高等数学测试题及详细解答

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2020年08月13日 01:22
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初中政治教学反思-濮阳人事


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
第一单元 函数与极限
一、填空题
1、已知
f(sin)1cosx
,则
f(cosx)

x
2

(43x)
2

。2、
lim
x
x(1x
2
)

3、
x0
时,
tanxsinx

x
的 阶无穷小。
4、
limxsin
x0
k
1
0
成 立的
k
为 。
x

5、
limearctanx

x
x


e
x
1,x0
6、
f(x)


x0
处连续,则
b


xb,x0
7、
lim

ln(3x1)


x0
6x

8、设
f(x)
的定义域是
[0,1]
,则
f(lnx)
的定义域是__________。
9、函数
y1ln(x2)
的反函 数为_________。
10、设
a
是非零常数,则
lim(
x 


xa
x
)________

xa< br>1
2
3
11、已知当
x0
时,
(1ax)1< br>与
cosx1
是等价无穷小,则常数
a________


12、函数
f(x)arcsin
13、
lim
3x
的定义域是__________。
1x

n
x
2
2x
2
2____________

14、设
lim(
x
x2a
x
)8
,则
a
_______ _。
xa

15、
lim(nn1)(n2n)
=__ __________。
n
二、选择题
1、设
f(x),g(x)< br>是
[l,l]
上的偶函数,
h(x)

[l,l]
上的奇函数,则 中所给的
函数必为奇函数。
(A)
f(x)g( x)
;(B)
f(x)h(x)
;(C)
f(x)[g(x)h(x)]
;(D)
f(x)g(x)h(x)


第1页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

2、

(x)
1x


(x)1 
3
x
,则当
x1
时有 。
1x


是比

高阶的无穷小;

是比

低阶的 无穷小;(A) (B)

(C)



是同阶无穷小; (D)

~



1x1

,x 0(x1)

x0
处连续,3、函数
f(x)

3
1x1

k


kx0


(A)
32
; (B); (C)
1
; (D)
0

23
n

4、数列极限
limn[ln(n1)lnn]

(A)
1
; (B)
1
; (C)

; (D)不存在但非



sinx

x
x

5、
f(x)

0

1
xcos

x

x0
x0< br>x0
,则
x0

f(x)
的 。
(A)连续点;(B)可去间断点;(C)跳跃间断点;(D)振荡间断点。

6、以下各项中
f(x)

g(x)
相同的是( )
2

(A)
f(x)lgx

g(x)2lgx
; (B)
f(x)x

g(x)x
2


22< br>(C)
f(x)
3
x
4
x
3

g(x)x
3
x1
;(D)
f(x)1

g(x) secxtanx


7、
lim
sinx
= ( )
x0
|x|
(A) 1; (B) -1; (C) 0; (D) 不存在。


第2页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
8、
lim(1x)
( )
x0
1
x

1
(A) 1; (B) -1; (C)
e
; (D)
e

9、
f(x)

x
0
的某一去心邻域内有界是
limf(x)
存在的( )
xx
0
(A)充分必要条件;(B) 充分条件;(C)必要条件;(D)既不充分也不必要条件.

10、
limx(x
2
1x)
x

( )
(A) 1; (B) 2; (C)
1
2
; (D) 0。
11、设
{a
n
},{b
n
},{cn
}
均为非负数列,且
lim
n
a
n
0 ,
n
lim

b
n
1,lim
n
c
n

,则必有(

(A)
a
n
b
n
对任意
n
成立; (B)
b
n
c
n
对任意
n
成立;
(C)极限
lima
n
c
n
不存在 ; (D
n 
)极限
lim
n
b
n
c
n
不存在 。
1
12、当
x1
时,函数
x
2
1
x1
e
x1
的极限( )
(A)等于2; (B)等于0; (C)为

; (D)不存在但不为



三、计算解答
1、计算下列极限
(1)
lim
n
x
n
2s in
2
n1
; (2)
lim
cscxcotx

x0

x< br>1
3x
(3)
lim
x
x
x(e1)
; (4)
lim

2x1
< br>x


2x1




(5)
lim
8cos
2
x2cosx1
; (6)
lim
1xsinxcosx

x

3
2cos
2
xcosx1
x0
xtanx


第3页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

1
ln(1
3
2x)
11

(7) (8)。

lim
lim




3
2
x2
n

1223n(n1)
arcta n4x




x
2
1

1

3、试确定
a,b
之值,使
lim

ax b


2

x

x1

4、利用极限存在准则求极限
1
(1)
lim
n
1111

23nn1

111
1
23n
(2)设
x
1
a0
,且
x
n1
ax
n
(n1,2,)
,证明
limx
n
存在,并 求此极限值。
n

n
x
n
x
5、讨论函数
f(x)lim
x
的连续性,若有间断点,指出其类型。
n
n n
x

6、设
f(x)

[a,b]
上连续, 且
af(x)b
,证明在
(a,b)
内至少有一点

, 使
f(

)




第4页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
第一单元 函数与极限测试题详细解答
一、填空题
2



2
1、
2sinx

f(sin)1(12sin
x
2
xx
)22sin
2

22
f (x)22x
2

f(cosx)22cos
2
x2sin
2
x

(43x)
2
9x
2
24x16
lim0
。2、
0

lim
x
x(1x
2< br>)
x
x
3
x
3、高阶 。
lim


tanxsinxtanx(1cosx)
li mlim(1cosx)0

x0x0x0
xx
tanxs inx

x
的高阶无穷小。
4、
k0



sin
11
k
k
为有界函数,所以要使
lim xsin0
,只要
limx0
,即
k0

x0x0
xx

x
x
5、
0

limearctanx0

(lime0,arctanx(
x
x


x0x0
x0
,))

22
x
6、
b2

lim

f(x)lim

(xb)b

lim

f(x)lim

(e1)2

x0

f(0)b,

b2

7、

ln(3x1)3x1
1

limlim

x0x0
2
6x6x2

8、
1xe
根据题意 要求
0lnx1
,所以
1xe


x1
9、
ye2

y1ln(x2), (y1)ln(x2)

x2e
y1


 xe
y1
2

y1ln(x2)
的反函数为
ye
x1
2



第5页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>2a
2a

xa
2a
)e
2a
。10 、
e
原式=
lim(1
x
xa
2a
1
xax

1
31
11、以及
a

(1ax2
)
3
1~ax
2

cosx1~x
2

3
22

1
2
ax
(1ax)12
limlim
3
a1

x0x0
1
c osx13
x
2
2
3
可得
a

2
1
2
3

12、

11
x
由反三角函数的定义域要求可得
42

3x


11
解不等式组可得

1x


1x0

11

11

x
,的定义域为。
f(x)
x

42
42


x1
13、
0

lim
n
x2x2lim
22
(x
2
2x
2
2)(x
2
2x
2
2)
n 
x2x2
22

lim
x
2
2( x
2
2)
x2x2
22
n
0

x2a
x
3a
3a

xa
)lim(1) e
3a
8
14、
ln2

lim(
x
xa
x
xa
xa3ax

1ln2
3
3aln8aln8ln2

33
1 5、2
lim(nn1)(n2n)lim
n

(nn1)2
n
(n2n)


第6页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>1
2(11)
n
2

lim
n
2
11
n
二、选择题


1、选(D) 令
F(x)f(x)g(x)h(x)
,由
f(x),g(x)

[l,l ]
上的偶函数,
h(x)

[l,l]

上的奇函数,< br>F(x)f(x)g(x)h(x)f(x)g(x)h(x)F(x)


2、选(C)
lim


(x)1x1xlimlim
x1

(x)
x1
(1x)(13
x)
x1
(1x)[1
3
1(1x)]

lim
1x3


x1
1
(1x)(1x)
2
3

1
x
1x13
2
3、选(A)
limf(x) limlim
x0x0
3
1x1
x0
1
x< br>2
3
1
n
4、选(B)
limn[ln(n1)lnn]limln(1)1

xx
n
5、选(C)
f(0)1

f(0)0

f(0)0

2



6、选(C) 在(A)中
f(x)lnx
的定义域为
x0
,而
g(x)2lnx
的定义域为
x0

f(x) g(x)
故不正确
在(B)
f(x)x
的值域为
(, )

g(x)x
2
的值域为
x0
,故错
2
在(C)中
f(x)1
的定义域为R,
g(x)secxta nx
的定义域为

{xR,xk

}

f(x)g(x)
,故错
2



第7页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
7、选(D)
lim

x0
sinxsinxsinxs inx
lim

1

lim

lim
1
x0x0x0
|x|x|x|x


lim
sinx
不存在
x0
|x|
8、选(D)
lim(1x)lim[1(x)]
x0x0
1
x
1
(1)
x
e
1

9、选(C) 由函数极 限的局部有界性定理知,
limf(x)
存在,则必有
x
0
的某一去 心
xx
0
邻域使
f(x)
有界,而
f(x)
在< br>x
0
的某一去心邻域有界不一定有
limf(x)
存在,例如
xx
0
limsin
x0
11
,函数
1sin1
有界,但在
x0
点极限不存在
xx

10、选(C)
2

(x
2
1x)(x
2
1x)x

limx(x1x)limxlim
xxx
x1x< br>x
2
1x

lim
1
1
1
1
x
2
x

1

2
11、选(D) (A)、(B)显然不对,因为有数列极限的不等式性质只能得出数列“当
n
充分大时”的情况 ,不可能得出“对任意
n
成立”的性质。
(C)也明显不对,因为“无穷小·无穷大”是未定型,极限可能存在也可能不存在。

x
2
1
x1
elim

(x1)e
x 1
200
12、选(D)
lim

x1
x1x1
x
2
1
x1
lim

elim< br>
(x1)e
x1


x1
x1
x1

x1
时函数没有极限,也不是


三、计算解答
1、计算下列极限:
11

11

(1)解:
l im2sin
n
n
x
2
n1
lim2
n< br>
n
x
2
n1
2x

第8页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
1cosx
x
2

cscxcotx1 cosx1
(2)解:
limlim
sinxsinx
limlim< br>2
2


x0x0x0
xsinx
x0xxx2

(3)解:
limx(e1)limx
xx< br>1
x
1
1

x

11
2x1< br>3x
2
3x
1
x
2

2
3
lim()lim(1)lim[(1)]
。(4)解:
x
2x1< br>xx
1
2x1
x
2

[lim1< br>x
1
x
1
2
)
x
1
23
][lim1
x
1
x
1
2
)] e
3

1
2
3
8cos
2
x2cosx 1(2cosx1)(4cosx1)
lim
(5)解:
lim
< br>2cos
2
xcosx1

(2cosx1)(cosx1)
xx
33

lim

x
3
4co sx1

cosx1
4
1
1
2
1
1
2
2

(6)解:
lim
x0
1xs inxcosx1xsinxcosx
lim
x0
xtanx(1xsi nxcosx)
xtanx

lim
x0

xsin x1cosxxsinx1cosx113
limlim

x0< br>2x
2
x0
2x
2
2x
2
244
111
]
1223n(n1)
(7)解:
lim[
x 

11111
lim[(1)()()]

x
223nn1
1
lim(1)1

x
n1
1
3
3
1
(8)解:
lim
limlim()
22
3
x2x2
3
x2
2x4
arctan4x4x

第9页
ln(1
3
2x)
3
2x
1


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>x
2
1x
2
1ax
2
(ab)xbaxb)lim
3、解:
lim(
x
x1
x 
x1
(1a)x
2
(ab)x(1b)1
lim 

x
x12



1a0
1

a1
3





b

(ab)

22

1111
1
23nn1
1
1< br>4、(1).

1
11
n1
1
2n1111
1
1
23nn1
1
。而
lim11

lim
x
n1
x
111
1
23n


(2)先证有界(数学归纳法)


n1
时,
x
2
ax
1
 aaa

nk
时,
x
k
a
, 则
x
k1

数列
{x
n
}
有下界,
再证
{x
n
}
单调减,
ax
k
a
2
a



ax
n
x
n1

x
n
x
n
a
1

x
n
0
x
n
n

x
n 1
x
n

{x
n
}
单调减,
limx
n
存在,设
limx
n
A

n

则有
AaA

A0
(舍)或
Aa

limx
n
a
n
2x


1
n1



0
5、解:先求极限 得
f(x)lim
2x
n
n1


1
x0x0
x0
x0
x0


lim

f(x)1

lim

f(x)1

f(0)0


第10页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
f(x)
的连续区间为
(,0)(0,)

x0
为跳跃间断点.。
6、解:令
F(x)f(x)x
, 则
F(x)

[a,b]
上连续

F(a)f(a)a0

F(b)f(b)b0

由零点定理,


(a, b)
使
F(

)0




f(

)

0
,亦即
f(

)














第二单元 导数与微分
一、填空题



f(3h)f(3)
= 。
h0
2h
f(x)
2、
f

(0)
存 在,有
f(0)0
,则
lim
= 。
x0
x
1
x

3、
y

xarctan
,则
y

x1
= 。
1、已知
f

(3)2
,则
lim



4、
f(x)
二阶可导,
yf(1sinx)< br>,则
y

= ;
y

= 。
x
5、曲线
ye
在点 处切线与连接曲线上两点
(0,1),(1,e)
的弦平行。

1x)]
,则
dy
= 。6、
yln[arctan(


第11页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
dydy
= ,
2
= 。
dxdx< br>1
2tx
8、若
f(t)limt(1)
,则
f

(t)
= 。
x
x
7、
ysinx
,则
24


9、曲线
yx1
于点_________处的切线斜率为2。
10、设
yxe
,则
y

(0)_______

1 1、设函数
yy(x)
由方程
e
2
x

xy
cos(xy)0
确定,则

dy
_____ ___

dx

x1t
2
d
2
y________
。12、设


2
dx

ycost
二、单项选择
1、设曲线
y



1
2

yx
在它们交点处两切线的夹角为

,则
tan

=( )。
x
(A)
1
; (B)
1
; (C)
2
; (D)
3
。< br>3、函数
f(x)e
tanx
,且
f

()e< br>,则
k
( )。
k


4

1
; (D)
2

2
f(1x)f(1)
4、已知
f(x)
为可导的偶函数,且
lim2
,则曲线
y f(x)

(1,2)

x0
2x
(A)
1
; (B)
1
; (C)
处切线的方程是 。
(A)
y4x6
;(B)
y4x2
;(C)
yx3
;(D)
yx1



f
2(xx)f
2
(x)
5、设
f(x)
可导,则
l im
= 。
x0
x
(A)
0
; (B)
2f(x)
; (C)
2f

(x)
; (D)
2f(x)f

(x)


2(n)
6、 函数
f(x)
有任意阶导数,且
f

(x)[f(x)]
,则
f(x)
= 。

n1
(A)
n[f(x)]

;(B)
n![f(x)]
n1
;(C)
(n1)[f(x)]
第12页
n1
;(D)
(n1)![f(x)]

2


《高等数学》单元测 试及详细解答 陆航学院数理教研室编

x0
7、若< br>f(x)x
,则
lim
2
f(x
0
2x)f (x
0
)
=( )
x

(A)
2x
0
; (B)
x
0
; (C)
4x
0
; (D)
4x

8、设函数
f (x)
在点
x
0
处存在
f


(x
0
)

f


(x
0
)
,则< br>f


(x
0
)f


(x0
)
是导数
f

(x
0
)
存在
的( )
(A)必要非充分条件; (B)充分非必要条件;
(C)充分必要条件; (D)既非充分又非必要条件。


9、设
f(x)x(x1)(x2 )(x99)

f

(0)
( )
(A)
99
; (B)
99
; (C)
99!
; (D)
99!

10、若
f(u )
可导,且
yf(x)
,则有
dy
( )
22
2

2
(A)
xf

(x)dx
;(B)
2xf

(x)dx
;(C)
2f

(x)dx
;(D)
2xf

(x)dx

2

11、设函数
f(x)
连续,且
f'(0)0
,则存在

0
,使得( )

(A)
f(x)

(0,

)
内单调增加; (B)
f(x)

(

,0)
内单调减少;
< br>(C)对任意的
x(0,

)

f(x)f(0)
;(D)对任意的
x(

,0)

f(x)f(0)


1

2

xsin
12、设
f(x )

x


axb
x0
x0
在< br>x0
处可导,则( )
(A)
a1,b0
; (B)
a0,b
为任意常数;
(C)
a0,b0
; (C)
a1,b
为任意常数。
三、计算解答
1、计算下列各题
(1 )
ye
sin
2
1
x


t1

xlnt
d
2
y
,求
dy
; (2)

,求
2
3
dx

yt
第13页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
d
2
y
(50)
(3)
xarc tanyy

2
; (4)
ysinxcosx
,求
y

dx
(5)
y(

x
x
)
,求
y


1x

(6)
f(x)x(x1)(x2)(x2005)
,求
f
(0)

(7)
f(x)(xa)

(x)

(x)

xa
处有连续的一阶导数,求
f

(a)、f

(a)


(8)设
f(x)

x1
处有连续的一阶导数,且
f

(1)2
,求
lim

x1

d
f(cosx1)
。< br>dx

b(1sinx)a2x0
2、试确定常数
a,b之值,使函数
f(x)

处处可导。
ax
e1x0


22
3、证明曲线
xya

xyb

a,b
为常数)在交点处切线相互垂直。

4、一气球从距离观察员500米 处离地匀速铅直上升,其速率为140米分,当此气球上
升到500米空中时,问观察员视角的倾角增加 率为多少。
5、若函数
f(x)
对任意实数
x
1
,x2

f(x
1
x
2
)f(x
1
) f(x
2
)
,且
f

(0)1
,证明
f

(x)f(x)

3

6、求曲线
yx3 x5
上过点
(1,3)
处的切线方程和法线方程。
2


第14页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

第二单元 导数与微分测试题详细解答
一、填空题


1、
1

lim
h0

x0
f(3h)f(3)f(3h)f( 3)11
lim()f

(3)1
h0
2hh2 2
f(x)f(x)f(0)
limf

(0)
x0
xx0
x
2、
f

(0)

lim



3、

lnx


y



ln



x

1

y

|
x1


l nx

2
4、
f

(1sinx)cosx

f

(1sinx)cosxf

(1sinx)s inx
y

f

(1sinx)cosx

y

f

(1sinx)cos
2
xf

(1sinx)sinx

5、
(ln(e1),e1)
弦的斜率
k
e1
e1

10

y

(e
x
)e
x
e1


xln(e1)
,当
xln(e1)
时,
ye1


6、

dx
arctan(1x)[1(1x)
2
]
dy< br>111
d[arctan(1x)]d(1x)

arctan(1 x)arctan(1x)1(1x)
2

3
dx

arctan(1x)[1(1x)
2
]
424
7、
4x sin2x

2xsin2x


dy
2sin x
4
cosx
4
4x
3
4x
3
si n2x
4
dx
dydy
24
2xsin2x

2
dx2xdx
1
2tx
2t2t
2t2t
2t
8 、
e2te

f(t)limt(1)te

f< br>
(t)e2te
x
x
2
9、
(1,2)< br>
y

2x
,由
2x
0
2


x
0
1

y
0
112


yx
2
1
在点
(1,2)
处的切线斜率为2

第15页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
10、 2
y

exe< br>,
y

eexe
xxxxx

y

(0)e
0
e
0
2
e
xy
ysin(xy)
xy
11、

xy< br> 方程两边对
x
求导得
e(1y')sin(xy)(yxy')0
exsin(xy)


e
xy
ysin(xy)
解得
y'
xy

exsin(xy)
12、

再对
x
求导,由复合函数求导法得
dy
y
t
'
s int
sinttcost

由参数式求导公式得,
dxx
t
'2t
4t
3

( y
x
')
t
'
d
2
yd1tcostsint1 sinttcost

(y')
x
223
dxdxx
t
'2t2t4t

二、选择题
1

1

y
2
1、 选(D) 由

x


交点为
(1,1)

k
1
()

|
x1
1

k
2
(x)

|
x1
2

x
2


yx

tan

 |tan(

2


1
)||
3、 选(C)
f

(x)e
tan
k
k
2
k
1
|3

1k
1
k
2
x
kta n
k1
xsec
2
x
1

2


f

()e

ek2e

k

4

4、 选(A) 由
lim
f(1x)f(1)f(1x)f(1)
lim
x 0x0
2x2x
f(1x)f(1)11
lim()f

(1)()2

f

(1)4

x0
x22

切线方程为:
y24(x1)

y4x6


第16页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>f
2
(xx)f
2
(x)
[f
2
( x)]

2f(x)f

(x)
5、 选(D)
lim
x0
x

23
6、 选(B)
f

(x){[f(x)]}

2f(x)f

( x)2f(x)

f

(x)[2f
3
(x)]< br>
23f
2
(x)f

(x)23f
4< br>(x)


f
(n)
(x)n!f
n1
(x)
,则
f
(n1)
(x)(n1)!f
n
(x) f

(x)(n1)!f
n2
(x)


f
(n)
(x)n!f
n1
(x)

7、 选(C)
lim
x0

2
f(x
0
2 x)f(x
0
)f(x
0
2x)f(x
0
)lim22f

(x
0
)
x0
x2x< br> 又
f

(x)(x)

2x

2 f

(x
0
)4x
0

8、 选(C) < br>f(x)

x
0
处可导的充分必要条件是
f(x)

x
0
点的左导数
f


(x
0
)

右导数
f


(x
0
)
都存 在且相等。
9、 选(D)


f

(x)(x1) (x2)(x99)x(x2)(x99)x(x1)(x3)(x99)

x(x1)(x2)(x98)

f

(0)( 01)(02)(099)(1)
99
99!99!

另解:由定义,
f

(0)lim
x0

f( x)f(0)
lim(x1)(x2)(x99)
x0
x0
(1)
99
99!99!

10、 选(B)
[ f(x)]

f

(x)(x)

2f
(x)
2222

dy2xf

(x
2
)dx

11、由导数定义知

第17页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>f'(0)lim
x0
f(x)f(0)
0

x
再由极限的保号性知


0,

x(

,

)


f(x)f(0)
0

x
从而 当
x(

,0)(x(0,

))
时,
f(x)f(0)0(0)< br>,因此C成立,应选C。

12、由函数
f(x)

x0< br>处可导,知函数在
x0
处连续
x0
lim

f (x)lim

x
2
sin
x0

1
所以
b0

0,lim

f(x)lim

(axb)b

x0x0
x

f

(0) lim

x0

f(x)f(0)
lim

x0
x0
x
2
sin
1
x
0,f(0) lim
f(x)f(0)

ax
a


x0

xx0x
所以
a0
。应选C。
三、计算解答
1、计算下列各题
(1)
dye


1
sin
2
1
x
sin
2
111112
sin
2
x x
d(sin)e2sincos(
2
)dx
2
sin edx
xxxxxx
2
1


d
2
ydy3t
2
d
2
y9t
2
33
3t

2
9t


2
|
t1
9(2)
1
1
dx
dx
dx
t
t
(3 )两边对
x
求导:
1
1
2


y y1
yy

2
1y

y

 2y
3
y

2y
3
(y
2
1)
(4)
ysinxcosx
21
(1)

y
3
y
2

1
sin2x
2
y

cos2xsin(2x

y

(n)

2
)

y

2cos(2x


)2sin(2x2)

22

2
n1
sin(2xn)
2

第18页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>则
y
(n1)
2
n
cos(2xn)2
n
sin(2x(n1))
22


y
(50)2
49
sin(2x50)2
49
sin2x

2
(5)两边取对数:
lnyx[lnxln(1x)]


两边求导:
1x
y

lnxln(1x)1
y1x
< br>x
x
x
y

()[lnxln(1x)1]
1x1x
(6)利用定义:
f

(0)lim
x0
f(x)f(0)
lim(x1)(x2)(x3)(x2005) 2005!

x0
x
(7)
f

(x)
(x)(xa)


(x)

f
< br>(a)

(a)

f

(a)lim


f

(x)f

(a)

(x)( xa)


(x)

(a)
lim
xax a
xaxa

(x)

(a)
lim[


(x)]



(a)

(a)2


(a)

xa
xa
[注: 因

(x)

xa
处是否二阶可导不知,故只能用定义求。](8)
lim

x1

d1
f(cosx1)l im

[f

(cosx1)(sinx1)]
x1< br>dx
2x1

lim

f

(cosx 1)lim

x1x1
1
sinx1
f
< br>(1)()1

2
2x1
2、易知当
x0
时,
f(x)
均可导,要使
f(x)

x0
处可导

f


(0)f


(0)
, 且f(x)

x0
处连续。即
lim

f(x)li m

f(x)f(0)
x0x0

limf(x)ba2


ab20

lim

f(x)0


x0

f(x)f (0)(1sinx)a2ba2
lim

b

f


(0)lim

x0x0
x0x
x 0



第19页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>e
ax
1ba2e
ax
1ax
f


(0)lim

lim

lim

a

x0x0x0
xxx




a 1



ab20

b1
ab< br>
22
3、证明:设交点坐标为
(x
0
,y
0
)
,则
x
0
y
0
a

x
0
y
0
b


x
2
y
2
a
两边求导:
2x2yy

0y


x
y


曲线
x
2
y2
a

(x
0
,y
0
)
处切线斜率
k
1
y

|
xx
0

又由< br>xyby
x
0
y
0

bb
y


2
xx


< br>曲线
xyb

(x
0
,y
0
)
处 切线斜率
k
2
y

|
xx
0
b
2
x
0


k
1
k
2
x
0
bb
(
2
)1
y
0
x
0
x
0
y
0


两切线相互垂直。
4、设
t
分钟后气球上升了
x
米,则
tan


x
500
d

1dx1407
2
两边对
t
求导:
sec


dt500dt50025< br>d

7
cos
2


dt25


x500
m时,




x500
m时,



4



d

717
< br>(弧度分)
dt25250
f(xh)f(x)f(x)f(h)f(x0)
lim
5、证明:
f

(x)lim
h0h0hh
f(x)f(h)f(x)f(0)f(h)f(0)
limlimf( x)

h0h0
hh
f(x)f

(0)f(x)


第20页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
6、解:由于
y

3x6x
,于是所求 切线斜率为
2

k
1
3x
2
6x|
x1
3

从而所求切线方程为
y33(x1)
, 即
3xy60

又法线斜率为
k
2

11

k
1
3

所以所求法线方程为
y3









1
(x1)
,即
3yx80
3

第三单元 微分中值定理与导数应用
一、填空题
x0


1、
limxlnx
__________。
2、函数
f
x

2xcosx
在区间______________单调增。
3、函数
f

x

48x3x
的极大值是_ ___________。
34

4、曲线
yx6x3x
在区 间__________是凸的。
42

5、函数
f

x

cosx

x0
处的
2m1
阶泰勒多项式 是_________。
6、曲线
yxe
3x
的拐点坐标是______ ___。
7、若
f

x

在含
x
0

a,b

(其中
ab
)内恒有二阶负的导数,且 _______,则
f

x
0


f
< br>x



a,b

上的最大值。
3

8、
yx2x1


,

内有_ _________个零点。

第21页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>11
)________

x0
sinxx
11
10、
lim(
2
)_________

x0
x xtanx
9、
limcotx(
2



11、曲线
ye
x
的上凸区间是___________。
x
12、函数
yex1
的单调增区间是___________。
二、单项选择
x0
1、函数
f(x)
有连续二阶导数且
f(0)0,f

(0)1,f

(0)2,

lim

f(x)x

( )
x
2
(A)不存在 ; (B)0 ; (C)-1 ; (D)-2。
2、设
f

(x)( x1)(2x1),x(,),
则在
(,1)
内曲线
f(x)
( )

1
2
(A)单调增凹的; (B)单调减凹的;
(C)单调增凸的; (D)单调减凸的。


3、
f(x)

(a,b)
内连续,
x
0
(a,b),f

(x
0
)f

(x0
)0
,则
f(x)

xx
0
处( )

(A)取得极大值; (B)取得极小值;
(C)一定有拐点
(x
0
,f(x
0
))
; (D)可能取得极值,也可能有拐点。

4、设
f(x)


a,b

上连续,在
(a,b)
内可导,则Ⅰ:在
(a,b)
f

(x)0
与Ⅱ:在
(a,b)


f(x)f(a)
之间关系是( )
(A)Ⅰ是Ⅱ的充分但非必要条件; (B)Ⅰ是Ⅱ的必要但非充分条件;

(C)Ⅰ是Ⅱ的充分必要条件; (D)Ⅰ不是Ⅱ的充分条件,也不是必要条件。

5、设
f(x)

g(x)


a,b

连续可导,
f(x)g(x)0< br>,且
f

(x)g(x)f(x)g

(x)
,则

axb
时,则有( )
(A)
f(x)g(x)f(a)g(a)
; (B)
f(x)g(x)f(b)g(b)



第22页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
(C)
f(x)f(a)g(x)g(a)

; (D)。
g(x)g(a)f(x)f(a)
3

6、方程
x3x10
在区间
(,)
内( )


(A)无实根; (B)有唯一实根;
(C)有两个实根; (D)有三个实根。< br>7、已知
f(x)

x0
的某个邻域内连续,且
f(0) 0

lim

f(x)
( )
f(x)
则在点
x0

2

x0
1cosx
(A)不可导; (B)可导,且
f'(0)0

(C)取得极大值; (D)取得极小值。


8、设
f(x)
有二阶连续导数,且
f'(0)0

lim
x0
f(x)
1
,则( )
|x|

(A)
f(0)

f(x)
的极大值; (B)
f(0)

f(x)
的极小值;

(C)
(0,f(0))
是曲线
yf(x)
的拐点; (D)
f(0)
不是
f(x)
的极值点。

9、设
a,b
为方程
f(x)0
的二根,
f(x)

[a,b]
上连续,在
(a,b)
内可导,则
f'(x)

(a,b)
内( )
(A)只有一实根; (B)至少有一实根; (C)没有实根; (D)至少有2个实根。

10、在区间
[1,1]
上满足罗尔定理条件的函数是( )
(A)
f(x)

1
; (B)
f(x)|x|

2
x
22

(C)
f(x)1x
; (D)
f(x)x2x1
11、函数
f(x)
在区间
(a,b)
内可导,则在
(a,b)

f'(x)0
是函数
f(x)

(a,b)
内单调
增加的( )
(A)必要但非充分条件; (B)充分但非必要条件;

第23页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
(C)充分必要条件; (C)无关条件。
12、设
yf(x)是满足微分方程
yy'e

sinx
0
的解,且
f'(x
0
)0
,则
f(x)
在( )

(A)
x
0
的某个邻域单调增加; (B)
x
0的某个邻域单调减少;
(C)
x
0
处取得极小值; (D)x
0
处取得极大值。
三、计算解答
1、计算下列极限
(1)lim

x1





arccosx
x1
; (2)
lim

x0
lncotx

lnx

e
x
e
sinx

11

(3)
lim
2
; (4)
lim

2
ln(1x)


x0
xln(1 x)
x0
xx


(5)
lim
x0lntan(ax)
xarctanx
lim
; (6)。
x0

lntan(bx)
x
3

2、证明以下不等式


(1)、设
bae
,证明< br>ab

(2)、当
0x
3
ba

2< br>时,有不等式
tanx2sinx3x

(6)
3、已知
yxsinx
,利用泰勒公式求
y(0)

3
n
4、试 确定常数
a

n
的一组数,使得当
x0
时,
ax

ln(1x)x
为等价无穷小。
3

5、设
f(x)


a,b

上可导,试证存在

(a

b)
,使
a
3
1
b
3
< br>
2

3f(

)

f

(

)


ba
f(a)f(b)

6、作半径为
r
的球的外切正圆锥,问此圆锥的高为何值时,其体积
V
最小, 并求出该体
积最小值。
7、若
f(x)

[0,1]
上有 三阶导数,且
f(0)f(1)0
,设
F(x)xf(x)
,试证:在
(0,1)

3

第24页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
内至少存在一个

,使
F'(

)0


第25页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
第三单元 微分中值定理与导数应用测试题详细解答

一、填空题


1
lnx
1、
0
< br>limxlnxlimlim
x
lim(x)0
x0x0
1
x0x0
1

2
xx

2、
(,)

f

(x)2sinx 0f(x)

(,)
上单调增
3、20
f

(x)24x12x12x(x2)

f

(x) 0x
1
0,x
2
2
232




x2
时,
f

(x)0
;当
x 2
时,
f

(x)0

极大值为
f(2)20
3

4、
(1,1)

y< br>
4x12x3

y

12x1212(x 1)(x1)
2

x1
时,
y

0.当
x(1,1)
时,
y

0
;当
x (1,)
时,
y

0


曲线在
(1,1)
上是凸的
5、
1


1
2
1
4
1
xx(1)
m< br>x
2m
2!4!(2m)!
3x
2
6、
(,e)

y

e
22
33
3xe
3x
e
3x
(13x)

2
y

 3e
3x
(13x)3e
3x
e
3x
(9x 6)9e
3x
(x)

3
222

y
0x
,当
x
时,
y

0;当
x

y

0
333
22
 2
22
2
而当
x
时,
ye

拐点为
(,e)

333
3

7、
f

(x
0
)0
,
f(x< br>0
)lim
xx
0
f

(x)f
< br>(x
0
)
f

(x)
f

(x)< br>lim00
xx
0
xx
xx
xx
0
0
0

第26页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>当
xx
0
时,
f

(x
0
)0 ,f(x)
单调增加;当
xx
0
时,
f

(x) 0,f(x)
单调减少

2
8、1
y

 3x20

y

(,)
上单调增加
又< br>limylimy
.


(,)
内有1 个零点。
xx
9、 原式
lim
1
6
co sx(xsinx)xsinx1cosx1
limcosxlimlim
232
x0x0x0x0
xsinxx3x6

tanxxt anxxsec
2
x11tan
2
x1
1
liml imlim
。10、 原式=
lim
2322
x0x0x0x 0
xtanxx3x3x3
3

11、
(
22
2
22
,)

y' 2xe
x
,y[2(2x)
2
]e
x

y0x
,当
22
2
x(
2222
,)
时,
y0

,)
。上凸,其它区间
y0
,上凹,故应 填入
(
2222

x
12、
(0,)
函 数
yex1
的定义区间为
(,)
,在定义区间内连续、可导,

y'e1
,因为在
(0,)

y'0
,所以函数
yex1

(0,)
上单调增加。
xx

二、选择题
f(x)xf

(x)1f

(x )
limlim1

x0x0x0
x
2
2x2
111
2、选(B) 当
x(,1)
时,
f

(x)0
,又
f

(x)4x14(x)0

x(,1)
242
1、选(C)
lim

1
f(x)

(,1)
上单调减且为凹的。
2
3

3
4
3、选(D)
f(x)x
,则
f'(0)f(0 )0

x0

f(x)x
的拐点;设
f(x)x< br>,
4

f'(0)f(0)0
,而
x0
f(x)x
的极值点。

第27页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>4、选(C)由
f(x)

(a,b)

f

(x)0
的充分必要条件是在
(a,b)

f

(x) C

C

常数),又因为
f(x)

[a,b]
内连续,所以
Cf(a)
,即在
(a,b)

f(x)f(a)


5、选(C)由
f

( x)g(x)f(x)g

(x)f

(x)g(x)f(x)g
(x)0

[
f(x)f(x)
]

 0
单调减少,
x(a,b)
g(x)g(x)



f(x)f(a)

.
g(x)f(b)
6、选(D) 令
f(x)x3x1
,则
f

(x)3x33(x1 )(x1)

32


x1
时,
f

(x)0

f(x)
单调增加,


x(1,1)
时,
f

(x)0

f(x)单调减少

x(1,)
时,
f

(x)0
f(x)
单调增加.

f(1)3

f(1) 1

x
limf(x)

limf(x)x

f(x)

(,1)
上有一实根,在
[1,1]
上有一实根,在
(1,)
上有一实根。

7、选(D) 利用极限的保号性可以判定
f(x)
的正负号:
lim

f(x)f(x)
200
(在
x0的某空心邻域);
x0
1cosx1cosx

1cosx0
,有
f(x)0f(0)
,即
f(x)

x0
取极小值。

8、选(B) 由极限的保号性:

第28页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>lim
x0
f(x)f(x)
100
(在
x0< br>的某空心邻域);由此
f(x)0
(在
|x||x|

f' (x)
单调增,又由
f'(0)0

f'(x)

x0
由负变正,
x0
的某空心邻域)
由极值第一充分条件,
x0
f(x)
的极小点 。
9、选(B)由罗尔定理保证至少存在一点

(a,b)
使
f'(

)0

10、选(C ),A选项
f(x)

x0
不连续,B选项
f(x)
在< br>x0
处不可导,D选项
f(1)f(1)

3

11、选(B),如
yx

(,)
单增,但
f'(0) 0
,故非必要条件。

sinx
0
12、选(C),由
f '(x
0
)0

y(x
0
)e
取得极小值。< br>三、计算解答
1、计算极限
(1)解:
lim

x1< br>y'(x
0
)e
sinx
0
0
,所以
f(x)

x
0





< br>arccosx
x1
11

11
2arccosx
1x
2
lim

lim


x1< br>x1
1
arccosx1x
2x1
1

2< br>
1
(csc
2
x)
lncotxxsinx
(2)解:
lim

lim

cotx
lim< br>
1

2
x0x0x0
1
lnxcos xsinx
x


e
x
e
sinx
e
sinx
(e
xsinx
1)xsinx1cosx1
l imlimlim
(3)解:
lim
2332
x0
x ln(1x)
x0x0x0
xx3x6


第29页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>(4)解:
lim[
x0
11xln(1x)

2ln(1x)]limlim
x0x0
xxx
2

1 
1
1x
lim[
1
]
1
x0
2x2(1x)2
(5)解:
lim
x0
xarctanx
lim
3
x0
x
1
1
2
2
x1< br>1x
lim


222
x0
3x3x(1x )3

1
sec
2
(ax)a
lntan(ax)ta n(bx)sec
2
(ax)a
tan(ax)
lim
lim

(6)解:
lim

2
x0
l ntan(bx)
x0x0
tan(ax)sec(bx)b
1
2< br>sec(bx)b
tan(bx)

bxsec
2
(ax)a
lim

1
< br>x0
axsec
2
(bx)b
2、(1)证明:
ab blnaalnb
ba


f(x)xlnaalnx
,则
f(x)

[a,b]
上连续
f

(x) lna
a
0

x[a,b]

x
f(x)

[a,b]
上单调增加,
f(b)f(a)


blnaalnbalnaalna0
, 即
ab
(2)令< br>f(x)tanx2sinx3x

x(0,
ba

2
)

f

(x)sec
2
x2cosx3

f

(x)0

f(x)

[0,
11< br>3
cosxcosx33cosxcosx30
cos
2xcos
2
x

2
)
上单调增

x(0,)

f(x)f(0)

tanx2sinx 3x
2

f

(0)
2
f
(n)(0)
n
xxo(x
n
)
3、解:
泰勒公式
f(x)f(0)f

(0)x
2!n!

第30页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编


x
3
x
5
x
2m1
m1
(1)o(x
2m
)

sin xx
3!5!(2m1)!
x
6
x
8
yxsin xx

3!5!
34
f
(6)
(0)16!f
(6)
(0)120
对比
x
的导数有:
6!3!3!
6

ax
n
a nx
n1
an
n63
limlim[x(1x)]1
4、解:
lim
x0
ln(1x
3
)x
3< br>x0
3x
2
x0
3
2
3x
1x< br>3

n6


an1
1a
32

b
3
f(h)a
3
f(a)


2
[3 f(

)

f

(

)]
5、 即证:
ba
3


F(x)xf(x)
,则F(x)

[a,b]
上满足拉氏定理的条件


(a,b)
,使
F(b)F(a)
F

(

)
ba

b
3
f(h)a
3
f(a)
3

2
f(

)

3
f
< br>(

)

ba

b
3
1

ba
f(a)
a
3


2
[3f(

)

f

(

)]
f(b)

6、解: 设圆锥的高为
h
,底面圆半径为
R
,则有比例关系
rhr
2
2

 R
22
hh2r
hR
hr
1
2
1h2
r
2
V

Rh



(h2r)

33h2r

第31页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>1

hr
2
(2h4rh)
dV12hr(h2r) hr




3
2
dh3(h2r)(h2r )
2
222

dV
0
唯一驻点
h4r
dh

116r
2
r
2
8
3


r
所以,当
h4r
时,体积最小,此时
V


34r2r3

7、解: 由题设可知
F(x),F'(x),F( x),F'(x)

[0,1]
上存在,又
F(0)F(1)
,由 罗
23
尔定理,


1
(0,1)
使
F '(

1
)0
,又
F'(0)[3xf(x)xf'(x)] |
x0
0
,可知
F'(x)

[0,

1
]
上满足罗尔定理,于是


2
(0,
< br>1
)
,使
F(

2
)0
,又
F( 0)[6xf(x)6x
2
f'(x)x
3
f(x)]|
x 0
0
,对
F''(x)

[0,

2
]
上再次利用罗尔
定理,故有

(0,

2
)( 0,

1
)(0,1)
,使得
F'(

)0< br>。







第四单元 不定积分
一、填空题


1、
xxdx
=_______ ____。

2、

x
dx
2
x
=___ __________。
3、
(x3x2)dx
=_____________ 。

2

cos2x

cosxsinx
dx< br>=___________。
dx
5、

=____________ 。
1cos2x
4、



第32页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
6、
sint

t
dt
=___________。
7、
xsinxdx
=___________。




8、
arctanxdx
=__________。
9、

sin2x

1sin
2
x
dx
_____ _______。
10、
xf

(x)dx
_________ ___。
11、


1

(x3)x1
dx
________________。
12、
dx

x
2
2x5
________ __

二、单项选择
1、对于不定积分

f

x

dx
,下列等式中( )是正确的.


(A)
df

x

dxf

x

; (B)

f


x

dxf

x


(C)
df

x

f

x

; (D)

2、函数
f

x


,

上连续,则
d


f

x

dx

等于( )
d
f

x
dxf

x


dx


(A)
f

x

; (B)
f

x

dx
; (C)
f

x

C
; (D)
f


x

dx


3、 若
F

x


G

x

都是
f

x

的原函数,则( )


(A)
F

x

G

x
0
; (B)
F

x

G

x

0

(C)
F

x

G

x

C
(常数); (D)
F

x

+G

x

C
(常数)。
4、若

f

(x)dxx
5
33
c
,则
f(x)
( )
5

69
3
(A)< br>x
3
c
;(B)
x
3
c
;(C)
xc
;(D)
xc

55


第33页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>5、设
f(x)
的一个原函数为
xlnx
,则
xf(x)dx 
( )


111
2
1
(B)
x( lnx)c

lnx)c

2442
11
2
1
2
1
(C)
x(lnx)c
;(D)
x(lnx) c

4224
(A)
x(
2


6 、设

f(x)dxx
2
c
,则

xf(1 x
2
)dx
( )
2222
(A)
2(1x) c
;(B)
2(1x)c

(C)


11
22
(D)
(1x)c

(1x
2
)
2
c

22
e
x
1
dx
( )7、

x
e1
x

(A)
ln|e1|c
; (B)
ln|e1|c

xx
x



(C)
x2ln|e1|c
; (D)
2ln|e1|x c

8、若
f(x)
的导函数为
sinx
,则
f( x)
的一个原函数是( )
(A) (B) (C) (D)
1sinx

1sinx

1cosx

1cos x


9、
F'(x)f(x),f(x)
为可导函数,且
f(0)1
,又
F(x)xf(x)x
,则
f(x)
=( )
2

22
(A)
2x1
; (B)
x1
; (C)
2x1
; (D)
x1



32
x
23
x
dx
( )10、

2
x
(A)
3x2ln
33
x
3
( )C
; (B)
3x2x()
x1
C

2 22
2323
()
x
C
; (D)
3x()x
C
。(C)
3
ln3ln22
ln3ln22
11、
3
x
e
x
dx
=( )




(A)

1
xx
11
xx
1
3eC

3
x
e
x
C

3e
; (D)
3
x
e
x
。(B)(C)
ln31 ln3
ln31ln3
第34页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

1
2
1

secdx
=( )

x
2
x
1111
(A)
tanC
; (B)
tanC
; (C)
cotC
; (D)
cotC

xxx
x
12、

三、计算解答
1、计算下列各题
(1)




x
ax
22
dx
; (2)

dx
; (4)

x1
dx

2
x4x13

(3)、
xarccosx
1x
2
2
xe
x
e 1
x
dx

ln1e
x
dx
。(5)、

xsinxdx
; (6)

x
e


2、设
f

sinxcos2xtanx
,当
0x1
时求
f

x


22
2


3、 设
F

x


f

x

的原函数,当
x0
时有
f

x

F

x
< br>sin2x
,且
F

0

1,F
x

0


f

x


4、 确定A、B使下式成立
dxAsinxdx
B

12cosx

2
12cosx

12cosx

5、设
f

x

的导数
f

< br>x

的图像为过原点和点

2,0

的抛物线,开口 向下,且
f

x

的极小
值为2,极大值为6,求
f

x



第35页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

第四单元 不定积分测试题详细解答
一、填空题
5


3
2
5
2
1、
x
2
C

5
2

2、
x
2
C

3< br>3、
3
2
2
xxdxxdxxC


5


x
dx
2
2


xdxx
2
C

3
x

2
(x

3x2)dx
5
2
3

1
3
3
2
xx2xC

32
< br>1
3
3
2
xx2xC

32
cos2 xcos
2
xsin
2
x
dx

dx
4、
sinxcosxC


cosxsinxcosxsinx

(cosxsinx)dxsinxcosxC




5、
1
tanxC

2

dxdx112
secxdxtanxC


1cos2x
12cos
2
x12

2
6、
2costC< br>
sint

t
dt2

sintdt2c ostC

7、
xcosxsinxC


x sinxdx

xdcosxxcosx

cosxdx


xcosxsinxC

8、
xarctanxarctanxC


arctanxdxxarctanx

darctanx


xarctanxarctanxC

9 、
ln(1sinx)C

2


sin2x2s inxcosx
dx

1sin
2
x

1s in
2
x
dx

dsin
2
x
ln(1sin
2
x)C



2
1sinx
10、
xf

(x) f(x)C




xf

(x)dx

xdf

(x)xf

(x)

f

(x)dx
第36页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编


xf

( x)df(x)
xf

(x)f(x)C

11、
2arctan(

x1
)C

x1t
,则
xt
2
1
2

原式

12
2
d(t1)

(t
2
2) t

t
2
2
dt

2

x1
tt
)C

d()2arcta n()C
2arctan(
1
2
2
22
()1
2
1
12、
arctan
1
2
x1
C

2
dxdx1x1
arctanC


x< br>2
2x5

(x1)
2
422


二、选择题
1、选(D)。由
df

x

dx f

x

dx

f


x
dxf

x

C

df
x

f

x

C
知(A)、
 
(B)、(C)选项是错的,故应选D。


2、选(B)。由微分的定 义知
d[f(x)dx]f(x)dx

3、选(C)。函数
f(x)的任意两个原函数之间相差一个常数。
4、选(B) 两边对
32

f< br>
(x
3
)dxx
3
C
微分得
2
3

f

(x)3x,f

(t)3t
< br>f(x)

9
f

(x)dx

3x dxx
3
C

5
2
3
5
5、选(B) 原式
xdF(x)xd(xlnx)xlnxxlnxdx

2


x
2
x11
lnx

dxx
2(lnx)C

x
2224
2
6、选(C)
xf(1x)dx

2

11
222
f(1 x)d(1x)(1x)C

22
第37页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>e
x
1e
x
122
dx

x
dx

1
x
dx
7、选(D)

x
e1e1e1
e
x
1
x
x2

xdxx2de

xxx

(e1)ee(e1)
x2

(
11
)de
x
x2x2ln|e
x
1|C

xx
ee1
x2ln|e
x
1|C

8、选(B)由题意知
f'(x)sinx

f(x)cosxC
1

f(x)
2
的原函数为

f(x)dxsin xC
1
xC


C
1
0,C
21
,故选B。


9、选(C)由
F(x)xf(x) x
两边求导得
2
F'(x)f(x)xf'(x)2x
,又
F '(x)f(x)
,所以
f'(x)2


所以
f( x)2dx2xC
,又因为
f(0)1
,所以
C1,f(x) 2x1



32
x
23
x
3
x
13
x
dx[32()]dx3x2()C
1 0、选(D)

3
22
x
2
ln
2

13
()
x
C

ln3ln22
11xxx
(3e)
x
3
x
e
x
。11、选(B )

3edx

(3e)dx

ln3e1ln3< br>111111
2
1
dx

(
2
)se c
2
dx

sec
2
dtanC
。12 、选(B)

2
sec
xxxxxxx

3x2

三、计算解答
1、计算下列各题



第38页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
1
(1)解:


1
22
dx

(ax)
2
d(a
2
x
2
)a
2
x
2
C

2
a
2
x
2
x

x112x421d(x
2
4x13 )d(x2)
dx

2
dx

2


(2) 解:

2
x4x132x4x132x4x13(x 2)
2
3
2

11x2
ln(x
2
4x13)arctanC

233
(3) 解:

< br>xarccosx
1x
2
dx

arccosxd(1 x
2
)
1
1x
2

1x
2arccosx

1x
2
()dx

1x
2
arccosxxC

(4) 解:



xe
x
e1
x
dx

e
x
1t
,则
xln(t
2
1)
ln(t
2
1)(t
2
1)2t

2
dt


tt1
22

2t
2
2

ln(t1)dt2tln(t1)2

2
dt

t1
2tln(t
2
1)4(tarctant)C

2e
x
1x4e
x
14arctane
x1C

(5) 解:
xsinxdxx
2


1cos2x11
dxxdxxcos2xdx

222
11111
x
2


xdsin2xx
2
 xsin2xcos2xC

44448

ln(1e
x)e
x
xxxxx
dxln(1e)d(e)eln(1e) e
(6) 解:
xx

e

1e
dx


第39页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
1e
x
e
x
eln(1e)< br>
dx

x
1e
xx
e
x
ln(1e
x
)xln(1e
x
)C

22< br>
sin
2
x
2、解:
f

(sinx) cos2xtanx12sinx
1sin
2
x
2

x1
2

0xsin1

2x
1xx 1
1
f(x)

f

(x)dx

(2x)dxx
2
ln|x1|C

x1
f< br>
(x)12x
x
2
ln(1x)C

3、解:对
f(x)F(x)sin2x
两边积分:
2


f(x)F(x)dx

sin
2
2xdx


F(x)dF(x)

1cos4x
dx

2
1
2
x1
F(x)sin4xC

228

F(0)1

C1

F(x)0

F(x)
1
1
xsin4x1
4


11
f(x)F

(x)(xsin4x1)
2
(1co s4x)

24
4、解:由
dxAsinxdx
B
< br>(12cosx)
2
12cosx

12cosx
整理 得
1B2BcosxAsinx
dxC


(12co sx)
2
12cosx
由不定积分的定义:有
(
Asinx1B 2Bcosx
)


12cosx(12cosx)
2

Acosx(12cosx)2Asin
2
xAcosx2A1B2B cosx


22
(12cosx)(12cosx)(12cos x)
2


第40页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>
A2B
21
对此导数:,(也可直接两边求导求解)
AB


33
2A1B


2
5、解:设
f

(x)axbxc

(a0)


f

(0)0

c 0
.由
f

(2)04a2b0
b2a
 f

(x)ax
2
2ax


f
< br>(x)0
驻点
x
1
0

x
2
2

f

(x)2ax2a



f

(0)2a0

x0
为极小值点,
 f(0)2
f

(2)2a0

x2
为极大 值点,
f(2)6

f(x)



f
(x)dx

(ax
2
2ax)dx
a
3
xax
2
c
3

a


a3

84acb


3



c2

c2

f(x)x
3
3x
2
2


第五单元 定积分
一、填空题
1、





1
5

4
(1sin
2
x)dx
=____ ______。
1xdx
=___________。
4
4
2、< br>3、
4、






4
0
1
sin
3
xdx_________

arcsin x
1x
2
0
dx________

5、
< br>x

0
x
2
1
dx________

1

第41页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
2

1xdx________


0
2
6、
d
sinx
2
7、设
f

x



,

上连续,则
f

t

dt

dx

3x

8、设
f

x



0,4

上连续,且

x
2
2
f

t

dtx3
,则
f
2



1



e
3
9
dx
1
x1lnx


10、


dx
xx
2
1


1


11、



2sinx< br>
x
4
3x
2
1






1x
2
cosx


dx

12、

f'(x)dx
____ _______,

b
a
f

(2x)dx
__ ___________。
13、


0
1sinxdx
__________。
二、单项选择
1、
lim


1
n

n1

1
n2

1

nn



( )
(A) 0 ; (B) e ; (C) ln2 ; (D) 1 。
2、若
f
x


d
x
dx


0
si n

tx

dt
,则
f

x

等于( )
(A)
sinx
; (B)
1cosx
; (C)
sinx
; (D) 0 。

3、定积分

2
x
2

xx
edx
的值是( )。
(A) 0 ; (B) 2 ; (C) 2e
2
+2; (D)
6
e
2
4、设
f


u

连续,已知
n

1
xf


2x

dx

2
tf


t

dt
,则n=(
00
(A) 14 ; (B) 1 ; (C) 2 ; (D) 4 。
5、若连续函数
f

x

满足关系式
f
x



2x
0
f

< br>t


2


dtln2
,则
f

x

等于(

第42页








《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

2x
(A)
eln2
; (B)
e
x
ln2
; (C)
e
x
ln2
; (D)
e
2x
ln2



6、设
M



2

2
2sinx
2
2
(sinxcos
2
x)dx
,,
cosxdxN



2
1x
4



P
2

(x
4
sin
5
xcos
2
x )dx
则有( )

2
(A)
NPM
; (B)< br>MpN
;(C)
NMP
;(D)
PMN


2
7、设
f(x)x

x
2
0
c os(t
2
)dt,g(x)sin
10
x
则当
x0< br>时,
f(x)

g(x)


(A)等价无穷小;(B)同阶但非等价无穷小;(C)高阶无穷小;(D)低阶无穷小。
< br>8、设
f(x)
是连续函数,且
F(x)

e
x
x
2
f(t)dt
,则
F

(x)
等于( )

x
(A)
e
(C)
e
x
f(e
x
)2xf(x
2
)
; (B)
e
xf(e
x
)f(x
2
)

f(e
x
)2xf(x
2
)
; (D)
e
x
f(e
x
)f(x
2
)

9、 设函数
f(x)
在闭区间
[a,b]
上连续,且
f(x0)
,则方程

x
a
f(t)dt

x
b
1
dt0

f(t)
在开区间
(a,b)
内的根有( )
(A)0个; (B)1个; (C)2个; (D)无穷多个。
10、设
f(x)
连续,则
2

d
x
22
tf(xt)dt
( )

0
dx
2

2
2
(A)
xf(x)
; (B)
xf(x)
; (C)
2xf(x)
; (D)
2xf(x)


11、设
f(x)
是连续函数, 且
f(x)x2

1
0
f(t)dt
,则
f( x)
=( )

(A)
x1
; (B)
x1
; (C)
x1
; (D)
x1


第43页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

x
12、
lim

0
cost
2
dt
x
x0
=( )
(A)1; (B)0; (C)
1
; (D)



三、计算解答
1、计算下列各题
(1)


4
< br>2
0
x
3
4x
2
dx
; (2)

xxdx

1

(3)

1< br>2
1

2
xarcsinx
1x
x
0

2
dx
; (4)

2
xcos
2
xdx

2

2


(5)
lim
x0
sin
2
tdt
x
3

; (6)
lim
x0
x< br>0
ln(1t)dt
x
2

2、 已知
f

x


x12
的邻域内可导,且
limf

x

0,limf


x

997< br>,求
x12x12

x

12
tf
< br>u

du

dt

12


t



lim
3
x12

12 x

3、设
f

x



x
1
lnt
dt
其中
x0
,求
f

x


1t

1

f


x


4、证明方程
lnx

x

1cos2xdx
在区间

0,

内 有且仅有两个不同实根。
e

0
a
5、已知
f
< br>x



0,a

上连续,且
f

0

0
,证明

0
Ma
2
f< br>
x

dx
,其中
2

Mmaxf


x


axb
< br>6、已知
f

x



0,1
< br>上连续,定义
g

x



h
< br>x



g

u

du
, 并求
h


x


0
x
f

t

dt,h

x




xt

f

t

dt,x

0,1

,证
00
xx


第44页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

第五单元 定积分测试题详细解答
一、填空题


5

4
3
1、


2



5

4
4
(1sin x)dx


2
4
1cos2x31
(1)dx< br>

4
dx


4
cos2xdx
22
4
2
4
5

5

313


sin2x|

4



2424
2
2、
(5
2
2
2
)

3


33
5



4
1
1xdx

4
1
2
(1x)d(1x)(1 x)|(5
2
2
2
)

1
3
12

1
2
1
3
2
4
1
33
522

3、
123


4
0
sinxdx


1
3
4
0
1522
(1cosx)dcosxcos< br>3
x|
0
4
cosx|
0
4


3123
2
4、

2
8


1
arcsinx

0
11

2

2
21

dx

arcsinxd(arcsinx )(arcsinx)|
0
()
2
0
2228
1x
1
1
5、
ln2

2
2
6、 3
7、
2
x1
1
111
22
dxdxln |x1|ln2


0
x
2
12

0
x
2
122
0
1
2
2
2
2< br>
2

1
3

2


1xdxx2x1dxxxx


0

0

3

0
3

1
1
2
两边求导:
2xf(x2)1
,令
x2

f(2)
4
4

8、2

e
3
1

e
3
dx
e
3


(1lnx)
2
d(1lnx)21lnx
1
2
1
x1lnx

1dxx1

2
( )dxlnxln(x1)

x(x
2
1)

1
xx
2
12

1
1

1
9、
ln2

2



1


第45页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
11
lim(lnxlnx
2
1)0ln2ln2
< br>x
22

2sinx(x
4
3x
2
1)
cosx]dx2cosxdx2sinx

10、0

[
0
0
2



0
1x

11、
f(x)C

[f(2b)f(2a)]
1
2


f'(x)dx
f(x)C


b
a
2b
111
b
f

(2x)dx令u2x

f (u)duf(u)|
2
[f(2b)f(2a)]

2a
2a
222
4(21)
原式

12、

0
(sin

xxxx
cos)
2dx

|sincos|dx
0
2222

xxxx
(cossin)dx

(sincos)dx

0

2
2222
xx
2
xx

2[( sincos)|

(cossin)|

2
]

0
2222



2
4(21)

二、选择题
1、选(C)
lim(
n
11
)

n1nn

1
dx1111
lim()

ln(1x)
1
0
ln2

0
1x
n
n
12n
111
nnn
2、选(A)
f(x )
3、选(C)
d
x
d
x

sin(tx) dtcos(tx)sinx
0

0
dxdx
02
20


2
2
22
(|x|x)e
|x|
dx

0dx

2xe
x
dx2xe
x
|
0
2e
x
|
0
2e
2
2

1
0
4、选(D)
n

xf
< br>(2x)dx

2xt

n


t1 n
2

f(t)dt

tf

(t)dt
0
224
0
2
n4


第46页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
5、选(B)两边求导
f

(x)2f(x)
6、选(D) 因为
M0,N02


2


2
0
cosxdx0

P02

2
0
cos2
xdx0

f(x)
7、选(B)
lim
x0
g(x)
0
0
lim
x
2


x
2
0
x0
8
x
cos(t
2
)dt22cosx
4
2

1
lim
x0
x
10
10x
8
5x
8
10

xx22x
8、选(A)
F'(x)f(e)(e)'f(x)(x)' ef(e
x
)2xf(x
2
)


xx
9、选(B) 因为
F(x)

f(t)dt
< br>a
a
b
1
dt
,则有
f(t)

F (a)

b
b
1
dt0

F(b)

f(t)dt0
a
f(t)


F

(x)f(x)
1
0
.可知
F(x)
是严格增的,由介值定理 知存在唯一的一个
f(x)

,使
F(

)0

10、选(A)首先通过积分换元,把被积函数中的参变量
x
“解脱”出来:

xtu
1
x
1
0
1
x
2
22 22

0
tf(xt)dt
2

0
f(x t)d(xt)
2

x
2
f(u)du
2

0
f(u)du
x
22
22

1d
x
2
2
f(u)duxf(x)
。由此, 原式=

0
2dx
11、选(A)设


1
0
f(t)dta
,则有恒等式
f(x)x2

f(t)d t
。为求常数
a
,两边取由
0
1
0到1的积分得
a 

1
xdx2a
axdx
,解得。由此,
f( x)x1


0

0
2
1
1

12、选(A)
lim
x0
x
0
cost
2
dt
x
cosx
2
lim1
x0
1


第47页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
三、计算解答
1、计算下列各题
(1) 解:




2
0
x
3
4x
2
dx

x2sint


3


2
08sint2cost2costdt32

2
(cos
2
x1)cos
2
tdcost

0
1164
32(c os
5
xcos
3
t)
0
2


5315
(2) 解:


4
1
x|x|dx

x|x|dx

1
14
1
2
xdx x
2
5
2
3
2
5
4
1

62
5

1
(3) 解:
2
1

2
xarcsinx
1x
2
dx

arcsin xd1x1xarcsinx
1
2
1

2
2
1
2

1
2
x
1
2

12

1

3


6

22224


(4) 解:

2< br>

2
(xcosx)dx

2

(x 2xcosxcosx)dx2

2
(x
2
cos
4
x)dx
2
0


3
2
3
2
1cos2x

1
2
x
0
2
2
()dx

2
(12cos2xcos
2
2 x)dx

0
32122
0

1
2
11< br>2
1

3
3

22
x|
0sin2x|
0
x|
0
sin4x|
0

122248128

3


(5) 解:< br>lim
x0
x
0
sin
2
tdt
x
3
sin
2
x1
lim

x0
3x
2
3
lim


(6) 解:
lim
x0< br>x
x
0
ln(1t)dt
x
12
t
2ln(1x)11
lim

x0x0
2(1x)2x2lim
x

f(u)du
x
12
x

[

2、解:
lim
12
x12
tf(u)du]d t
3
(12x)
x12
3(12x)
2
lim< br>x

f(u)du
12
x12
3(12x)
2< br>

第48页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
x

lim
x12
12
f(u )duxf(x)
6(12x)
lim
x12
f(x)f(x) xf

(x)

6

12997
1994

6
1
x< br>3、解:
f()

1
x
1
lnt
dt< br>
1t
t
1
u
1
x
u
(< br>1
)du


2
1
1
u
1
u
ln



x
1
xx
lnulnulnt
dududt
2

11
uuu(u1)t(t1)
x
ln t
xx
lnt1lntlnt
f(x)f()

dt

dt

[]dt

1
1t
1
t (t1)
1
1txt(t1)


x
1
ln t11
x
dtln
2
t|
1
ln
2
x

t22

4、解:


0
1cos2 xdx



0
2sinxdx2

sinx dx2cosx|

0
22
2
0


f(x)lnx
x11ex
22

f

(x)
exeex


f

(x)0
驻点
xe


(0 ,e)
内,
f

(x)0

f(x)
单调增加. 在
(e,)

f

(x)0

f(x)单调减少


lim

f(x)lim

( lnx)

limf(x)lim(lnx)
x0x0
xx


f(e)220
x
e
x
e

f( x)

(0,e)
内有且仅有一个零点,在
(e,)
内有且仅有 一个零点

x

即 方程
lnx

1cos 2xdx

(0,)
内有且仅有两个不同实根
e
0

5、解:证:
|


a
0
f(x)dx||
[f(0)f

(

)x]dx|
其中

(0,x)
0
a

第49页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>|

a
0
x
2
a
2
Ma
2
a
f

(

)xdx||f

(
)|
0
||f

(

)|
< br>222
6、解:
h(x)x
x

x
0
f (t)dt

tf(t)dt
0
x

h
(x)

f(t)dtxf(x)xf(x)g(x)

0

h

(x)dx

g(x)dx

00
xx

h(x)|
x
0

g(u)du

0
x
0
x
h(x)h(0)

g(u)du
0
x


h(0)0

h(x)



g(u)du

h

(x)g

(x)f(x)

第六单元 定积分的应用
一、填空题


1、由曲线
ye,ye

y
轴所围成平面区域的面积是______________ 。
x

2
2、由曲线
y3x
及直线
y2x
所围成平面区域的面积是 ____________。

3、由曲线
yx1x
2
,y 1,x1,x1
所围成平面区域的面积是_______ 。

xx
4、由曲线
ye,ye
与直线
x1
所围成平面区域的面积是_____ ____ 。

5、连续曲线
yf(x),
直线
xa

xb

x
轴所围图形绕
x
轴旋转一周而成的立体
的体积
v
__________,绕
y
轴旋转一周而成的立体的体积
v
____________。

2
6、抛物线
y4ax及直线
xx
0
(x
0
0)
所围成的图形绕
x
轴旋转而成的立体的体积
______。
7、渐伸线
xa(cost tsint)

ya(sinttcost)
上相应于
t
从0变 到

的一段弧长
为______。

第50页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>8、曲线
yxx2x

x
轴所围成的图形的面积
A _______

32

9、界于
x0,x

之间由曲线
ysinx,ycosx
所围图形的面积
S
_______ 。

a

10、对数螺线
re


0




的弧长
l_________
11、心形线

4(1cos

)
和直线

0,


为____________。
二、选择题

2
围成图形绕极轴旋转所得旋转体的体积


1、曲线
ylnx, ylna,ylnb(0ab)

y
轴所围图形的面积
A
( )。

e
b
x
(A)

lnb
lna
lnxdx
; (B)

a
edx
; (C)

edy
; (D)

a
lnxdx
。< br>e
lnb
y
e
b
lna
e

2、曲线
r2acos

所围面积
A
( )。


(A)

2
0

1
1
(2acos

)
2
d

; (B)

(2acos

)
2
d




2
2

1
1
2
(2acos

)d

; (D)
2

2
(2ac os

)
2
d


0
2
2
(C)

2

0

3、曲线
rae




,



所围面积
A
( )。


22

22

2
a

a
1

22

2
< br>ed

; (C)

aed

; (D)

e
2

d

。(A)

aed

; (B)



0

22
2
0

2
4、曲线
yln(1x)

0x
1
2< br>0
2
1
一段弧长
s
( )。
2
1

(A)


1x
2

1

2
dx

1

dx
; (B)

2
2

0
1x

1x


(C)
1
2
0
1
2x
1dx
; (D)

2
1[ln(1x
2
)]
2
dx
2
0
1x

第51页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
5、双纽线
(xy)xy
所围成的区域面积可用定积分表示为( )
22222


(A)
2
(C)
2

4
0
cos2

d

; (B)
4< br>
4
cos2

d


0




4
0
1
cos2

d
; (D)

4
(cos2

)
2
d


2
0
2

6、
yx,xy< br>绕
y
轴所产生的旋转体的体积为( )
(A)

; (B)
3
2


3
5
3

3
; (C)
2

; (D)


10
4
2
7、曲线
yx
2< br>上相应于
x

a

b
的一段弧的长度( )
3
22
(A)
(b
3
a
3
)
; (B)
(b
3
a
3
)

33
33
2244


22
(C)
[(1 b)
2
(1a)
2
]
; (D)
[(1b)< br>2
(1a)
2
]

39
22
33

8、曲线
ysinx
的一个周期的弧长等于椭圆
2xy2
的周长的( )

(A)1倍; (B)2倍; (C)3倍; (D)4倍。
三、计算解答

1、求抛物线
yx4x3
及 其在
(0,3)

(3,0)
处的切线所围成图形的面积。
2
22
2、求双纽线
rasin2

所围图形的面积。 3、求由平面图形
ycosxsinx,y0(0x

4
)< br>绕
x
轴旋转的旋转体体积。

4、求摆线
xa(tsin t),ya(1cost)
的一拱及
y0

x
轴旋转的旋转体 的体积。

5、求心形线
ra(1cos

)
的全长, 其中
a0
是常数。

第52页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>6、求由曲线
yx
1
,x2,

y2
所围图 形的面积。
x

7、计算底面是半径
R
为的圆,而垂直于底面上一条 固定直径的所有截面都是等边三角形
的立体的体积。

第53页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
第六单元 定积分的应用测试题详细解答
一、填空题


1、1
ye

ye

y
轴交点为
(1,e),(0, 1)
,取
x
微积分变量则
x1
S

(eex
)dxex|
1
e|
0
1

0
0
1
x

2、

32
2

y3x

y2x
交点为
(3,6),(1,2)
,取
x
微积分变量则
3
1
13 2

S

[(3x
2
)2x]dx[3xx3
x
2
]
1

3
3
33

3、
2

S


1
1
(1x1x
2
)dx

dx

x1x
2
dx2
11
3
11
1
1
22
1 xd(1x)

1
2
12
2(1x
2
)
2
|
1
1
2

23
4、
e e
1
1
0

1
2

2

S

(e
x
e
x
)dx[e
x< br>e
x
]
1
0
ee

2
5、 由旋转体体积公式知:


[f(x)]dx


2

xf(x)dx

aa
bb

6、
2a

x
7、
2
0

V

x
0
0
2

ydx

4
axdx2a

x
0

0
2
x< br>0

a
2
dxdy


atcost ,atsint,
dtdt
2
S


22
0< br>
(atcost)(atsint)dt

atdt
0

a
2


2

8、
37

yx(x1)(x2)
,零点为
x
1
1,x
2
0,x
3
2,

12
02
10
< br>A

(x
3
x
2
2x)dx

(x
3
x
2
2x)dx
9、
42

A

0
37

12


2
0
|sinxcosx|dx
5

4



4
(cosxsinx)dx


(sinxco sx)dx

5

(cosxsinx)dx42

4
4
2


第54页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
1a
2
a

(e1)
由极坐标弧长公式得所求的弧长10、
a
S


0
r(

)r'(

)d



2a

22

0
(e
a

)
2
(ae
a

)
2
d





0
1a
2
a

1aed

(e1)

a
11、
160



4(1cos

)

x4(1cos

)cos

,y4(1cos

)sin



0


8

2

0

2< br>元素法
V


ydx



16(1cos

)sin
2

4(sin

2sin

cos

)d

0
2
< br>
64


2
(1cos

)
2
sin
2

(12cos

)d

 160


0

二、选择题
1、选(C)。以
x
为积分变量
Sa(lnblna)

y
为积分变量
S 

b
a
(lnblnx)dx




lnb
lna
e
y
dy

2、选(D)。由极坐 标曲边扇形面积公式
A

1
2
[

(

)]d

,知


2


11
A

2

(2acos

)
2
d

2

2
(2acos

)
2
d


0
2

2
2
11
22< br>
2
3、选(D)。
dA(ae)ae,
22
4、选( B)。
S

A

1
2
0



1
22

aed


2
2

1
2
0
1[ln(1x)]'dx

22
2
1x

2x

1

dx

2
dx

2

0
1x
21x

1

5、选(A)。由方程可以看到双纽线关于
x< br>轴、
y
轴都对称,只需计算所围图形在第一象

cos2

。限部分的面积;双纽线的直角坐标方程比较复杂而极坐标方程较为简单:
2

其在第一象限部分

的变化范围是:

[0,


4
]
。再由对称性得
第55页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>1
S4S
1
4

4

2
d< br>
2

4
cos2

d

0
2
0
6、选(B)。绕轴旋转所得旋转体的体积
11
22



113
V


ydy


(y)dy

(y
2
y
5
)


00
2510
0
1
2
1
7、选(C)。
y'x,
从而弧长元素
ds1(x)
2
dx 1xdx
,所求弧长为

1
2
s

b
a
22
1xdx[(1x)
2
]
b
[(1b)
2
(1a)
2
]

a
33
333
8、选(A)。设
L
1
为曲线
ysinx
的一个周 期的弧长,
L
2
为椭圆
2xy2
的周长,
显然
22

2

0
L
1


2

0
1y'dx

2
1cos
2
xdx< br>,将椭圆化成参数方程

xcos

(0

 2

)



y2sin


L
2


2

0
(sin

)
2
(2sin

)
2
dx


2

0
1cos
2
xdx
从而有
L
1
=
L
2


三、计算解答
1、解:切线方程分别为
y4x3

y2x6
,其交点坐标是
(,3)


3
2
0
33
3
2
9
S
(4x3)dx

3
(2x6)dx

( x
2
4x3)dx

0
4
2


2、解:由对称性
S2


2
0
1
2< br>rd



2
a
2
sin2
d

a
2

0
2

2
< br>
V
3、解:


4
0

(co sxsinx)dx

4

(12sinxcosx)dx
0
2


2
4


2


2

0
V
4、解:


a
2< br>(1cost)
2
d[a(tsint)]

a
3
第56页
0
(1cost)
3
dt


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

< br>
a
3

2

0
(13cost3co s
2
tcos
3
t)dt5

2
a
3

5、解:由极坐标系下的弧微分公式得
dsr(

)
2
r'(

)
2
d

a(1cos
)
2
sin
2

d

2a|c os|d


2


由于
rr(
)a(1cos

)

2

为周期,因而

的范围是

[0,2

]
。又由于
r(
)r(

)
,心形线关于极轴对称。由对称性,



s2

ds(

)4a

co sd

8a

00
2
1
6、解:由于
y x

x1
处取极小值
x
1
所以可得
yx ,x1,x2
所围图形面积为
x
2
111
2
A
(x2)dx(x
2
lnx2x)|
1
ln2

1
x22



7、解:取固定直径为
x
轴,
x
为积分变量且
x[R,R]
,过点
x
且垂直于
x
轴的立体截
面面积为
A(x)3(R
2
x< br>2
)
R

R
于是
V

R
R
A(x)dx

R
3(R
2
x
2
)dx23

(R
2
x
2
)dx
0
43
3
R

3



第九单元 重积分
一、填空题


1、设

,

为常 数,则



f

x,y



g

x,y


d

=_______ _______________
D

2、区域D由闭区域
D
1,D
2
构成,则

f

x,y

d

=______________________
D


是D的面积,3、设函数
zf

x,y

在闭区域D上连续,则 在D上至少存在一点


,



第57页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>使得

f

x,y

d

=__ ____________________
D
D

4、计算
< br>xyd

=______________________,其中 D是由直线
y1,x2,yx
所围成
的闭区域。
5、设
D是顶点分别为

0,0

,

1,0
,

1,2

,

0,1

的直边梯 形,计算



1x

yd

=__ ____________________
D
6、改变下列二次积分的积分次序
11
00





dx

fdy< br>=______________________;

dx

122xx
2
2x
fdy
=___________________ ___;
33y
10

dy

0
12y
0
u
fdx

dy

fdx
=________ ______________;

x
0
du

f

v

dv
=______________________;
0



7、把下列二重积分表示为极坐标形式的二次积分
x
2
y
2
4


xy

dxdy< br>=__________________________;
x
2
y
2
2x

y

f

x
2
y
2
,arctan

dxdy
=______________ ____________;
x



e
D
x
2
y
2
dxdy
=_____________________ _(
D

x,y

1x
2
y
24,yx
);


x
e

D
2
8、二重积分
y
2
dxdy
=______________ ____________,其中 D是由中心在原点、
半径为a的圆周所围成的闭区域。
9、 将下列三重积分化为三次积分




f

x ,y,z

dv
=__________________________,

为曲面
zx
2
y
2
及平面
z1
所围
成的闭区域;


f

x,y,z
< br>dv
=__________________________,

为曲面< br>zr
2
x
2
y
2

xoy

所围成的闭区域;

第58页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>10、区域

为三坐标面及平面
x2yz1
所围成的闭区域,则 三重积分

xdxdydz
=_______________________ ___.


二、选择题
22
D
1
,D
2
,D
3
,D
4
分别为单位圆盘
xy1
在一、 1、二、三、四象限的部分,则
2
x

yd

=
D
1
( )
(A)

x
2
yd

;(B)

x
2
yd

;(C)
D

x
2
yd

;(D)0.
D
23
D
4
2、
D


x,y

x
2
y
2
1,x
1


2

2

,则


x2
y

d

=( )
D
(A)

11x
2
2


1x
2
1

1
dx
2

1x
2

x
2
ydy
;(B)

2
dy


1< br>
x
2
1x
y
2

dx

2
(C)

11x
2

x
2

1
dxy
2

dy
;(D)
2


1
2

11

1
dx

x
2
y
2

dy
.
2

1
3、

由不等式确定:
zx
2
y
2

x
2
y
2


z1

21
,则

f

x,y,z

dv
=(


(A)

2
0
dz
x,y,z

dxdy
;(B)
x
2

 
f
y
2
1

2
0
dz
x2


f

x,y,z

dxdy

y
2
z
2
(C)

22
fdxdy 
1
0
dzfdxdy
.
x
2
y
< br>f

x,y,z

dxdy
;(D)
2
 2zz
2

1
dz
x
2
y
2

2zz
2

0
dz
x
2


y
2
z
2

4、

为单位球:< br>x
2
y
2
z
2
1
,则

x
2
y
2
z
2
dxdydz
=()< br>

(A)

dxdydz
;(B)

1



2

0
d


0
d


0

3
sin

d


(C)

2

1
3
0
d


0
d


0

sin

d

;(D)

2

0
d


2

d


1
00

3
sin

d

.
5、

由不等式确定:
x
2
y
2
z
2
 1

zx
2
y
2
,则

zdxd ydz
( )



第59页




《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
1x
2
y
2
x
2
y
2
1
(A)

dxdy

x
2
y
2

1
2
zdz
;(B)

dz
0
xyz
2

dxdy

22

(C)
6

2

1
0
d


2
0
dr

1r
2
r
zdr
;(D)
间闭

2

0
1
d

d


r
3
sin2

dr
.
0
2
4
0
1


、有空区 域

1


x,y,z

x
2
 y
2
z
2
R
2
,z0




2


x,y,z

x
2
y
2
z
2
R
2
,x0,y0,z0
, 则有( )
(A)
(C)


xdv4

xdv
;(B)
 
ydv4

ydv


1

2

1

2

1

2

1

2



zdv4

zdv
;(D)

xyzdv4

xyzdv
.
7、设有平面闭区域
D

x,y

axa,xya


D
1



x,y

0xa,xya
。则


xycosxsiny

dxdy
=( )
D

(A)
2
(C)
4

cosxsinydxdy
;(B)
2

xydxdy

D
1
D
1
D
1



xycosxsiny

dxdy
;(D) 0.
三、计算解答
1、设区域
D

x,y

xy 1
,计算
2、计算


e
D
xy
dxdy
.
2
yx
及直线
yx2
所围成的闭区域. ,其中D是由抛物线
xydxdy

D

2
3、计算闭区域.


x
D
y
2
xdxdy,其中D是由抛物线
yx

y2
及直线
y2x
所 围成的


4、计算
5、计算
闭区域.
22
xy

edxdy
,其中D是由
xy4
所围成的闭区域.
22

D


x
D
2
y
2< br>dxdy
,其中D是由
x1y
2
,直线
y1

x1
所围成的


6、求锥面
zx
2< br>y
2
被柱面
z
2
2x
所割下部分面积.

第60页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
222
7、求底圆半径相等的两个直交圆柱面
xyR
xzR
所围立体的表面积.
222

8、计算三重积分< br>域.

xdxdydz
,其中

为三个坐标面及平面x2yz1
所围成的闭区


2
9、
22
222
2
xy

z1

1
所围成的闭区 域.
xyz1
,其中是由与
zdxdydz




22
zxy
,其中是与平面
z4
所围成的闭区域 .
zdxdydz


10、计算三重积分


22
2
,其中是与平面
z0

zxydxdydz
y 2xx
z1



11、计算三重积分
y 0
所围成的闭区域.
12、计算三重积分
区域.



x

2
222
其中

是球面
xyz 1
所围成的闭
y
2
z
2
dxdydz




x
2
y
2
z
2

x
2
y
2
z
2
13、计算三重积分



a
2

b
2

c
2


dxdydz
,其中

是球面
a
2

b
2

c
2
1
所围成

< br>
的闭区域.
















第61页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
第九单元 重积分测试题详细解答
一、填空题


1、设

,

为常数,则




f

x,y



g

x, y


d

=


f

x,y

d




g

x ,y

d

DDD
2、区域D由闭区域
D
1
,D
2
构成,则


f

x,y
< br>d

=

f

x,y

d



g

x,y

d

D
D
1
D
2

是D的面积,3、设函数
zf

x,y

在闭区域D上连续,则在D上至少存在一点


,


使得

f

x,y

d

=
f


,




D

4、

9
=,其中 D是由直线
y1,x 2,yx
所围成的闭区域。
xyd


8
D

2
分析:

xyd







D
1
2x
1
xydy

dx 


1

3
2

x

y
2

x
4
x
2

x

9

xdxdx


2

< br>
1

22

4

1
8
 
1

8
x2
5、设D是顶点分别为

0,0< br>
,

1,0

,

1,2
,

0,1

的直边梯形,计算
7
=
1xyd


D
3


11
分析 :

dx

1x

2
dx
12xx
2

dx
7


1x yd

1xydy

0


0

0

0

1x1
D

3
6、 改变下列二次积分的积分次序

1
0
dx

fdy
dy

fdx

000
111




dx

1
22xx
2
2x
2y
fdy

dy

0
33y
10
11y
2
1
2y
fdx

2

dy

0
1
0
fdx

dy

x< br>fdx

dx

x
0
v
3x
f dy

2


x
0
du

f
v

dv

dv

f

v

du

000
u

第62页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
7、把下列二重积分表示为极坐标形式的二次积分

x
2
y2
4


xy

dxdy

0
2

d




cos


sin



d


0
2
x
2
y
2
2x

2cos

y

22
2
f

xy,arctan
dxdy


d



2
,

d


0

x

2< br>



e
D
x
2
y
2
dxdy

d


e


d


01
2

2

8、二重积分
x
e

D
2
y
2
dxdy
=
1e
a
,其中 D是由中心在原点、半径为a的圆周所围


2

成的闭区域。
分析:
0

a,
2

a
2
0

2

2
< br>
原式=

0

e



d


d



0



0


1

1


2

a
2
ed

1e

2
< br>2

0


a


2

0
d



1e
a

2
9、将下列三重积分化为三次积分


f

x, y,z

dv

d



d


fdz
,;
00
2

11

 
f

x,y,z

dv


2
0
d

r


d

0
1r
2


2
0
fdz
,; 10、区域

为三坐标面及平面
x2yz1
所围成的闭区域,则三 重积分

xdxdydz
=________________________ __


分析:
dx
0

1
1x2
0
dy

1x2y
0
xdz

xdx

0
1
1x
2
0
1
1

1x2y

dy

0
x2x
2
x
3
dx
1
448




二、选择题
1、选(A);
2
解答:
xy
在第一象限和第二象限是 对称的。所以在第一二象限的值相等。

2、选(A);


第63页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
3、选(D);
解答:
z

2
x
2
y
2

x
2
y
2


z1

1
相交的部分可分为两部分
0z1
时 ,为锥体

x,y,z

zx
2
y
2



1z2
时,为半球体

x,y,z

z11x
2
y
2
4、选(B)

22
解答:注意,计算时
xyz1
5、选(C)
6、选(C)7、选(A)
三、计算解答
2




< br>1、设区域
D

x,y

xy1
,计算

xy
e

dxdy
.
D
1x1
解:

e
D
xy
dxdy

edx

1
0
x
x1
x1
edy

edx

0
2
yx
x1
e
y
dyee
1

2、计算

xydxdy
,其中D 是由抛物线
y
D
x
及直线
yx2
所围成的闭区域。< br>
2
解:

dy

x
xydxdyx ydx


1

y
2
1
< br>2


D
2y22
2

1
< br>y4y

5
y

dy

y
3< br>2y
2


5
2

436
< br>8

y
2
1
y2
46

3、计 算


x
D
2
2
y
2
xd xdy
,其中D是由抛物线
yx

y2
及直线
y2x
所围成的

2y

闭区域。
解:

< br>x
D
yxdxdy

dy

y
x2
y
2
xdx
0
2
2

1 3
6

4、计算

e
D
x
2
 y
2
dxdy
,其中D是由
x
2
y
2
 4
所围成的闭区域。
2

2
r
2

解:< br>
e
D
x
2
y
2
dxdy

d


erdr

e
4
1
0 0


5、计算



x
D
2
y
2
dxdy
,其中D是由
x1y
2
, 直线
y1

x1
所围成的
第64页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
闭区域。
解:

3

2
2
2
3

2


x
D
2
ydxdy

d


rrdr


1
2



r
4

2
3

d




4

1
8


6、求锥面
z
解:
x
2
y
2
被柱面
z
2
2x
所割下部分面积



z
2
x
2
y
2
x
2
y< br>2
2x
,投影区域D:
x
2
y
2
2x
;

2

z2x
z

x
x
x
2
y
2


z

 y
y
x
2
y
2



1z

2

x
z
y

2

2cos

2
d


22
所以面积
A

D
2dxdy2

2< br>d


0
2cos

0
2rdr22
0
2
2


222
222
7、求底 圆半径相等的两个直交圆柱面
xyR

xzR
所围立体的表面积。< br>
22
解:
z

R
2
x
2

1z

x
z
y

R
R
2x
2
R
Rx
22
,所以

A16

1z

x
z
y
dxdy16
DD
22
dxdy16

dx

0
RR2
x
2
R
R
2
x
2
0
d y16R
2
8、计算三重积分
域。
解:

xdxdy dz
,其中

为三个坐标面及平面
x2yz1
所围成的闭区< br>


1x
2
0
1x
2
0
xdxdydz

dx


0
1dy

1x2y
0
xdz

xdx
< br>0
1

1x2y

dy


9 、
1
1
1
23
x2xxdx
4

0
48

22
222
2
xy

z1

1
所围成的闭区域。
xyz1
,其中是由与
zd xdydz


2


解:

第65页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

z
3



1

d

zdxdydz

d


< br>d


zdz

d





001

00

3

< br>

2

12






2


3
2

41
d


0
0
33
2
2

1
< br>2
2

1

10、计算三重积分

z dxdydz
,其中


zx

2
y
2
与平面
z4
所围成的闭区域。

解:

x

cos


用柱面坐标变换,令

y

sin


zz

2

24
0

2

0

2
0z4
2< br>
22



zdxdydz

d< br>


d


zdz08

d< br>


d

8


000000
1
22

0
d

32

2
11、计算三重积分
22
2
,其中是与平面
z0

zxydxdydz
y2xx
z1



y0
所围成的闭区域。
解:




x 

cos


用柱面坐标变换,令

y

sin


zz


02
0

0
2
0

2
0z1

1


222
zxydxdydzd

d< br>
z

dzd




2
0
2
0
020
112

2
d





3
0
d



623
2
12、计算三重积分
区域。
解:
 

x

2
222
其中

是球面
xyz1
所围成的闭
y
2
z
2
dxdydz




xrsin

cos


用球面坐标变换积分,令:

yrsin

sin

zrcos


0

2

0



0r1


第66页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>

x

2
14
yzdxdydz

d


sin

d


r< br>4
dr2

2

000
55
22

2

1

x
2
y
2
z
2

x
2
y
2
z
2
1 3、计算三重积分



a
2

b
2

c
2


dxdydz
,其中

是球面
a
2

b
2

c
2
1
所围成



的闭区域。
解:



xarsin

cos


用球面坐标变换积分,令 :

ybrsin

sin


zcrcos


0

2

0


0r1

2

1

x
2y
2
z
2

14
4

dxdy dzd

sin

d

rdr2

 2



a
2
b
2
c2

000
55




第十章 曲线积分与曲面积分
一、填空题


1、设L是
xoy
平面 上沿顺时针方向绕行的简单闭曲线,且
成的平面闭区域D的面积等于____________.

L
ydxxdy9
,则L所围

L
2
2 、设曲线L是分段光滑的,且L=L
1
+L
2


f

x,y

ds
=2,

f

x,y< br>
ds
=3,则
L
1

f

x,y

ds
=_________________.
L

3、 设函数
f

x,y

在曲线弧L上有定义且连续,L的参数方程为< br>
x


t



y


t



t


,其中


t

,


t




,


上具有一阶连续偏导数,且

2

t



2

t

0
,则曲线积分

f

x,y

ds
= ____________________.
L

4、设L是抛物线
yx
2
上点
o

0,0

与点
B
< br>1,1

之间的一段弧


L
yds
=__ __________________.
5、
设L是有向光滑曲线弧,且fdr3

L



fdr
=______________ _____。

L


第67页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

是从6、设L
A

1,0

沿
y1 x
2

B

1,0

的圆弧,则

L
xy
2
dyx
2
ydx
=______ _____________。
7、设L是平面有向曲线,由两类曲线积分之间的联系,则
< br>PdxQdy

LL
2
___________________
ds
.
8、区域D由
yx

yx
所围成的闭 区域,则区域D的面积为___________________.

9、设L是任意一条分 段光滑的闭曲线,则

L
2xydxx
2
dy
=____ _______________.

22
10、在
xoy
面上,< br>xydxxydy
是某个函数的全微分,则这个函数是
___________________.
11、设

是由平面
x0

y0

z0
,及
xyz1
所围 成的四面体的整个边界
曲面,则

xyzdS
= ___________________.

222

12、设


xyz1
的外侧,则


x

2
y
2
z
2
dxdy
=______________ _____.


13第二类曲面积分
_________________ __.
二、选择题

PdydzQdzdxRdxdy
化成第一类曲面 积分为


2

22
1、设曲面

是上半 球面:
xyzR
部分,则有( ).
(A)
(C)

1
2

z0

,曲面

1
是曲面

在第一卦限中的


xdS4

xdS
;(B)

ydS 4

xdS


1

1
1



zdS4

xdS
;(D)

xyzdS4

xyzdS
.
t
2
t
3
2、设曲线L:
xt,y,z,

0t1

,其线密度

2y
,则曲线的质量为( ).
23


第68页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
1
1
(A)
(C)
3、
(A)
24324
t1ttdt2t1ttdt
;;(B)

00


L
1
0
1ttdt
;(D)
2
2 4

1
0
t1t
2
t
4
dt
.



x


2
0
22,其中L为圆周
xy1
.
y
2
ds
=( )

d

;(B)

2

0
d

;(C)

2

0
r
2
d

;(D)

2

0
2d

.
4、设
OM
是从
O

0,0

到点
M

1, 1

的直线段,则与曲线积分
Ie

x
2
y< br>2
OM
ds
不相等的积
分是( )
(A)


e
0
1
2x
2dx
;(B)

e
0
1
2y
2dy
;(C)

2
0
edr
;(D)

e
r
2dr
.
r
1
0

5、设L为
x


cost,ysint,

0 t

,方向按
t
增大的方向,则
2


L
x
2
ydyxy
2
dx
=( )
(A)



cost
2
0

(B)
sintsintcostdt




2
0

costsintsintsint


2sint

2c ost




dt





1
(C)

2
dt
; (D)
2
0
6、用格林公式计算


costsint

dt
.
2
0
22


x
L
2
222
ydyxy
2
dx
,其中L为沿
x yR
逆时针绕一周,则得( )

3
(A)


2

0
d



d

 
0
R

R
4
2
;(B)

0dxdy0

D
2

(C)


D
2

R
3
; (D)


d

d


.
xydxdy< br>22
D
22


R
4

7、L是圆域D:
xy2x
的正向周界,则
22


x
L
3
ydxxy
3
dy
=( )


(A)
2

;(B) 0;(C)
3

; (D)
2

.
2


第69页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
8、设


z2xy

xo y
面上方部分的曲面,则
22

dS
=( )


(A)
(C)

2

0
d


14rrdr
;(B)
0
1
2

2

0
d


2
0
14r
2
rdr



2

0
d

2r
2
14r
2
rdr
; (D)
0
2222
1


2

0
d< br>

2
0
14r
2
rdr
.
9、 设

为球面
xyzk
,则


x

k
2
( )
y
2
z
2
dS
=


(A)

k

2
dS4

k
;(B) 4

2

0
d


d

0

0
4

k
5
rsin

dr

5
4

(C)

2

0
d


rdr
0
k
3
< br>k
4
2
; (D)
4

k
.
1 0、设曲面


z0,x1,y1
,方向向下,D为平面区域
x1,y1
,则
( )

dxdy
=



dxdy
;(C)


dxdy
; (D) 0.
11、设曲面


z0,

xyR
的上侧,则


x
(A) 1;(B)
DD
222

2
y
2
dxdy
=()



(A)
2
xyR

Rdxdy

R22
24
;(B)

x
2
y
2
 R
2

Rdxdy

R
的外侧,则
24;(C)

2

0
d


rdr
0
R
3

R
4
2
;(D) 0.

2222
12、设曲面


xyzR


1

x
2
y
2
z
3
2
2


xdydzydzdxzdxdy

=( )
3
2
2

(A)


3xy z

22

3x
2
y
2
z
2
x
2
y
2
z
2

x
2yz
22
3


dv0

(B)
1
R
3


xdydzydzdxzdxdy



1
R
3

3dv4




第70页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
(C)
4

R
;(D)
三、计算解答
1、C
2
4
3

R
.
3



xy

ds
,其中C为以
O

0,0

,A

1,0

,B

0,1< br>
为顶点的三角形的边界。

2、
ds
ttt

x
2
y
2
z
2
,其中

为曲线
xecost,yesint,ze
上相应于
t
从0到2的< br>这段弧。
3、计算
I
弧.


x
OA< br>2
y
2
dxxydy
,其中
OA
是抛物线
yx
2

O

0,0


A

1,1

的一段


4、

dxdy ydz
,其中

为有向闭折线
ABCA
,这里的
A

,B,C
依次为

1,0,0

,

0,1,0

,

0,0,1

.
5、



C
xy
2
dyx
2
ydx
,其中C为正向圆周
x
2
y
2
R
2

6、计算

C
xdyydx
,其中L为一条无重点、分段光滑且不经过原点 的连续闭曲线,L
x
2
y
2
的方向为逆时针方向。
3< br>7、利用曲线积分求星形线
xacost,yasint
所围图形的面积。
8、
3



xyz

dS

为球面
x

2
y
2
z
2
a
2

zh,0ha
的部分。

2
9、


x

y
2
z
2
dxd y


为球面
x
2
y
2
z
2
1
的外侧。


10、计算
222
333
xyz1
的外侧。,为椭球面
xdydzydxdzzdxdy





第71页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
第十单元 曲线积分与曲面积分测试题详细解答
一、填空题


1 、设L是
xoy
平面上沿顺时针方向绕行的简单闭曲线,且

L
yd xxdy9
,则L所围
成的平面闭区域D的面积等于
9
2
< br>分析:

PQ


ydxxdy

L


y

x


dxdy2

dxdy9

D

D
L
1

2、设曲线L是分段光滑的,且L=L
1
+L
2


f

x,y

ds
=2,

f

x,y

ds
=3,则
L
2

f
x,y

ds
=_5_.
L

分析:
f

x,y

ds

L

L
1
L
2
f

x,y

ds

f

x,y

ds

f

x,y

ds235
L
1
L
2

3、 设函数
f< br>
x,y

在曲线弧L上有定义且连续,L的参数方程为

x 


t



y


t



t


,其中


t

,


t




,


上具有一阶连续偏导数,且

2

2

t



2

t

0

2
曲线积



L
f

x,y

ds
=

f


t

,


t



t




t

dt

2< br>





4、设L是抛物线
yx上点
o

0,0

与点
B

1,1< br>
之间的一段弧

L
yds
=
1
551< br>12


1
分析:

L
yds

0
x
2
1x

2

2
3< br>1

1
2
2

dx

x14x dx

14x

551
0
12

0
12
1
2

1


设L是有向光 滑曲线弧,且fdr3
则5、
L



fdr=_3_______。

L


分析:


fdrfdr

L

L
3



第72页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
6、设L是从
A

1,0

沿y1x
2

B

1,0

的圆弧,则< br>
L
xy
2
dyx
2
ydx
=


4


xcos

分析:令:

ysin

0




xydyx
L
22
ydx

cos

si n
2

cos

cos
2

sin

sin


d

0


1

2



2cos

s in

d



sin2

d

0
2
0
1

11





1cos4


d




1cos4


d4


4
044
0
4

22
7、设L是平面有向曲线,由两类曲线积分之间 的联系,则

PdxQdy


Pcos

 Qcos


ds
LL
2

8、区域D由
yx

yx
所围成的闭区域,则区域D的面积为
1
6


L
1
:yx
分析:令:

面积
2L:yx

2
A

111
xdyydxxdy ydxxdyydx
2

L
2

L
1
2

L
2

111
1111



xx

dx


x2xx
2

dx

x
2
dx
2
0
2
0< br>2
0
6
9、设L是任意一条分段光滑的闭曲线,则

2xyd xxdy
=_0________
L
2

分析:
P2xyQx
2
PQ

yx


PQ

2

2xydxxdy

y

x


dxdy

0dxdy0


L


D

D
10、在< br>xoy
面上,
xydxxydy
是某个函数的全微分,则这个函数是
22
1
22
xyC
2


第73页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>x
2
y
2
u
2
2



y

分析:设原函数为
u

x,y

,则
xy

u

x,y



xy dx
2
x

u
x
2
y



y

,则



y
0
y



y

C
所以
u

x,y


1
22
xyC
2
11、设

是由平面
x0

y0
z0
,及
xyz1
所围成的四面体的整个边界
曲面,则

xyzdS
=

3
120

分析:在
x0

y0

z0
三个坐标面上,积分值为0。
则 只求在
xyz1
面上的积分即可。

2222

 
z1113
.
z1xy

1z

xy

所以
原式

xdx

0< br>1
11x
0
y

1xy

3dy1x

y
2
y
3

3

x


1x



dx
0
23

0

3
1
3
234
x3x3x xdx
6

0
120


12、设


xyz1
的外侧,则
222


x
2
2
y
2
z
2
dxdy
=2

2


分析:把积分曲面

分成

1
:z1xy


2
:z1xy
两部分,则
它们在
xoy
面上的投影区域都是
xy1
的圆域。< br>22
22



x

2
y2
z
2
dxdy

x
2
y
2
z
2
dxdy

x
2
y
2
z
2
dxdy


1

2



x

1
2
y
2
z2
dxdy

D
xy


x
2< br>y
2
1x
2
y
2
dxdy
D
xy

dxdy



第74页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>

x

2
2
y
2
z
2
dxdy

D
xy


x
2y
2
1x
2
y
2
dxdy

D
xy

dxdy




x< br>
2
y
2
z
2
dxdy

x
2
y
2
z
2
dxdy

x2
y
2
z
2
dxdy2



1

2

13第二类曲面积分

Pdy dzQdzdxRdxdy
化成第一类曲面积分为



Pc os

Qcos

Rcos


ds


二、选择题
1、选(C)


解答:在第一卦限,对三 个坐标
xyz
的曲面积分相等,即

xds

yds 

zds


1

1

1< br>

z
在一、二、三、四卦限中的积分值相等。所以

zd s4

zds4

xds

1

1

2、选(A)
解答:
M
3、选(B)
解答:
L

ds

t1t
2
t
4< br>dt
0
1




x
L
2
yds

1
0
2

2


cos



2


sin
< br>
d



d

0
1
2y

2
2


4、选(D)
2y
解答:< br>Ie

x
2
y
2
OM
ds

e
0
1
1
2
1
2
dy
< br>e
0
2dye
2
1

xrcos

,yrsin

,


I

e
x
2
y
2
2
OM0

4
,0r2

2
2
0
ds

e
r
cos
2

sin
2

dr

e
r
dre


1

5、选(C)
解答:
2
1cost1sint

2
xydyxydxcostsint costsintdt

L

0

22
sintcost

2

1


1
< br>

2

cos
2
tsin
2
t

dt
0
24

2

6、选(B)



第75页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>解答:

QP

22

xydxxydy< br>
x

y


dxdy

0dxdy0

L


D

D

7、选(D)
解答:




x
L
3

QP

ydxxy
3
dy



x

y


dxdy

2dxdy2


D

D

8 、选(D)
解答:
xrcos

,yrsin

,0 

2

,0r
2222
2

2< br>

1z

z12x2y14r
,
ds

d


xy
2

2

00
14r
2
rdr

2
9、选 (D)
解答:



xy
2
z
2< br>dxdy

k
2
dxdyk
2
4
< br>k
2
4

k
4

1



10、选(C)
11、选(C)


解答:
x rcos

,yrsin

,0

2
,0r2



x

2
ydxdy

d


rrdr
00
2

2

R
2

R
4
2

12、选(B)
三、计算解答
1、
C




xy

ds
,其中C为以
O

0,0

,A

1,0

,B

0,1
为顶点的三角形的边界。

解:
C

ABBO


xy

ds


xy

ds


xy

ds


xy

ds
OA
1


x1dx


x1x

1

1

dx

y 1dy

2
2
000
11

11
2 12
22
2、
ds
ttt
xecost,yesint,z e
,其中为曲线上相应于
t
从0到2的

222


xyz
第76页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
这段弧。
解:


222
2
e
t
coste
t
sinte
t
sinte
t
coste
t
ds
222


x
2
y
2
z
2


0
e
t
coste
t
sinte
t


 
333

edte1e


222
2
tt
0
2
0
2

dt

3、计算
I
弧。


x
OA
2
2
y
2
dxxydy
,其中
OA
是抛物线
yx
2

O

0,0


A

1, 1

的一段

1
0

解:

< br>x
OA
y
2
dxxydy

x
2x
4
xx
2
2xdx

x
4
x
2
dx
0




1


8
15
4、

dxdyydz
,其中< br>
为有向闭折线
ABCA
,这里的
A

,B,C依次为

1,0,0

,

0,1,0
,

0,0,1

.
解:
AB:



z0

xy1

x0
BC:


yz1

y0
CA:


xz 1

AB
0

dxdyydz

dx dyydz

dxdyydz

dxdyydz
BC
0
CA
1
10



1
1

0

dx


01y

1

dx


100

dx

1

y
2

1

2
y1

2

2

0
5、< br>1

C
xy
2
dyx
2
ydx
, 其中C为正向圆周
x
2
y
2
R
2

解:
xRcos

,yRsin

,0

 2

,


第77页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>




C
xy
2
dyx2
ydx
2

0
2


Rcos

Rsin


Rcos


< br>Rcos


Rsin


Rsin
< br>

d

22
0

R
4
s in

cos

Rsin

cos

d

22422


1
4
2

1< br>4
2


R
4
2
R


sin2


d

R


1 cos4


d


00
242
6、计算

C
xdyydx
,其中L为一条无重点、分段光滑且不经过原点的连续闭 曲线,L
22
xy
的方向为逆时针方向。
解:令
P


y
x
2
y
2
Q
x
x< br>2
y
2
Py
2
x
2
Q
当< br>xy0
时,有

2

2
yx
xy
2
22

,记
L
所围成闭区域为
D
,当
ydx

0,0

D
时,有

Lxdy
0
22
xy



0,0

D
时,选取适当小的
r0
作为
D
内的圆周。
l:xyr
,记
L

l
所围成
222
的闭区域 为
D
1

xdyydxxdyydx


L
x
2
y
2

l
x
2
y
2
0
,其中
l
方向为逆时针方向。
2222
2

rcos

rsin

xdyydxxdyydx
d

2



L
x
2
y< br>2


l
x
2
y
2


0
r
2
33
7、利用曲线积分求星形线
xacost,y asint
所围图形的面积。
解:

QP


x

y


dxdy

L< br>PdxQdy


D

D
L


Q0
,则令
Py,

dxdy

yd xA

第78页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
A

dxdy

ydx
D
L

0
4

2
asin
3
t a3cos
2
tsintdt
1cos4t1cos2t
12 a
2

2
sin
4
tcos
2
tdt3 a
2

2
dt
00
22

3
2
2

13

a
2

a


1cos4tcos2t

cos6tcos2t


dt
4
0

28

8、
2222
xyza
,为球面

xyzdS


 



zh,0ha
的部分。



22
a
2
x
2
y
2
1z
x
z
y
dxdy
解:


xyz

dS


xy
D
xy

D
xy


xya
2
x
2
y
2

a
axy
222
dxdy


axay



a

dxdy
222222

axy

axy
D
xy< br>


d


0
2

2

a
2
h
2
0

a

rsin

rcos




a
< br>
rdr

22
ar


r
2

sin

cos




r


dr

22
ar

a2
h
2
a

d


0
a
2
h
2
0
a

2

0

sin

cos


d


0

r
2


22

ar
2

a
2
h
2


dra
< br>d


rdr


00

0a

a
2
h
2
a

a
2
h
2

9、



x
2
2
y
2
z
2
dxdy

为球面
x
2
y
2
z
2
1
的外侧 。


解:


x

y
2< br>z
2
dxdy

D
xy


x
2
y
2
1x
2
y
2
dxdy

x
2
y
2
1x
2
y
2
dxdy0
D
xy

10、计算
222< br>333
xyz1
的外侧。,为椭球面
xdydzydxdzzdxd y




第79页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>解:
PQ
3x
2
3y
2
xy
 R
3z
2
z

333222222
xdydzydx dzzdxdy3x3y3zdv3xyzdv


 
4

3

dv34

3




第十二单元 微分方程
一、填空题



4
1、方程
xy

2xy

x yx1
是 阶微分方程。
x2x
223
2、以函数
y C
1
eC
2
e
为通解的微分方程是 。

3、设曲线上任意一点
(x,y)
的切线垂直于此点与原点的连线,则该 曲线所满足的微分方
程为 。
4、连续 函数
f(x)
满足关系式
f(x)

2x
0

t
f()dtln2
,则
f(x)
= 。
2
5、微分方程
y

y

2y0的通解
y

6、以
r
1
 r
2
2
为特征根的二阶常系数线性齐次微分方程是 。

7、判断对错:(填“正确”或“错误”)
(1)所有微分方程都存在通解。
(2)微分方程的通解包含了所有的解。
(3)设
yc
1
e
xc
2



为某二阶微分方程的解,其中
c
1
,c
2
为任意 常数,则此解是该方程的通
解。
(4)若函数
y
1< br>,y
2
是一阶线性微分方程
y

P(x)yQ(x)两个不相同的特解,则
yc(y
1
y
2
)y
2< br>就是该方程的通解。
8、若
P(x,y)dxQ(x,y)d y0
是全微分方程,则函数
P,Q
应满足 。

第80页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编

2
9、已知
y1,yx,yx
是某 二阶非齐次线性微分方程的三个解,则该方程的通解
为 。
10、微分方程
y




2xy

满足初始条件
y
x0
1,y

x0
3的特解
y

2
1x
211、求方程
yy

(y

)0
的通解时可令< br>y

p
,则
y




12、微分方程
y

y

的通解为 。
二、选择题
1、下列方程中( )是常微分方程



2
u
2
u
d
arctanx
(A)
x ya
;(B)
y(e)0
;(C)
2

2
 0
;(D)
y

x
2
y
2

xy
dx
222

2、下列方程中( )二阶微分方程
322

3
(A)
(y

)x y

xyx0
; (B)
(y

)3xy x

(C)
y

3y

3y

y0
; (D)
y

ysinx

2
22


d
2
y
2
3、微分方程
2


y 0
的通解是( ),其中
c,c
1
,c
2
均为常数
dx

(A)
ycos

x
; (B)
ycsin

x

(C)
yc
1< br>cos

xc
2
sin

x
; (D)
yccos

xcsin

x

4、一 曲线在其上任意一点
(x,y)
处的切线斜率等于

2x
,这曲线是 ( )
y

(A)直线; (B)抛物线; (C)圆; (D)椭圆。

5、下列微分方程:
(1)


dydy
22
(xy)(xy)

cosyx
,(2)(3)
ydx(y2xyy)dy0
中,
dxdx
第81页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
线性微分方程是( )
(A)(1); (B)(2); (C)(3); (D)(1)、(2)、(3)均不是。

6、曲线
yy(x)
经过点
(0,1)
,且满足微分方程
y< br>
2y4x
,则当
x1
时,
y
( )

(A)0; (B)1; (C)2; (D)4。
7、已知微分方程
y

p(x)yxsinx
有一特解
yx cosx
,则此方程通解为( )

(A)
ycxcosx
; (B)
ycxcosx
; (C)
ycxxcosx
; (D)
yxcoscx


8、设
yf(x)
是方程
y

2y

4y0
的解,若
f(x
0
)0
,且
f
< br>(x
0
)0
,则
f(x)

x
0
点( )
(A)取得极大值; (B)取得极小值; (C)某邻域内单调增; (D)某邻域内单调减。

9、若
y
1

y
2是二阶齐次线性方程
y

P(x)y

Q(x)y0< br>的两个特解,
c
1

c
2
为任意
常数,则< br>yc
1
y
1
c
2
y
2
( )
(A)是该方程的通解;(B)是该方程的特解;(C)是该方程的解;(D)不一定是该方程的解 。

10、曲线
yy(x)
经过原点,且在原点处切线与直线
2x y60
平行,而
yy(x)

足方程
y

2y

5y0
,则曲线方程是( )
xx
x
(A)
yecos2x1
;(B)
yesin2x
;(C)
yecos2x1
;(D)
yesin2x

x

11、微分方程
y
< br>2y

x
的特解
y
的形式为( )
22



(A)
ax
; (B)
axb
; (C)
ax
; (D)
axbx

12、微分方程
y

4ycos2x
的特解
y
的形式为( )
(A)
acos2x
; (B)
axcos2x
; (C)
x(acos2xbsin2x)
; (D)
acos2xbsin2x


第82页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
三、计算解答
1、验证由方程
xxyyc
所确定的函数
y f(x)
是微分方程
(x2y)y

2xy
的通解。
2、求解下列微分方程:
2
22


(1)
(xyx) dx(yxy)dy0

(2)
x
2
dy
y(ln ylnx)

dx
x

(3)
xy

yxe

(4)
xlnxd y(ylnx)dx0

y
xe
1

(5)y


2
1
yx
2
y
6

x

(6)
(xy)dx(xy)dy0

(7 )
y


1

2
1x

(8)
y

y

x

2




(9)
yy

(y

)y


(10)
y

2y

y xe

3、设
f(x)x
x


x
0
f(u)du

f(x)
为可微函数,求
f(x)
4、已知
f(

)1
,曲线积分

B
Ay
求函数
f(x)

[sinxf(x)]dxf(x)dy
与路径无关,
x
y
1
y
2
不恒
y
2< br>y
3
5、设
y
1
(x),y
2
(x),y
3
(x)
都是方程
y

P(x)y

Q(x)yf(x)
的特解,且
等于常数,证明
y(1c
1
)y
1
(c
2
c
1
)y
2
c
2
y
3
为方程的通解(其中
c
1
,c
2
为任意常数)。

6、一质量为
m
的质点作直线运动,从速度等于零时刻起, 有一个和时间成正比(比例系
数为
k
1
)的力作用在它上面,此外质点又受到 阻力,阻力和速度成正比(比例系数为
k
2
),
试求此质点的速度和时间的关 系。


第83页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
第十二单元 微分方程单元测试题详细解答
一、填空题
1、微分方程的阶是指微分方程中含有未知函数最高阶导数的阶数,因此该方程是三阶微
分方程。 2、该通解中含有两个任意常数,可见其所对应的方程应是二阶的,对
yC
1
e C
2
e

别求一阶和二阶导数得:
y

C1
e2C
2
e
x2x
x2x

y
 
C
1
e4C
2
e

x2x
,三个式 子连立消去
C
1
,C
2
得,
y

3y

2y0
即为所求。
x2x
另解,直观看出
yC1
eC
2
e
是某二阶常系数线性齐次微分方程的通解,而该二阶常系数线性齐次微分方程的特征根为
r
1
1,r
2
2
,其对应的特征方程为
r3r20

从而对应的微分方程是
y

3y

2y0

2

3、设曲线为yy(x)
,则由题意有:
y

2x
y
1
即为所求。
x

4、对
f(x)
t
f(
0
2
)dtln2
两边求导得
f

(x)2f(x )
,解此微分方程得
2x
t
2x
lnf(x)2xc
, 即
f(x)ce
,又由
f(x)

f()dtln2
可知,
f(0)ln2

0
2
2x
代入
f(x) ce
求得
cln2
,从而
f(x)
ln2e
2x

5、该方程为二阶常系数线性齐次微分方程,其特征方程为
rr20
,解得特征根
2
r
1
1,r
2
2
, 从而通解为
y
c
1
e
x
c
2
e
2x

2

6、以
r
1
r
2
2
为根的一元二次方程是
r4r40
,从而对应的二阶常系数线性齐次微分方程是
y

4y

4y0

7 、(1)错误,例如微分方程
(y

)y0
,该方程只有解
y 0
,显然这不是通解。
22

2
(2)错误,例如微分方程
y

y0
,易求得该方程的通解为
y
是方程的解,显然
y0
不包含在
y

1
,又知
y0

xc

1
中。
xc
第84页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>(3)错误,因为
yc
1
e
xc
2
中的
c
1
,c
2
不是相互独立的,事实上,
yc
1
e
xc
2
c
1
e
c
2
e
xce
x
,可见该解中只含有一个任意常数。
(4)正确,根据线性微分方程解 的结构理论,由于
y
1
,y
2
不相等,所以
y
1< br>y
2
线性无关
且是对应齐次方程的解,从而
c(y
1
y
2
)
是对应齐次方程的通解,因此
yc(y
1
y
2
)y
2
就是该方程的通解。
8、

Q(x,y)P(x,y)


xy

9、根据线 性微分方程解的结构理论,
yx1

yx1
是对应齐次线性微分方程 的
解,又这两个解是线性无关的,所以
yc
1
(x1)c
2< br>(x1)
是对应齐次线性微分方程
的通解,从而
yc
1
( x1)c
2
(x1)1
是该非齐次线性微分方程的通解
2
2
2

2xy

中不显含未知函数
y
,因此作变量代 换令
y

p(x)
,则
y

p
< br>(x)

1x
2
2xp
22
代入方程得
p


,变量分离法解此方程得
pc
1
(1x)
,即
y

c
1
(1x)
,代
2
1x
10、方程
y


入初始条件
y

x 0
3

c
1
3
,于是
y

 3(1x)
,两边积分得
y

x3xc
2
,代入< br>初始条件
y
x0
23
1

c
2
1
,所以所求特解为
y
x
3
3x1

2
11、方程
yy

(y

)0
不显含自变量
x
,因此作变量代换时应令
y

p(y)
,则
y


dddpdydp
(y

)[p(y)]p

dxdxdydx
dy

12、方程
y
 
y

是三阶常系数线性齐次微分方程,其特征方程为
rr0,解得特征
x

r
1
r
2
0,r
3
1
,从而通解为
yc
1
ec
2
xc3

32

二、选择题
1、选(D);由定义,含有未知函数 导数或微分的方程称为微分方程,而未知函数是一元
函数的微分方程称为常微分方程,可见,(A)中的 方程不是微分方程,(B)中的方程不含有

第85页


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未知函数
y
的导数,(C)中的未知数
u
是多元函数。
2 、选(A);所谓微分方程的阶是指微分方程中含有未知函数最高阶导数的阶数,由此,(B)、
(D) 中方程是一阶微分方程,而(C)中的方程是三阶微分方程。
3、选(C);由通解的定义,含有任意 常数,且任意常数(相独立)的个数与方程的阶数相
同的解称为通解,由此可见,(A)、(B)、(D )均不符合。
4、选(D);按题意有
线是椭圆。
dy2x
1

,即
ydy2xdx
,积分得
y
2
x
2c
,可见,该曲
dxy
2

5、选(C);方程(1)、(2 )可直观看出不是线性微分方程,对于(3),整理得

x
为未知函数,
y< br>为自变量,则该方程是线性微分方程。
6、选(B);方程
y

2y 4x
为一阶线性微分方程,其通解
2dx2dx
ye

(
4xe

dxc)2x1ce
2x

dx21
x1

dyyy



x 0

y1

c0
,所以曲线为
y2x1
,由此,当
x1

y1


7、选(C);将
yxcosx
代入方程
y

p(x)yxsinx
,求出
p(x)
通解为
ye
1
,于是方程
x
x
dx
1

(

xsinxe

< br>x
dx
1
dxc)x(cosxc)cxxcosx
。< br>8、选(A);由
yf(x)

y

2y
< br>4y0
的解,得
f

(x
0
)2f

(x
0
)4f(x
0
)0
,即
f
 
(x
0
)4f(x
0
)0
,由极值判定定理知,< br>f(x)

x
0
点处取得极大值。

9、选(C); 由线性方程解的结构定理,
yc
1
y
1
c
2
y
2
一定是方程的解,当
y
1

y
2
线性< br>无关时
yc
1
y
1
c
2
y
2< br>才是方程的通解。
x
10、选(B);解方程
y

2y

5y0
得其通解为
ye(c
1
cos2xc2
sin2x)
,由
y
x0
0

c
1
0
,由
y

x0
2

c2
1
,所以所求曲线为
ye
x
sin2x
。< br>

第86页


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11、选(D);由特征方程
r2r0
解得特征根
r
1
0,r
2
2
,而
xxe
特征根单根, 所以特解应设为
yx(axb)e
2
0x
20x
,可见
0



ax
2
bx
12、选(C);由特征方程
r40
解得特征根
r
1
2i ,r
2
2i


cos2xe
0x
(co s2x0sin2x)
,可见



i2i
是特征根 ,所以特解应设为
yxe
0x
(acos2xbsin2x)x(acos2 xbsin2x)

三、计算解答
2


1、解:将xxyyc
两边对
x
求导得,
2xyxy

2yy

0

2

整理得,
(x2y)y

2xy

可见,由方程所确定的函数
yf(x)
满足微分方程
(x2y)y

2xy


22

xxyyc
中含有一个任意常数,
22

所以由方程
xxyyc
所确定的函数
yf(x)
是所给微分方程的通解。
2、(1)解:变量分离得,
ydyxdx


y
2
 1x
2
1

两边积分得,
111
ln(y
21)ln(x
2
1)lnc

222
22

从而方程通解为
y1c(x1)

(2)解:整理得,

dyyy
ln
,可见该方程是齐次方程,
dxxx
ydydud u
uxulnu
,令
u
,即
yxu
,则,代入方 程得,
ux
xdxdxdx

变量分离得,

dudx< br>
,积分得,
ln(lnu1)lnxlnc

u(lnu1 )x

第87页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
所以原方程的通解为
ln
(3)解:整理得,
y

y
1cx
,或写为
yxe
cx1

x


1
1
ye
x
,可见该方程是一 阶线性方程,利用公式得通解为
x
11
(

xe
x
dxc)(xe
x
e
x
c)

xx
ye


x
dx
1
(

e
x
e

x
dx
dxc)

(4)解:整理得,


dy11
y
,这是一阶线性方程,利用公式得通解为
dxxl nxx
1
ye

xlnx
dx
1
1
< br>xlnx
dx
1lnx1ln
2
x
(

ed xc)(dxc)(c)

xlnx

xlnx2

代入初始条件
y
xe
1

c

6
1
11
,从而所求特解为
y(lnx)

2lnx2
(5)解:整理得,
yy


1
5

yx
2
,这是伯努利方程,
x
5
56
2< br>令
yu
,则
5yy

u

,代入方程 得,
u

u5x
,这是线性方程,其通
x
解为,ue

x
dx
5
(

5xe
< br>2


x
dx
5
55
dxc)x
5
(

5x
3
dxc)x
5
(x
2
c)x
3
cx
5

22
所以原方程的 通解为
y
2
5

5
3
xcx
5< br>。
2

(6)解:令
P(x,y)xy,Q(x,y)(x y)
,则
微分方程,于是有
x
2
QP
1
,可见该方程是全
xy
u(x,y)

(x,y)
(0,0 )
(xy)dx(xy)dy

xdx

0
2< br>y
0
x
3
y
2
(xy)dyxy

32

x
3
y
2
xyc
。所以原方程通解为
32

第88页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
(7)解:将方程两边逐次积分得,
y


1

1x
2
dxarctanxc
1

1< br>y

(arctanxc
1
)dxxarctanxln(1 x
2
)c
1
xc
2

2
1
2
即原方程通解为
yxarctanxln(1x)c
1
xc2

2



(8)解:方程中不显含未知函数
y
,所以可令
y

p(x)
,则
y

p

(x)
,代入方程得,

p

px< br>,这是一阶线性方程,其通解为
pe

(

xe

dx1dx

dxc
1
)e
x
(

xe
x
dxc
1
)e
x
(xe
 x
e
x
c
1
)x1c
1
e
x


从而
y

x1c
1
e,两边积分得原方程通解为
y
x

1
2
xx c
1
e
x
c
2

2
(9)解:方程中不 显含自变量
x
,所以可令
y

p(y)
,则
y< br>
p

dp
,代入方程得,
dy
yp
d pdpdyyc
1
yc
1
p
2
p
,整理得

,积分得
p
,即
y


,变量分离
dyp1yyy
并积分得
yc
1
ln(yc
1
)xc
2
,此即为原方程的通解。
2

(10)解:由特征方 程
r2r10
解得特征根
r
1
r
2
1
,所以对应齐次方程的通
解为
Y(c
1
xc
2
)e
x

x
x
又因为
xe

1
不是特征根,所以可设原方程的特解为
y(axb)e
,代入原
方程并整理得,
4ax4a4bx
,从而
a

x
111
x
,b
,即
y(x1)e

444
1
(x1)e
x

4
所以原方程的通解为
y(c< br>1
xc
2
)e
3、解:将
f(x)x
性微分方 程,所以



x
0
f(u)du
两边对
x
求导并整理得,
f

(x)f(x)1
,这是一阶线

第89页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编
f(x)e

(

e

dx1dx
dxc)e
x
(

e
x
dx c)e
x
(e
x
c)

又由
f(x) x

x
0
f(u)du
可知
f(0)0
,从而
c1

所以所求
f(x)e1

4、解:因曲线积分
x


B
A

y
所以有
[sinxf(x)]dx f(x)dy
与路径无关,
x
11sinx
为一阶线性方程,所以
f

(x)[sinxf(x)]
,整理得
f

(x) f(x)
xxx

f(x)e


x
dx1
sinx

x
dx
11
(

edx c)(

sinxdxc)(cosxc)

xxx
1

又因
f(

)1
,得
c

1

所以所求
f(x)


1
(cosx

1)

x
5、证明:因为
y
1
(x) ,y
2
(x),y
3
(x)
都是方程
y

P(x)y

Q(x)yf(x)
的特解,

所以
y
1
y
2

y
2
y
3
都是方 程
y

P(x)y

Q(x)yf(x)
对应齐次 方程的解,

又因
y
1
y
2
不恒等于常数,所 以
y
1
y
2

y
2
y
3线性无关,
y
2
y
3
从而对应齐次方程的通解为
Y c
1
(y
1
y
2
)c
2
(y
2
y
3
)

所以原方程的通解为
yYy
1
c
1
(y
1
y
2
)c
2
( y
2
y
3
)y
1



y (1c
1
)y
1
(c
2
c
1
)y< br>2
c
2
y
3

6、解:设质点速度和时间的关系 为
vv(t)
,则由题意有
mv

k
1
tk
2
v,v(0)0



第90页


《高等数学》单元测试及详细解答 陆航学院数理教研室编 < br>整理得
v


k
2
k
v
1
t
,这是一阶线性方程,从而
mm
kkk

k
ve

m
dt
k
222
dt
2
tt
2
t
k
1
t

m
k
1
t
m
k
1
mk
1
m
(

edtc )e(

edtc)t
2
ce
m

mm k
2
k
2


v(0)0

c
mk
1

2
k
2

2
t
k1
mk
1
mk
1

m
所有所求
v(t )t
2

2
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