第二学期高等数学期末考试试卷(A卷)答案
第二学期高等数学B(Ⅱ)期末考试试卷(A卷)答案
一.填空题(本题满分15分,共有5道小题,每道小题3分),请将合适的答案填在空中.
1.设z?ln?x2?y2?,则?z?x? ________________________.
x?1,y?1 解:
由z?ln?x2?y2?,得?z2x?z2x?x?x2?y2,所以,
?x?
x?1,y?1x2?y2?1x?1,y?1 应填:1.
1x 2.交换累次积分的顺序?dxf?x,y?dy? ______________________.
0?x2 解: 1x?1y
?dx?fx,y?dy??dy?f?x,y?dx.
0x20y1y 应填:?dy?x,y?dx.
0?fy 3.设u?lnx2?y2?z2,则div?gradu??___________________.
解: u?lnx2?y2?z2?1lnx2?y22??z2?,所以,
?u?x?xx?y2?z2,?u?y?yx2?y2?z2,?u?z?z2x2?y2?z2. 所以,gradu????uyz???x,?u?y,?u??z?????x?x2?y2?z2,x2?y2?z2,x2?y2?z2??
??x?y2?z2?x2??y?x2?z2?y2而?x???x2?y2?z2?????x2?y2?z2?2,?y???x2?y2?z2?????x2?y2?z2?2, ??z?x2 ?y2?z2?z???x2?y2?z2?????x2?y2?z2?2 第 页 共 10 页 1
第二学期高等数学期末考试试卷(A卷)答案
div?gradu???????????xyz???????222??x2?y2?z2??z?x2?y2?z2?? ?x??yx?y?z??????2 ?y2?z2?x2?x2?y2?z2??x2?z2?y2?x2?y2?z2?2?x2?y2?z2?x2?y2?z2?2?1.
x2?y2?z2 应填:
1.
x2?y2?z2 4.设幂级数
?axnn?0?n的收敛半径为R1,幂级数
?bxnn?0?n的收敛半径为R2,且0?R1?R2???,则
幂级数
??an?0?n?bn?xn的收敛半径为_____________.
解: 由于幂级数
?axnn?0?n的收敛半径为R1,幂级数
?bxnn?0?n的收敛半径为R2,且0?R1?R2???,所
以幂级数
??an?0?n?bn?xn的收敛半径为min?R1,R2??R1
应填:R1.
5.微分方程xy??ylny的通解为_____________________________. 解:
这是一个可分离变量的微分方程,由xy??ylny,得
dydx?, ylnyx两端积分,得
?dydx??,得lnlny?lnx?lnC?ln?Cx?. ylnyxCx所以,lny?Cx,即y?e (C为任意常数). 应填:y?e (C为任意常数).
Cx二.选择填空题(本题满分15分,共有5道小题,每道小题3分).以下每道题有四个答案,其中只有一个答案是正确的,请选出合适的答案填在空中,多选无效.
1.函数f?x,y?在点?x0,y0?处连续是函数f?x,y?在该点处存在偏导数的【 】. (A).充分条件; (B).必要条件;
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第二学期高等数学期末考试试卷(A卷)答案
(C).充分必要条件; (D).既不是必要,也不是充分条件. 解:
由二元函数f?x,y?的可导性与连续性之间的关系,可知:函数f?x,y?在点?x0,y0?处连续是函数f?x,y?在该点处存在偏导数的既非必要,也非充分条件. 应选:(D).
,1?、??1,1?、??1,?1?为顶点的三角形区域,D1是D在第一象限 2.设D是xOy平面上以?1的部分,则积分
???xy?cosxsiny?dxdy
D等于【 】. (A).2 (C).4 解:
.2??xydxdy; ??cosxsinydxdy; (B)
D1D1.0. ???xy?cosxsiny?dxdy; (D)
D1,1?、??1,1?、?0,0?为顶点的三角形区域, 将平面区域D分成两个小区域D2与D3,D2是以?1D3是以?0,0?、??1,?1?、??1,1?为顶点的三角形区域.则
???xy?cosxsiny?dxdy????xy?cosxsiny?dxdy????xy?cosxsiny?dxdy.
DD2D3 由于区域D2是关于y轴对称的,则
???xy?cosxsiny?dxdy???xydxdy???cosxsinydxdy
D2D2D2前一个积分中的被积函数是关于x的奇函数,而后一个积分中的被积函数是关于x的偶函数,所以
???xy?cosxsiny?dxdy?2??cosxsinydxdy.
D2D1 又由于区域D3是关于x轴对称的,则
???xy?cosxsiny?dxdy???xydxdy???cosxsinydxdy
D3D3D3前一个积分中的被积函数是关于y的奇函数,而后一个积分中的被积函数也是关于y的奇函数,所以
xsiny?dxdy?0. ???xy?cosD3因此, ????xy?cosxsiny?dxdy
D???xy?cosxsiny?dxdy????xy?cosxsiny?dxdy?2??cosxsinydxdy.
D2D3D1第 页 共 10 页 3
第二学期高等数学期末考试试卷(A卷)答案
应选:(A).
3.下列级数中,属于条件收敛的是【 】.
(A).
?n?1????1??n?1? ; (B)
.
nn?n?1???1?nnisnn?n ;
(C). 解: 级数
?n?1??1?n; (D).
n2?3n?1n?1???1?n .
?n?1???1?n?n?1?是发散的(因为其通项的极限不为0)
.
n 级数
?n?1???1?nsin?nnn是绝对收敛的(因为
??1?nsin?nn?1n?1,而级数收敛). ?nnnn?1n 级数
?n?1????1?n是绝对收敛的(因为??1?nn2n2??11. ?2,而级数?2收敛)
nnn?1 级数
?3n?1n?1??1?n是条件收敛的(因为
?3n?1??3n?1发散,而由
n?1n?1??1?n?1Leibniz判别法,交错级数
?3n?1n?1???1?n收敛)
.
应选:(D).
4.设函数f?x?是以2?为周期的周期函数,它在???,??上的表达式为
?x???x?0 , f?x????00?x??再设f?x?的Fourier(傅立叶)级数的和函数为s?x?,则s????【 】. (A).? 解:
由于f???0??limf?x??0,f???0??limf?x????.
x???0x???0? ; (B).?? ; (C).0 ; (D).? . 2所以,s????f???0??f???0????.
22 应选:(A).
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第二学期高等数学期末考试试卷(A卷)答案
5.微分方程y???3y??2y?3x?2ex的特解y*的形式为y*?【 】. (A).?ax?b?ex; (B).?ax?b?xex;
(C).?ax?b??cex; (D).?ax?b??cxex.
解:
微分方程y???3y??2y?3x?2ex对应的齐次微分方程是y???3y??2y?0,因此其特征方程为
r2?3r?2?0.
得其解为r1?1,r2?2.因此微分方程y???3y??2y??2ex有形如
y?2?cxex.
的特解.又微分方程y???3y??2y?3x有形如
y?1?ax?b.
的特解.所以,微分方程y???3y??2y?3x?2ex有形如
y*?y??1?y2??ax?b??cxex
的特解. 应选:(D). 三.(本题满分7分)
设z?f?x2?y2,xy?,其中函数f具有二阶连续的偏导数,试求?z?2z?x,?x?y.
解:
?z?x?2xf1??yf2? ,
?2z?x?y??4xyf11??2x2?2y2?f12?xyf22?f2 . 四.(本题满分7分) 计算二重积分???x?y?dxdy ,其中D:x2?y2?2x. D 解:
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第二学期高等数学期末考试试卷及答案2
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