一、单选题(共15分,每小题3分)
1.设函数f(x,y)在P(x0,y0)的两个偏导fx(x0,y0),fy(x0,y0) 都存在,则 ( )
A.f(x,y)在P连续 B.f(x,y)在P可微 C. limf(x,y0)及 limf(x0,y)都存在 D.
limf(x,y)存在
x?x0y?y0(x,y)?(x0,y0)2.若z?ylnx,则dz等于( ).
.ylnxAlnyylnxlnyylnxlnyx?y B.x
lnxxlnxC.ylnxlnydx?ylnyxdy D.ylnlnyxdx?ylnxydy
3.设?是圆柱面x2?y2?2x及平面z?0,z?1所围成的区域,则
???f(x,y,z)dxdydz?( ).
??A.?22cos?dr?10d??00f(rcos?,rsin?,z)dz?B.?210d??2cos?0rdr?0f(rcos?,rsin?,z)dz
?C.?22cos???d?2?0rdr?10f(rcos?,rsin?,z)dz?D.?d??2cosx100rdr?0f(rcos?,rsin?,z)dz
?4. 4.若?an(x?1)n在x??1处收敛,则此级数在x?2处( ).
n?1 A. 条件收敛 B. 绝对收敛 C. 发散 D. 敛散性不能确定
5.曲线x?y?z?2???z?x2?y2在点(1,1,2)处的一个切线方向向量为( ).
A. (-1,3,4) B.(3,-1,4) C. (-1,0,3) D. (3,0,-1)
二、填空题(共15分,每小题3分)
1
.设x?2y?,x?z'x(? 1 , 1 ) .
则yz2.交 换I??e1dx?lnx0f(x,y)dy的积分次序后,I?_____________________.
3.设u?2xy?z2,则u在点M(2,?1,1)处的梯度为 .
?x4. 已知e??n?0xnn!,则
xe?x? . 5. 函数z?x3?y3?3x2?3y2的极小值点是 .
三、解答题(共54分,每小题6--7分)
1.(本小题满分6分)设z?yarctan
2.(本小题满分6分)求椭球面2x?3y?z?9的平行于平面2x?3y?2z?1?0的切平面方程,并求切点处的法线方程
?1?3?3. (本小题满分7分)求函数z?x?y在点(1,2)处沿向量l?i?j方向的方向导
2222222yx, 求
?z?x,
?z?y.
数。
4. (本小题满分7分)将f(x)?
5.(本小题满分7分)求由方程2x?2y?z?8yz?z?8?0所确定的隐函数
z?z(x,y)的极值。
2221x展开成x?3的幂级数,并求收敛域。
6.(本小题满分7分)计算二重积分??(x2?y2)d?,D由曲线x??1?y2,y??1,y?1D及x??2围成.
7.(本小题满分7分)利用格林公式计算?xy2dy?x2ydx,其中L是圆周x?y?a(按
L222逆时针方向).
8.(本小题满分7分)计算
???xydxdydz?22,其中?是由柱面x?y?1及平面
z?1,x?0,y?0所围成且在第一卦限内的区域.
.
四、综合题(共16分,每小题8分)
???1.(本小题满分8分)设级数?un,?vn都收敛,证明级数?(un?vn)2收敛。
n?1n?1n?1
2.(本小题满分8分)设函数f(x,y)在R内具有一阶连续偏导数,且
2?f?x?2x,
证明曲线积分?2xydx?f(x,y)dy与路径无关.若对任意的t恒有
L? (t,1) (0,0)2xydx?f(x,y)dy?? (1,t) (0,0)2xydx?f(x,y)dy,求f(x,y)的表达式.
参考答案及评分标准
一、单选题(共15分,每小题3分):1.C 2 D 3 C 4B 5 A 二、填空题(共15分,每小题3分) 1.-1 2. I??10dy?eey????f(x,y)dx 3. ?2i?4j?2k 4
?n?0(?1)xn!nn?1 5. (2,2)
三、解答题(共54分,每小题6--7分) 1.解:
?z?x??y222x?yxyx?y2; (3分)
?z?y=arctanyx+
2 ( 6分).
?2x3y0z2. 解:记切点(x0,y0,z0) 则切平面的法向量为n?2(2x0,3y0,z0)满足:0??0 ,
2?32切点为:(1,?1,2)或(?1,1,?2) (3分),切平面:2x?3y?2z?9or?9 ( 4分), 法线方程分别为:
x?12?y?1?3?z?22或者
x?12?y?1?3?z?22 ( 6分)
3. 解:?f(1,2)?(2,4) ( 3分),
?f(1,2)??1?23 ( 7分) ?l4. 解:f(x)?13?(x?3)=
13?1?(1x?33), ( 2分)
?因为 ?(?1)x?n?0nn11?x,x?(?1,1),所以
13?1?(1x?33)???n?0(?1)n13?(x?33)=
nx?3n1n?1n,其中?1??1 ,即0?x?6.( 5分) (?1)()(x?3)?33n?0??当x?0时,级数为?n?0?13?发散;当x?6时,级数为?(?1)n?n?013发散,故
1x=
n1n?1n(?1)()(x?3),x?(0,6), ( 7分) ?3n?04x??z???x1?2z?8y?0?5. 解:由?, 得到x?0与y?2z?0, ( 2分)
??z?4(y?2z)?0???y1?2z?8y 再代入2x2?2y?z?8yz?z?8?0,得到7z222?z?8?0即z?1,?167)。 ( 4分)
87。
由此可知隐函数z?z(x,y)的驻点为(0,?2)与(0,?z?x22由?41?2z?8y,
?z?x?y2?0,
?z?y222?41?2z?8y,可知在驻点(0,?2)与(0,167)有H?0。( 5分)
在(0,?2)点,z?1,因此 分) 在(0,167z??)点,
87?z?x2?415?0,所以(0,?2)为极小值点,极小值为z?1;( 6
,因此
?z?x22??415所以(0,?0,
167极大值为z??)为极大值点,
87,
( 7分)
??2?x?06. 解:记D1:?D2?1?y?1?2???1?y?x?0,则D?D1?D2.(2分) 故 :????1?y?12??(xD2?y)d??2??(xD1?y)d??02??(xD22?y)d? ( 4分)
12??13?22?1dy?(x?y)dx??2??22d??0rdr?3203L??42 (7分)
22227. 解:L所围区域D:x?y?a,由格林公式,可得
?2xydy?xydx=
??D(?(xy)?x2??(?xy)?y2)dxdy=??(x?y)dxdy=?D222π0d??a0r?rdr?π2a.(7分)
4
?0?z?1,?π8. 解:如图,选取柱面坐标系计算方便,此时,?:?0???,所以
2z ??0?r?1,1 O…………O…………O…………O…………O装…………O订…………O线…………O…………O…………O…………O ????xydxdydz???10dz?2d?0π?10rcos??rsin??rdr ( 4分) O 1 ππ20y =?12sin2?d?10rdr=(?3cos2?4)2?r410401?x . (7分) 8四、综合题(共16分,每小题8分) 1.证明:因为limun?0,limvn?0,(2分)
n??n???故存在N,当n?N时,(un?vn)?un?vn?2unvn?3un,因此?(un?vn)2收敛。(8
222n?1分) 2.证明:因为分)
因此设f(x,y)?x?g(y),从而
2?f?x?2x,且
?(2xy)?y故曲线积分?2xydx?f(x,y)dy与路径无关.(4?2x,
L? (t,1) (0,0)2xydx?f(x,y)dy?? t 00dx? 1? 1 0[t?g(y)]dy?t?[1?g(y)]dy?t?22? t 010(5分) g(y)dy,
? (1,t) (0,0)2xydx?f(x,y)dy? 1 0? 00dx?? t 0?(6分) g(y)dy,
由此得t?2?g(y)dy?t?? t 0g(y)dy对任意t成立,于是g(t)?2t?1,即
f(x,y)?x2?g(y)?x2(8分) ?2y?1.