高数实验A下答案(东南大学)

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东南大学高等数学下册实验报告

东南大学高等数学下册实验报告

高等数学实验报告姓名: 学院: 学号14B11226:试验一、改变例2中m 及的数值来求函数的幂级数及观察其幂级数的逼近函数的情况。

将函数 ()()1mf x x =+ 展开为x 的幂级数,并利用图形考察幂级数的部分和逼近函数的情况。

解:根据幂级数的展开公式,若()f x 能展开成x 的幂级数,其展开式为()()()10!n n f f x n ∞==∑因此首先定义函数,再计算0x =点的n 阶导数,最后构成和式。

不妨设2m =-输入如下命令:m=-2;f[x_]:=(1+x)^m;x0=1; g[n_,x0_]:=D[f[x],{x,n}]/.x x0;s[n_,x_]:=Sum[g[k,x0]/k!*(x-x0)^k,{k,0,n}]; t=Table[s[n,x],{n,20}];p1=Plot[Evaluate[t],{x,-1/2,1/2}];p2=Plot[(1+x)^m,{x,-1/2,1/2},PlotStyle RGBColor[0,0,1]]; Show[p1,p2] 运行结果为:0x由上图形可知当n 越大时,幂级数越逼近函数。

实验二、观察二次曲面族22z x y kxy =++的图形。

特别注意确定k 的这样一些值,当k 经过这些值时,曲面从一种类型变成了另一种类型。

解:在Mathematica 输入以下命令:p =ParametricPlot3D [{Cos [t ],Sin [t ],k ∗Cos [t ]∗Sin [t ]},{t,0,2∗Pi },{k,−2,2}]执行得到:分别令k取-2到2之间的整数值:当k=2时:p=ParametricPlot3D[{Cos[t],Sin[t],2∗Cos[t]∗Sin[t]},{t,0,2∗Pi}]0.51.01.00.51.01.00.5当k=1时:p=ParametricPlot3D[{Cos[t],Sin[t],Cos[t]∗Sin[t]},{t,0,2∗Pi}]0.51.00.50.51.0当k=0时:p=ParametricPlot3D[{Cos[t],Sin[t],0},{t,0,2∗Pi}]0.51.01.00.51.01.00.5当k=-1时:p=ParametricPlot3D[{Cos[t],Sin[t],−1Cos[t]∗Sin[t]},{t,0,2∗Pi}]0.51.00.50.51.0当k=-2时:p=ParametricPlot3D[{Cos[t],Sin[t],−2Cos[t]∗Sin[t]},{t,0,2∗Pi}]0.51.01.00.51.01.00.5从上述五幅图中可以观察到当k值发生变化时,图形也随之发生改变。

东南大学高数A下学期末试卷及答案 03-09

东南大学高数A下学期末试卷及答案 03-09
2
[ (B)必要而非充分条件 (D)既非充分也非必要条件
]
f ( y 2 − 3 z ) 所确定的隐函数,其中 f 可微,求
2y
∂z ∂z + 3x . ∂x ∂y
2.确定 λ 的值,使曲线积分
C
∫(x
2
+ 4 xy λ ) dx + ( 6 x λ −1 y 2 − 2 y ) dy 在 XoY 平面上与路径

处的函数值 S (−1) = 8.设 C 为正向圆周: z = 1 ,则
学号
� ∫
C
sin z dz = z2

9.设 f ( z ) 在 z 平面上解析, f ( z ) =
∑a z
n =0 n

n
,则对任一正整数 k ,函数
f ( z) 在点 z = 0 zk
的留数 Res
f ( z) ;0 = k z
n =1

2n sin 2 n x 的敛散性;当级数收敛时,判别其是绝对收敛,还是条件收敛? n
四(15) . (本题满分 10 分)将函数 f ( z ) =
1 分别在圆环域(1)1 < z < +∞ ; (2) z (1 + z )
2
1 < z − 1 < 2 内展开成罗朗级数。
共 4 页
第 3 页
∫x
L
x 2 + y 2 dx + y x + x 2 + y 2 dy ,
(
)
其中 L 是从点 A(2,1) 沿曲线= y
x − 1 到点 B (1, 0) 的一段。
三(14) . (本题满分 9 分)试就 x 在区间

东 南 大 学 高等数学下期末考试( A 卷)

东 南 大 学 高等数学下期末考试( A 卷)

共 5 页 第 1 页东 南 大 学 考 试 卷( A 卷)一. 填空题1.设一平面过原点及点()6,3,2-,且与平面428x y z -+=垂直,则此平面的方程是 .2. 幂级数()()1112ln 1nn nn x n ∞=-+∑的收敛域为 . 3. 交换积分次序:()()122001d ,d d ,d y yy f x y x y f x y x -+=⎰⎰⎰⎰.4. 设曲线C 为圆周221x y +=,则曲线积分()223d Cxy x s +-=⎰ .二. 单项选择题1.曲面24e 3zxy z +-=在点()1,2,0处的法线与直线12112x y z --==-的夹角为 [ ] (A) 4π (B) 3π (C) 2π(D) 0 2.设区域D 由直线,y x y x ==-和1x =围成,1D 是D 位于第一象限的部分,则[ ] (A )()()1sin d d 2d d DD xy y xy x y xy x y +=⎰⎰⎰⎰(B )()()()1sin d d 2sin d d DD xy y xy x y y xy x y +=⎰⎰⎰⎰(C )()()()()1sin d d 2sin d d DD xy y xy x y xy y xy x y +=+⎰⎰⎰⎰(D )()()sin d d 0Dxy y xy x y +=⎰⎰3.设∑为上半球面z =,则曲面积分∑的值为 [ ](A )4π (B )165π (C )163π (D )83π共 5 页 第 2 页4.二元函数(),f x y 在点()00,x y 处的两个偏导数()()0000,,,x y f x y f x y 存在是函数f 在该点可微的 [ ] (A ) 充分而非必要条件 (B )必要而非充分条件 (C )充分必要条件 (D )既非充分也非必要条件 三. (本题共5小题,每小题7分,满分3 5分)1.设(),z z x y =是由方程()2223x z f y z -=-所确定的隐函数,其中f 可微,求23z zyx x y∂∂+∂∂ .2.将函数()()2ln 2f x x x =+-展成2x -的幂级数。

东南大学数学建模试卷A答案

东南大学数学建模试卷A答案

东 南 大 学 考 试 卷( A 卷)课程名称 数学建模与数学实验 考试学期08-09-3得分适用专业考试形式闭卷 考试时间长度 120分钟 可带计算器一 填空题(共32分,每题4分)1.在本课程所介绍的若干模型中,请列举至少4个你最感兴趣的模型 。

2.迭代法是求非线性方程近似根的常用方法,已知()y f x =,写出求0x x =附近的近似根的牛顿割线法公式 。

3. 已知加密矩阵1113A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,求1(mod 23)A - 。

4. 已知(,)x y 的三个观察数据(1,1),(2,4),(3,1)-,写出其逐步线性插值的插值函数。

5. 常微分方程'0.02(10.001),(0)100x x x x =-=的解为。

6. 考虑养老保险问题,假如某人30岁起保,每月交保费300元至60岁止,如果所交保费的月利率为r ,写出其第k 的保费本息和k x 所满足的方程 。

7.考虑泛函120(')t Jx e x dt -=+⎰,其对应的欧拉方程为 。

8. 考虑马氏链1231230.750.050.2((1),(1),(1))((),(),())0.20.60.20.40.20.4x k x k x k x k x k x k ⎡⎤⎢⎥+++=⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 则其平衡点为 (保留小数点后2位) 。

二.量纲分析法建模问题(12分)考虑抛体运动。

质量为m 的物体以初速度0v 抛出,证明下落的位移x 与速度v 、时间t 及重力加速度g 满足关系000(/,/)x v t v v gt v ϕ=。

三.层次分析法建模问题(14分)已知成对比较矩阵1311/21/41 A⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦(1)将上述矩阵的元素补齐。

(2)计算上述矩阵模最大特征值(精确到小数点后2位)。

(3)计算上述矩阵的的随机一致性比率(已知随机一致性指标为0.58)。

四.数值分析问题(14分)x y的一组数据已知(,)(1)借助曲改直方法确定经验公式形式。

高等数学A(下)习题册答案

高等数学A(下)习题册答案

高等数学A (下)习题册第六章参考答案习题6.11.3333(32)45-=+---+=-r n a b c a b +c a c .2.23(0,1,0)2(1,2,3)3(2,0,1)(4,3,3)+--+-=-a b c =.3.点(,,)a b c 到x 轴、y 轴、z4.||cos ,2cos 6u u π=<>==r r r 5. 设起点坐标为(,,)x y z ,则向量r =(2,3,0)(2,1,4)x y z ----=,解得(,,)(4,2,4)x y z =--.习题6.21.(1)(3)(2)6()61106(1,1,4)131i j k-⨯=-⨯=--=--a b a b . (2)cos ,||||⋅<>===a b a b a b 2.(1)12;(2)10k =-. 3.Prj cos ,1||⋅<>==b a ba =|a |ab b . 4.()()344(0,1,1)233ijk⨯=-=---a +b b +c .习题6.3 1.1313x y z ++=-;该平面在x 轴、y 轴、z 轴上的截距分别为3、1、3-. 2.3540x y z +++=. 3.11110121x y z+=-,即3220x y z -+++=. 4.210220240x y z x y z x y z ++-=⎧⎪++-=⎨⎪++-=⎩,解得交点坐标,319(,,)(,,)444x y z =-.5.2d ==.习题6.41.43040x y x z +-=⎧⎨--=⎩ 2.111(4,1,3)213i j ks ==---,所以对称式方程为:12413x y z -+==--、参数方程为:4132x t y t z t =+⎧⎪=-⎨⎪=--⎩. 3.325431x y z +--==. 4.111(1,1,2)110i j ks =-=----,所以12112x y z -+==. 5.如图,从直线上找个点1P ,连接向量10PP ,它与方向向量r 的夹角为θ,则所求的距离101010||||sin ||||sin ||||PP r PP r d PP r r θθ⨯===,本题结果为63. 习题6.51.垂直平分面:26270x y z -+-=.2.222(6)(2)(3)49x y z -+++-=.3.(1)2221233x y z ++=(2)2221232x y z -+=(3)2224x y z ++=(4)223x z y +=.习题6.61.(1)xOy 面上一点(1,3)-;空间中一条直线. (2)yOz 面上一点(0,2);空间中一条直线.2. (1)222100x y y z ⎧+--=⎨=⎩,2223100x z z y ⎧+-+=⎨=⎩,100y z x -+=⎧⎨=⎩(线段);(2)222390x y z ⎧+=⎨=⎩,22390z x y ⎧-=⎨=⎩,22290y z x ⎧+=⎨=⎩.3.先求题中两曲面交线在xOy 面上的投影曲线,投影曲线所围成的区域即为所求,2210x y z ⎧+≤⎨=⎩.高等数学A (下)习题册第七章参考答案习题7.11. 1、1、0、1.2.(1)在抛物线220y x +=处间断;(2)在直线y x =-处间断.3.(1)000lim lim 111xy t x t y xy te e →→→==--;(2)00012x t y →→+→==; (3)()xyy x y x 220sin 1lim +→→()2212sin 20sin 00lim 1sin 1x y xy x y x y x y e →→=+==.4.取路径(1)y kx k =≠,001lim 1x y x y kx y k →→++=--,结果与k 有关,故极限不存在. 习题7.21. (1)3/2cos(/)z y y x x x ∂=∂,z y ∂=∂, (2)/1y z u y x x z -∂=∂,/1ln y z u x x y z ∂=∂,/2ln y z u yx x z z∂=-∂.2. '''11(1,2,0)1,(1,2,0),(1,2,0).22x y z f f f ===3. 22222222212126,126,6z z z x xy y xy x x x y x y∂∂∂=-+=-=∂∂∂∂.4. 证明 因为1111()()2211,x y x y z z e e x x x y-+-+∂∂==∂∂,所以222z z x y z x y ∂∂+=∂∂. 习题7.31.(1)sin sin cos y y dz e dx x ye dy =+;(2))du xdx ydy zdz =++2.222222x y df dx dy x y x y =+++,()422,155df dx dy =+. 3.证明: (1)因为22000)0(0,0)x x y y x y f →→→→+===,所以(,)f x y 在(0,0)点处连续; (2)根据偏导数的定义,极限00(,0)(0,0)00limlim 0x x f x f xx ∆→∆→∆--==∆∆,所以对x 的偏导数存在,且'(0,0)0x f =;同理,'(0,0)0y f =. (3)因为2200)000limlimx y x y z dzρρρρ→+→+∆+∆--∆-∆∆-=00limlimz dzρρρ→+→∆-==,而这个极限不存在,所以(,)f x y 在(0,0)点处不可微.习题7.41.()()()()sin cos ,sin cos xy xy xy xy z zye x y e x y xe x y e x y x y∂∂=+++=+++∂∂. 2.()()222333223cos sin cos sin ,cos sin 2cos sin 2sin cos z z r r r θθθθθθθθθθθ∂∂=-=+--∂∂ 3.(1)12122,2xy xy u ux f ye f y f xe f x x ∂∂''''=⋅+⋅=-⋅+⋅∂∂;(2)11222211,,u u x u y f f f f x y y z z y z∂∂-∂''''=⋅=⋅+⋅=-⋅∂∂∂. 4.dy x y dx x y+=-.5.zz x y ∂∂==∂∂. 6.证明:令23x y z u +-=,则2sin u u =,此方程有解0u ,即023x y z u +-=,故12,33z z x y ∂∂==∂∂,1z zx y∂∂+=∂∂. 7.每个方程都对x 求导,222460dy dz x y dx dx dy dz x y z dx dx ⎧+=⎪⎪⎨⎪++=⎪⎩,解得626226dy x xz dx y yz dz x dx z+⎧=-⎪+⎪⎨⎪=⎪+⎩.习题7.5 1.()1,2zl∂=∂. 2.(1)()1,1z l∂=∂(2)()0,1,023u l ∂=∂. 3.()1,1,1(6,3,0)gradf =.习题7.61.(1) 1B =;(2) 2,6m n ==;(3) 2,2A B =-=-.2.(1)切线方程11101x y z --==-,法平面方程1z x -=. 3.()1,1,1--或111,,3927⎛⎫--⎪⎝⎭. 4.切平面方程24x y +=,法线方程21120x y z--==. 习题7.71.(1)()1,12f -=-为极小值;(2)11,122f e ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭为极小值.2.区域内部:(0,0)为驻点,(0,0)0f =;区域边界上,相当于求条件极值,构造拉格朗日函数22(,,)(1)L x y xy x y λλ=++-,解得x y ==,1(2f f ==,1(2f f ==-, 所以最大值为12,最小值为12-.3.构造拉格朗日函数22(,,)(22)L x y x y x y λλ=+++-,解得42,55x y ==,424,555f ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 为极小值.4.构造拉格朗日函数(,,,)()L x y z xyz x y z a λλ=+++-,解得3ax y z ===,即三个正数均为3a时,乘积最大. 5.构造拉格朗日函数222222(,,,)(1)(1)(1)(2)(3)(4)(32)L x y z x y z x y z x z λλ=-+-+-+-+-+-+-, 解得点2163,2,1326⎛⎫⎪⎝⎭. 6.构造拉格朗日函数222(,,,)(12)L x y z xyz x y z λλ=+++-,解得,2x y z ===.高等数学A (下)习题册第八章参考答案习题8.1 1、(1)8π(2)8(3)2(4)1 2、(1)23()()DDx y d x y d σσ+≥+⎰⎰⎰⎰ (2)2()Dx y d σ+≤⎰⎰3()Dx y d σ+⎰⎰3、(1)02I ≤≤ (2)1827I ππ≤≤4、(1)因为积分区域关于x 轴对称,而函数(,)sin f x y x y =-关于y 为奇函数(或理解为积分区域关于y 轴对称,而函数(,)sin f x y x y =-关于x 为奇函数),所以原二重积分(sin )0Dx y dxdy -=⎰⎰.(2)因为积分区域关于y 轴对称,而函数22arcsin (,)1x y f x y x y =++关于x 为奇函数,所以原二重积分22arcsin 01Dx y dxdy x y=++⎰⎰.习题8.2 1、(1)22122001(,)(,)y y y dy f x y dx dy f x y dx -+⎰⎰⎰⎰(2)23 02(,)xxdx f x y dy -⎰⎰ (3)2602(,)yy dy f x y dx -⎰⎰2、(1)2cos 22(cos ,sin )a d f d πθπθρθρθρρ-⎰⎰(2)22321cos d d πθρθρ⎰⎰(3)sec tan 240d d πθθθρρ⋅⎰⎰3、图如下所示.(1) (2) (3) (4)(1)解:原式2237111424000226()3355x xx x Dx ydxdy xdx ydy x y dx x x dx ==⋅=-=⎰⎰⎰⎰⎰⎰. (2)解:原式0111012121111101()()x x x y x y x y x x x x De d e dx e dy e dx e dy e dx e e dx eσ+-+++------=+=-+-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰1e e=-.(3)解:原式221112000sin sin sin sin [][()]yy Dy yyyy ydxdy dy dx x dy y y dy yy y y==⋅=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 11111(sin sin )sin sin cos (cos sin )1sin1y y y dy ydy y ydy y y y y =-=-=-+-=-⎰⎰⎰.(4)解:原式122222222(2)(2)DD D x y dxdy x y dxdy x y dxdy +-=--++-⎰⎰⎰⎰⎰⎰1222cos ,sin (2)(2)D D x y d d d d ρθρθρρρθρρρθ==-+-⎰⎰⎰⎰令22233302(2)(2)d d d d ππθρρρθρρρ=-+-⎰⎰⎰⎰442322252[]2[]442ρρπρπρπ=⋅-+⋅-=. 4、(1)解:如左图所示. 在极坐标系中,积分区域为{(,)|0cos ,}22D R ππρθρθθ=≤≤-≤≤,故原式22222DDR x y dxdy R d d ρρρθ--=-⋅⎰⎰⎰⎰3cos cos 2222222221[()]3R R d R d R d ππθθππθρρρρθ--=-⋅=--⎰⎰⎰33320 24(1sin )()333R R d πθθπ=-=-⎰.(2)解:如左图所示. 在极坐标系中,积分区域为{(,)|12,0}4D πρθρθ=≤≤≤≤,则arctan yx θ=.故原式240 1arctan D Dydxdy d d d d x πθρρθθθρρ==⎰⎰⎰⎰⎰⎰222113()(21)24264ππ=⋅⋅-=. (3)解:如左图所示.在极坐标系中,积分区域为{(,)|12,02}D ρθρθπ=≤≤≤≤, 故原式222220 1ln()ln()2ln DDx y dxdy d d d d πρρρθθρρρ+=⋅=⎰⎰⎰⎰⎰⎰222222 1112ln 2[ln ln ]d d πρρπρρρρ=⋅=⋅-⎰⎰22132[4ln 2]2[4ln 2]8ln 2322ρππππ=⋅-=⋅-=-. 5、提示:积分区域{(,)|0,0}{(,)|,0}D x y x y y a x y x y a x a =≤≤≤≤=≤≤≤≤,交换积分次序得()()()0()()()()ayaaam a x m a x m a x xdy e f x dx dx e f x dy a x e f x dx ---==-⎰⎰⎰⎰⎰.习题8.31、(1)解:如左图所示.利用直角坐标计算.因为222{(,,)|01,01,01}x y z z x y y x x Ω=≤≤--≤≤-≤≤, 所以原式22211100x x y I xyzdxdydz xdx ydy zdz ---Ω==⎰⎰⎰⎰⎰⎰222224111120011[(1)]2224x x x y y y xdx y dy x x dx ----=⋅=--⎰⎰⎰122011(1)848x x dx =-=⎰. (2)解:如下图所示【解法一】由22z x y =+与1z =消去z 得:221x y +=. 故Ω在xoy 面上的投影区域为22{(,)|1}xy D x y x y =+≤. 所以22{(,,)|1,(,)}xy x y z x y z x y D Ω=+≤≤∈. 故原式221221[1()]2xyxyx yD D I zdxdydz dxdy zdz dxdy x y +Ω===-+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 2123002211111()12222xy xy D D dxdy dxdy d d x y ππθρρ=-=⋅⋅-+⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 244πππ=-=.【解法二】用过点(0,0,)z 、平行于xoy 面的平面截Ω得平面圆域z D ,其半径为22x y z +=,面积为2z π.所以{(,,)|(,),01}z x y z x y D z Ω=∈≤≤.故原式4111200044zD z I zdxdydz zdz dxdy z z dz πππΩ===⋅=⋅=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰.2、(1)解:如下图所示.由2243()z x y =-+与22z x y =+消去z 得:221x y +=. 故Ω在xoy 面上的投影区域为22{(,)|1}xy D x y x y =+≤. 所以Ω的柱面坐标表示为:2243,01,02z ρρρθπ≤≤-≤≤≤≤.故原式2221430I zdxdydz z d d dz d d zdz πρρρρθθρρ-ΩΩ===⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰22243113500132[43]212z d d ρρπρρπρρρρπ-=⋅⋅=⋅--=⎰⎰. (2)解:如下图所示.由222425()z x y =+与5z =消去z 得:224x y +=. 故Ω在xoy 面上的投影区域为22{(,)|4}xy D x y x y =+≤. 所以Ω的柱面坐标表示为:55,02,022z ρρθπ≤≤≤≤≤≤. 故原式22522235002()I x y dxdydz d d dz d d dz πρρρρθθρρΩΩ=+=⋅=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰2223450551(5)2[]8242d d πθρρρπρρπ=-=-=⎰⎰.3、解:如下图所示.【解法一】利用直角坐标计算.由22222222x y z Rx y z Rz⎧++=⎪⎨++=⎪⎩解得2R z =,于是用平面2R z =把Ω分成1Ω和2Ω两部分,其中2221{(,,)|2,0}2Rx y z x y Rz z z Ω=+≤-≤≤; 22222{(,,)|,}2Rx y z x y R z z R Ω=+≤-≤≤. 于是原式12222z dxdydz z dxdydz z dxdydz ΩΩΩ=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰2222222222022R RR x y Rz zx y R zz dzdxdy z dzdxdy +≤-+≤-=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰22222202(2)()R RR Rz z z dz R z z dz ππ=-⋅+-⋅⎰⎰5551475940480480R R R πππ=+=. 【解法二】利用球面坐标计算.作圆锥面1arccos 23πϕ==,将Ω分成1'Ω和2'Ω两部分:1{(,,)|0,0,02}3R πρϕθρϕθπ'Ω=≤≤≤≤≤≤; 2{(,,)|02cos ,,02}32R ππρϕθρϕϕθπ'Ω=≤≤≤≤≤≤.于是原式12222z dxdydz z dxdydz z dxdydz Ω''ΩΩ=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰222cos 24242303cos sin cos sin RR d d d d d d ππππϕπθϕϕϕρρθϕϕϕρρ=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰555715960160480R R R πππ=+=. 习题8.4 1、(1)解:由2222262z x yz x y⎧=+⎪⎨=--⎪⎩消去z 得:222x y +=. 故所求立体在xoy 面上的投影区域为22{(,)|2}D x y x y =+≤.所以222222[62(2)]3[2()]DDV x y x y dxdy x y dxdy =---+=-+⎰⎰⎰⎰22230cos ,sin 3(2)3(2)Dx y d d d d πρθρθρρρθθρρρ==-=-⎰⎰⎰⎰令4226[]64ρπρπ=⋅-=.(2)解:由22140z x y z ⎧=--⎨=⎩消去z 得:221114x y +=.故所求立体在xoy 面上的投影区域为22{(,)|1}114x y D x y =+≤.所以22(14)DV x y dxdy =--⎰⎰24121230 001cos ,sin 2111(1)()2[]222244Dx y d d d d πρθρθρρπρρρθθρρρπ==-=-=⋅⋅-=⎰⎰⎰⎰令.2、(1)解:如左图所示.上半球面的方程为222z a x y =--.有222zx xa x y∂-=∂--,222z y ya x y∂-=∂--,所以222221()()z z ax y a x y∂∂++=∂∂--. 故由曲面的对称性可知所求的曲面面积为2222241()()4DDz z aA dxdy dxdyx y a x y ∂∂=++=∂∂--⎰⎰⎰⎰22cos ,sin 14Dx y a d d a ρθρθρρθρ==-⎰⎰令cos 2224a a d d a πθρθρρ=-⎰⎰22204(1sin )2(2)ad a πθθπ=-=-⎰.(2)解:如左图所示. 由2222z x yz x⎧=+⎪⎨=⎪⎩消去z 解得222x y x +=,即22(1)1x y -+=.所以所求曲面在xoy 面上的投影区域为22{(,)|(1)1}D x y x y =-+≤.又因为被割曲面的方程为22z x y =+,且2222221()()12z z x y x y x y ∂∂+++=+=∂∂+,所以所求曲面的面积为2cos 22200212242cos 42222DA dxdy d d d ππθππθρρθθπ-====⋅⋅=⎰⎰⎰⎰⎰.3、解:设矩形另一边的长度为l 并建立如左图所示的坐标系,则质心的纵坐标为 22322222()32R R x R RlRDyd R l R dx ydyR x l dxy AAAAσ-------====⎰⎰⎰⎰⎰, 由题设可知0y =即可算得 23l R = .4、解:在球面坐标系中,Ω可表示为:02cos ,0,022R πρϕϕθπ≤≤≤≤≤≤.球体内任意一点(,,)x y z 处的密度大小为2222x y z μρ=++=.由于球体的几何形状及质量分布均关于z 轴对称,故可知其质心位于z 轴上,因此0x y ==. 则22cos 22555223232sin 2cos sin 515R M dv d d d R d R πππϕμθϕρρϕρπϕϕϕπΩ==⋅==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰; 所以 22cos 226722012645cos sin cos sin 64R zdvz d d d R d R MMMπππϕμπθϕρρϕρϕρϕϕϕΩ==⋅⋅==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰, 故球体的质心为5(0,0,)4R . 5、解:22222222222224b a x aa a a by aa a x aDb b I x dxdy x dx dy x a x dx x a x dx a a ρρρρ-----===⋅-=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 32324222000sin 4sin cos cos 4[sin sin ]x a t b a t t a tdt a b tdt tdt a πππρρ=⋅=-⎰⎰⎰令 3313114[]224224a b a b ππρπρ=⋅-⋅⋅=.6、解:如左图所示.(1)由Ω的对称性可知: 2234222000844()4()33aax y aaaa a V dx dy dz dx x y dy ax dx +==+=+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰. (2)由对称性可知,质心位于z 轴上,故0x y ==.224224001441(2)2a ax y aa z zdv dx dy zdz dx x x y y dy MV V ρ+Ω===++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 4325202217()3515a ax a x a dx a V =++=⎰.(3)2222220()4()aax y z I x y dv dx dy x y dz ρρ+Ω=⋅+=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰422461124(2)45a adx x x y y dy a ρρ=++=⎰⎰.高等数学A (下)习题册第九章参考答案习题9.11.⑴2π; ⑵258π; ⑶32a π; ⑷2 注意(4)的做法,此圆的参数方程为,1cos ,sin x y θθ-==,:0θπ→,所以0(cos 1)sin 2Lxy ds d πθθθ=+=⎰⎰.如果有同学用1sin ,cos x y θθ-==,θ的范围就不再是0π→. 2.(1)由于连接(1,0)及(0,1)的直线段方程为1x y +=(如图), 所以()12LLy ds ds x +==⎰⎰.(2)分三段来做(如图), 在x 轴上, 2211ay x a L x eds e dx e +==-⎰⎰;在圆弧上,222404y a a L x eds ae dx ae ππ+==⎰⎰;在y x =上,223222021a y xa L x e ds edx e +==-⎰⎰;所以22y Lx eds +⎰224a e a π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭.(3)直接按照对弧长的曲线积分公式求即可,答案为23(1)2e --. 3.如图,此圆的参数方程为,cos ,sin x y θθ==,:02πθ→,所以201sin cos 2L xyds d πθθθ==⎰⎰.4.根据对弧长的曲线积分的物理意义,即求曲线积分Lyds ⎰.此圆的参数方程为,cos ,sin x a y a θθ==,:0θπ→,Lyds ⎰20sin 2a ad a πθθ==⎰.习题9.21.(1)把参数方程21,1x t y t =+=+代入得,1202(2)2(1)(1)23LI ydx x dy t t tdt =+-=++-=⎰⎰.(2)把参数方程3∑代入得,33232222220[sin cos ]3k x dx zdy ydz k a a d a ππθθθθπΓ+-=--=-⎰⎰.2.从(1,1,1)(2,3,4)A B 到的直线段的参数方程为1,21,31x t y t z t =+=+=+,:01t →代入得,1[(1)2(21)3(31)]13xdx ydy zdz t t t dt Γ++=+++++=⎰⎰.3.(1)把2,,:01x y y y y ==→代入得,132017()(2)30Lydx y x dy y y y y dy x +-=⋅+-=⎰⎰.(2)把,,:01x y y y y ==→代入得,1201()3Lydx y x dy y dy x +-==⎰⎰.(3)分两段积分,1L :,0,:01x x y x ==→代入得,1()0L ydx y x dy x +-=⎰;2L :1,,:01x y y y ==→代入得,2101()(1)2L ydx y x dy y dy x +-=-=-⎰⎰; 所以,1()2L ydx y x dy x +-=-⎰.4.曲线的参数方程为2,,:11x x y x x ==-→,曲线的方向向量为(1,2)x ,从而2212cos ,cos 1414x xxαβ==++,所以2L x ydx xdy -⎰22(2)14Ly x ds x-=+⎰.5.根据对坐标的曲线积分的物理意义,所求的功为2L x dy -=⎰815-.习题9.3 1.(1)10;(2)2m n ==;(3)1,1a b =-=.2.只需证明Q x∂=∂Py ∂∂即可. 3.(1)如图,1[(1cos )(sin )](1)5x x LDe dx y y dy e ydxdy e y π---=-=--⎰⎰⎰.(2)因为Q x∂=∂P y ∂∂,由格林公式,所以202yy L x e dx e dy x +=⎰. 4.(1)如图,2222()(),x y x y P Q x y x y +--==++,Q x∂=∂222222()P x y xyy x y ∂--=∂+,又由于积分范围不包括原点,由格林公式,所以22()()0C x y dx x y dyx y +--=+⎰;(2)如图,由于积分范围包括原点,所以不能直接利用格林公式,曲线的参数方程为: cos ,sin x a y a θθ==,:02θπ→,代入得,22()()2C x y dx x y dyx y π+--=-+⎰.(3)如图,由于积分范围包括原点,所以不能直接利用格林公式,在C 包围的内部区域增加一条圆形曲线1C :222x y a +=,方向为顺时针,所以11222222()()()()()()022CC C C x y dx x y dyx y dx x y dy x y dx x y dyx y x y x y ππ++--+--+--=-+++=-=-⎰⎰⎰5.只需证明Q x∂=∂Py ∂∂即可. 习题9.41.(1)10a ;(2)221()()x x y z ∂∂++∂∂;(3)42a π;(4)11110π;(5)122π+. 2.(1)22111122xyD dS dxdy zx yπ∑=+=+⎰⎰⎰⎰(积分区域如图)(2)根据对称性(也可以化成二重积分之后,根据对称性), 可知:0xdS ∑=⎰⎰,0ydS ∑=⎰⎰;所以,原式2222220222xya h D a zdS a x y dxdy d a d a x yπθρρ-∑==--⋅==--⎰⎰⎰⎰⎰⎰22()a a h π-.3.根据对称性,0,0x y ==,32221zdSa az a dSππ∑∑===⎰⎰⎰⎰(分子的求法同上题),所以曲面的重心坐标为(0,0,)2a.习题9.5 1.(1)0;(2)第二类曲面积分Pdydz Qdzdx Rdxdy ∑++⎰⎰化成第一类曲面积分是(cos cos cos )P Q R dS αβγ∑++⎰⎰,其中,,αβγ为有向曲面∑上点(,,)x y z 处的法向量的方向角.2.积分曲面如图所示,阴影部分为右侧,记为1∑,关于Ozx 面对称的为左侧,由于该曲面在Oxy 面上的投影为曲线,故(1)0z dxdy ∑+=⎰⎰,因此,()I y dzdx ∑=-⎰⎰,由对称性可知12()2()24zxD I y dzdx y dzdx x dzdx ∑∑=-=-=--⎰⎰⎰⎰⎰⎰,zx D 如图所示. 所以,222222222222224242(2)444848zxxD I x dzdx dx x dz x x dxx dx x dx π----=--=--=---=--=--=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰3.利用两类曲面积分之间的联系来做. 由于∑为平面1x y z -+=在第四卦限部分的上侧,所以,单位法向量为1(1,1,1)3-,从而I =[][][](,,)2(,,)(,,)f x y z x dydz f x y z y dzdx f x y z z dxdy ∑+++++⎰⎰[][][]1(,,)2(,,)(1)(,,)3f x y z x f x y z y f x y z z dS ∑=+++-++⎰⎰111()233x y z dS dS ∑∑=-+==⎰⎰⎰⎰. 4.利用两类曲面积分之间的联系来做. 由于∑为曲面221z x y =--在第一卦限的部分取上侧,所以,单位法向量为221(2,2,1)144x y x y ++,从而222222221(2)144144144xy I xy zdS x yx yx y∑=++++++++⎰⎰22222211221442144144xyD dS x y dxdy x yx yπ∑==++=++++⎰⎰⎰⎰.习题9.61.(1)直接利用高斯公式,3xdydz ydzdx zdxdy dv Ω∑++==⎰⎰⎰⎰⎰81π.(2)如图,增加一个“盖子”1:2z ∑=,取上侧,则2(2)-2zx dydz zdxdy ∑+=⎰⎰1122(2)2(2)2z x dydz zdxdy z x dydz zdxdy ∑+∑∑+--+-⎰⎰⎰⎰前一个积分使用高斯公式,结果为0;而12(2)20416xyD z x dydz zdxdy dxdy π∑+-=-=-⎰⎰⎰⎰,从而,原积分16π=.2.(1)由于曲线L 上2z =,故20L yz dz =⎰,所以233LLydx xzdy yz dz ydx xzdy -+=-⎰⎰,利用斯托克斯公式,得233(3)5xyLLD ydx xzdy yz dz ydx xzdy z dxdy dxdy ∑-+=-=--=-=⎰⎰⎰⎰⎰⎰20π-.(2)可求出交线L 的方程是222,3z x y =+=,故()0Lx y z dz ++=⎰,所以222()()Lx ydx x y dy x y z dz +++++⎰222()Lx ydx x y dy =++⎰,利用斯托克斯公式,得,22222()(2)(2)xyLD x ydx x y dy x x dxdy x xdxdy ∑++=-=-⎰⎰⎰⎰⎰,利用对称性,20xyD xdxdy =⎰⎰,22xy xyD D x dxdy y dxdy =⎰⎰⎰⎰,所以2222220011()22xyxy D D x dxdy x y dxdy d d πθρρρπ=+==⎰⎰⎰⎰⎰⎰, 原积分π=-.高等数学A (下)习题册第十章参考答案习题10.1 1、(1)收敛 ; (提示:∵1111()(2)22n u n n n n ==-++,又∵111lim lim()1324(2)n n n S n n →∞→∞=+++⋅⋅+11111113113lim (1)lim ()2324222124n n nn n n →∞→∞=-+-++-=--=+++,∴原级数收敛.) (2)发散 . (提示:∵1n n ∞∞===∑,又∵lim n n n S →∞→∞=++(1n ++=∞,∴原级数发散.)2、(1)发散 ;(提示:级数为1111133n n nn ∞∞===∑∑,发散.)(2)收敛 .(提示:级数为112435nnn n ∞∞==⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑,收敛.)3、0x >或2x <-.(提示:1111(1)lim lim 11(1)n n n n nnu x u x x ρ++→∞→∞+===++,当1ρ<即111x <+时,解得0x >或2x <-,此时级数11(1)nn x ∞=+∑收敛,则原级数绝对收敛.)习题10.21、(1)收敛;(提示:∵3cos 433n n n nu +=<,而级数1141433n nn n ∞∞===∑∑收敛,∴原级数收敛.) (2)发散.(提示:∵1n n n→∞==,而级数11n n∞=∑发散,∴原级数发散.)2、(1)发散;(提示:∵111333(1)lim lim lim 113n n n n n n n nn u n n e u n e e n e ρ+++→∞→∞→∞+⋅===⋅=>+⋅,∴原级数发散.) (2)发散.(提示:∵11(1)!12lim lim lim !22n n n n n nnn u n n u ρ++→∞→∞→∞++====∞,∴原级数发散.)3、(1)收敛 ;(提示:1112(1)112222n n n n n n n ∞∞∞===+-⎛⎫=+- ⎪⎝⎭∑∑∑,∵由于1112n ρ==<,∴级数112n n ∞=∑收敛;又∵2112n ρ==-<,∴级数112nn ∞=⎛⎫- ⎪⎝⎭∑也收敛.故原级数收敛.)(2)发散 .(提示:∵ln 2lim 3n n n n nρ→∞===,又因为由洛必达法则得1ln ln lim lim 1lim 333n n n n n nnn →∞→∞→∞==031==,∴ln 22lim2113n n nρ→∞===>,故原级数发散.) 4、(1)绝对收敛 ; (提示:12211(1)111n n n n n -∞∞==-=++∑∑,因为22111n n <+,而级数211n n∞=∑收敛,所以级数121(1)1n n n -∞=-+∑收敛,故原级数绝对收敛.)(2)条件收敛 .(提示:显然1111(1)(1)n n n n n u ∞∞--==-=-∑∑为交错级数,其中n u =11nn u u -==<即1n n u u -<;②lim n n u →∞=0n n →∞==,故该交错级数收敛.又因为11(1)n n ∞-=-=∑1n ∞=∑,有lim lim (1n nn S n →∞→∞⎡⎤=++++⎣⎦1)n →∞==∞ ,则级数11(1)n n ∞-=-∑发散,故原级数条件收敛.)5、(1)提示:222n n n n a b a b +≤;(2)提示:22112n n n a a n a n n +=⋅≤.6、证明:只需证明正项级数1!nn a n ∞=∑(0a >)收敛,根据比值审敛法有11!lim lim[]lim 01(1)!1n n n n n n nu a n au n n a ρ++→∞→∞→∞==⋅==<++,因此正项级数1!n n a n ∞=∑(0a >)收敛,再由级数收敛的必要条件得lim 0n n u →∞=,即lim 0!nn a n →∞=,得证.习题10.3 1、(1)1R =,收敛域为[]1,1- . (提示:因为12211limlim1(1)n n n na n n a ρ+→∞→∞===+,所以收敛半径11R ρ==.当1x =时,原级数为211n n∞=∑,该级数收敛.当1x =-时,原级数为21(1)n n n ∞=-∑,该级数也收敛.因而该级数的收敛域为 [1,1]-.)(2)2R =,收敛域为()0,4 .(提示:令2(2)t x =-,则1,44n n nn n t u a n n ==⋅⋅,因为11111(1)4lim lim 144n n n n nn a n a n ρ++→∞→∞+⋅===⋅,所以收敛半径1114R ρ==,故原级数的收敛半径为12R R ==.则有 22x -<,即04x <<.当0x =时,原级数为11n n ∞=∑,该级数发散;当4x =时,原级数为11n n∞=∑,该级数也发散.因而原级数的收敛域为 (0,4).)2、1111211114()(),(2,2)222(2)12nn n n n n n n n nnx x S x x x x x x x x x x ∞∞∞----==='⎛⎫'=====∈- ⎪-⎝⎭-∑∑∑ 11111114(1)()()22222542n n n n n n n n S ∞∞-==-=-=-=-∑∑. 3、100111112(2)()(1)22(2)222212nn n n n n x x x x x ∞∞+==--==⋅=-=--+-+∑∑,((0,4))x ∈.习题10.4 1、解: 如左图所示,由狄利克雷充分条件可知,()f x 的 傅里叶级数在间断点(21)x k π=+(0,1,2,)k =±±处收 敛于()()2222f f πππππ-++--+==.在连续点(21),(0,1,2,)x k k π≠+=±±处()f x 的傅里叶级数收敛于()f x ,其中傅里叶系数为:00111()22a f x dx xdx xdx ππππππππ--==+=⎰⎰⎰, 001111()cos cos 2cos cos n a f x nxdx x nxdx x nxdx x nxdx πππππππππ--==+=⎰⎰⎰⎰2011sin ((1)1)(1,2)n xd nx n n n πππ==--=⎰ 001113()sin sin 2sin sin n b f x nxdx x nxdx x nxdx x nxdx πππππππππ--==+=⎰⎰⎰⎰10333cos cos (1)(1,2)n xd nx n n n n nπππππ+=-=-⋅=-=⎰所以()f x 的傅里叶级数为121(1)13()cos (1)sin 4n n n f x nx nx n n ππ∞+=⎛⎫--=++- ⎪⎝⎭∑ ((21),0,1,2,)x k k π≠+=±±2、31,23、解:(1)展开成正弦级数.对()f x 作奇延拓,得 ,(0,]2()0,0,(,0)2xx F x x x x ππππ-⎧∈⎪⎪==⎨⎪+⎪-∈-⎩.再周期延拓()F x 到(,)-∞+∞.易见0x =是一个间断点,在0x =处级数收敛于()2202ππ+-=. 函数()f x 在(0,]π处连续,傅里叶级数收敛于()f x ,且傅里叶系数为:0(0,1,2)n a n ==;0001211()sin sin sin sin (1,2)2n x b f x nxdx nxdx nxdx x nxdx n nπππππππππ--==⋅=-==⎰⎰⎰⎰故()(0)2xf x x ππ-=≤≤展开的正弦级数为: 11sin (0)2n x nx x nππ∞=-=<≤∑.(2)展开成余弦级数.对()f x 作偶延拓,得 ,[0,]2(),(,0)2xx F x x x ππππ-⎧∈⎪⎪=⎨+⎪∈-⎪⎩.再周期延拓()F x 到(,)-∞+∞.则()F x 在(,)-∞+∞内处处连续,且()(),[0,]F x f x x π≡∈. 则傅里叶系数为:0(1,2)n b n ==;0012()22x a f x dx dx πππππππ--===⎰⎰;000121()cos cos cos cos 2n x a f x nxdx nxdx nxdx x nxdx πππππππππ--===-⎰⎰⎰⎰21(1(1))(1,2)n n n π=--=; 故()(0)2xf x x ππ-=≤≤展开的余弦级数为: 211(1)cos (0)24nn xnx x n ππππ∞=---=+≤≤∑.。

东南大学高等数学分类练习题(有答案)

东南大学高等数学分类练习题(有答案)

满足条件满足条件 12a > 时,级数-+33n n acos的取值范围是的取值范围是 12a > .arctann应满足的条件是 0p > 。

处的泰勒级数及收敛域为处的泰勒级数及收敛域为 03ln ,(,)!n n n x x n ¥=Î-¥+¥å 。

的和为的和为11sin - 。

的和函数及收敛域为 111121ln ,(,)x x x +Î-- 。

的收敛域为 3122[,)-- 。

处条件收敛,则该幂级数的收敛半径为处条件收敛,则该幂级数的收敛半径为 4R = 。

)的和为 22ln e + 。

. 8 B)(v u ln nn( C ) (D ) n p A A 1+u 1+uD u D []naC D n u D(A )01p <£(B )12p <<(C )2p ³(D )012或p p <£³9、设111110,(1,2,),lim 1,(1)()且则级数n n n n n n n n u n u u u ¥+®¥=+¹==-+å( C ). (A )发散,(B )绝对收敛,(C )条件收敛,(D )敛散性不能判定)敛散性不能判定 10、正项级数1n n u ¥=å收敛是级数21n n u ¥=å收敛的( A ) (A )充分条件)充分条件 (B )必要条件)必要条件 (C )充要条件)充要条件 (D )非必要非充分条件三、常数项级数敛散性1、讨论级数å¥=-+-1])3(4[4)1(n nn nnn 的敛散性,若收敛是绝对收敛还是的敛散性,若收敛是绝对收敛还是条件条件收敛?收敛? 2、常数p 取什么值时,级数å¥=-1ln )1(n pnn n是(1)发散;(2)条件收敛;(3)绝对收敛的?)绝对收敛的? 3、讨论级数)0()1()1(1>+-å¥=a a n a n nn的绝对收敛与条件收敛。

东南大学 高数A下 实验报告

东南大学 高数A下 实验报告

高数实验报告学号: 姓名:数学实验一一、实验题目:(实验习题7-3)观察二次曲面族kxy y x z ++=22的图形。

特别注意确定k 的这样一些值,当k 经过这些值时,曲面从一种类型变成了另一种类型。

二、实验目的和意义1. 学会利用Mathematica 软件绘制三维图形来观察空间曲线和空间曲线图形的特点。

2. 学会通过表达式辨别不同类型的曲线。

三、程序设计这里为了更好地分辨出曲线的类型,我们采用题目中曲线的参数方程来画图,即t t kr r z sin cos 22+=输入代码: ParametricPlot3D[{r*Cos[t],r*Sin[t],r^2+ k*r^2*Cos[t]*Sin[t]}, {t, 0, 2*Pi}, {r, 0, 1},PlotPoints -> 30] 式中k 选择不同的值:-4到4的整数带入。

四、程序运行结果k=4:k=3:k=2:k=1:k=0:k=-1:k=-2:k=-3:k=-4:五、结果的讨论和分析k取不同值,得到不同的图形。

我们发现,当|k|<2时,曲面为椭圆抛物面;当|k|=2时,曲面为抛物柱面;当|k|>2时,曲面为双曲抛物面。

数学实验二一、实验题目一种合金在某种添加剂的不同浓度下进行实验,得到如下数据:2+y+=cxabx法确定系数a,b,c,并求出拟合曲线二、实验目的和意义1.练习使用mathematic进行最小二乘法的计算2.使用计算机模拟,进行函数的逼近三、程序设计x={10.0,15.0,20.0,25.0,30.0};y={27.0,26.8,26.5,26.3,26.1};xy=Table[{x[[i]],y[[i]]},{i,1,5}];q[a_,b_,c_]:=Sum[(a+b*x[[i]]+c*x[[i]]*x[[i]]-y[[i]])^2,{i,1 ,5}];Solve[{D[q[a,b,c],a]0,D[q[a,b,c],b]0,D[q[a,b,c],c]0}, {a,b,c}]A={a,b,c}/.%;a=A[[1,1]];b=A[[1,2]];c=A[[1,3]];data=Table[{x[[i]],y[[i]]},{i,1,5}];t1=ListPlot[data,PlotStyle PointSize[0.02],DisplayFunction Identity];f[x_]:=a+b*x+c*x*x;t2=Plot[f[x],{x,0,30},DisplayFunction Identity];Show[t1,t2,DisplayFunction$DisplayFunction]四、程序运行结果{{a 27.56,b -0.0574286,c0.000285714}}五、结果的讨论和分析从图中可以看出,使用最小二乘法可以快捷地确定经验公式的系数,并且得出的拟合曲线可以很好地逼近实验数据。

东南大学2009-2010学年高等数学A(期末)考试试题及答案

东南大学2009-2010学年高等数学A(期末)考试试题及答案

共 8 页 第 1 页东 南 大 学 考 试 卷(A 卷)课程名称高等数学A 期末考试学期 09-10-3得分适用专业 选修高数A 的各专业 考试形式 闭卷 考试时间长度 150分钟一.填空题(本题共9小题,每小题4分,满分36分) 1. 将22222d ()d x y f x y z z -++⎰⎰(其中()f t 为连续函数)写成球面坐标系下的三次积分 ;2. 球面22230x y z x ++-=在点(1,1,1)处的切平面方程为 ;3. 设1,0()2,0x f x x x ππ-<≤⎧=⎨<≤⎩,且以2π为周期,()S x 为()f x 的Fourier 级数的和函数,则(3)S π= ,(2)S π-= ;4. 已知3222(cos )d (1sin 3)d axy y x x by x x y y -+++为某个二元函数(,)f x y 的全微分,则____,____a b ==;5. 设C 为圆周2z =,取逆时针方向,则1d (i)(4)C z zz =+-⎰ ;6. 留数ln(12)Res ,01cos z z +⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦;7. 设{,,},x y z r ===r r div(e )r =r ;8.设∑是锥面1)z z =≤≤下侧,则3d d 2d d (1)d d x y z y z x z x y ∑∧+∧+-∧=⎰⎰ ;9. 设()(,)d d x y tF t f x y x y +≤=⎰⎰,其中2,0(,)0,x y x x f xy ⎧≥≥=⎨⎩且其它,则(2)F = . 二. 计算下列各题(本题共4小题,每小题7分,满分28分)共 8 页 第 2 页10.设 (,)z z x y =是由方程e e e z y xz x y =+所确定的隐函数,求,z z x y∂∂∂∂. 11.计算22222d ed d d yy x y x y x y x ----+⎰⎰⎰.12.判断级数111(1)!179n n n n n-∞-=-⎛⎫⎪⎝⎭∑的敛散性.13. 求幂级数ln 12n nn x n∞=∑的收敛域. (注:级数若在收敛区间的端点处收敛,须说明是绝对收敛还是条件收敛.)共 8 页 第 3 页三(14).(本题满分7分)设1,022()0,2x f x x πππ⎧≤<⎪⎪=⎨⎪≤<⎪⎩在[0,]π上展开成正弦级数,并写出它的和函数.四(15)。

东南大学高等数学A教材答案

东南大学高等数学A教材答案

东南大学高等数学A教材答案第一章导数与微分1. 导数的定义与基本公式在本章中,我们将学习导数的定义以及一些基本公式。

导数定义为函数在某一点处的变化率。

而导数的计算公式包括常见函数的导数公式、复合函数求导法则、以及三角函数的导数等。

通过掌握这些基本公式,我们可以更加方便地求解函数的导数。

2. 高阶导数与隐函数求导除了一阶导数外,我们还可以计算高阶导数,即二阶导数、三阶导数等。

高阶导数的计算需要使用基本公式并进行多次求导。

另外,本章还将介绍隐函数求导的方法,即在隐式函数表达式中,如何求取其导数。

3. 函数的极值与最值通过求解函数的导数,我们可以得到函数的极值点。

对于极值点,我们可以使用导数的符号表来判断其是极大值还是极小值。

而对于闭区间上的函数,其最大值和最小值可以通过求解导数和边界点得到。

第二章定积分与不定积分1. 定积分的概念与性质在本章中,我们将介绍定积分的概念与性质。

定积分是函数的一个重要性质,表示曲线与 x 轴之间的面积。

而求解定积分的方法通常包括几何法和解析法。

此外,定积分还具有线性性和积分中值定理等性质。

2. 不定积分的概念与基本公式不定积分是定积分的逆运算,表示函数的原函数。

通过求解不定积分,我们可以还原出函数的原貌。

而不定积分的基本公式包括常见函数的积分公式、分部积分法、以及换元积分法等。

3. 牛顿—莱布尼茨公式与定积分的应用牛顿—莱布尼茨公式是计算定积分的重要工具,它将定积分与原函数联系在一起。

除了牛顿—莱布尼茨公式,本章还将介绍定积分在几何学、物理学以及金融学等领域的应用。

第三章微分方程1. 微分方程的基本概念与解法微分方程是描述函数与其导数之间关系的方程。

本章将详细介绍微分方程的基本概念,包括一阶和二阶微分方程,以及线性和非线性微分方程。

同时,我们也将给出一些常见微分方程的解法。

2. 可分离变量与齐次方程可分离变量和齐次方程是解决一阶微分方程的两种常见方法。

可分离变量法是通过将方程两边进行变量分离,再进行积分求解。

高等数学A(下)练习题及答案

高等数学A(下)练习题及答案

高等数学A(下)练习题一、填空题1.设k j i a43+-=,k j i b λ++=62,且a b ⊥ ,则λ= 4 ;2.设平行四边形两邻边为222a i j k =++,24b i j k =++ ,则该平行四边形的面积为3.的平面方程为03245轴且垂直于平面过=+-+z y x x 2+40y z = ;4.xoy 平面上的抛物线22y x =绕x 轴旋转生成的旋转抛物面方程为 222y +z x =;5.设y z u x =,则(1,2,3)uy∂=∂ 0 ;6.设222(,,)ln()f x y z x y z =++,则(1,2,2)gradf -= 244(,,)999- ;7.椭球面222236x y z ++=在点(1,1,1)处的法线方程为 111462x y z ---== ; 8.交换积分次序:10(,)xdx f x y dy =⎰210(,)yyd y f x y d x⎰⎰ ; 9.判别级数1n ∞=的敛散性,结论:该级数是 发散 ;10.级数01(1)(2)n n n ∞=++∑的和为 1 ;11.幂级数1nn ∞=的收敛域是 [)1,1- ;12.微分方程23(1)0dy y x dx++=的通解为 34(1)34y x C +=-+ 。

二、计算题1.()y x f z ,=由方程22222x y z z ++=确定,求2,z zx x y∂∂∂∂∂。

解:方程为:22222x y z z ++=方程两边对x 求导,得到 242x x x z z z +⋅= 整理得到: ()422x z z x -⋅=-所以: ()1224242x x z x z z --==--- 再两边对y 求导,得到 ()()221424xy y z x z z -=---方程22222x y z z ++=两边对y 求导,得到 242y y y z z z +⋅= 所以 242x y z z -=-,从而 ()()232842164242xy y z x z xy z z ---=-=---2.设22(,)z f x y x y =+,且f 具有二阶连续偏导数,求y z∂∂,xy z ∂∂∂2。

高等数学(A)下期末试卷及答案

高等数学(A)下期末试卷及答案

南京邮电大学2010/2011学年第二学期《高等数学A》(下)期末试卷A答案及评分标准得分一、选择题(本大题分5小题,每题3分,共15分)1、交换二次积分的积分次序为()(A) (B)(C) (D)2、锥面在柱面内的那部分面积为()(A) (B)(C) (D)3、若级数在处收敛,则级数在()(A) 条件收敛 (B) 绝对收敛 (C) 发散(D) 收敛性不确定4、下列级数中收敛的级数为()(A) (B)(C) (D)5、若函数在复平面上处处解析,则实常数a的值为()(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) -2二、填空题(本大题分5小题,每题4分,共20分)1、曲面在点处的切平面方程为2、已知,则3、Ω是由曲面及平面所围成的闭区域,在柱面坐标下化三重积分为三次积分为4、函数展开成以2π为周期的正弦级数为,收敛区间为5、得分得分三、(本题8分)设,其中函数二阶可导,具有二阶连续偏导数,求解:… 3分5分得分四、(本题8分)在已知的椭球面内一切内接的长方体(各边分别平行坐标轴)中,求最大的内接长方体体积。

解:设顶点坐标为,….2分令….2分,,解得:,….3分,….1分五、(本题7分),其中.解: 原式= (5)分….2分六、(本题8分)计算,其中L 为抛物线上由点(0,0)到的一段弧。

得 分得 分装订 线内不要 答 题自 觉 遵守 考 试 规 则,诚信 考 试,绝 不 作证明:,所以曲线积分与路径无关….3分….5分七、(本题8分)计算,其中 为上半球面的上侧。

解:补面下侧原式=……5分=得分=………3分八、(本题8分)讨论级数的敛散性,若收敛则说明是绝对收敛还是条件收敛。

解:原级数不绝对收敛 ……3分又 为交错级数,……2分设当时单调递减,所以当时单调递减,……2分原级数条件收敛。

…1分九、(本题共12分,每题6分) 1、将在区域内展开成洛朗级数。

得 分得 分解:…..3分…..3分2、沿指定曲线的正向计算下列复积分解:原式=…2分……2 分……2 分十、(本题6分)设,其中,(1)求出;(2)求出幂级数的收敛域及和函数。

东南大学数模2009-2010-2A卷附答案解析

东南大学数模2009-2010-2A卷附答案解析

东南大学考试卷(A卷)姓名学号班级课程名称数学建模与实验考试学期 09-10-2 得分适用专业各专业考试形式闭卷考试时间长度120分钟共10页第6页共10页 第6页一.填空题:(每题2分,共10分)1. 阻滞增长模型0.5(10.001)(0)100dx x x dtx ⎧=-⎪⎨⎪=⎩的解为 。

2. 用Matlab 做常微分方程数学实验,常用的命令有 。

3. 整数m 关于模12可逆的充要条件是: 。

4. 根据Malthus 模型,如果自然增长率为2%,则人口数量增长为初值3倍所需时间为(假设初值为正) 。

5. 请补充判断矩阵缺失的元素13192A ⎛⎫⎪=⎪ ⎪⎝⎭。

二.选择题:(每题2分,共10分)1. 在下列Leslie 矩阵中,不能保证模最大特征值唯一的是 ( )A. 0230.20000.40⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭; B.1.1 1.230.20000.40⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭; C. 0030.20000.40⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭; D.以上都不对 2. 判断矩阵能通过一致性检验的标准是 ( )A. 0.1CR <B. 0.1CI <C. 0.1CR >D.0.01CR <3. 模28倒数表中可能出现的数是 ( ) A. 12 B.5 C.14 D.74. 线性最小二乘法得到的函数不可能为 ( )A.线性函数B. 对数函数C. 样条函数D. 指数函数5. 关于泛函极值问题,下面的描述正确的有 ( )A.泛函()J x 在x *处取极值的充要条件是泛函变分()0J x δ*=;B. 泛函()J x 在x *处取极值的充分条件是泛函变分()0J x δ*=;C. 泛函()J x 在x *处取极值的必要条件是泛函变分()0J x δ*=;D. A,B,C 均正确三.判断题(每题2分,共10分)1. Hill 密码体系中,任意一个可逆矩阵都可以作为加密矩阵。

( )2. 拟合函数不要求通过样本数据点。

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高等数学数学实验报告
院(系):
学号:
姓名:
实验一
一、实验题目:作出几个常见二次曲面的图形。

二、实验目的:利用Mathematica绘制三维图形来观察空间曲
线和空间曲面图形的特点。

三、
1.椭球面
参数方程:x=a sin(u)cos(v),
y=b sin(u)sin(v),u∈ [0,π],v∈ [0,2π] z=c cos(u),
(a=3,b=4,c=5)
程序设计:
程序运行结果:
2.椭圆抛物面:
参数方程:x=au sin(v),
y=bu cos(v), u∈ [0,r],v∈ [0,2π] z=u^2,
(a=1,b=2,r=3)
程序设计:
程序运行结果:
3.双曲抛物面
参数方程: x=u,
y=v, u∈ [-r,r],v∈ [-r,r]
z=u^2/a-v^/b,
(a=3,b=4,r=5)
程序设计:
程序运行结果:
4.圆锥面
参数方程: x=u cos[v],
y=u sin[v], |u|∈ [-r,r],v∈ [0,2π] z=u,
(r=5)
程序设计:
程序运行结果:
实验二
一、实验题目:利用参数方程作图,作出多个曲面所围成的立
体。

二、实验目的:利用Mathematica绘制三维图形来观察空间
曲线和空间曲面图形的特点。

三、
z=1x^2y^2、x^2+y^2=x及xOy面:参数方程:x=sin(u)cos(v),
y=sin(u)sin(v), u∈ [-π/2,π/2],v∈ [0,2π] z=cos(u),
x=1/2+sin(u),
y=cos(u), u∈ [0,2π],v∈ [0,1]
z=v.
程序设计:
程序运行结果:
实验三无穷级数与函数逼近
一、实验题目:观察级数---的部分和序列的变化趋势,并求和。

二、实验目的:用mathmatica显示级数部分和的变化趋势;学会
如何利用幂级数的部分和对函数的逼近以及进行函数值的近似计算;展开傅里叶级数对周期函数的逼近情况。

1.利用Table命令生成部分和序列的数据点集做点图,观察级
数的敛散性,输入如下语句:
程序运行结果:
可以看出级数收敛于 1.87985.
2.求和。

求和的结果也是1.87985.。

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