高等数学A(2)复习题
一、多元函数微分学 1.求极限 (1)
1?xy?1sinxy; (2)lim;
(x,y)?(0,2)(x,y)?(0,0)xxylim(3)
(x,y)?(0,0)lim(x2?y2)1?cosx2?y222; (4)
ln(1?xy);
(x,y)?(1,0)xyex?ylim115x(5)lim(x?y)sin2; (6)lim(1?xy); 2(x,y)?(0,0)(x,y)?(0,2)x?y(7)
(x,y)?(0,2)limxarcsinxy; (8)
1(x,y)?(,1)3limarcsinxyx;
exy?1125(9)lim; (10)lim(x?y)cos2 2(x,y)?(0,2)sinx(x,y)?(0,0)x?y2.求全微分、偏导数
(1)z?exsin(1?y2),求dz; (2)z?x,求dz; (3)u?arctan?y,求du; (4)z?eyxyzxy,求dz(2,3);
(5)设函数f具有一阶连续偏导数,y?f(cos2x,ex),求
dy; dx(6)设z?f(2x?y,ysinx) ,其中f具有连续的偏导数,求:
?z?z,; ?x?y(7)设z?f(2x,ysinx,ex?2y) ,其中f具有连续的偏导数,求:
?f?f,; ?x?yz2(8)设z?z(x,y)是由方程 e?xyz?3 确定的隐函数,求
?z?z,。 ?x?y3.求切线方程、切平面方程、法线及法平面方程
(1)求曲线x?sint?t,y?cost,z?e?1 在点(0,1,0)处的切线方程和法平面方程。 (2)求曲面 e?2z?xy?7 在点(2,3,0)处的切平面方程和法线。
(3)在曲面z?xy上求一点,使这点处的法线垂直于平面x?3y?z?9?0,并写出该法
1
zt线方程。
(4)设曲面z?exy,求它在一点(2,1,e)处的切平面和法线方程。
24.求方向导数与梯度
(1)函数z?x2?y2?xy在点(?1,1)处沿什么方向的方向导数最大?最大方向导数的值是多少?
(2)求函数 u?ln(xey?yz2?z) 在点A(1,0,1)处方向导数的最大值和方向导数取
最大值的方向,并求在点A(1,0,1)处沿点A指向点B(3,?2,2)方向的方向导数。 5.求函数极值、应用拉格朗日乘数法求实际最值问题 (1)求函数 z?1?x3?y3?3x2?3y2 的极值。
(2)求函数z?xy在条件x?y?1下的极大值。(应用拉格朗日乘数法) (3)在曲面z?格朗日乘数法)
(4)设销售收入R(单位:万元)与花费在两种广告宣传上的费用x,y(单位:万元)之
2?x2?4y2上求一点,使它到平面x?2y?3z?1的距离最近。(应用拉
间的关系为:R?200x100y?,利润额相当于五分之一的销售收入,并要扣除广告费用,x?510?y已知广告费用总预算金是25万元,试问如何分配两种广告费用可使利润最大。(应用拉格朗日乘数法)
二、重积分与应用
1.二重积分计算与应用
(1)设D由y?1?x2和y?0所围成,求
2(2)设D由y?x与y?x所围成,求
??Dx2?y2d?。
??xdxdy。
D(3)交换积分次序
12?10dx?xxsinydy。 y(4)计算
??1dx?0y?2x2dy。
22(5)设平面薄片所占的闭区域D为 1?x?y?4,它的面密度?(x,y)?1?x?y,求
该平面薄片的质量。
2
y2?1,y?0确定,求薄片的质心(??1)(6)设均匀薄片由x?。 42(7)设f(x,y)连续,且f(x,y)?x2?y2???f(x,y)dxdy,其中D是圆形区域
Dx2?y2?4,求f(x,y)。
2.三重积分计算与应用
要熟悉平面,锥面,旋转抛物面,球面,圆柱面的方程 (1)设?是由三个坐标平面与平面x?y?z?1所围成,求积分 (2)计算的区域。 (3)计算
222?,其中是由与平面z?1所围成的区域。 z?x?y(z?xy)dxdydz??????2x?dv。
?????(x2?y2)dxdydz,其中?是由z?1?x2?y2与平面z?0所围成
(4)计算重积分围成的闭区域。
2222?(z?x?y)dv,其中是由圆柱面x?y?1和平面z?0,z?1所????(5)求由球面z?(6)计算重积分
4?x2?y2和圆锥面z?x2?y2所围成的立体的体积。
2222?(z?x?y)dv,其中是由圆柱面x?y?1和平面z?0,z?1所????22围成的闭区域。设?为曲面z?x?y与z?x2?y2围成的封闭区域,它的密度函
数为?(x,y,z)?z,求?关于z轴的转动惯量。 三、曲线、曲面积分
1.求第一类曲线积分(对弧长的曲线积分) (1)设L为上半圆周y?4?x2,求?eLx2?y2ds。
(2)设L是连接点(0,0)与点(1,2)的直线段,求(3)计算曲线积分
?L(x?y)ds。
?(x?y?z)ds,其中?是连接点A(1,1,1)与点B(3,2,2)的直线段。
?2.求第二类曲线积分(对坐标的曲线积分)
(1)设曲线L为抛物线y?x上从点(0,0)到点(1,1)一段弧,求曲线积分(2)设?是从(1,1,1)到(2,3,4)的直线段,求 3.应用格林公式 (1)计算
2?L(x2?y2)dx。
??xdx?ydy?zdz。
?L(1?x2?y3)dx?(x?x3?y3)dy,其中L为圆周x2?y2?4,取正
3
向。
(2)计算曲线积分
?L(1?3x?y2cosx)dx?(x?2ysinx?2y2)dy,其中L是沿上半圆周
y?a2?x2(a?0)从点A(a,0)到点B(?a,0)的一段弧。
4.求第一类曲面积分(对面积的曲面积分) (1)求曲面z?x2?y2被曲面z?2?(2)设?为曲面z?x2?y2所截下的那部分曲面的面积。
x2?y2(0?z?1),求??(x?y?z)dS。
?25.求第二类曲面积分(对坐标的曲面积分) (1)计算曲面积分分,取上侧。 (2)计算曲面积分
2222zz?x?y,其中是由曲面 ydydz?zdzdx?(x?y?e)dxdy?????zdxdy,其中?为抛物面 z?x?3?y2介于平面z?0,z?1之间的部
?与平面z?1所围成立体的表面,取外侧。 四、无穷级数
1.判断下列级数的敛散性
3??nn2?1n(1)?(?1)n?1。 (2)?(?1)。
32n?3n?1n?1??n??sinn?(3)?。 (4)?2nn?1n?1??cos2n?4?4。 (5)n。
?n2?nn?1n!?2.若幂级数
?an?0?n(x?1)在x??2处收敛,判断幂级数?anxn在x?2处的收敛性。
nn?03.将函数 f(x)?e4. 将函数f(x)?2x?1 在 x?1 处展开为幂级数,并求收敛域。
1展开成(x?3)的幂级数,并求其收敛域。 x15.将函数f(x)?2展开为 x?1 的幂级数,并求收敛域。
x?3x?226.将函数 f(x)?ln(x?3x?2) 展开为 x?2 的幂级数,并求收敛域。
?7.求幂级数
?n?(x?2)n?1n的收敛域。
xn?18.求幂级数?n的收敛域,并求和函数。
n?04(n?1) 4
nxn?18.求幂级数?(?1)的收敛域,并求和函数 n3n?1?n?1,9.将函数 f(x)???x,0?x?2a0? 展开为余弦级数??ancosnx,讨论此余弦级
2?x??2n?1数的收敛于f(x)情况,并求出余弦级数的和函数。(不必求出余弦级数的具体形式)
10.将函数f(x)????x?x???x?0 展开为傅里叶级数,求系数a1。
0?x??
五、微分方程
1.求下列微分方程的通解 (1)
dydy?3xy?xy2; (2)x?y?2xy;(x?0) dxdx3(3)(1?y2)dx?(xy?2y)dy?0 (4)(x?x3y2)dy?5ydx?0;
(5)4xy??y?x2y4?0; (6)(1?x2)y???2xy?; (6)y????cos2x
??ycosx?y??2.求微分方程初值问题的解:?xx。
??y(?)?13.二阶线性常系数齐次微分方程的通解为 y?e(c1cos2x?c2sin2x),求此微分方程。 4.求微分方程 y(4)x?2y????5y???0 的通解。
?x5.求微分方程 y???2y??y?e 的通解。 (考虑y???3y??2y?2e?x和y???5y??6y?3e?x和 的通解。)
6.y???3y??2y?3cosx?sinx 的通解。
7.已知连续可微函数f(x)满足f(0)?1,且使曲线积分
?
L[1?yex?3yf(x)]dx?[y2?f(x)]dy与路径无关,求f(x)。
8.设函数f(x)连续,且满足f(x)?ex??x0tf(t)dt?x?f(t)dt,求f(x)。
0x5