高等数学期末复习题与答案
江西会计-揭牌仪式讲话稿
《
一、填空题:
高等数学》2期末复习题
1.函数
zx
2
y
2
1ln(3x
2
y
2
)
的定义域是1≦X^2+Y^2<3.
2.设
z(1x)
y
,
则
z
(1x)
y
ln(1x)
.
y
(1,2)
3.函数
zln(1x
2
y
2)
在点
(1,2)
的全微分
dz
4.设
f(xy,x
y)x
2
y
2
,
则
f(x,y)
.
y
设
f(xy,)x
2
y
2
,
则
f(x,y)
.
x
12
dxdy
33<
br>5.设
ze
u
sinv
而
uxy
vxy则
z
e
xy
[xsin(xy)cos(xy)]<
br>
y
6.函数
zx
2
y
2
在点(1,
2)处沿从点(1,2)到点(2,
23
)的方向导数是
123
7.改换积分次序
dy
2
f(x,y)dx
;
dy
0y
0
22y
11y
2
y
1
f(x,y)dx
.
8.若L是抛物线
y
2
x<
br>上从点A
(1,1)
到点B
(1,1)
的一段弧,则
xydx
=
L
9.微分方程
(1e
2x
)dyy
e
2x
dx0
的通解为.
二、选择题:
1.
tan(xy)
等于()(上下求导)
(x,y)(2,0)
y
lim
1
A.2,不存在
2
2.函数
zxy
的定义域是(D)
A.
(x,y)x0,y0
B.
(x,y)x
2
y
<
br>
(x,y)y0,x
2
y
.
(x,y)x0,y0,x
2
y
f(x,y)
|
(x
0
,y
0
)
(B) 3.
x
x0
lim
f(x
0
x,y
0
y)f(x
0
,y
0
)f(x
0
x,
y
0
)f(x
0
,y
0
)
.
lim
x0
xx
f(x
0
x,y
0
y)f(x
0
x,y
0
)f(x
0
x,y0
)
.
lim
x0
xx
zz
(D)
xy
x0
lim
5.设
zF(x
2
y
2
),且F具有导数,则
A.
2x2y
;B.
(2x2y)F(x
2
y
2
)
;
C.
(2x2y)F
(x
2
y
2
)
;D.
(2x2y)F
(x
2
y
2
)
.
6.曲线
xacost
,
yasint
,
zamt
,在
t
4
处的切向量是(D)
A.
(1,1,2)
(1,1,2)(1,1,
2m)
(1,1,2m)
对于函数
f(x,y)x
2
xy,原点
(0,0)
(A)
A.是驻点但不是极值点B.不是驻点C.是极大值点D.是极小值点
8.设I=
5
x
2
y
2
1dxdy
,其中D是圆环1x
2
y
2
4
所确定的闭区域,则必有()
D
A.I大于零小于零等于零不等于零,但符号不能确定。
9.已知L是平面上不包含原点的任意闭曲线,若曲线积分
Ñ
().
A-1B1C2D-2
10.若L为连接
(1,0)
及
(0,1)
两点的直线段,则曲线积分
(xy)ds
=()
L
x
dxaydy
0
,则a等于
22
L
xy
A.
2
设D为
x
2
y
2
2y,
则
f(x
2
y
2
)dxdy
()
D
A.<
br>
dy
0
22yy
2
0
2sin
f(x
2
y
2
)dx
;B.
1<
br>1
2
0
2
d
f(r
2
)rdr
;
0
1
C.
d
0
0
f(r
2
)rdr
;D.
<
br>dx
0
f(x
2
y
2
)dy
.
12.微分方程
e
x
(y
y)1
的通解为(
)
A.
ye
x
c
;B.
ye
x
x
c
;C.
y(xc)e
x
;D.
ycxe
x<
br>
13.()是微分方程
y
y
e
x
在初始条件
y
x0
1,y
x0
1
下的特解.
A.
yc
1
c
2
xe
x
;B.
yxe
x
;C.
y12xe
x
;D.
y1xe
x
.
三、计算题:
1.
设
zf(e
x
siny,x
3
y
3
)
,求
z
z
及,其中f具有一阶连续偏导数.
y
x
xyuv
uv
2.设
,求,
xx
xsinvysinu
3.求旋转抛物面
zx
2
y2
1
在点
(2,1,4)
处的切平面及法线方程。
4.求函
数
f(x,y)x
3
y
3
3x
2
3y2
9x
的极值
5.计算
xy
2
dxd
y
,其中D是由圆周
x
2
y
2
4
及
y
轴所围成的右
D
半闭区域.
6.计算
e
y
dxdy
,其中D是以O(0,0),A(1,1),B(0,1)为顶点的三角
D
2
形闭区域.
7.计算
xdxdydz
,其中
是三个坐标面与平面
xyz1
所围成的区域.
<
br>8.计算
(2xy4)dx(3x5y13)dy
,其中L为圆<
br>x
2
y
2
25
的正向边界。
L
9.计
算曲线积分
(y
3
x)dy(x
3
y)dx,其中L是从O(0,0)沿上半圆
x
2
y
2
2x
到
L
A(2,0).
10.验证:在整个
xoy
面内,
4s
inxsin3ycosxdx3cos3ycos2xdy
是某个函数的全微分,
并求出这
样的一个函数.
11.求微分方程
(x
2
1)y
2
xy4x
2
的通解.
12.求解微分方程的特解:
(y
2
3x
2
)dy2xydx0,y(0)1
13.解微分方程yy
(y
)
2
(y
)<
br>3
0
.
四、应用题:
1.用钢板制造一个容积为V的无盖长方形水池,应如何选择水池的长、宽、高才最省
钢板.
2.已知矩形的周长为24cm,将它绕其一边旋转而构成一圆柱体,试求所得圆柱体体积
最大
时的矩形面积.
3.求抛物线
y
2
4x与曲线y2x
所围成的闭区域的面积.
4.求抛物面
z6x
2
y
2
与锥面
zx<
br>2
y
2
所围成的立体
的体积.
高等数学2期末复习题答案
一、填空题:
12
1、
{(x,y)1x
2y
2
3}
2、
(1x)
y
ln(1x)
3、
dxdy
33
x
2
(1y)
4、x2y;
5、
e
xy
[xsin(xy)cos(xy)]
1y
2
6、
123
(注:方向导数
f
l
f
x
(x
0
,y
0
)cos
f
y
(x
0
,y
0
)cos
)
(x
0,
y
0
)
7、
dx
<
br>x
f(x,y)dy
;
dx
0
2
4x
01x
10
f(x,y)dy
dx
0
11x
2
0
f(x,y)dy
01
44
8、(注:
xydx
x(x)dx
xxdx
)9、
y
2
(1e
2x
)C
L10
5
5
二、选择题:
1、A;;;4.缺;;;;;;
;;
三、计算题:
1.解:令
ue
x
siny,v
x
3
y
3
,则
2.解:两方程分别两边对
x
求
偏导数,注意
u,v
是关于
x,y
的二元函数,得
u
v
uv
1
1
x
x
xx
即
vu
u
v
sinvxcosvycosu
ycosuxcosvsin
v
xx
xx
这是以
当<
br>J
uv
,
为未知量的二元线性方程组。
xx
11
ycosuxcosv
(xcosvycosu)0
时,有
11
u1
1
xcosvsinvv1
1
sinvycosu,
xJ
sinvxcosv
xcos
vycosuxJ
ycosusinv
xcosvycosu
3.解:旋转抛物
面
zx
2
y
2
1
在点
(2,1,4)
处的切向量
于是,所求切平面方程为
4(x2)2(y1)(z4)0
,即
4x2yz60
法线方程为
x2y1z4
421
f
2
3x6x90
x
4.
解:解方程组
,
f
3y
2
6y0
y
得四个驻点
P
1
(1,0),P
2
(1,2),P
3
(3,0),P
4
(3,2)
.又
6x6,f
xy
0,f
yy
<
br>6y6
.
f
xx
2
对
P
1
(1,0),ACB0,
且
A0
,则
P
1
(1,0)
是函数的极小值点;
对
P
2
(1,2),ACB
20
,则
P
2
(1,2)
不是极值点;
对
P
3
(3,0),ACB
2
0
,则
P
3
(3,0)
不是极值点;
对
P
4
(3,2),ACB2
0
,且
A0
,则
P
4
(3,2)是函数的极大值点.
于是,函数有极小值
f(1,0)1395
,
极大值
f(3,2)27827122731
.
5.解:
利用极坐标变换,令
xrcos
,yrsin
,则
dxdyrdrd
,且D可表示为:
0r2,
2
2
2
2
.于是
11
r
5
sin
3
5
0
3
2
64
.
15
6.解:三角形区域D由直线
yx,y1
及
y
轴围成,选择先对
x
积分,
D
e
y
dxdy
dy
ey
dx
ye
y
000
2
1y
2
1
2
1
2
1
dye
y
(1e
1
)
.
22
0
1
(注:此题也可以参看课本167页例2的解法)
7.解题过程见课本124页例1.
8.解:
P(x,y)2xy4,Q(x
,y)3x5y13
在L围成的圆域D:
x
2
y
2
25
上全在连
续的偏导数,
PQQP
1,3
,从而
4
.于是由格林公式,得
xy
yx
D
Ñ<
br>(2xy4)dx(3x5y13)dy
L
4dxdy4<
br>
dxdy4
25100
.
D
9.解:
P(x,y)x
3
y,Q(x,y)y
3<
br>x
,有
PQ
1
在整个
xoy
平面上恒成立
,所
yx
以曲线积分与路径无关,故可取
x
轴上线段OA作为积分路径.
OA的方程为
y0
,且
x
从0变到2,
dy0
,从而
L
(y
3
x)dy(x
3
y)d
x
(y
3
x)dy(x
3
y)dx
<
br>
OA
2
0
1
x
3
dxx
44
.
4
0
2
10.解:
P(x,y)4sinx
sin3ycosx,Q(x,y)3cos3ycos2x
,有
P
Q4sinxcosx3cos3y6sin2xcos3y
,
3cos3y2
(sin2x)6sin2xcos3y
,
y
x
即有
P
Q
在整个
xoy
平面上恒成立,因此在整个
xoy
面内
,
yx
4sinxsin3ycosxdx3cos3ycos2xdy
是某个
函数的全微分.
取ARB为积分路径,其中各点坐标分别为
A(0,0),R(x,0),B
(x,y)
,得
1
3cos2xsin3ysin3ycos2x
.
3
0
2x4x
2
y
2
11.解法一:方程可改写为
y
2
,这是一阶非齐次线性微分方程.先求对
x1x1
y<
br>应的齐次线性方程的通解.
由
y
dy2x
C<
br>1
2x
dx
y
,分离变量,得,两边积分,解得.
y
0
yx
2
1
x
2
1
x
2
1
12x
C(x)
yC(x)C(x)
. ,
22
2
2
x1(x1)
x1
用常数变易法,将
C
1
换成
C(x)
.即
y
代入原方程,化简得
C
(x)4x
2
.故
C(x)
于是方程的通解为
y
4<
br>3
xC
.
3
14
3
(xC)
. 2
x13
2x4x
2
y
2
解法二:方程可改写为<
br>y
2
.
x1x1
2x4x
2这是一阶非齐次线性微分方程,其中
P(x)
2
,Q(x)
2
.利用通解公式
x1x1
14x
2
14
3<
br>
2
[
2
(x
2
1)dxC]<
br>2
(xC)
.
x1x1x13
12.课本212页第8题第(1)小题。
xdxdu
x
2
xdx
解:原方程可写成
13
2
20
.令
u
,即
xyu
,有
uy
,则
ydyd
y
yydy
原方程成为
13u
2
2u(uy
u
2
1Cy
.
du2udy
)0
,分离变量,得
2
du
.两边积分,得
dyu1y
代入
u
x
并
整理,得通解
x
2
y
2
Cy
3
.
y
由初始条件
x0,y1,
得
C1
.于是所求特解为
y
3
y
2
x
2
.
13.解题过程见课本212页例5.
四、应用题:
1.解法一:设水池的长、宽
、高分别是
x,y,z
.已知xyz=V,从而高
z
面积
S的定义域
D{(x,y)0x,0y}
.
这个问题就是求二元函数S在区域D内的最小值.
V
,水池表面的
xy12V
S
y2V()y0,
22
xxx
解方程组
在区域D内解得唯一得驻点
S12V
x2V(
2
)x
2
0.
yy
y
3
2V,
3
2V
.
根据实际问题可知最小值在定义域内必存在,因此可断定此唯一驻点就是最小值点.即
3
当
长,宽均为
2V
,高为
3
2V
时,水池所用材料最省.
2
解法二:设水池的长、宽、高分别是
x,y,z
.已知xyz=V,水池表面的面积
S的定义域
D{(x,y,z)x0,y0,z0}
.此题就是求函数
Sxy2(xzyz)
在约束
条件xyz=V下的最小值.
构造拉格朗日函
数
Lxy2(xzyz)
(xyzV)
.
L
(1)
x
y2z
yz0
,即xy2xz
xyz0
L
x2z<
br>
xz0,即xy2yz
xyz0(2)
y
解方程组
L
2x2y
<
br>xy0,即2xz2yz
xyz0(3)
z
L
xyzV0.(4)
比较(1),(2),(3)式,得x=y=2z,代入(4)式中,有
x
3
2V
,即
x
3
2V
.
3
3
2V
3
2V,2V,
于是,x,y,z只有唯一一组解
2<
br>
.
由问题的实际意义最小值在定义域内
必存在.因此,函数S在其唯一驻点
3
3
2V
3
2V,2
V,
2
处必取得最小值.
3
33
故当长方形水池的长,宽,高分别是
2V,2V,
2.解题过程见课本98页例4.
3.利用二重积分求闭区域的面积
2V
时所用材料最省.
2
解:所求区域的面积为
A
dxdy
,其中D为抛物线
y
2
4x与曲线y2x
所围
成的
D
闭区域.两曲线交于两点(0,0),(1,2).选择先对
x
积分,
于是,
A
dxdy
dy
dxD0
2
y
2
y
2
4
1
2
14
1
2
(2yy)dy
.
4
0
433
4.利用三重积分计算立体的体积.
解法一
:所求立体的体积为
V
dxdydz
,其中
是抛
物面
z6x
2
y
2
与锥面
zx
2
y
2
所围成的立体.
利用直角坐标计算.由
z6x
2
y
2
与
zx
2
y
2
消去
z
,解得
x
2
y
2
2
,即
在
xoy
面上的投影区域D为圆域
x
2
y
2
4
.于是
{(x,y,z)x
2
y
2
z6(
x
2
y
2
),x
2
y
2
4}
.
因此
V
dxdydz
dxdy
D
6(x
2
y
2
)
x
2
y
2
dz
=
[6(x
2
y
2
)x
2
y
2
]dxdy
(用
极坐标)
D
2
0
1132
d
(6rr)rdr2
(3rr
4
r
3
)
.
0
433
0
2
22
2
解法二:所求立体的体积为
V
dxdydz
,其
中
是抛物面
z6x
2
y
2
与锥面
zx
2
y
2
所围成的立体.
利用柱面坐标计算.由
z6x
2
y
2
与
zx
2
y2
消去
z
,解得
x
2
y
2
2,即
在
xoy
面上的投影区域D为圆域
x
2
y
2
4
.于是,在柱面坐标变换下
{(r,
,
z)rz6r
2
,0r2,0
2
}.
因此
V
dxdydz
d
<
br>
dr
00
2
2
26r
2
r
rdz
2
1132
2
r(6r
2
r)dr2
(3r
2
r
4
r
3
)
.
0
433
0