.A.6B.7C.8D.9 7.若几何级数∑∞=0n nar是收敛的,则〔 〕.A.1≤rB.1≥rC.1<rD.1≤r8.幂级数()nn xn ∑∞=+01的收敛域为〔 〕.A.[]1,1-B.[)1,1-C.(]1,1-D. ()1,1- 9.级数∑∞=14sin n n na是〔 〕. A.条件收敛 B.绝对收敛 C.发散 D.不能确定二.填空题〔4分⨯5〕1.直线l 过点()1,2,2-A 且与直线⎪⎩⎪⎨⎧-==+=t z t y t x 213平行,则直线l 的方程为__________________________.2.函数xye z =的全微分为___________________________.3.曲面2242y x z -=在点()4,1,2处的切平面方程为_____________________________________.三.计算题〔5分⨯6〕1.设k j b k j i a32,2+=-+=,求.b a ⨯2.设22uv v u z -=,而y x v y x u sin ,cos ==,求.,y z x z ∂∂∂∂ 3.已知隐函数()y x z z ,=由233=+xyz x 确定,求.,yz x z ∂∂∂∂ 4.如图,求球面22224a z y x =++与圆柱面ax y x 222=+〔0>a 〕所围的几何体的体积. 四.应用题〔10分⨯2〕 1.试用二重积分计算由x y x y 2,==和4=x 所围图形的面积.试卷2参考答案一.选择题 CBABA CCDBA. 二.填空题1.211212+=-=-z y x . 2.()xdy ydx exy+.3.488=--z y x .4.()∑∞=-021n n n x . 5.3x y =. 三.计算题1.k j i238+-.2.()()()y y x y y y y x yz y y y y x x z 3333223cos sin cos sin cos sin ,sin cos cos sin +++-=∂∂-=∂∂ . 3.22,z xy xz y z z xy yz x z +-=∂∂+-=∂∂. 4.⎪⎭⎫ ⎝⎛-3223323πa . 5.x xe C eC y --+=221.四.应用题 1.316. 2. 00221x t v gt x ++-=. 《高等数学》试卷3〔下〕一、选择题〔本题共10小题,每题3分,共30分〕 2、设a=i+2j-k,b=2j+3k,则a 与b 的向量积为〔 〕 A 、i-j+2k B 、8i-j+2k C 、8i-3j+2k D 、8i-3i+k 3、点P 〔-1、-2、1〕到平面x+2y-2z-5=0的距离为〔 〕 A 、2 B 、3 C 、4 D 、5 4、函数z=xsiny 在点〔1,4π〕处的两个偏导数分别为〔 〕 A 、,22,22 B 、,2222- C 、22-22- D 、22-,225、设x 2+y 2+z 2=2Rx,则yzx z ∂∂∂∂,分别为〔 〕 A 、z y z R x --, B 、z y z R x ---, C 、zyz R x ,-- D 、zyz R x ,- 6、设圆心在原点,半径为R,面密度为22y x +=μ的薄板的质量为〔 〕〔面积A=2R π〕A 、R 2AB 、2R 2AC 、3R 2AD 、A R 221 7、级数∑∞=-1)1(n nnn x 的收敛半径为〔 〕A 、2B 、21C 、1D 、3 8、cosx 的麦克劳林级数为〔 〕A 、∑∞=-0)1(n n)!2(2n x n B 、∑∞=-1)1(n n )!2(2n x n C 、∑∞=-0)1(n n )!2(2n x n D 、∑∞=-0)1(n n)!12(12--n x n二、填空题〔本题共5小题,每题4分,共20分〕 1、直线L 1:x=y=z 与直线L 2:的夹角为z y x =-+=-1321___________. 直线L 3:之间的夹角为与平面062321221=-+=-+=-z y x zy x ____________. 2、〔0.98〕2.03的近似值为________,sin100的近似值为___________. 3、二重积分⎰⎰≤+Dy x D d 的值为1:,22σ___________. 4、幂级数的收敛半径为∑∞=0!n nx n __________,∑∞=0!n nn x 的收敛半径为__________. 三、计算题〔本题共6小题,每小题5分,共30分〕2、求曲线x=t,y=t 2,z=t 3在点〔1,1,1〕处的切线与法平面方程.3、计算⎰⎰===Dx y x y D ,xyd 围成及由直线其中2,1σ.4、问级数∑∞=-11sin )1(n n?,?n 收敛则是条件收敛还是绝对若收敛收敛吗 5、将函数f<x>=e 3x 展成麦克劳林级数四、应用题〔本题共2小题,每题10分,共20分〕 1、求表面积为a 2而体积最大的长方体体积.参考答案一、选择题1、D2、C3、C4、A5、B6、D7、C8、A9、B 10,A 二、填空题 1、218arcsin,182cosar 2、0.96,0.17365 3、л 4、0,+∞ 5、ycx cey x 11,22-== 三、计算题2、解:因为x=t,y=t 2,z=t 3, 所以x t =1,y t =2t,z t =3t 2, 所以x t |t=1=1, y t |t=1=2, z t |t=1=3 故切线方程为:312111-=-=-z y x 法平面方程为:〔x-1〕+2<y-1>+3<z-1>=0 即x+2y+3z=63、解:因为D 由直线y=1,x=2,y=x 围成, 所以 D :1≤y ≤2y ≤x ≤2 故:⎰⎰⎰⎰⎰=-==212132811)22(][dy y y dy xydx xyd yDσ4、解:这是交错级数,因为。
《大学数学(三)》试题(2)与参考答案
《大学数学(三)》试题(2)一.单项选择(每小题2分,共10分) 1.下列级数中为条件收敛的是( )。
(A )211(1)nn n+∞=-∑ (B )11(1)nn n+∞=-∑ (C )1(43)(1)5nnnn i +∞=+-∑ (D )211(1)tan()nn n+∞=-∑2.设[]()()F f t ω=F ,则()F ω'=[]()()f t F 。
(A )j t - (B )j t (C )j ω (D )j ω- 3.z =∞为函数1()cos f z z=的( )。
(A )一级极点 (B)四级极点 (C) 本性奇点 (D)可去奇点 4.积分+02(3)-sin t et dt ∞⎰=( )。
(A )313(B )313- (C )213(D )385.方程4860z z -+=在13z <<内的根的数目为( )。
(A )1 (B )2 (C )3 (D )4 二.填空(每小题2分,共10分) 1.函数sin ()1zz f z e =-的极点z = 。
2.留数4R e s ,1zz ⎡⎤∞⎢⎥⎣⎦-= 。
3.设1,02()122,12x x f x x x ⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪-<<⎪⎩在[]01,内展开为余弦级数,其和函数为()S x ,则7()4S = 。
4.+-(+)sin 2t t dt πδ∞∞⎰=。
5.实函数2x在x =处的Taylor 展开式是2x= 。
三.计算题(每小题10分,共30分)1.求幂级数1(1)(1)n n n x +∞=+-∑的收敛区间与和函数()S x 。
2.设C 为2z =的正向,求积分31(sin)6(1)CzeI z dz z z z =+--⎰3.计算实积分222(1)xI dx x +∞=+⎰。
四、计算题(每小题9分,共27分) 1.将21()(1)f z z z =+分别在011z ||<+<与1z <<+∞内展开成Laurent 级数。
高等数学下考试题库及答案
高等数学下考试题库及答案一、单项选择题(每题4分,共20分)1. 函数f(x)=x^2+3x-4的零点个数是()。
A. 0B. 1C. 2D. 3答案:C2. 曲线y=e^x与y=ln x的交点个数是()。
A. 0B. 1C. 2D. 3答案:B3. 函数f(x)=x^3-3x+1的单调递增区间是()。
A. (-∞, +∞)B. (-∞, 1)C. (1, +∞)D. (-∞, 1)∪(1, +∞)答案:C4. 函数f(x)=x^2-4x+3的极小值是()。
A. 0B. 1C. 2D. 3答案:B5. 曲线y=x^3-3x^2+2x+1的拐点个数是()。
A. 0B. 1C. 2D. 3答案:C二、填空题(每题4分,共20分)6. 函数f(x)=x^2-4x+3的零点是_________。
答案:1和37. 函数f(x)=e^x-x-1的零点是_________。
答案:18. 函数f(x)=x^3-3x+1的极小值点是_________。
答案:19. 函数f(x)=x^2-4x+3的极大值是_________。
答案:010. 曲线y=x^3-3x^2+2x+1的拐点坐标为_________。
答案:(0,1)和(2,5)三、计算题(每题10分,共30分)11. 计算定积分∫₀¹(x^2+2x)dx。
解:∫₀¹(x^2+2x)dx = (1/3x^3+x^2)|₀¹ = 1/3+1 = 4/3。
12. 计算二重积分∬D(x^2+y^2)dσ,其中D是由x^2+y^2=1所围成的圆盘。
解:∬D(x^2+y^2)dσ = ∬(0,2π)∫(0,1)(r^2)rdrdθ = (1/3)π。
13. 计算曲线积分∮C(xy)dx+(yz)dy+(zx)dz,其中C为单位圆x^2+y^2=1在xy平面上的投影。
解:∮C(xy)dx+(yz)dy+(zx)dz = ∮(0,2π)(-1/2)sin^2θdθ = π/2。
高等数学Ⅱ答案。同济大学应用数学系本科少学时类型第三版
习题7-11. 设2, 3.=-+=-+-u a b c v a b c 试用a , b , c 表示23.-u v 解:232(2)3(3)2243935117-=-+--+-=-++-+=-+u v a b c a b c a b c a b c a b c习题7-21. 在空间直角坐标系中, 指出下列各点在哪个卦限?A (1, −2, 3);B (2, 3, −4);C (2, −3, −4);D (−2, −3, 1).解A 在第四卦限, B 在第五卦限, C 在第八卦限, D 在第三卦限.2. 在坐标面上和坐标轴上的点的坐标各有什么特征?指出下列各点的位置: A (3,4, 0); B (0, 4, 3); C (3, 0, 0); D (0, −1, 0).解在xOy 面上, 的点的坐标为(x , y , 0); 在yOz 面上, 的点的坐标为(0, y , z ); 在zOx 面上, 的点的坐标为(x , 0, z ).在x 轴上, 的点的坐标为(x , 0, 0); 在y 轴上, 的点的坐标为(0, y , 0), 在z 轴上, 的点的坐标为(0, 0, z ).A 在xOy 面上,B 在yOz 面上,C 在x 轴上,D 在y 轴上.3. 求点(a , b , c )关于(1)各坐标面; (2)各坐标轴; (3)坐标原点的对称点的坐标. 解 (1)点(a , b , c )关于xOy 面的对称点为(a , b , −c ); 点(a , b , c )关于yOz 面的对称点为(−a, b, c); 点(a, b, c)关于zOx面的对称点为(a, −b, c).(2)点(a, b, c)关于x轴的对称点为(a, −b, −c); 点(a, b, c)关于y轴的对称点为(−a, b, −c); 点(a, b, c)关于z轴的对称点为(−a, −b, c).(3)点(a, b, c)关于坐标原点的对称点为(−a, −b, −c).4.自点P0(x, y, z)分别作各坐标面和各坐标轴的垂线, 写出各垂足的坐标.解在xOy面、yOz面和zOx面上, 垂足的坐标分别为(x0, y, 0)、(0, y, z)和(x, 0, z).在x轴、y轴和z轴上, 垂足的坐标分别为(x0, 0, 0), (0, y, 0)和(0, 0, z).5.过点P0(x, y, z)分别作平行于z轴的直线和平行于xOy面的平面, 问在它们上面的点的坐标各有什么特点?解在所作的平行于z轴的直线上, 点的坐标为(x0, y, z); 在所作的平行于xOy面的平面上,点的坐标为(x, y, z).6. 一边长为a的立方体放置在xOy面上, 其底面的中心在坐标原点, 底面的顶点在x轴和y 轴上, 求它各顶点的坐标.7.已知两点M1(0, 1, 2)和M2(1, −1, 0). 试用坐标表示式表示向量及11.在yOz面上, 求与三点A(3, 1, 2)、B(4, −2, −2)和C(0, 5, 1)等距离12. 试证明以三点A(4, 1, 9)、B(10, −1, 6)、C(2, 4, 3)为顶点的三角形是等腰三角直角三角形.14. 求点M(4, −3, 5)到各坐标轴的距离.17. 设已知两点和计算向量的模、方向余弦和方向角.18. 设向量的方向余弦分别满足(1)cosα=0; (2)cosβ=1; (3)cosα=cosβ=0, 问这些向量与坐标轴或坐标面的关系如何?20.设向量r的模是4, 它与轴u的夹角是60°, 求r在轴u上的投影.21. 设m=3i+5j+8k, n=2i-4j-7k, p=5i+j-4k,求向量a=4m+3n-p在x轴上的投影及在y轴上的分向量.解:a=4(3i+5j+8k)+3(2i-4j-7k)-(5i+j-4k)=13i+7j+15k在x轴上的投影a x=13,在y轴上分向量为7j.习题7-31.设a=3i−j−2k, b=i+2j−k, 求(1)a⋅b及a×b; (2)(−2a)⋅3b及a×2b; (3)a、b夹角的余弦.解(1)a⋅b=3×1+(−1)×2+(−2)×(−1)=3,(2)(−2a)⋅3b =−6a⋅b = −6×3=−18,a×2b=2(a×b)=2(5i+j+7k)=10i+2j+14k .2. 设a、b、c为单位向量, 且满足a+b+c=0, 求a⋅b+b⋅c+c⋅a .解因为a+b+c=0, 所以(a+b+c)⋅(a+b+c)=0,即a⋅a+b⋅b+c⋅c+2a⋅b+2a⋅c+2c⋅a=0,于是3.已知M1(1, −1, 2)、M2(3, 3, 1)和M3(3, 1, 3). 求与、同时垂直的单位向量.4. 设质量为100kg 的物体从点M 1(3, 1, 8)沿直线称动到点M 2(1, 4, 2), 计算重力所作的功(长度单位为m , 重力方向为z 轴负方向).5.在杠杆上支点O 的一侧与点O 的距离为x 1的点P 1处, 有一与成角θ的力F 1作用着; 在O 的另一侧与点O 的距离为x 2的点P 2处, 有一与成角θ的力F 1作用着. 问θ1、θ2、x 1、x 2、|F 1|、|F 2|符合怎样的条件才能使杠杆保持平衡?解:因为有固定转轴的物体的平衡条件是力矩的代数和为零, 再注意到对力矩正负的 规定可得, 使杠杆保持平衡的条件为6.求向量a =(4, −3, 4)在向量b =(2, 2, 1)上的投影. 解:7. 设a =(3, 5, −2), b =(2, 1, 4), 问λ与μ有怎样的关系, 能使得λa +μb 与z 轴垂直?解λa +μb =(3λ+2μ, 5λ+μ, −2λ+4μ), λa +μb 与z 轴垂⇔λa +μb ⊥k⇔(3λ+2μ, 5λ+μ, −2λ+4μ)⋅(0, 0, 1)=0,即−2λ+4μ=0, 所以λ=2μ . 当λ=2μ 时, λa +μb 与z 轴垂直. 试用向量证明直径所对的圆周角是直角. 8. 试用向量证明直径所对的圆周角是直角. 证明设AB 是圆O 的直径, C 点在圆周上, 则.9. 设已知向量a =2i −3j +k , b =i −j +3k 和c =i −2j , 计算: (1)(a ⋅b )c −(a ⋅c )b ; (2)(a +b )×(b +c ); (3)(a ×b )⋅c .解 (1)a ⋅b =2×1+(−3)×(−1)+1×3=8, a ⋅c =2×1+(−3)×(−2)=8,(a ⋅b )c −(a ⋅c )b =8c −8b =8(c −b )=8[(i −2j )−(i −j +3k )]=−8j −24k . (2)a +b =3i −4j +4k , b +c =2i −3j +3k,11.(1)解: xy z xyzi j ka b a a a b b b ⨯=r r r r r=-+-+-y z z y z x x z x y y x a b a b i a b a b j a b a b k r r r ()()()则 C=-C +-+-y z z y x z x x z y x y y x y a b a b a b a b a b C a b a b C ⨯⋅r r u r ()()()()x y z xy z xyza a ab b b C C C = 若,,C a b r r u r共面,则有 a b ⨯r r 后与 C u r 是垂直的. 从而C 0a b ⨯⋅=r r u r () 反之亦成立. (2) C xy z x y z xyza a a ab b b b C C C ⨯⋅=r r u r Q()ax y z x y z x y z b bbb C C C Ca a a⨯⋅=r u r r()bx y zx y zx y zC C CC a a a ab b b⨯⋅=u r r r()由行列式性质可得:x y z x y z x y zx y z x y z x y zx y z x y z x y za a ab b b C C Cb b b C C C a a aC C C a a a b b b==故C a?ba b b C C a⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅r r u r r u r r u r r rQ()()()习题7-43. 求过点(3, 0, −1)且与平面3x−7y+5z−12=0平行的平面方程.解所求平面的法线向量为n=(3, −7, 5), 所求平面的方程为3(x−3)−7(y−0)+5(z+1)=0, 即3x−7y+5z−4=0.4.求过点M(2, 9, −6)且与连接坐标原点及点M的线段OM垂直的平面方程.解所求平面的法线向量为n=(2, 9, −6), 所求平面的方程为2(x−2)+9(y−9)−6(z−6)=0, 即2x+9y−6z−121=0.5.求过(1, 1, −1)、(−2, −2, 2)、(1, −1, 2)三点的平面方程.解n1=(1, −1, 2)−(1, 1,−1)=(0, −2, 3), n1=(1, −1, 2)−(−2, −2, 2)=(3, 1, 0), 所求平面的法线向量为所求平面的方程为−3(x −1)+9(y −1)+6(z +1)=0, 即x −3y −2z =0.6. 指出下列各平面的特殊位置, 并画出各平面: (1)x =0;解x =0是yOz 平面. (2)3y −1=0;解 3y −1=0是垂直于y 轴的平面, 它通过y 轴上的点 (0 ,1/3 ,0). (3)2x −3y −6=0;解 2x −3y −6=0是平行于z 轴的平面, 它在x 轴、y 轴上的截距分别是3和−2. (4) x −3y =0解x −3y =0是通过z 轴的平面, 它在xOy 面上的投影的斜率为33. (5)y +z =1;解y +z =1是平行于x 轴的平面, 它在y 轴、z 轴上的截距均为1. (6)x −2z =0;解x −2z =0是通过y 轴的平面. (7)6x +5−z =0.解 6x +5−z =0是通过原点的平面.求平面2x −2y +z +5=0与各坐标面的夹角的余弦. 解此平面的法线向量为n =(2, −2, 1).此平面与yOz 面的夹角的余弦为8.一平面过点(1, 0, −1)且平行于向量a =(2, 1, 1)和b =(1, −1, 0), 试求这平面方程.解所求平面的法线向量可取为9.求三平面x +3y +z =1, 2x −y −z =0, −x +2y +2z =3的交点.解解线性方程组分别按下列条件求平面方程: (1)平行于zOx 面且经过点(2, −5, 3);解所求平面的法线向量为j =(0, 1, 0), 于是所求的平面为 0⋅(x −2)−5(y +5)+0⋅(z −3)=0, 即y =−5. (2)通过z 轴和点(−3, 1, −2);解所求平面可设为Ax+By=0.因为点(−3, 1, −2)在此平面上, 所以−3A+B=0,将B=3A代入所设方程得Ax+3Ay=0,所以所求的平面的方程为x+3y=0,(3)平行于x轴且经过两点(4, 0, −2)和(5, 1, 7).解所求平面的法线向量可设为n=(0, b, c). 因为点(4, 0, −2)和(5, 1, 7)都在所求平面上, 所以向量n1=(5, 1, 7)−(4, 0, −2)=(1, 1, 9)与n是垂直的, 即b+9c=0, b=−9c ,于是n=(0, −9c, c)=−c(0, 9, −1).所求平面的方程为9(y−0)−(z+2)=0, 即9y−z−2=0.10.求点(1, 2, 1)到平面x+2y+2z−10=0的距离.解点(1, 2, 1)到平面x+2y+2z−10=0的距离为习题7-51.求过点(4, −1, 3)且平行于直线的直线方程.解所求直线的方向向量为s=(2, 1, 5), 所求的直线方程为2.求过两点M1(3, −2, 1)和M2(−1, 0, 2)的直线方程.解所求直线的方向向量为s=(−1, 0, 2)−(3, −2, 1)=(−4, 2, 1), 所求的直线方程为10. 试定出下列各题中直线与平面间的位置关系:(1)34273x y z++==--和4x -2y -2z =3; (2)327x y z ==-和3x -2y +7z =8;(3)223314x y z -+-==-和x +y +z =3. 解:平行而不包含. 因为直线的方向向量为s ={-2,-7,3}平面的法向量n ={4,-2,-2},所以(2)4(7)(2)3(2)0⋅=-⨯+-⨯-+⨯-=s n于是直线与平面平行.又因为直线上的点M 0(-3,-4,0)代入平面方程有4(3)2(4)2043⨯--⨯--⨯=-≠.故直线不在平面上.(2) 因直线方向向量s 等于平面的法向量,故直线垂直于平面.(3) 直线在平面上,因为3111(4)10⨯+⨯+-⨯=,而直线上的点(2,-2,3)在平面上. 11. 求过点(1, 2, 1)而与两直线平行的平面的方程. 解直线的方向向量为12. 求点(-1,2,0)在平面x +2y -z +1=0上的投影.解:过点(-1,2,0)作垂直于已知平面的直线,则该直线的方向向量即为已知平面的法向量,即s =n ={1,2,-1}所以垂线的参数方程为122x t y t z t =-+⎧⎪=+⎨⎪=-⎩将其代入平面方程可得(-1+t )+2(2+2t )-(-t )+1=0 得23t =-于是所求点(-1,2,0)到平面的投影就是此平面与垂线的交点522(,,)333-13. 求点(3,-1,2)到直线10240x y z x y z +-+=⎧⎨-+-=⎩的距离.解:过点(3,-1,2)作垂直于已知直线的平面,平面的法向量可取为直线的方向向量即11133211==-=---ij kn s j k 故过已知点的平面方程为y +z =1.联立方程组102401x y z x y z y z +-+=⎧⎪-+-=⎨⎪+=⎩解得131,,.22x y z ==-=即13(1,,)22-为平面与直线的垂足于是点到直线的距离为2221332(13)(1)(2)222d =-+-++-=习题7-6 5.6. 指出下列方程所表示的是什么曲面,并画出其图形:(1)(2)(4)221 49x y-+=;(5)22194x z +=; (6)20y z -=; 解:(1)(2)(4)母线平行于z 轴的双曲柱面,如图7-8.图7-8(5)母线平行于y 轴的椭圆柱面,如图7-9. (6)母线平行于x 轴的抛物柱面,如图7-10.图7-9 图7-107. 画出下列各曲面所围成的立体图形: (1)x =0, y =0, z =0, x =2, y =1, 3x +4y +2z −12=0;(1)(2)习题8-11. 已知f (x , y )=x 2+y 2-xy tan xy,试求(,)f tx ty .解:222(,)()()tan(,).tx f tx ty tx ty tx ty t f x y ty=+-⋅= 3. 已知(,,)w u vf u v w u w+=+,试求(,,).f x y x y xy +-解:f ( x + y , x -y , x y ) =( x + y )xy +(x y )x +y +x -y =(x + y )xy +(x y )2x . 4. 求下列各函数的定义域:2(1)ln(21);z y x =-+(2)z =(4)u =+(7)u =解:2(1){(,)|210}.D x y y x =-+>(2){(,)|0,0}.D x y x y x y =+>-> (4){(,,)|0,0,0}.D x y z x y z =>>>22222(7){(,,)|0,0}.D x y z x y x y z =+≠+-≥5. 求下列各极限:22001(2)lim ;x y x y →→+ ()yx e lim 2x ln 32y 0y 1x ++→→)((2)xy xy y x 42lim 00+-→→ 解:(2)原式=+∞. (3)原式0ln 2.=(2)原式0014x y →→==- 6.证明:当(x ,y )→(0,0)函数f (x ,y )=yx y x -+lim 不存在极限.解令y kx =则0011lim limx x y y x yx kx k x yx kx k→→→→+++==---,不同的路径极限不同,故极限不存在。
大学高数下试题及答案
大学高数下试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 设函数f(x)=x^3-3x^2+2x,求f'(x)的值。
A. 3x^2-6x+2B. x^3-3x^2+2C. 3x^2-6xD. 3x^2-6x+2答案:A2. 计算定积分∫(0到1) x dx。
A. 1/2B. 0C. 1D. 2答案:A3. 已知级数∑(从n=1到∞) 1/n^2 收敛,那么级数∑(从n=1到∞) 1/n 收敛吗?A. 收敛B. 发散C. 不确定D. 收敛于0答案:B4. 以下哪个选项是函数y=e^x的反函数?A. y=ln(x)B. y=e^(-x)C. y=x^eD. y=e^x答案:A5. 设函数f(x)=x^2+2x+1,求f(x)的极值点。
A. x=-1B. x=1C. x=0D. 无极值点答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 函数f(x)=x^3-6x^2+11x-6的拐点是______。
答案:x=1, 22. 求极限lim(x→0) (sin(x)/x)的值为______。
答案:13. 计算二重积分∬(从0到1, 从0到x) xy dA的值为______。
答案:1/64. 已知函数f(x)在点x=a处可导,且f'(a)=3,那么曲线y=f(x)在点(a, f(a))处的切线斜率为______。
答案:35. 计算定积分∫(从0到π) sin(x) dx的值为______。
答案:2三、解答题(共60分)1. (10分)求函数y=x^2-4x+3在区间[1,3]上的最大值和最小值。
答案:函数y=x^2-4x+3的导数为y'=2x-4。
令y'=0,解得x=2,即在x=2处可能存在极值。
计算f(1)=0,f(2)=-1,f(3)=0,因此最小值为-1,最大值为0。
2. (15分)计算级数∑(从n=1到∞) (1/n - 1/(n+1))的和。
答案:级数∑(从n=1到∞) (1/n - 1/(n+1))是一个望远镜级数,其和为1。
同济大学编高等教育出版社出版高等数学本科少学时类第三版下册高等数学外加线性代数期末测试四川专用
同济大学编高等数学(本科少学时类)第三版下册+线性代数期末押题测试 (四川专用)1、极限=+-→1sin 1sin lim)0,0(),(x y x y y x ( ).A 、2B 、2-C 、12-D 、122、设{}222),(ay x y x D ≤+=,若π=--⎰⎰dxdy y x a D222,则=a ( ).A 、1B 、323 C 、343 D 、3213、微分方程x xe y y 22='-''的特解*y 形式可设为( ).A 、x e b ax x 2)(+B 、x e b ax 2)(+C 、x xe 2D 、22()x x ax b e +4、若n 维向量组12,,,m αααL 线性无关,则必有( ).A 、m n <B 、m n >C 、m n ≤D 、m n ≥5、设3阶方阵A 的特征值分别为:1-,0,2,且E A A A 32)(2+-=ϕ,则=|)(|A ϕ( ).A 、54B 、12C 、0D 、11、设xyxy y x f 24),(-+=,则=→),(lim ),(),(y x f y x 00( ).A 、21 B 、41C 、4D 、∞ 2、设),(y x f 在点),(b a 处的偏导数存在,则0(,)(,)limx f a x b f a x b x→+--=( ). A 、0 B 、),2(b a f x C 、),(b a f x D 、),(2b a f x 3、在区域D :220x R y -≤≤上的二重积分σd xy D ⎰⎰2的值为( ).A 、2R π B 、24R π C 、332R π D 、0 4、设B A 、都是n 阶方阵,下列等式成立的是( ).A 、2222)(B AB A B A ++=+ B 、))((22B A B A B A -+=- C 、||||BA AB = D 、BA AB =5、设三阶方阵A 的特征值为:0,1-,2,则=-+|23|2E A A ( ). A 、2 B 、1 C 、0 D 、641、已知函数22),(y x y x y x f -=+-,则=∂∂+∂∂y y x f x y x f ),(),( .2、改变积分次序ln 1(,)ex dx f x y dy =⎰⎰.3、设n 阶方阵A 满足:032=--E A A ,则1)(-+E A = .4、设A 、B 都为三阶方阵,且2||=A 、1||-=B ,则=2)(21B A T .5、已知矩阵20000101A x ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭与20000001B y ⎛⎫⎪= ⎪⎪-⎝⎭相似,则=x ,=y .1、微分方程22xy y xe '''-=的特解形式为=*y . 2、设yxz arctan=,则=dz . 3、2111121111211112= .4、设B A 、均为3阶方阵,且1,2-==B A ,则12-*B A = .5、设矩阵B A 、分别是s r 、阶可逆矩阵,则10A B-⎛⎫=⎪⎝⎭. 1、设),(22y x ef z xy+=,其中f 具有二阶连续偏导数,求yx z∂∂∂2.2、计算二重积分⎰⎰Dy dxdy e 2,其中D 是由直线1=y 、x y =及y 轴所围成的闭区域.3、设矩阵341028006A ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭,*A 为矩阵A 的伴随矩阵,求1*)(-A .4、计算n 阶行列式:11...111 (1)...............1...111 (1)1n aa D a a=1、设),(22y x xy f z -= ,其中f 具有二阶连续偏导数,求yx z∂∂∂2.2、计算二重积分⎰⎰Dxydxdy ,其中D 是由直线x y x =2=,及曲线1=xy 所围成的区域.3、求微分方程x e y dxdy=+的通解.4、计算n 阶行列式:01221...0...000...00 000...n n n a a a a a x x D xxxx---=--5、设矩阵101020204A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,*A 为矩阵A 的伴随矩阵,求1*)(-A .已知B AX X +=,其中A =⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---101111010,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=350211B ,求X .设有三维列向量:T)1,1,1(1λα+=,T)1,1,1(2λα+=,T)1,1,1(3λα+=,T ),,0(2λλβ=.问λ为何值时,(1)β可由1α,2α,3α线性表示,且表达式唯一. (2)β可由1α,2α,3α线性表示,且表达式不唯一.(3)β不能由1α,2α,3α线性表示.。
高等数学(本科少学时类型)
高等数学(本科少学时类型)第一章 函数与极限第一节 函数○函数基础(高中函数部分相关知识)(★★★) ○邻域(去心邻域)(★) (){},|U a x x a δδ=-<(){},|0U a x x a δδ=<-<第二节 数列的极限○数列极限的证明(★)【题型示例】已知数列{}n x ,证明{}lim n x x a →∞=【证明示例】N -ε语言1.由n x a ε-<化简得()εg n >,∴()N g ε=⎡⎤⎣⎦2.即对0>∀ε,()N g ε∃=⎡⎤⎣⎦,当N n >时,始终有不等式n x a ε-<成立,∴{}a x n x =∞→lim第三节 函数的极限○0x x →时函数极限的证明(★)【题型示例】已知函数()x f ,证明()A x f x x =→0lim【证明示例】δε-语言1.由()f x A ε-<化简得()00x x g ε<-<,∴()εδg =2.即对0>∀ε,()εδg =∃,当00x x δ<-<时,始终有不等式()f x A ε-<成立,∴()A x f x x =→0lim○∞→x 时函数极限的证明(★)【题型示例】已知函数()x f ,证明()A x f x =∞→lim【证明示例】X -ε语言1.由()f x A ε-<化简得()x g ε>,∴()εg X =2.即对0>∀ε,()εg X =∃,当X x >时,始终有不等式()f x A ε-<成立,∴()A x f x =∞→lim第四节 无穷小与无穷大○无穷小与无穷大的本质(★) 函数()x f 无穷小⇔()0lim =x f 函数()x f 无穷大⇔()∞=x f lim○无穷小与无穷大的相关定理与推论(★★)(定理三)假设()x f 为有界函数,()x g 为无穷小,则()()lim 0f x g x ⋅=⎡⎤⎣⎦(定理四)在自变量的某个变化过程中,若()x f 为无穷大,则()1f x -为无穷小;反之,若()x f 为无穷小,且()0f x ≠,则()x f 1-为无穷大 【题型示例】计算:()()0lim x x f x g x →⋅⎡⎤⎣⎦(或∞→x )1.∵()f x ≤M ∴函数()f x 在0x x =的任一去心邻域()δ,0x U内是有界的; (∵()f x ≤M ,∴函数()f x 在D x ∈上有界;) 2.()0lim 0=→x g x x 即函数()x g 是0x x →时的无穷小; (()0lim =∞→x g x 即函数()x g 是∞→x 时的无穷小;)3.由定理可知()()0lim 0x x f x g x →⋅=⎡⎤⎣⎦(()()lim 0x f x g x →∞⋅=⎡⎤⎣⎦)第一节 极限运算法则○极限的四则运算法则(★★) (定理一)加减法则 (定理二)乘除法则关于多项式()p x 、()x q 商式的极限运算设:()()⎪⎩⎪⎨⎧+⋯++=+⋯++=--nn n mm m b x b x b x q a x a x a x p 110110 则有()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∞=∞→0limb a x q x p x m n m n m n >=< ()()()()000lim 00x x f x g x f x g x →⎧⎪⎪⎪=∞⎨⎪⎪⎪⎩()()()()()0000000,00g x g x f x g x f x ≠=≠== (特别地,当()()00lim 0x x f x g x →=(不定型)时,通常分子分母约去公因式即约去可去间断点便可求解出极限值,也可以用罗比达法则求解)【题型示例】求值233lim9x x x →--【求解示例】解:因为3→x ,从而可得3≠x ,所以原式()()23333311lim lim lim 93336x x x x x x x x x →→→--====-+-+ 其中3x =为函数()239x f x x -=-的可去间断点 倘若运用罗比达法则求解(详见第三章第二节):解:()()0233323311lim lim lim 9269x L x x x x x x x '→→→'--===-'- ○连续函数穿越定理(复合函数的极限求解)(★★)(定理五)若函数()x f 是定义域上的连续函数,那么,()()00lim lim x x x x f x f x ϕϕ→→⎡⎤=⎡⎤⎣⎦⎢⎥⎣⎦【题型示例】求值:93lim23--→x x x【求解示例】36x →==第一节 极限存在准则及两个重要极限○夹迫准则(P53)(★★★)第一个重要极限:1sin lim0=→xxx ∵⎪⎭⎫⎝⎛∈∀2,0πx ,x x x tan sin <<∴1sin lim0=→x x x 0000lim11lim lim 1sin sin sin lim x x x x x x x x x x →→→→===⎛⎫⎪⎝⎭(特别地,000sin()lim1x x x x x x →-=-)○单调有界收敛准则(P57)(★★★)第二个重要极限:e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→11lim(一般地,()()()()lim lim lim g x g x f x f x =⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,其中()0lim >x f )【题型示例】求值:11232lim +∞→⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x x【求解示例】()()211121212122121122122121lim21221232122lim lim lim 121212122lim 1lim 121212lim 121x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x +++→∞→∞+→∞⋅++++⋅⋅+++→∞+→∞++→∞+++⎛⎫⎛⎫⎛⎫==+ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+=+ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+⎪⎢⎥+⎝⎭⎣⎦解:()()12lim 1212121212122lim 121x x x x x x x x x eee e+→∞⎡⎤⋅+⎢⎥+⎣⎦+→∞+→∞⎡⎤⋅+⎢⎥+⎣⎦+⎛⎫⎪+⎝⎭====第一节 无穷小量的阶(无穷小的比较) ○等价无穷小(★★) 1.()~sin ~tan ~arcsin ~arctan ~ln(1)~1U U U U U U U e +-2.U U cos 1~212-(乘除可替,加减不行)【题型示例】求值:()()xx x x x x 31ln 1ln lim 20++++→【求解示例】()()()()()()()3131lim 31lim 31ln 1lim 31ln 1ln lim,0,000020=++=+⋅+=++⋅+=++++=≠→→→→→x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 所以原式即解:因为第二节 函数的连续性 ○函数连续的定义(★) ()()()00lim lim x x x x f x f x f x -+→→==○间断点的分类(P67)(★)⎩⎨⎧∞⋯⋯⎩⎨⎧)无穷间断点(极限为第二类间断点可去间断点(相等)跳越间断点(不等)限存在)第一类间断点(左右极(特别地,可去间断点能在分式中约去相应公因式)【题型示例】设函数()⎩⎨⎧+=x a e x f x 2 ,00≥<x x 应该怎样选择数a ,使得()x f 成为在R上的连续函数?【求解示例】1.∵()()()2010000f e e e f a a f a --⋅++⎧===⎪⎪=+=⎨⎪=⎪⎩2.由连续函数定义()()()e f x f x f x x ===+-→→0lim lim 0∴e a =第五节 闭区间上连续函数的性质 ○零点定理(★)【题型示例】证明:方程()()f x g x C =+至少有一个根介于a 与b 之间 【证明示例】 1.(建立辅助函数)函数()()()x f x g x C ϕ=--在闭区间[],a b 上连续; 2.∵()()0a b ϕϕ⋅<(端点异号)3.∴由零点定理,在开区间()b a ,内至少有一点ξ,使得()0=ξϕ,即()()0f g C ξξ--=(10<<ξ)4.这等式说明方程()()f x g x C =+在开区间()b a ,内至少有一个根ξ 第二章 导数与微分 第一节 导数概念○高等数学中导数的定义及几何意义(P83)(★★)【题型示例】已知函数()⎩⎨⎧++=b ax e x f x 1 ,00>≤x x 在0=x 处可导,求a ,b【求解示例】1.∵()()0010f e f a -+'⎧==⎪⎨'=⎪⎩,()()()00001120012f e e f b f e --+⎧=+=+=⎪⎪=⎨⎪=+=⎪⎩2.由函数可导定义()()()()()0010002f f a f f f b -+-+''===⎧⎪⎨====⎪⎩∴1,2a b ==【题型示例】求()x f y =在a x =处的切线与法线方程 (或:过()x f y =图像上点(),a f a ⎡⎤⎣⎦处的切线与法线方程) 【求解示例】1.()x f y '=',()a f y a x '='=| 2.切线方程:()()()y f a f a x a '-=- 法线方程:()()()1y f a x a f a -=--'第二节 函数的和(差)、积与商的求导法则 ○函数和(差)、积与商的求导法则(★★★) 1.线性组合(定理一):()u v u v αβαβ'''±=+ 特别地,当1==βα时,有()u v u v '''±=± 2.函数积的求导法则(定理二):()uv u v uv '''=+3.函数商的求导法则(定理三):2u u v uv v v '''-⎛⎫= ⎪⎝⎭第三节 反函数和复合函数的求导法则 ○反函数的求导法则(★) 【题型示例】求函数()x f 1-的导数【求解示例】由题可得()x f 为直接函数,其在定于域D 上单调、可导,且()0≠'x f ;∴()()11f x f x -'⎡⎤=⎣⎦' ○复合函数的求导法则(★★★)【题型示例】设(ln y e =,求y '【求解示例】(22arcsi y ex a e e e ''='⎛⎫' ⎪+ ⎝⎛⎫⎪ ⎝⎭解:⎛ ⎝第四节 高阶导数 ○()()()()1n n fx fx -'⎡⎤=⎣⎦(或()()11n n n n d y d y dx dx--'⎡⎤=⎢⎥⎣⎦)(★) 【题型示例】求函数()x y +=1ln 的n 阶导数【求解示例】()1111y x x -'==++, ()()()12111y x x --'⎡⎤''=+=-⋅+⎣⎦, ()()()()()2311121y x x --'⎡⎤'''=-⋅+=-⋅-⋅+⎣⎦ ……()1(1)(1)(1)n n n y n x --=-⋅-⋅+!第一节 隐函数及参数方程型函数的导数 ○隐函数的求导(等式两边对x 求导)(★★★)【题型示例】试求:方程y e x y +=所给定的曲线C :()x y y =在点()1,1e -的切线方程与法线方程【求解示例】由y e x y +=两边对x 求导即()y y x e '''=+化简得1y y e y ''=+⋅ ∴ee y -=-='11111∴切线方程:()e x ey +--=-1111 法线方程:()()e x e y +---=-111○参数方程型函数的求导【题型示例】设参数方程()()⎩⎨⎧==t y t x γϕ,求22dx yd【求解示例】1.()()t t dx dy ϕγ''=2.()22dy d y dx dxt ϕ'⎛⎫⎪⎝⎭=' 第二节 变化率问题举例及相关变化率(不作要求)第三节 函数的微分○基本初等函数微分公式与微分运算法则(★★★) ()dx x f dy ⋅'=第三章 中值定理与导数的应用第一节 中值定理 ○引理(费马引理)(★) ○罗尔定理(★★★)【题型示例】现假设函数()f x 在[]0,π上连续,在()0,π 上可导,试证明:()0,ξπ∃∈,使得()()cos sin 0f f ξξξξ'+=成立 【证明示例】 1.(建立辅助函数)令()()sin x f x x ϕ=显然函数()x ϕ在闭区间[]0,π上连续,在开区间()0,π上可导; 2.又∵()()00sin00f ϕ==()()sin 0f ϕπππ==即()()00ϕϕπ==3.∴由罗尔定理知()0,ξπ∃∈,使得()()cos sin 0f f ξξξξ'+=成立○拉格朗日中值定理(★)【题型示例】证明不等式:当1x >时,x e e x >⋅ 【证明示例】 1.(建立辅助函数)令函数()x f x e =,则对1x ∀>,显然函数()f x 在闭区间[]1,x 上连续,在开区间()1,x 上可导,并且()x f x e '=;2.由拉格朗日中值定理可得,[]1,x ξ∃∈使得等式()11x e e x e ξ-=-成立, 又∵1e e ξ>,∴()111x e e x e e x e ->-=⋅-, 化简得x e e x >⋅,即证得:当1x >时,x e e x >⋅ 【题型示例】证明不等式:当0x >时,()ln 1x x +<【证明示例】 1.(建立辅助函数)令函数()()ln 1f x x =+,则对0x ∀>,函数()f x 在闭区间[]0,x 上连续,在开区间()0,π上可导,并且()11f x x '=+;2.由拉格朗日中值定理可得,[]0,x ξ∃∈使得等式()()()1ln 1ln 1001x x ξ+-+=-+成立, 化简得()1ln 11x x ξ+=+,又∵[]0,x ξ∈,∴()111f ξξ'=<+,∴()ln 11x x x +<⋅=,即证得:当1x >时,x e e x >⋅ 第二节 罗比达法则○运用罗比达法则进行极限运算的基本步骤(★★) 1.☆等价无穷小的替换(以简化运算)2.判断极限不定型的所属类型及是否满足运用罗比达法则的三个前提条件A .属于两大基本不定型(0,0∞∞)且满足条件, 则进行运算:()()()()lim limx a x a f x f x g x g x →→'=' (再进行1、2步骤,反复直到结果得出)B .☆不属于两大基本不定型(转化为基本不定型) ⑴0⋅∞型(转乘为除,构造分式) 【题型示例】求值:0lim ln x x x α→⋅【求解示例】()10000201ln ln lim ln limlimlim111lim 0x x L x x x x xx x x x x xxx a ααααααα∞∞-'→→→→→'⋅===⋅'⎛⎫- ⎪⎝⎭=-=解: (一般地,()0lim ln 0x x x βα→⋅=,其中,R αβ∈)⑵∞-∞型(通分构造分式,观察分母)【题型示例】求值:011lim sin x x x →⎛⎫- ⎪⎝⎭【求解示例】200011sin sin lim lim lim sin sin x x x x x x x x x x x x →→→--⎛⎫⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪ ⎪⋅⎝⎭⎝⎭⎝⎭解: ()()()()00002sin 1cos 1cos sin limlim lim lim 0222L x x L x x x x x x xx x x ''→→→→''---====='' ⑶00型(对数求极限法) 【题型示例】求值:0lim x x x →【求解示例】()()0000lim ln ln 000002ln ,ln ln ln ln ln 0lim ln lim lim111lim lim 0lim lim 11x x x x x L x yy x x x x x y x y x x x xx xx y xx x x y e e e x→∞∞'→→→→→→→===='→=='⎛⎫ ⎪⎝⎭==-=====-解:设两边取对数得:对对数取时的极限:,从而有 ⑷1∞型(对数求极限法)【题型示例】求值:()10lim cos sin xx x x →+【求解示例】()()()()()1000000lim ln ln 10ln cos sin cos sin ,ln ,ln cos sin ln 0lim ln lim ln cos sin cos sin 10lim lim 1,cos sin 10lim =lim x x x x L x x yy x x x x y x x y xx x y x y x x x x x x x x y e e e e→→→'→→→→+=+=+→='+⎡⎤--⎣⎦====++'===解:令两边取对数得对求时的极限,从而可得⑸0∞型(对数求极限法)【题型示例】求值:tan 01lim xx x →⎛⎫ ⎪⎝⎭【求解示例】()()tan 0020002220011,ln tan ln ,1ln 0lim ln lim tan ln 1ln ln lim lim lim 1sec 1tan tan tan sin sin lim lim li xx x x L x x x L x y y x x x y x y x x x x x x x x x x x x x →→∞∞'→→→'→→⎛⎫⎛⎫==⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎡⎤⎛⎫→=⋅ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦'=-=-=-⎛⎫'⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭'==='解:令两边取对数得对求时的极限,00lim ln ln 002sin cos m 0,1lim =lim 1x x yy x x x xy e e e →→→→⋅====从而可得 ○运用罗比达法则进行极限运算的基本思路(★★)00001∞⎧⎪∞-∞−−→←−−⋅∞←−−⎨∞⎪∞⎩∞(1)(2)(3)⑴通分获得分式(通常伴有等价无穷小的替换)⑵取倒数获得分式(将乘积形式转化为分式形式)⑶取对数获得乘积式(通过对数运算将指数提前)第一节 泰勒中值定理(不作要求) 第二节 函数的单调性和曲线的凹凸性 ○连续函数单调性(单调区间)(★★★)【题型示例】试确定函数()3229123f x x x x =-+-的单调区间 【求解示例】1.∵函数()f x 在其定义域R 上连续,且可导∴()261812f x x x '=-+2.令()()()6120f x x x '=--=,解得:121,2x x ==4.∴函数f x 的单调递增区间为,1,2,-∞+∞;单调递减区间为()1,2【题型示例】证明:当0x >时,1x e x >+ 【证明示例】 1.(构建辅助函数)设()1x x e x ϕ=--,(0x >) 2.()10x x e ϕ'=->,(0x >) ∴()()00x ϕϕ>=3.既证:当0x >时,1x e x >+【题型示例】证明:当0x >时,()ln 1x x +<【证明示例】 1.(构建辅助函数)设()()ln 1x x x ϕ=+-,(0x >)2.()1101x xϕ'=-<+,(0x >) ∴()()00x ϕϕ<=3.既证:当0x >时,()ln 1x x +<○连续函数凹凸性(★★★)【题型示例】试讨论函数2313y x x =+-的单调性、极值、凹凸性及拐点【证明示例】1.()()236326661y x x x x y x x '⎧=-+=--⎪⎨''=-+=--⎪⎩ 2.令()()320610y x x y x '=--=⎧⎪⎨''=--=⎪⎩解得:120,21x x x ==⎧⎨=⎩-(1,3) 5 4.⑴函数13y x x =+-单调递增区间为(0,1),(1,2) 单调递增区间为(,0)-∞,(2,)+∞;⑵函数2313y x x =+-的极小值在0x =时取到,为()01f =,极大值在2x =时取到,为()25f =;⑶函数2313y x x =+-在区间(,0)-∞,(0,1)上凹,在区间(1,2),(2,)+∞上凸; ⑷函数2313y x x =+-的拐点坐标为()1,3第一节 函数的极值和最大、最小值○函数的极值与最值的关系(★★★)⑴设函数()f x 的定义域为D ,如果M x ∃的某个邻域()M U x D ⊂,使得对()M x U x ∀∈,都适合不等式()()M f x f x <,我们则称函数()f x 在点(),M M x f x ⎡⎤⎣⎦处有极大值()M f x ;令{}123,,,...,M M M M Mn x x x x x ∈则函数()f x 在闭区间[],a b 上的最大值M 满足:()(){}123max ,,,,...,,M M M Mn M f a x x x x f b =;⑵设函数()f x 的定义域为D ,如果m x ∃的某个邻域()m U x D ⊂,使得对()m x U x ∀∈,都适合不等式()()m f x f x >,我们则称函数()f x 在点(),m m x f x ⎡⎤⎣⎦处有极小值()m f x ;令{}123,,,...,m m m m mn x x x x x ∈ 则函数()f x 在闭区间[],a b 上的最小值m 满足:()(){}123min ,,,,...,,m m m mn m f a x x x x f b =; 【题型示例】求函数()33f x x x =-在[]1,3-上的最值 【求解示例】1.∵函数()f x 在其定义域[]1,3-上连续,且可导∴()233f x x '=-+2.令()()()3110f x x x '=--+=, 解得:121,1x x =-= 3.(三行表)4.又∵()()()12,12,318f f f -=-==- ∴()()()()max min 12,318f x f f x f ====-第一节 函数图形的描绘(不作要求) 第二节 曲率(不作要求)第三节 方程的近似解(不作要求) 第四章 不定积分第一节 不定积分的概念与性质○原函数与不定积分的概念(★★) ⑴原函数的概念:假设在定义区间I 上,可导函数()F x 的导函数为()F x ',即当自变量x I ∈时,有()()F x f x '=或()()dF x f x dx =⋅成立,则称()F x 为()f x 的一个原函数⑵原函数存在定理:(★★)如果函数()f x 在定义区间I 上连续,则在I 上必存在可导函数()F x 使得()()F x f x '=,也就是说:连续函数一定存在原函数(可导必连续) ⑶不定积分的概念(★★)在定义区间I 上,函数()f x 的带有任意常数项C 的原函数称为()f x 在定义区间I 上的不定积分,即表示为:()()f x dx F x C =+⎰(⎰称为积分号,()f x 称为被积函数,()f x dx 称为积分表达式,x 则称为积分变量)○基本积分表(★★★)○不定积分的线性性质(分项积分公式)(★★★) ()()()()1212k f x k g x dx k f x dx k g x dx +=+⎡⎤⎣⎦⎰⎰⎰ 第二节 换元积分法○第一类换元法(凑微分)(★★★) (()dx x f dy ⋅'=的逆向应用)()()()()f x x dx f x d x ϕϕϕϕ'⋅=⋅⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎰⎰ 【题型示例】求221dx a x +⎰ 【求解示例】222211111arctan 11x x dx dx d C a x a a aa x x a a ⎛⎫===+ ⎪+⎝⎭⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰⎰⎰解:【题型示例】求 【求解示例】()()121212x x C=+=+= ○第二类换元法(去根式)(★★) (()dx x f dy ⋅'=的正向应用) ⑴对于一次根式(0,a b R ≠∈):t =,于是2t bx a-=, 则原式可化为t⑵对于根号下平方和的形式(0a >):tan x a t =(22t ππ-<<), 于是arctan xt a=,则原式可化为sec a t ;⑶对于根号下平方差的形式(0a >):asin x a t =(22t ππ-<<),于是arcsin xt a=,则原式可化为cos a t ;bsec x a t =(02t π<<),于是arccos at x =,则原式可化为tan a t ;【题型示例】求(一次根式)【求解示例】2221t x t dx tdttdt dt t C C t =-=⋅==+=⎰⎰【题型示例】求(三角换元)【求解示例】()()2sin ()2222arcsincos 22cos 1cos 221sin 2sin cos 222x a t t xt adx a ta a tdt t dta a t t C t t t C ππ=-<<==−−−−−−→=+⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭⎰⎰第一节 分部积分法 ○分部积分法(★★)⑴设函数()u f x =,()v g x =具有连续导数,则其分部积分公式可表示为:udv uv vdu =-⎰⎰⑵分部积分法函数排序次序:“反、对、幂、三、指” ○运用分部积分法计算不定积分的基本步骤: ⑴遵照分部积分法函数排序次序对被积函数排序; ⑵就近凑微分:(v dx dv '⋅=)⑶使用分部积分公式:udv uv vdu =-⎰⎰ ⑷展开尾项vdu v u dx '=⋅⎰⎰,判断a .若v u dx '⋅⎰是容易求解的不定积分,则直接计算出答案(容易表示使用基本积分表、换元法与有理函数积分可以轻易求解出结果);b .若v u dx '⋅⎰依旧是相当复杂,无法通过a 中方法求解的不定积分,则重复⑵、⑶,直至出现容易求解的不定积分;若重复过程中出现循环,则联立方程求解,但是最后要注意添上常数C【题型示例】求2x e x dx ⋅⎰ 【求解示例】()()222222222222222x x x x x x x x x x x x x x x e x dx x e dx x de x e e d x x e x e dx x e x d e x e xe e dx x e xe e C⋅===-=-⋅=-⋅=-+=-++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰解:【题型示例】求sin x e xdx ⋅⎰ 【求解示例】()()()()sin cos cos cos cos cos cos sin cos sin sin cos sin sin x x x x x x x x x x x x x x e xdx e d x e x xd e e x e xdx e x e d x e x e x xd e e x e x e xdx⋅=-=-+=-+=-+=-+-=-+-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰解:()sin cos sin sin x x x x e xdx e x e x xd e ⋅=-+-⎰⎰即:∴()1sin sin cos 2x x e xdx e x x C ⋅=-+⎰第一节 有理函数的不定积分 ○有理函数(★)设:()()()()101101m m mn n nP x p x a x a x a Q x q x b x b x b --=++⋯+==++⋯+ 对于有理函数()()P x Q x ,当()P x 的次数小于()Q x 的次数时,有理函数()()P x Q x 是真分式;当()P x 的次数大于()Q x 的次数时,有理函数()()P x Q x 是假分式○有理函数(真分式)不定积分的求解思路(★)⑴将有理函数()()P x Q x 的分母()Q x 分拆成两个没有公因式的多项式的乘积:其中一个多项式可以表示为一次因式()kx a -;而另一个多项式可以表示为二次质因式()2lx px q ++,(240p q -<);即:()()()12Q x Q x Q x =⋅一般地:n mx n m x m ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,则参数n a m =-22b c ax bx c a x x a a ⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭则参数,b cp q a a==⑵则设有理函数()()P x Q x 的分拆和式为: ()()()()()()122k l P x P x P x Q x x a x px q =+-++ 其中()()()()1122...k k k P x A A A x a x a x a x a =+++----()()()()2112222222...ll llP x M x N M x N x px q x px q x px q M x N x px q ++=++++++++++++参数121212,,...,,,,...,l k lM M M A A A N N N ⎧⎧⎧⎨⎨⎨⎩⎩⎩由待定系数法(比较法)求出⑶得到分拆式后分项积分即可求解【题型示例】求21x dx x +⎰(构造法) 【求解示例】()()()221111111111ln 112x x x x dx dx x dx x x x xdx dx dx x x x Cx +-++⎛⎫==-+ ⎪+++⎝⎭=-+=-++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰第一节 积分表的使用(不作要求) 第五章 定积分极其应用第一节 定积分的概念与性质 ○定积分的定义(★)()()01lim nbiiai f x dx f x I λξ→==∆=∑⎰(()f x 称为被积函数,()f x dx 称为被积表达式,x 则称为积分变量,a 称为积分下限,b 称为积分上限,[],a b 称为积分区间) ○定积分的性质(★★★) ⑴()()bba af x dx f u du =⎰⎰ ⑵()0aa f x dx =⎰⑶()()bba a kf x dx k f x dx =⎡⎤⎣⎦⎰⎰ ⑷(线性性质)()()()()1212b b baa a k f x k g x dx k f x dx k g x dx +=+⎡⎤⎣⎦⎰⎰⎰⑸(积分区间的可加性)()()()bc baacf x dx f x dx f x dx =+⎰⎰⎰⑹若函数()f x 在积分区间[],a b 上满足()0f x >,则()0b af x dx >⎰; (推论一)若函数()f x 、函数()g x 在积分区间[],a b 上满足()()f x g x ≤,则()()b baa f x dx g x dx ≤⎰⎰;(推论二)()()bbaaf x dx f x dx ≤⎰⎰○积分中值定理(不作要求) 第二节 微积分基本公式○牛顿-莱布尼兹公式(★★★) (定理三)若果函数()F x 是连续函数()f x 在区间[],a b 上的一个原函数,则()()()baf x dx F b F a =-⎰○变限积分的导数公式(★★★)(上上导―下下导)()()()()()()()x x d f t dt f x x f x x dx ϕψϕϕψψ''=-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎰ 【题型示例】求21cos 2limt xx e dt x -→⎰【求解示例】()2211cos cos 2002lim lim 解:t t x xx L x d e dt e dt dx x x--'→→='⎰⎰ ()()()()2222221cos cos000cos 0cos cos 0cos 010sin sin lim lim 22sin lim 2cos sin 2sin cos lim21lim sin cos 2sin cos 21122x xx x xL x x x x x x e e x x e x xd xe dx x x e x e x xe x x x x e e---→→-'→--→-→-⋅-⋅-⋅==⋅='⋅+⋅⋅=⎡⎤=+⋅⎣⎦=⋅= 第三节 定积分的换元法及分部积分法 ○定积分的换元法(★★★) ⑴(第一换元法)()()()()b ba a f x x dx f x d x ϕϕϕϕ'⋅=⋅⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎰⎰ 【题型示例】求20121dx x +⎰【求解示例】()[]222000111121ln 212122121ln 5ln 5ln122解:dx d x x x x =+=⎡+⎤⎣⎦++=-=⎰⎰ ⑵(第二换元法)设函数()[],f x C a b ∈,函数()x t ϕ=满足:a .,αβ∃,使得()(),ab ϕαϕβ==;b .在区间[],αβ或[],βα上,()(),f t t ϕϕ'⎡⎤⎣⎦连续 则:()()()ba f x dx f t t dt βαϕϕ'=⎡⎤⎣⎦⎰⎰【题型示例】求40⎰【求解示例】()2210,43220,1014,332332311132213111332223522933解:t t x x t x t t dx tt t dt t dt t x t =-====+→+⎛⎫=⋅⋅=+=+ ⎪⎝⎭=-=⎰⎰⎰⎰ ⑶(分部积分法)()()()()()()()()()()()()bba ab bb aaau x v x dx u x v x v x u x dxu x dv x u x v x v x du x ''=-=-⎡⎤⎣⎦⎰⎰⎰⎰○偶倍奇零(★★)设()[],f x C a a ∈-,则有以下结论成立: ⑴若()()f x f x -=,则()()02aaaf x dx f x dx -=⎰⎰⑵若()()f x f x -=-,则()0aaf x dx -=⎰第四节 定积分在几何上的应用(暂时不作要求) 第五节 定积分在物理上的应用(暂时不作要求) 第六节 反常积分(不作要求)第六章 如:不定积分公式21arctan 1dx x C x =++⎰的证明。
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郑州轻工业学院
一、填空题
1、[]22
()()x f x f x dx -+-=⎰。
2、曲面24z xy +=在点)0,2,1(处的切平面方程为 ___________________ 。
3、设10
(,)y I dy f x y dx =
⎰
⎰
,交换积分次序后,=I 。
二、单项选择题
1
、
(,)(0,0lim
x y →=( )
(A )3 (B )6 (C )不存在 (D )∞ 2
、设2(),x
f x dt =
⎰
则(1)f '=( )
(A
) (B )3 (C )36- (D )63- 5、下列级数中条件收敛的是( )
(A )n
n n 1)
1(1
1
∑∞
=+- (B )2
1
1)
1(n
n n
∑∞
=- (C )1
)
1(1
+-∑∞
=n n n n
(D ))
1(1)
1(1
+-∑∞
=n n n n
三.解答题
1、求⎰
++40
1
22dx x x
2、设sin()x
z e x y =- 求 dz
3、判别级数∑
∞
=+++-1
1
1
1
sin
)
1(n n n n ππ
是否收敛?如果收敛,是绝对收敛还是条件收敛?
5、求体积为a 3,而表面积最小的长方体的表面积
五、计算二重积分⎰⎰D
dxdy y x 其中D 是由两条抛物线2x y = 、x y =
所围成
的闭区域。
六、求由两条抛物线 2
x y =,x y =
所围成的平面图形的面积,并求该图形绕x
轴旋转所得的旋转体的体积。
七、已知微分方程244x y y y e '''-+=
(1)求对应的齐次方程440y y y '''-+=的通解; (2)写出此方程的通解的形式。