第八章函数有答案
（完整版）多元函数微分法及其应用习题及答案
1第八章 多元函数微分法及其应用(A)1．填空题．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 z ∂∂∂2，则在D 上，上， x y zy x z ∂∂∂=∂∂∂22。
(2)函数()y x f z ,=在点()00,y x 处可微的处可微的 条件是()y x f z ,=在点()00,y x 处的偏导数存在。
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 处连续的处连续的 条件。
条件。
2．求下列函数的定义域．求下列函数的定义域(1)y x z -=；(2)22arccos yx zu +=3．求下列各极限．求下列各极限(1)x xyy x sin lim 00→→； (2)11lim 00-+→→xy xy y 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23yx z ∂∂∂。
5．求下列函数的偏导数．求下列函数的偏导数(1)x y arctg z =；(2)()xy z ln =；(3)32z xy e u =。
6．设u t uv z cos 2+=，te 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 yx z ，在点(2,4,5)处的切线对于x 轴的倾角是多少？轴的倾角是多少？ 9．求方程1222222=++c z b y a x 所确定的函数z 的偏导数。
的偏导数。
10．设y x ye z x2sin 2+=，求所有二阶偏导数。
，求所有二阶偏导数。
11．设()y x f z ,=是由方程y zz x ln =确定的隐函数，求x z∂∂，yz ∂∂。
离散数学-第八章函数
例8.5 对于以下各题给定的A,B和f，判断是否构成函 数f：A→B。如果是，说明 f：A→B是否为单射，满 射，双射的，并根据要求进行计算。 (1) A={1,2,3,4,5}, B={6,7,8,9,10}, f={<1,8>,<3,9>,<4,10>,<2,6>,<5,9>} 能构成函数f：A→B，但f：A→B既不是单射也不是 满射的。 (2) A,B同（1），f={<1,7>,<2,6>,<4,5>,<1,9>,<5,10>}
令f：A→B，使得f()=f0，f({1})=f1，f({2})=f2，f({3})=f3， f({1,2})=f4，f({1,3})=f5，f({2,3})=f6，f({1,2,3})=f7
(2) A=[0,1]，B=[1/4,1/2]
令f：[0,1]→[1/4,1/2]，f(x)=(x+1)/4. (3) A=Z，B=N 将Z中元素以下列顺序排列并与N中元素对应：
例8.1 设 F1={<x1,y1>,<x2,y2>,<x3,y2>} F2={<x1,y1>,<x1,y2>} 判断它们是否为函数。 解：F1是函数，F2不是函数。
因为对应于x1存在y1和y2满足x1F2y1和x1F2y2， 与函数定义矛盾。
F 是函数（映射） 对于x1，x2∈A， 如果x1=x2 ，一定有f(x1)＝f(x2)。即， 如果对于x1，x2∈A有f(x1) ≠f(x2)，则一定有x1≠x2
函数是集合，可以用集合相等来定义函数的相等
定义8.2 设F，G为函数，则 F=G F G∧G F 由以上定义可知，如果两个函数F和G相等，一 定满足下面两个条件： 1．domF=domG 2． x∈domF=domG都有F(x)=G(x)
《C程序设计》(第三版)第8章 函数(嵌套及递归调用)
递归算法必须有结束递归条件，否则会产生死机现象！ 递归算法必须有结束递归条件，否则会产生死机现象！
11
2．递归函数的执行过程
【例】编一递归函数求n!。 编一递归函数求 。
思路：以求 的阶乘为例 的阶乘为例: 思路：以求4的阶乘为例 4!=4*3!，3!=3*2!，2!=2*1!，1!=1，0!=1。 ， ， ， ， 。 递归结束条件： 递归结束条件：当n=1或n=0时，n!=1。 或 时 。 递归公式： 递归公式：
2
(4)函数fun的功能是计算x2-2x+6，主函数中将调用fun函数计算： (4)函数 函数fun的功能是计算 2x+6，主函数中将调用fun函数计算 的功能是计算x 函数计算： y1=(x+8)2-2(x+8)+6 y2=sin2x-2sinx+6 请填空。 请填空。 ＃include<math.h> fun(double x) double ; main() { double x,y1,y2; scanf(“%lf”,&x); x+8 y1=fun( ); sin(x) ); y2=fun( printf(“y1=%lf,y2=%lf\ printf(“y1=%lf,y2=%lf\n”,y1,y2); } double fun(double x) { return (x*x-2*x+6); } (x*x3
第八章 多元函数微分自测题及答案
第八章 多元函数微分学自测题及解答一、选择题1．若函数) ,(y x f 在点) ,( y x 处不连续，则( C )（A ）) ,(lim y x f y y x x→→必不存在； （B ）) ,( y x f 必不存在；（C ）) ,(y x f 在点) ,( y x 必不可微；（D ）) ,( y x f x 、) ,( y x f y 必不存在。
2．考虑二元函数) ,(y x f 的下面4 条性质： ①函数) ,(y x f 在点) ,( y x 处连续；②函数) ,(y x f 在点) ,( y x 处两个偏导数连续； ③函数) ,(y x f 在点) ,( y x 处可微；④函数) ,(y x f 在点) ,( y x 处两个偏导数存在。
则下面结论正确的是（ A ）（A ）②⇒③⇒①；（B ）③⇒②⇒①；（C ）③⇒④⇒①； D ）③⇒①⇒④。
3．设函数⎪⎩⎪⎨⎧=+≠++=0 , 0 0 ,),(2222242y x y x y x yx y x f ，则在)0 ,0(点处（ C ）（A ）连续，偏导数存在； （B ）连续，偏导数不存在； （C ）不连续，偏导数存在； （D ）不连续，偏导数不存在。
解：取2x y =，∵0)0,0(21lim),(lim 4440002=≠=+=→→=→f x x xy x f x x y x ,∴)0,0(f 在)0 ,0(点处不连续，而0)0,0()0,0(==y x f f 。
故应选（C ） 4．设z y x u =，则=∂∂)2,2,3(yu （ C ）（A ）3ln 4； （B ）3ln 8； （C ）3ln 324； （D ）3ln 162。
5．若函数),(y x f 在区域D 内具有二阶偏导数：22x f ∂∂，22y f ∂∂，y x f ∂∂∂2，xy f∂∂∂2， 则（ D ） （A ）必有xy f y x f ∂∂∂=∂∂∂22； （B ）),(y x f 在D 内必连续； （C ）),(y x f 在D 内必可微； （D ）以上结论都不对。
(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 z∂∂∂2 ，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=++cz b y a x 所确定的函数z 的偏导数。
10．设y x ye z x 2sin 2+=，求所有二阶偏导数。
11．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。
第8章 多元函数微分法及其应用 习题 8- (9)
1 1 1 , y = , z = − , 代入式(8)解得 λ λ 2λ
λ=
当λ =
3 3 或λ = − , 2 2
3 1 2 2 时, 可得 x = − , y = , z = − , 2 3 3 3
3 1 2 2 当 λ = − 时, 可得 x = , y = − , z = . 2 3 3 3
第九节
多元函数的极值与最优化问题
习题 8-9
1. (1) 解
求下列函数的极值: f ( x, y ) = (6 x − x 2 )(4 y − y 2 ) ; (1) 先求函数的驻点. (2) f ( x, y ) = e 2 x ( x + y 2 + 2 y ) .
2 ⎧ ⎪ f x = (6 − 2 x)(4 y − y ) = 0, 求得五组解 解方程组 ⎨ 2 f = (6 x − x )(4 − 2 y ) = 0, ⎪ y ⎩
f ( x, y ) = 1 − 2 y + 3 y 2 (1 ≤ y ≤ 2) ,
由 f ′( x, y ) = −2 + 6 y = 0 , 得 y =
1 (舍去). 3
f ( x, y ) = 1 − 2 y + 3 y 2 对应于 y = 1, y = 2 处的值分别为 2,9.
因此通过比较可知, f ( x, y ) 在闭区域 D 上的最大值为 11, 最小值为 2. 注意 如果二元函数在有界闭区域 D 上连续, 在 D 内可微分, 且只有有限个驻 点, 那么求二元函数在 D 上的最值的一般方法是, 先求函数在 D 内的所有驻点处的 函数值, 再考虑函数在 D 的边界上的最大值和最小值, 把它们加以比较, 其中最大 的就是最大值, 最小的就是最小值.
(完整版)多元函数微分学复习题及答案
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 .。
高等数学练习册第八章习题参考答案(1)
解 令x a cos t, y a sin t,
I
2 0
1 a2
[a 2
(cos
t
sin
t
)(
sin
t
)
(cos
t
sin
t
)
cos
t
]dt
2
0 dt 2 .
p55. 2.计算 ( x2 2xy)dx ( y2 2xy)dy,其中 L
L为抛物线y x2上从点(1,1)到点(1,1)的一段弧.
C
(2)曲线弧C的重心坐标为
xG
1 x( x, y)ds
MC
,yG
1 y( x, y)ds .
MC
p51.2.设光滑曲线L关于x轴对称, L1是L在x轴上方的部分, (1)若f ( x, y)在L上连续,且关于y为奇函数,则Biblioteka f ( x, y)ds 0 ; L
(2)若f ( x, y)在L上连续,且关于y为偶函数,
(1)当p点从点A(a , 0)经位于第一象限的弧段到 B(0,b)时, F所作的功;
(2)当p点经过全椭圆时,F所作的功.
p56. 解 F | F | F 0 x2 y2 ( x , y ) x2 y2 x2 y2
( x, y),
(1) W F d s ( x)dx ( y)dy
0
22
a2
2
| cos
t
| dt
2a 2
2 cos udu 2a2 .
20
2
0
p52. 3.计算 | xy | ds,其中L :圆周x2 y2 a2. L
解法1
I 4
2
a3
sin t
高数第八章习题8.7答案
解： 方向为 ，单位化得 ，所以方向导数为
14.设 在点 处可微，在点 给定 个单位向量 ，相邻两个向量之间的夹角为 ，证明
证明：
15.求函数 的梯度。并问在何处其梯度（1）垂直于 轴；（2）平行于 轴；（3）等于零。
解： ，若垂直于 轴，则 ，即点为 。若平行于 轴，则 ，即点 。若等于零，则 即点 。
8.求函数 在点 处沿曲线 在这点的内法线方向的方向导数。
解：曲线 在点 处的法线方向 ，内法线方向为 ，单位化为 ，而 ，所以方向导数为
9.求函数 在点 处沿方向角为 的方向的方向导数。
解：方向为 ，而 ，所以方向导数为
10.设过椭球面 上点 处的指向外侧的法向量为 。求函数 在点 处沿方向 的方向导数。
8.7方向导数与梯度
习题8.7
1.求函数 在点 处沿从点 到点 的方向的方向导数。
解： 方向为 ，单位化得 ，所以方向导数为
2.求函数 在点 沿方向 的方向微商，并求在这点的梯度和最大的方向微商及最小的方向微商。
解：
最大的方向微商为 ，最小的方向微商为
3.求函数 在点 处的梯度向量
解：
4.设有二元函数
16.求函数 在点 与 处两梯度之间的夹角。
解： ，所以
，其夹角为
17.设 求
及 。
解：
18.设函数 的各个偏导数都存在且连续，证明：
（1） 为常数）；
证明：
（2）
证明：
（3）
证明：
（4）
证ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：
19.求函数 在点 处变化最快的方向，并求沿这个方向的方向导数。
解： ，增加最快的方向为 ，方向导数为 减少最快的方向为 ，方向导数为
高数第八章答案
(2) (3)10 兰(x + y)sin —siny x222x y 2sin -原式二 lim 2 -------y ：0 (x 2y 2)e xyy ，所以，原式=02 22(/2 lim xyx：0(x 2 y 2)e xy第一节多元函数的概念11.( 1)( x, y )- <e2.( 1)原式二 1叫(\ x 2 y 2 1 1) = 2y >0(2) { ( x, y)2k w x 寸二 2k 1，k= 0,1,2,|||(3)(( x, y )1 £ x 2+y 2 z 2 乞 9(4) 原式二limXT2 y >0xsin(xy)cos(xy) o2xy3.（ 1）当沿 y 二kx ，(2)当沿 x = ky 2， 1 - k 20时，原式二 2，极限不存在。
1十k 210时，原式二1，极限不存在。
kx + y 1 < —1 1 —+ — x2 + y 22 y x 1p 0，原式=0 x 4.（ 1）考虑当沿y二0时, lim —4 2 = lim — x 0 x y x >0 x y r 0 y —；0k4*x 4 1下极限不存在’不连续。
kx 4（2）不连续，当不沿坐标轴趋近（0，0）时，极限值不等于函数值。
x >(3) 0 乞 kx 2，1 ,lim.(- y y )第二节偏导数1. (1) —-y2(1 xy)y1;二=(1 xy)y[ln(1 xy)1 + xy(2)ycUyzcos(xyz) 2xy; xzcos(xyz)■zxycos(xyz) 6z(3)z(x-y)z1 u_________________ ■ ___ -2z ；1 (x - y) y(x- y)z ln(x- y)z(x- y)z，________________ ■2 z;1 (x- y)2z1 (x- y)2z：：z 2.—y (1,1, 3)= y1 x2y2zx x2 3.- 2:z(1,1, 3)_2 2 2x z x - y ■ ____ —_2;一 2 2y x (x2xy 3z_____ ■ ___—2 2 2，2x y (x y ) x y2、2、y )2x(x4 - 2x2y2 - 3y4)2 2(x y )4. f (x,1) = x, f x(x,1p 1 5•由上节知，不连续。
微积分(二)课后题答案,复旦大学出版社 第八章
第八章习题8-1 １．求下列函数的定义域，并画出其示意图：(1)z=(2)1ln()zx y=-；(3)z=arcsin yx；(4)zarccos（x２+y２）．解：（1）要使函数有意义，必须222210x ya b--≥即22221x ya b+≤，则函数的定义域为2222(,)|1x yx ya b⎧⎫+≤⎨⎬⎩⎭，如图8-1阴影所示.图8-1 图8-1（2）要使函数有意义，必须ln()0x yx y-≠⎧⎨->⎩即1x yx y-≠⎧⎨>⎩，则函数的定义域为{(,)|x y x y>且1}x y-≠,如图8-2所示为直线y x=的下方且除去1y x=-的点的阴影部分（不包含直线y x=上的点）.（3）要使函数有意义，必须1yxx⎧≤⎪⎨⎪≠⎩,即11yxx⎧-≤≤⎪⎨⎪≠⎩，即x y xx-≤≤⎧⎨>⎩或x y xx≤≤-⎧⎨<⎩，所以函数的定义域为{(,)|0x y x>且}{(,)|0,}x y x x y x x y x-≤≤<≤≤-，如图8-3阴影所示.图8-3 图8-4（4）要使函数有意义，必须2200||1x y x y ⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩即222001x y x y x y ≥⎧⎪≥⎪⎨≥⎪⎪+≤⎩, 所以函数的定义域为222{(,)|0,0,,1}x y x y x y x y ≥≥≥+≤,如图8-4阴影所示.２．设函数f (x ,y )=x 3-2xy +3y 2，求 (1) f (-2,3); (2) f 12,x y ⎛⎫⎪⎝⎭； (3)f (x +y ,x -y ). 解：（1）32(2,3)(2)2(2)33331f -=--⨯-⨯+⨯=;（2）23321211221412,23f x y x x y y x xy y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⋅⋅+=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭; （3）32(,)()2()()3()f x y x y x y x y x y x y +-=+-+-+- 3222()2()3()x y x y x y =+--+-. ３．设F (x ,y )f，若当y =1时，F (x ,1)=x ，求f (x )及F (x ,y )的表达式． 解：由(,1)F x x =得1)x f =即1)1f x =-1t =则2(1)x t =+代入上式有2()(1)1(2)f t t t t =+-=+所以 ()(2)f x x x =+于是(,)1)1) 1F x y f x ===-４．指出下列集合A 的内点、边界点和聚点：(1){(,)01,0}A x y x y x =≤≤≤≤；(2){(,)31}A x y x y =+=； (3)A ＝｛（x ,y ）｜x ２＋y ２＞０｝； (4)(0,2]A =． 解：（1）内点{(,)|01,0}x y x y x <<<<边界点{(,)|01,0}{(,)|01,1}x y x y x y y x ≤≤=≤≤= {(,)|,01}x y y x x =≤≤ 聚点A （2）内点∅ 边界点A 聚点A （3）内点A边界点（0，0） 聚点A（4）内点∅ 边界点[0,2] 聚点[0,2]习题8-2１．讨论下列函数在点(0，0)处的极限是否存在：(1) z =224xy x y+； (2) z =x y x y +-． 解：(1)当(,)P x y 沿曲线2x ky =趋于（0，0）时，有24244200lim (,)lim 1y y y kxky kf x y k y y k →→===++这个值随k 的不同而不同，所以函数224Z=xy x y+在(0,0)处的极限不存在. (2)当(,)P x y 沿直线(1)y kx k =≠趋于(0,0)时，有001lim (,)lim(1)1y x y kxx kx kf x y k x kx k→→=++==≠--，这个极限值随k 的不同而不同，所以函数Z=x yx y+-在(0,0)处的极限不存在. ２．求下列极限：(1) 00sin limx y xy x →→； (2)22011lim x y xyx y→→-+；(3)00x y →→ (4)22sin lim x y xy x y →∞→∞+．解：（1）0000sin sin()limlim 0x x y y xy xy y x xy →→→→=⋅=（2）222211101lim101x y xy x y →→--⨯==++（3）0000001)2x x x y y y →→→→→→=== （4）当,x y →∞→∞时，221x y+是无穷小量，而sin xy 是有界函数，所以它们的积为无穷小量,即22sin lim0x y xyx y →∞→∞=+.３．求函数z =2222y xy x+-的间断点．解:由于220y x -=时函数无定义，故在抛物线22y x =处函数间断，函数的间断点是2{(,)|2,R}x y y x x =∈.习题8-3１．求下列各函数的偏导数：(1) z =(１+x )y ; (2) z =lntany x； (3) z =arctan yx； (4) u =zx y ．解：（1）1(1)y zy x x-∂=+∂(1)ln(1)y zx x y∂=++∂; （2）22221sec cot sec ;tan z y y y y y yx x x x x x x∂-=⋅⋅=-∂ 22111sec cot sec ;tan z y y y yy x x x x xx∂=⋅⋅=∂ （3）22221;1zy yxx x yy x ∂--=⋅=∂+⎛⎫+ ⎪⎝⎭22211;1zx yx x y y x ∂=⋅=∂+⎛⎫+ ⎪⎝⎭（4）22ln ln ;z zx x u z z yy y y x x x∂-=⋅⋅=-⋅∂1;1ln ln .zxzz x xu z y y xu y y y y z x x-∂=∂∂=⋅⋅=⋅∂２．已知f (x ,y )=e -sin x (x +2y )，求x f '(0，1)，y f '(0，1)．解：sin sin sin (,)e (cos )(2)e e [cos (2)1]x x x x f x y x x y x x y ---'=⋅-++=-⋅++ s i ns i n(,)e22ex x y f x y --'=⋅= 所以sin0(0,1)e (cos0(021)1)1x f -'=-⋅+⨯+=- s i n 0(0,1)2e 2y f -'== ３．设z =x +y +(y -，求112811,x x y y z z x y====∂∂∂∂．解：1122112d (,1)d(1)1d d x x y x z f x x xx x====∂==+=∂又23211(3z x x y y y y-⎛⎫∂-=+-⋅ ⎪∂⎝⎭所以1811π11arcsin 126x y z y==∂=+=+=+∂. ４．验证z =11+ex y ⎛⎫- ⎪⎝⎭满足222z zxy z x y∂∂+=∂∂． 解：1111()()2211e ex yx y z x x x-+-+∂-=⋅-=∂ 1111()()2211e ex yx yz y y y-+-+∂-=⋅-=∂所以1111()()22222211e ex yx y z z x y x y x y x y-+-+∂∂+=⋅+⋅∂∂ 11()2e 2x yz --+==５．设函数z =2222422,00,0xy x y x y x y ⎧+≠⎪+⎨⎪+=⎩,试判断它在点(0，0)处的偏导数是否存在?解：00(0,0)(0,0)00(0,0)lim lim 0y y y f y f z y y ∆→∆→+∆--'===∆∆ 00(0,0)(0,0)00(0,0)limlim 0x x x f x f z x x∆→∆→+∆--'===∆∆ 所以函数在（0，0）处的偏导数存在且(0,0)(0,0)0x y z z ''==.６．求曲线22(),4z x y y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩14在点(2,4,5)处的切线与x 轴正向所成的倾角． 解：因为 242z x x x ∂==∂，故曲线221()44z x y y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩在点（2，4，5）的切线斜率是(2,4,5)1z x ∂=∂,所以切线与x 轴正向所成的倾角πarctan14α==.７．求函数z =xy 在(2,3)处，当Δx ＝0.1与Δy =－0.2时的全增量Δz 与全微分d z ． 解：,z zy x x y ∂∂==∂∂∴ d d d z zz x y x y∂∂=+∂∂ 而()()z x x y y xy x y y x x y ∆=+∆+∆-=∆+∆+∆∆ 当0.1,0.2,2,3x y x y ∆=∆=-==时，d 30.12(0.2)0.1z =⨯+⨯-=-2(0.2)30.10.1(0.2)0.12z ∆=⨯-+⨯+⨯-=-. ８．求下列函数的全微分：(1) 设u =()zx y，求d u ｜(1,1,1)．(2) 设z，求d z ．解：（1）1121(),()z z u x u x x z z x y y y y y --∂∂-=⋅⋅=⋅⋅∂∂;()ln ,z u x xz y y∂=∂ (1,1,1)(1,1,1)1,1,u u x y∂∂∴==-∂∂ (1,1,1)0u z∂=∂,于是(1,1,1)(1,1,1)(1,1,1)(1,1,1)d d d d d d z z z ux y z x y xyz∂∂∂=++=-∂∂∂（2）z x∂==∂2zy∂==∂ ∴22d d d d d z z z x y xyx y ∂∂=+=∂∂习题8-4１．求下列各函数的全导数：(1) z =e 2x +3y , x =cos t , y =t 2; (2) z =tan(3t +2x 2+y 3), x =1t，y．解：（1）d d d d d d z z x z yt x t y t∂∂=+⋅∂∂ 22323232cos 3e 2(sin )e 32=2e(3sin )2e (3sin )x y x y x yt t t tt t t t ++++=⋅⋅-+⋅⋅-=-（2）d d d d d d z f f x f y t t x t y t∂∂∂=+⋅+⋅∂∂∂223223222321sec (32)3sec (32)4 sec (32)3t x y t x y xt t x y y -=++⋅+++⋅+++⋅3223242(3(3)t t t t=-++. ２．求下列各函数的偏导数：(1) z =x 2y -xy 2, x =u cos v , y =u sin v ;(2) z =e uv , u =, v =arctany x． 解：（1）z z x z yu x u y u∂∂∂∂∂=⋅+⋅∂∂∂∂∂ 22222222222(2)cos (2)sin 2sin cos sin cos sin cos 2sin cos 3sin cos (cos sin )xy y v x xy vu v v u v v u v v u v v u v v v v =-+-=-+-=-z z x z y v x v y v∂∂∂∂∂=⋅+⋅∂∂∂∂∂ 22323333323333(2)sin (2)cos 2sin cos sin cos 2sin cos 2sin cos (sin cos )(sin cos )xy y u v x xy u vu v v u v u v u v v u v v v v u v v =--+-=-++-=-+++（2）221e e 1()uv uv z z u z v y v u y x u x v x x x∂∂∂∂∂-=⋅+⋅=⋅⋅∂∂∂∂∂+arctan2222e e()(arctanyuvxyxv yu x y x y x y x=-=-++211e e 1()uv uv z z u z vv u y y u y v yxx∂∂∂∂∂=⋅+⋅=+⋅⋅∂∂∂∂∂+2222e e()(arctanln y uvxyyv xu x x x y x y x=+=+++ ３．求下列函数的一阶偏导数，其中f 可微： (1) u =f (,x yy z)； (2) z =f (x 2+y 2)； (3) u =f (x , xy , xyz )． 解：（1）121110u f f f x y y ∂'''=⋅+⋅=∂12212211u x x f f f f y y z z y ∂-''''=⋅+⋅=-∂122220u y y f f f z z z∂-'''=⋅+⋅=∂ （2）令22,u x y =+则()z f u =22d ()22()d z f u f u x xf x y x u x∂∂''=⋅=⋅=+∂∂22d ()22()d z f u f u y yf x y y u y∂∂''=⋅=⋅=+∂∂ （3）令,,t x v xy w xyz ===,则(,,)u f t v w =.123123d 1d u f t f v f w f f y f yz f yf yzf x t x v x w x∂∂∂∂∂∂''''''=⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅=++∂∂∂∂∂∂ 12323d 0d u f t f v f w f f x f xz xf xzf y t y v y w y∂∂∂∂∂∂'''''=⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅=+∂∂∂∂∂∂1233d 00d u f t f v f w f f f xy xyf z t z v z w z∂∂∂∂∂∂''''=⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅=∂∂∂∂∂∂ ４．设z =xy +x 2Ｆ(u ),u =yx，Ｆ（u ）可导．证明：2z zxy z x y∂∂+=∂∂． 证：222()()2()()z yy xF u x F u y xF u yF u x x∂-''=++⋅=+-∂21()()z x x F u x xF u y x∂''=+⋅=+∂22()()()z zxy xy x F u xyF u xy xyF u x y∂∂''∴==+-++∂∂ 22[()]x y x F u z=+=∂ ５．利用全微分形式不变性求全微分：(1) z =(x 2+y 2)sin(2x +y )； (2) u =222()yf x y z --，f 可微． 解：（1）令22,sin(2)u x y v x y =+=+，则vz u =122d d d d()ln d sin(2)v v z zz u v vu x y u u x y u v-∂∂=+=++⋅+∂∂122sin(2)2222(2d 2d )ln cos(2)d(2)[2(d d )ln cos(2)(2d d )]2sin(2)()(d d )cos(2)ln()(2d d )v v v x y vu x x y y u u x y x y vu x x y y u x y x y ux y x y x x y y x y x y x y x y -+=++⋅++=⋅++⋅++⎡⎤+=++++++⎢⎥+⎣⎦（2）22222222111d d d d ()d()yu y y f y f x y z x y z f f f f-'=+⋅=-----222222222222221()d (2d 2d 2d )12()d (d d d )()()yf x y z y x x y y z z f f yf x y z y x x y y z z f x y z f x y z '--=---'--=-------６．求下列隐函数的导数：(1) 设e x +y +xyz =e x ，求x z ',y z '； (2)设x z =ln z y，求,z zx y ∂∂∂∂． 解：（1）设(,,)e e 0x yx F x y z xyz +=+-=，则ee ,e ,x yx x y x y z F yz F xz F xy ++'''=+-=+=故e e e ,x x y x yy x y z F Fx yz xzz z Fz xy F xy++'--+''=-==-=-（2）设(,,)ln 0x zF x y z z y=-=,则 2221111,,x y z y z x y x F F F z z y y z z y z z--'''==-⋅==-⋅=--故21x z F z z z xF x z z z '∂=-=-='∂+--2211()y z F z z yx yF y x z z z'∂=-=-='∂+-- ７．设x +z =yf (x 2-z 2)，其中f 可微，证明：z zzy x x y∂∂+=∂∂． 证：设22(,,)()F x y z x z yf x z =+--则2212()x F xyf x z ''=--2222()12()y z F f x z F yzf x z '=--''=+-故22222()112()x z F zxyf x z x F yzf x z ''∂--=-=''∂+- 2222()12()y zF z f x y y yzf x z F '∂-=-='∂+-' 从而22222222()()12()12()z z xyzf x z z yf x y z y x y yzf x z yzf x z '∂∂∂---+=+''∂∂+-+- 222222222222222()()12()2()12()[2()1]12()xyzf x z z yf x y yzf x z xyzf x z z x zyzf x z x yzf x z x yzf x z '--+-='+-'--++='+-'-+=='+-８．设x =e u cos v , y =e u sin v , z =uv ,求z x ∂∂及z y∂∂． 解法一：由e cos ,e sin u ux v y v ==得221ln(),arctan ,2yu x y v z uv x=+== 故22(cos sin )e uz z u z v xv yu v v u v x u x v x x y-∂∂∂∂∂-=+==-∂∂∂∂∂+22(sin cos )e uz z u z v yv xu v v u v y u y v y x y-∂∂∂∂∂+=+==-∂∂∂∂∂+ 解法二：设方程组e cos e sin uux vy v⎧=⎪⎨=⎪⎩确定了函数(,),(,)u u x y v v x y ==,对方程组的两个方程关于x 求偏导得1e cos e sin 0e sin e cos uu u u u v v v x xu v v v x x ∂∂⎧=-⎪⎪∂∂⎨∂∂⎪=+⎪∂∂⎩解方程组得e cos e sin u u uv xv v x --∂⎧=⎪⎪∂⎨∂⎪=-⎪∂⎩又方程组的两个方程关于y 求偏导得0e cos e sin 1e sin e cos uu u u u v v v y y u v v vy y ∂∂⎧=-⎪∂∂⎪⎨∂∂⎪=+⎪∂∂⎩解方程组得：e sin e cos uu u v y v v y--∂⎧=⎪∂⎪⎨∂⎪=⎪∂⎩ 从而e (cos sin )u z z u z vv v u v x u x v x-∂∂∂∂∂=⋅+=-∂∂∂∂∂e (s i n c o s )uz z u z v v v u v y u y v y-∂∂∂∂∂=⋅+⋅=+∂∂∂∂∂ ９．设u =f (x ,y ,z )有连续偏导数，y =y (x )和z =z (x )分别由方程0xye y -=和e z -xz =0确定，求d d ux． 解：方程e 0xyy -=两边对x 求导得d de ()0d d xyy y y x x x +-=，解得2d e d 1e 1xy xy y y y x x xy==-- 方程e 0zxz -=两边对x 求导得d de 0d d zz z z x x x--= 解得d de z z z z x x xz x==-- 从而2d d d d d d 1y z x y z x y f zf u y zf f f f x x x xy xz x''''''=++=++--习题8-5１．求下列函数的二阶偏导数： (1) z =x 4+y 4-4x 2y 2； (2) z =arctany x； (3) z =y x ； (4) z =x ln(xy )．解：（1）23222248, 128;z z x xy x y x x∂∂=-=-∂∂232222248, 128;1622z z y x y y x y y zxy x y∂∂=-=-∂∂∂=-（2）22221,1()z y y y x x x y x∂-=⋅=-∂++ 22222222222222222222222222222211,1()2(2),()()22()()()2()()z x y y x x y xz y xyx x x y x y z x xyy y x y x y z x y y y y x x y x y x y ∂=⋅=∂++∂-=-⋅=∂++∂--=⋅=∂++∂+-⋅-=-=∂∂++（3）1ln , ,x x z zy y xy x y-∂∂==∂∂222222211ln , (1),1ln (1ln )x x x x x z z y y x x y x y z xy y y y x y x y y---∂∂==-∂∂∂=+⋅=+∂∂（4）1ln()1ln(),z xy x y xy x xy∂=+⋅⋅=+∂22222211,1,11.z y x xy x z x x x y xy y z xy y z x x y xy y∂=⋅=∂∂=⋅⋅=∂∂=-∂∂=⋅=∂∂２．求下列函数的二阶偏导数，其中f (u ,v )可微： (1) z =f (x 2+y 2)； (2) z =f (xy ,x +2y )．解：（1）2222, 22224z zxf f xf x f x f x x∂∂'''''''==+⋅=+∂∂ 2222, 22224z zyf f yf y f y f y y ∂∂'''''''==+⋅=+∂∂2224zxf y xyf x y∂''''=⋅=∂∂（2）1212, =+2 z zyf f xf f x y∂∂''''=+∂∂ 22111221221112222(1)12zy f y f f y f y f yf f x∂''''''''''''''=⋅+⋅+⋅+⋅=++∂ 22111221*********(2)2(2)44z x f x f f x f x f xf f y∂''''''''''''''=⋅+⋅+⋅+⋅=++∂ 21111221221111222(2)2 (2)2zf y f x f f x f x y f xyf x y f f ∂'''''''''=++⋅+⋅+⋅∂∂'''''''=++++３．求由e z -xyz =0所确定的z =f (x ,y )的所有二阶偏导数． 解：设(,,)e 0zF x y z xyz =-=，则,,e z x y z F yz F xz F xy '''=-=-=-于是,e x z z F z yz zx F xy xz x∂=-==∂--e z z xz zy xy yz y∂==∂-- 从而222()(1)()z z xz x z z x zx x xxz x ∂∂--+-∂∂∂=∂-232223(1)221.(1)(1)z z z z z z z z x z x z --+---==-- 223222223()(1)(1)221.()(1)(1)z zz yz y z z y z z z z z z z y y z y yz y y z y z ∂∂--+---+∂--∂∂-===∂--- 2222233()()(1)(1).()(1)(1)(1)z z z z xz x z x z z z z z y y y y z x y xz x x z xy z xy z ∂∂---∂---∂∂-====∂∂----习题8-6１．求z =x ２+y ２在点(1，2)处沿从点(1，2)到点(2，2的方向的方向导数．解：设(1,2),(2,2o p p ，则射线l的方向就是向量(1o p p =的方向，将o p p 单位化得：1(,),22||o o p p p p =于是1cos ,cos 2αβ==, 又2,2,f fx y x y ∂∂==∂∂ 于是(1,2)(1,2)2,4,f f x y∂∂==∂∂所以(1,2)124122f l∂=⨯+=+∂ ２．设u =xyz +x +y +z ,求u 在点(1，1，1)处沿该点到点(2，2，2)的方向的方向导数．解：设0(1,1,1),(2,2,2)p p ,则射线l 的方向就是向量0p p =(1,1,1)的方向，将0p p单位化得00||p p p p =⎝⎭，于是cos αβγ=== 又1,1,1f f f yz xz xy x y z ∂∂∂=+=++∂∂∂，于是(1,1,1)(1,1,1)(1,1,1)2,2,2fff xyz∂∂∂===∂∂∂,所以(1,1,1)222333f l∂=⨯+⨯+⨯=∂. ３．求函数z =x ２-xy +y ２在点Ｍ（１，１）处沿与Ox 轴的正方向所成角为α的方向l 上的方向导数．问在什么情况下，此方向导数取得最大值?最小值?等于零? 解：2,2f f x y x y x y ∂∂=-=-+∂∂, (1,1)(1,1)1,1f fx y∂∂==∂∂∴(1,1)π1c o s 1s i n 2s i n ()4f lααα∂=⋅+⋅+∂当πsin()4α+=1，时，即π4α=当πsin()14α+=-时，即5π4α=时，此方向导数有最小值当πsin()04α+=时，即3π4α=或7π4时，此方向导数为0.习题8-7１．求下列函数的极值： (1) z=x ３-4x 2+2xy -y 2+3； (2) z =e 2x (x +2y +y 2)； (3) z =xy (a -x -y )， a ≠0． 解：（1）由方程组：23820220xy z x x y z x y ⎧'=-+=⎪⎨'=-=⎪⎩ 得驻点（0，0），（2，2） 又68,2,2,xx xy yy z x z z ''''=-==-在点（0，0）处，2120B AC -=-<,又80A =-<，所以函数取得极大值(0,0)3;f = 在点（2，2）处，2120,B AC -=>该点不是极值点.（2）由方程组222e (2241)0e (22)0x xx y z x y y z y ⎧'=+++=⎪⎨'=+=⎪⎩ 得驻点1(,1)2-.又2222e (4484),e (44),2e xxxxx xy yy z x y y z y z ''''''=+++=+=，在点1(,1)2-处22202e 2e 4e 0,B AC -=-⋅=-<且2e 0A =>,所以函数取得极小值11(,1) e.22f -=- （3）由方程组(2)0(2)0xy z y a x y z x a y x ⎧'=--=⎪⎨'=--=⎪⎩ 得四个驻点（0，0），(0,),(,0),,.33a a a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭又2,22,2xx xy yy z y z a x y z x ''''''=-=--=-.在点（0，0）处，220,B AC a -=>该点不是极值点. 在点(0,)a 处，220B AC a -=>,该点不是极值点. 在点(,0)a 处，220B AC a -=>,该点不是极值点.在点,33a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭处,2203a B AC -=-<，所以函数在该点有极值，且极值为3,3327aa a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,由于23xx A z a ''==-故 当0a >时，(0)A <，函数有极大值327a ,当0a <时，(0)A >，函数有极小值327a .２．求函数z =x 3-4x 2+2xy -y 2在闭区域D ：-1≤x ≤4,-1≤y ≤1上的最大值和最小值． [分析]由(,)f x y 在D 上连续，所以必有最大最小值，又由于(,)f x y 在D 内可导，所以(,)f x y 的最值在D 的内部驻点或在D 的边界上，由(,)f x y 在D 内部驻点上值与边界上函数比较可求出(,)f x y 的最大和最小值.解：由方程23820220xy z x x y z x y ⎧'=-+=⎪⎨'=-=⎪⎩得驻点（0，0），（2，2）（2，2）D ∈应该舍去，(0,0)0f =（可由充分条件判别知是极大值）.D 的边界可分为四部分：12:1,11; :1,14;L x y L y x =--≤≤=--≤≤ 34:4,11; :1,1 4.L x y L y x =-≤≤=-≤≤在1L 上，2(1,)52(),1 1.f y y y y y ϕ-=---=-≤≤因为()2(1)0,y y ϕ'=-+≤所以()y ϕ单调递减，因而(1)4ϕ-=-最大，(1)8ϕ=-最小. 在2L 上，32(,1)421(),14f x x x x g x x -=---=-≤≤令()0g x '=得124433x x ==.而122227min{(1),(),(),(4)}()27g g x g x g g x --==,1214227m a x {(1),(),(),(4)}()27g g x g x g g x -==分别是(,)f x y 在2L 上的最小值与最大值.类似讨论可得：在3L 上(4,1)7,(4,1)9f f =-=-，分别是(,)f x y 的最大值与最小值;在4L 上(4,1)7,(1,1)f f =-=-8分别是(,)f x y 的最大值与最小值.比较(,)f x y 在内部驻点（0，0）与整个边界上函数值的情况得到(4,1)7f =是函数(,)f x y 在D 上的最大值，116.1f ⎫-=≈-⎪⎪⎝⎭. ３．求函数z =x +y 在条件111x y+= (x ＞０,y ＞０)下的条件极值． 解：构造拉格朗日函数11(,)1F x y x y x y λ⎛⎫=+++- ⎪⎝⎭解方程组221010111x y F x F y x yλλ⎧'=-=⎪⎪⎪'=-=⎨⎪⎪+=⎪⎩ 得2,2,4x y λ===,故得驻点(2,2)。
第八章(理工)多元函数的微分学
4、过曲面 z − e + 2 xy = 3 上点 (1, 2, 0) 处的切平面方程为 解析：切点的方向向量为 n = (2 y , 2 x,1 − e ) ⇒ n
z
G
G
(1,2,0)
= (4, 2, 0) = (2,1, 0) ，则有点向式 2( x −1) + ( y − 2) = 0
⇒ 2x + y − 4 = 0
∂2 z ∂ 2 w ∂u ∂ 2 w ∂v ∂ 2 w ∂u ∂ 2 w ∂v ∂2w ∂2w ∂2w 2 = − − − − = − − − ∂x 2 ∂u 2 ∂x ∂u∂v ∂x ∂u∂v ∂x ∂v 2 ∂x ∂u 2 ∂u∂v ∂v 2 ∂2 z ∂ 2 w ∂u ∂ 2 w ∂v ∂ 2 w ∂u ∂ 2 w ∂v ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w 2 = − − + + = − + + − = − + − ∂y 2 ∂u 2 ∂y ∂u∂v ∂y ∂u∂v ∂y ∂v 2 ∂y ∂u 2 ∂u∂v ∂u∂v ∂v 2 ∂u 2 ∂u∂v ∂v 2 ∂2 z ∂ 2 w ∂u ∂ 2 w ∂v ∂ 2 w ∂u ∂ 2 w ∂v ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w = 1− 2 − + + = 1− 2 − + + = 1− 2 + 2 ∂x∂y ∂u ∂x ∂u∂v ∂x ∂u∂v ∂x ∂v 2 ∂x ∂u ∂u∂v ∂u∂v ∂v 2 ∂u ∂v ∂2 z ∂2 z ∂2 z ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w ∂2w +2 + = − 2 −2 − + 2(1 − 2 + 2 ） − 2 +2 − ＝− 4 2 + 2 ∂x 2 ∂x∂y ∂y 2 ∂u ∂u∂v ∂v 2 ∂u ∂v ∂u ∂u∂v ∂v 2 ∂u
数值方法课后习题答案第8章
第八章 数值积分习题8-12.已知函数表x 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6f(x) 3.12014 4.42569 6.042418.0301410.46675试用牛顿—柯特斯公式计算4.推导n=3时牛顿—柯特斯公式，并推导误差公式。
习题8-21.分别用复化梯形公式和复化辛普生公式计算积分，并比较结果。
x00.06250.1250.18750.250.31250.37500.0156100.0311280.0464670.615380.0762630.0905660.43750.50.56250.6250.68750.750.81250.10438 0.1176470.1303170.1423490.1537120.1643840.1743500.8750.937510.183607 0.1921540.23.用复化梯形公式求 n=5并估计误差。
解：22x sin x sin x1/(1+ sin x) 00010.20.19866930.0.946950.9620292 0.40.38941830.15164660.8683219 0.50.47942550.22984880.8131081 0.60.56464250.31882120.75825290.80.71735610.51459980.66024041.00.84147100.70807340.5854549习题8-42.n+1个节点的高斯型积分公式的代数精度是多少？会超过2n+1次吗？为什么？n+1个节点的高斯型积分公式的代数精度是2n+1次，不能再增高，因为n+1个节点的高斯型积分公式只有2n+2个自由度，2n+1次多项式恰有2n+2个系数需待定。
3.以二点积分公式为例，说明即使把积分上下限也作为待定系数，也无法构造出具有2n次代数精度的积分公式。
(n为节点个数)上下限必须相等，说明无法构造出一个积分公式达到4 次代数精度。
高等数学下第八章习题及答案
第八章 多元函数微分法及其应用1、求下列函数的定义域： (1) y x z -=; （2）)12ln(2+-=x y z ;解:0≥y 且 0≥-y x 解:{}012|),(2>+-=x y y x D得 D =(){}y x y y x ≥≥,0|, (3) 22arccosyx z u +=; (4) 221)ln(yx x x y z --+-=.解:022≠+y x 且22y x z +1≤ 解:⎪⎩⎪⎨⎧>--≥>-010,022y x x x y 得 {}0,|),,(22222≠++≤=y x y x z z y x D . 得 {}1,,0|),(22<+>≥=y x x y x y x D 2、已知函数v u w w u w v u f ++=),,(，试求: ).,,(xy y x y x f -+ 解: x xy xy y x xy y x y x f 2)()(),,(++=-+3、设,),(,),(2222y x y x y x y x f -=+=ϕ求：]),,([2y y x f ϕ. 解: 4222422)(),(]),,([y y x y y x y y x f +-=+=ϕϕ 4、求下列极限： （1） 221)ln(limyx e x y y x ++→→.2ln 01)1ln(220=++=e（2）11lim0-+→→xy xyy x 2)11(lim 00=++=→→xy xy xy y x ;（3）y xy y x )sin(lim 02→→=221sin lim 02=⋅=⋅→→x xy xy y x ; （4） 22)()cos(1lim 222200y x y x e y x y x ++-→→22422sin2lim 2222222200y x y x e y x y x y x +⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=→→.0021=⋅= 5、证明 2222200)(lim y x y x y x y x -+→→不存在.证明 若点),(y x P 沿直线kx y =趋于()0,0，则22424222220)1(lim)(lim2x k x k x k y x y x y x x kxy x -+=-+→=→22220)1(lim2k x k x k x -+=→⎩⎨⎧≠==1,01,1k k 所以极限不存在.6、求下列函数的偏导数: （1）)(cos )sin(2xy xy z +=; 解:=∂∂xz)]2sin()[cos()cos()sin(2)cos(xy xy y xy xy y xy y -=- =∂∂yz)]2sin()[cos()cos()sin(2)cos(xy xy x xy xy x xy x -=- （2） 2yxe z y=;解: =∂∂x z ;2y e y =∂∂y z .212223⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=+-y y xe y xe y xe y y y （3）()xy z ln =; 解:=∂∂x z ()()xy x xy y xy ln 21ln 21=⋅; =∂∂y z ()()xy y xy x xy ln 21ln 21=⋅. .（4）z y x u )arctan(-=;解:()()z z y x y x z x u 211-+-=∂∂-； ()()z z y x y x z y u 211-+--=∂∂-; ()()()zz y x y x y x z u 21ln -+--=∂∂ (5)zyx u =解:,1-=∂∂z y x zy x u ,ln 11ln x x z z x x y u z yz y =⋅⋅=∂∂ .ln ln 22x x z y z y x x z u z yz y-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅=∂∂7、设 ()()1,-+=y x y x f yxarcsin, 求)1,(x f x '. 解: 因x x f =)1,(，所以 .1)1,(=x f x8、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？解:=∂∂x z 2x ，1tan )5,4,2(=∂∂=x z α，所以.4πα= 9、设 T = 2πgl, 求证: 0=∂∂+∂∂g T g l T l . 解:g g lg g l g T gl gl l T ππππ-=-=∂∂==∂∂22,212， 0=-=gg lggllππ.10、(1)x y z arctan =， 求: y x z xz ∂∂∂∂∂222,;解: =∂∂xz,112222y x y x y x y +-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=∂∂x z x x z 22,)(2222y x xy +-= ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂∂∂=∂∂∂x z y y x z 2.)()(2)(22222222222y x x y y x y y x +-=+-+-= （2）)ln(22y x x z ++=, 求: 22xz ∂∂.解: =∂∂x z22222211y x yx x y x x+=++++，⎪⎭⎫⎝⎛∂∂∂∂=∂∂x z x x z 22.)()(22123232222y x x y x x +-=+-= （3）设,),,(222zx yz xy z y x f ++= 求 : )1,0,2(),1,0,0(zzx xx f f .解: ,2),,(2zx y z y x f x += ,2),,(z z y x f xx = .2)1,0,0(=xx f,2),,(2x yz z y x f z +=,0),,(,2),,(==z y x f y z y x f zzx zz .0)1,0,2(=zzx f 11、验证nx ey tkn sin 2-=满足: 22x y k t y ∂∂=∂∂. 证. =∂∂t y nx e kn t kn sin 22--，=∂∂x y ,cos 2nx ne t kn -=∂∂22xy ,sin 22nx e n t kn --所以22x y k t y ∂∂=∂∂. 12、求下列函数的全微分：(1) 22yx y z +=;gT g l T l ∂∂+∂∂解: =∂∂x z,)(22322y x xy +-=∂∂y z =++-+2222222y x y x y y x ,)(23222y x x + dy y zdx x z dz ∂∂+∂∂=.)()(2322y x ydx xdy x +-= (2) zx y z x y u -+=; 解: dz z u dy y u dx x u du ∂∂+∂∂+∂∂=dz z x y dy y z x dx z x y ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫⎝⎛--=222111. (3) 求函数)1ln(22y x z ++=当2,1==y x 时的全微分. 解: dy y z dx x z dz ∂∂+∂∂=22122y x ydy xdx +++=，.32642)2,1(dydx dy dx dz +=+= 13、求函数 z =xy,当x =2,y =1, △x = 0.1, △y = -0.2时的全增量和全微分。
《C语言程序设计》课后习题答案第八章
8.1 编写两个函数，分别求两个证书的最大公约数和最小公倍数，用主函数调用这两个函数并输出结果，两个整数由键盘输入。
void main(){ int Mgy(int x,int y);int Mgb(int z);int a,b,mgy,mgb;printf("请输入两个数：\n");scanf("%d,%d",&a,&b);mgy=Mgy(a,b);mgb=Mgb(a,b,mgy);printf("两个数的最大公约数为%d,最小公倍数为%d\n",mgy,mgb);}int Mgy(int x,int y){ int r,temp;if(x<y){ temp=x;x=y;y=temp;}while(x%y!=0){ r=x%y;x=y;y=r;}return y;}int Mgb(int x,int y,int z){ return (x*y/z);}8.2 求方程ax²+bx+c=0的根，用三个函数分别求当b²-4ac大于零、等于零和小于零时的根，8.3编写一个判素数的函数，在主函数输入一个整数，输出是否是素数的信息。
#include<math.h>void main(){ int Isprime(int a);int m,temp=0;printf("请输入一个数：\n");scanf("%d",&m);temp=Isprime(m);if(temp==0) printf("%d不是素数。
\n",m);else printf("%d是素数。
\n",m);}int Isprime(int a){ int i,k,flag;if(a==0||a==1) flag=0;else{ k=sqrt(a);for(i=2;i<=k;i++)if(a%i==0) flag=0; }return flag; }8.8 写一个函数，输入一个4位数字，要求输出这4个数字字符，但每两个数字间空一格空8.9编写一个函数，由实参传来一个字符串，统计此字符串中字母、数字、空格和其他字符8.10 写一个函数，输入一行字符，将此字符串中最长的单词输出。
第八章 多元函数微分学习题解(1)
第8章 多元函数微分学§8.1 多元函数的基本概念习题8-1★1.设222(,)xy f x y x y=+，求(1,)y f x。
解：222222(1,)1()yy xy x f y xx y x==++ ★2. 已知函数(,,)wu vf u v w u w +=+，试求(,,)f x y x y xy +-。
解： 2(,,)()()xy x f x y x y xy x y xy +-=++★★3.设()zx y f x y =++-，且当0y =时，2z x =，求()f x 。
解：将0y =代入原式得： 20(0)x x f x =++- ，故 2()f x x x =-4.求下列函数的定义域： ★（1）2ln(21)z y x =-+解：要使表达式有意义，必须 2210y x -+>∴ 所求定义域为 2{(,)|210}D x y y x =-+>★（2）z =解：要使表达式有意义，必须0x -≥， ∴{(,)|D x y x =≥★★（3）arccosu=解：要使表达式有意义，必须11-≤≤∴{(,,)|D x y z z =≤≤★★★（4）ln(1)z x y =--解：要使表达式有意义，必须 222224010ln(1)0ln 1x y x y x y ⎧-≥⎪-->⎨⎪--≠=⎩∴ 222{(,)|01,4}D x y x y y x =<+≤≤★★（5）ln()z y x =-+解：要使表达式有意义，必须220010y x x x y ⎧->⎪≥⎨⎪-->⎩ ∴ 22{(,)|1,0}D x y x y x y =+<≤<5.求下列极限：★（1）10limyx y →→知识点：二重极限。
思路：(1,0)为函数定义域内的点，故极限值等于函数值。
解：10ln 2limln 21yx y →→==★★（2）00limx y xy→→知识点：二重极限。
第八章函数与集合的势
f(i,j)=
1 2
[(i+j)2-i-3j]
1
2
3
4
…
1 (1.1) (1.2) (1.3) (1.4) …
2 (2.1) (2.2) (2.3) (2.4) …
3 (3.1) (3.2) (3.3) (3.4) …
4 (4.1) (4.2) (4.3) (4.4) …
……………
图8.1 两个可数无限集的排列图
36
第八章 函数与集合的势
8.1 函数的基本概念 8.2 函数的复合和可逆函数 8.3 无限集 8.4 集合势大小的比较 8.5 鸽巢原理
37
鸽巢原理
任意取出3个自然数，至少有两个数是同奇偶的 任意11个人各自写出一个幸运数字，则至少有两
人写出的幸运数字相同。 任意13个人说出自己的生日星座，则至少有两人
g(0)=0.a00a01a02a03a04… g(1)=0.a10a11a12a13a14… g(2)=0.a20a21a22a23a24… g(3)=0.a30a31a32a33a34… g(4)=0.a40a41a42a43a44… ……
g(0)=0.a00a01a02a03a04… g(1)=0.a10a11a12a13a14… g(2)=0.a20a21a22a23a24… g(3)=0.a30a31a32a33a34… g(4)=0.a40a41a42a43a44… ……
定理1 自然数集N是无限集。
证明：用反证法，设存在n∊N，使得 |N|=| {0, 1, 2, ⋯, n-1} | 。
令 g: {0, 1, 2, ⋯, n-1} →N是双射。 设
k=1+max{g(0), g(1), ⋯,g(n-1)}， 显然，k∊N，但对于任意的x∊{0, 1, 2, ⋯, n-1}，
(完整版)多元函数微分学复习题及答案精选全文完整版
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 .。
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试卷编号：313所属语言：C语言试卷方案：第八章函数试卷总分：100分共有题型：4种一、填空共12题（共计48分）第1题（4.0分）题号:824以下程序运行后输出结果为【1】.(2007年春江苏省二级C) #include"stdio.h"int mystery(int a,int b){if(b==1) retutn a;else return a+mystery(a,b-1);}void main(){ int x=5,y=3; printf("%d\n",mystery(x,y));}答案：=======(答案1)=======15说明：5+（5，2）；5+5+（5，1）；5+5+5第2题（4.0分）题号:820以下程序运行时,输出结果是【1】.(2006年春江苏省二级C) #include <stdio.h>main(){ int s,i,sum(int);for(i=1;i<=5;i++)s=sum(i);printf("%d\n", s);}sum(int k){ static int x=0;return x+=k;}答案：=======(答案1)=======15说明：子函数中的x是static，所以是累加，x=0+1+2+3+4+5第3题（4.0分）题号:823以下程序运行后输出结果为【1】.(2007年春江苏省二级C)#include"stdio.h"int a;int m(int a){ static int s; return(++s)+(--a);}void main(){ int a=2; printf("%d",m(m(a)));}答案：=======(答案1)=======3说明：因为static int s，所以s是静态的，要累加，第一次调用m(2)，return(++s)+(--a)相当于return （0+1）+（2-1）,下一次调用m(m(a))=m(2), return(++s)+(--a)相当于return （1+1）+（2-1）第4题（4.0分）题号:821以下程序运行时,输出结果为【1】.(2006年春江苏省二级C)#include<stdio.h>main( ){ printf("%d\n",f(21,35));}int f(int a,int b){ if(a==b)return a;elseif(a>b) return f(a-b,b);else return f(a,b-a);}答案：=======(答案1)=======7说明：第一次调用f（21，35），第二次调用 f(21,14),第三次调用f(7,14),第四次调用f(7,7)第5题（4.0分）题号:819以下程序运行时输出的结果的第二行是【1】,第四行是【2】,第六行是【3】.(2005年春江苏省二级C)#include <stdio.h>void change( int s[3][3] , int d ){ int i , j , k ;if( d== 0 ){ for( i = 0 ; i<3; i++)for( j = i+ 1; j<3 ; j++){ k = s[i][j] ; s[i][j] = s[j][i] ; s[j][i] = k ; }}elsefor( i = 0 ; i<3 ; i++)for( j = 0 ; j<3-i ; j++){ k = s[i][j] ; s[i][j] = s[2-j][2-i] ; s[2-j][2-i] = k ; }}main(){ int s[3][3] = ( 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ) , I , j , k , n ; change( s , 0 ) ;for( i = 0 ; i<3 ; i++){ for( j = 0 ; j<3 ; j++) printf("%4d" , s[i][j]) ;printf("\n") ;}change( s , 1 ) ;for( i = 0 ; i<3 ; i++){ for( j = 0 ; j<3 ; j++) printf("%4d" , s[i][j] ) ;printf("\n") ;}}答案：=======(答案1)=======2 5 8=======(答案2)=======9 8 7=======(答案3)=======3 2 1第6题（4.0分）题号:816在声明局部变量时,不能使用的存储类别标识符是【1】.(2007年春江苏省二级C)答案：=======(答案1)=======extern第7题（4.0分）题号:818以下程序运行时输出结果是【1】.(2004年秋江苏省二级C)#include <stdio.h>void num(){ extern int x , y ;int a = 15 , b = 10 ;x = a-b ; y = a+b ;}int x , y ;main(){ int a = 7 , b = 5 ;x = a+b ; y = a-b ;num() ;printf("%d,%d \n" , x , y ) ;}答案：=======(答案1)=======5 , 25第8题（4.0分）题号:814一个用C语言编写的程序在运行时,如果没有发生任何异常情况,则只有在执行了【1】函数的最后一条语句或该函数中的return语句后,程序才会终止运行.(2005年春江苏省二级C)答案：=======(答案1)=======main第9题（4.0分）题号:174为了避免嵌套条件语句的二义性,C语言规定else与其前面最近的【1】语句配对.=======(答案1)=======if第10题（4.0分）题号:813若有函数定义int f( ){ int x=4,y=3,z=2;return x,y,z;},则调用函数f后的返回值是【1】.(2004年春江苏省二级C)答案：=======(答案1)=======2第11题（4.0分）题号:817在以下程序的main函数中,语句"fun(x,10);"内的实参x表示数组x的【1】.(2007年春江苏省二级C)void fun(int a[10],int n){ int i;for(i=0;i<n,i++) a[i]++;}main(){ int x[10]={0}; fun(x,10);}答案：=======(答案1)=======第一个元素地址或起始地址或首地址第12题（4.0分）题号:822以下程序运行时,输出结果的第一行是【1】,第二行是【2】.(2006年春江苏省二级C)#include<stdio.h>void change(int x, int m){ char ch[]={'0','1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'},b[80];int i=0,r;while(x){ r=x%m; x/=m;b[i++]= ch[r];}for(--i; i>=0; i--)printf("%c",b[i]);}{ int a,b;change(10,2);printf("\n");change(10,8);}答案：=======(答案1)=======1010=======(答案2)=======12说明:第一行输出为调用change(10,2); 后的输出结果第二行输出为调用change(10,8);后的输出结果二、单项选择共20题（共计40分）第1题（2.0分）题号:2305以下叙述中不正确的是()(2000年秋江苏省二级C)A:一个变量的作用域完全取决于变量说明语句的位置B:外部变量可以在函数以外的任何位置定义C:内部变量的生存期只限于本次函数调用,无法将内部变量的值保存至函数的下一次调用D:用static说明的一个外部变量是为了限制其他编译单位的引用答案：C说明：static说明的变量值可以保留到下一次使用第2题（2.0分）题号:2322已知在函数f中声明了局部变量x,如果希望f函数第一次被调用返回后变量x中存储的数据保持到下次f函数被调用时仍可以使用,则在声明x时必须指定其存储类型为 ().(2007年秋江苏省二级C)A:autoB:registerD:extern答案：C第3题（2.0分）题号:2308在以下程序中,需要在main函数之后定义一个函数,以下选项中()可以用作该函数的名字. (2003年春江苏省二级C)#define p 3.14int y;main(){ int a=1;函数名(a);...... /* 若干执行语句 */}int 函数名(int x){ return x*x; }A:mainB:yC:pD:print答案：D第4题（2.0分）题号:2312以下关于函数形式参数的声明中正确的是().(2004年秋江苏省二级C)A:int a[ ]B:int a[][]C:int a[]={0}D:int a[2][]答案：A说明：二维数组作为形式参数的时候，必须有列。
第5题（2.0分）题号:2323以下函数定义中正确的是().(2009年春江苏省二级C)A:double fun(double x, double y) {}B:double fun(double x;double y) {}C:double fun(double x, double y) ;{}D:double fun(double x, y) {}答案：A第6题（2.0分）题号:2321以下关于C语言源程序的叙述中错误的是().(2007年春江苏省二级C)A:一个C语言源程序由若干个函数定义组成,其中必须有且仅有一个名为main函数定义B:函数定义由函数头部和函数体两部分组成C:在一个函数定义的函数体中允许定义另一个函数D:在一个函数定义的函数体中允许调用另一个函数或调用函数自身答案：C第7题（2.0分）题号:2320若有数组 A和B的声明"static char A[ ] = "ABCDEF",B[ ] = { 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'} ;",则数组A和数组B的长度分别是().(2006年秋江苏省二级C)A:7,6B:6,7C:6,6D:7,7答案：A第8题（2.0分）题号:2317设有下列程序段:static char b=2;void Y ( ){ static float d=4;....... }int a=1;void X ( ){ int c=3; ...... }关于程序段中各变量的属性,以下叙述中错误的是().(2006年春江苏省二级C)A:a是全局变量,函数X可以访问,函数Y不能访问B:b是全局变量,函数X和函数Y都可以访问C:c是动态变量,函数X可访问,函数Y不可访问D:d是静态变量,函数X和函数Y都可以访问答案：D第9题（2.0分）题号:2318若已定义一个有返回值的函数,则以下关于调用该函数的叙述中错误的是().(2006年春江苏省二级C)A:函数调用可以作为独立的语句存在B:函数调用可以出现在表达式中C:函数调用可以作为一个函数实参D:函数调用可以作为一个函数形参答案：D第10题（2.0分）题号:2316已知有函数f的定义如下:int f( int a , int b){ if(a<b) return (a , b) ; else return(b , a) ; }在main函数中若调用函数f(2,3),得到的返回值是().(2005年春江苏省二级C) A:2B:3C:2和3D:3和2答案：B第11题（2.0分）题号:2314已知函数f的定义如下:void f(void){printf("That's great!");}则调用f函数的正确形式是(). (2004年秋江苏省二级C)A:f;B:f( );C:f(void);D:f(1);答案：B第12题（2.0分）题号:2311以下程序运行时输出结果为() .(2004年秋江苏省二级C)int x=1;main( ){printf(″%d″,f(x));}#define x 2intf(int y){return x+y;}A:1B:2C:3D:4答案：C第13题（2.0分）题号:2310以下全局变量声明中正确的是 ().(2004年秋江苏省二级C)A:auto int i=1;B:float a=1,b=0.5,c=a+b;C:char for=1;D:static char ch;答案：D第14题（2.0分）题号:2304C语言中函数返回值的类型是由()决定的. (1998年秋江苏省二级C) A:return语句中的表达式类型B:调用该函数的主函数类型C:定义函数时所指定的函数类型D:传递给函数的实参类型答案：C第15题（2.0分）题号:2309若有函数fun的定义为:void fun (...){ static int a=1;......}则下列叙述中不正确的是()(2004年春江苏省二级C)A:在每次调用fun函数时,变量a的值是上次调用结束时a的值B:在fun函数之外,可以用变量名a直接引用a的值C:在其它函数中,可以出现声明 double a=2.5;D:fun函数的形式参数不能取名为a答案：B第16题（2.0分）题号:2313关于函数返回值,以下叙述中正确的是() .(2004年秋江苏省二级C)A:函数返回值的类型由函数体内return语句包含的表达式的类型决定B:函数返回值的类型由函数头部定义的函数类型决定C:若函数体中有多个return语句,则函数的返回值是排列在最后面的retum语句中表达式的值D:若函数体内没有retum语句,则函数没有返回值答案：B第17题（2.0分）题号:2315以下函数定义中正确的是 () .(2005年春江苏省二级C)A:int fun(int a,b) {}B:int fun(int a[][]) {}C:int fun(void) {}D:int fun(static int a,int b) {}答案：C第18题（2.0分）题号:2307以下关于函数的叙述中,正确的是()(2003年春江苏省二级C)A:在函数体中可以直接引用另一个函数中声明为static类别的局部变量的值B:在函数体中必须至少有一个return语句C:在函数体中可以定义另一个函数D:在函数体中可以调用函数自身答案：D第19题（2.0分）题号:2306在以下程序中,需要在fun函数中声明一个int型的变量,以下选项中()不能用作该变量的名字. (2002年秋江苏省二级C)#include<stdio.h>int y;main(){ int a=1;fun(a);}int fun(int x){ ; /* int型变量声明语句位置 */...... /* 若干执行语句 */}A:xB:yC:fabsD:fun答案：A说明：同一个函数中不能定义重名x变量。