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第八章 多元函数微分法及其应用复习题及解答
一、选择题 1.极限
= ( B )
(A)等于0; (B)不存在; (C)等于 (提示:令y?kx)
22; (D)存在且不等于0或
2、设函数,则极限= ( C )
(A)不存在; (B)等于1; (C)等于0; (D)等于2
(提示:有界函数与无穷小的乘积仍为无穷小)
3、设函数
,则f(x,y) ( A )
(A) 处处连续;
(C) 仅在(0,0)点连续;
22(B) 处处有极限,但不连续; (D) 除(0,0)点外处处连续
(提示:①在x?y?0,f(x,y)处处连续;②在x?0,y?0 ,令y?kx,
limx?0y?0kx2x2?k2x2?limx?0kx1?k2?0?f(0,0) ,故在x2?y2?0,函数亦连续。所以,f(x,y)在
整个定义域内处处连续。) 4、函数
在点
处具有偏导数是它在该点存在全微分的 ( A ) (B)充分而非必要条件;
(A)必要而非充分条件;
(C)充分必要条件; (D)既非充分又非必要条件 5、设
(A)
,则
= ( B )
; (C)
;
(D)
; (B)
6、设,则 ( A )
(A); (B); (C); (D)
.
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?z?z?y? ( C ) ?x?y11(A)x?y; (B)x?y; (C); (D)?.
22x8、设z?arctan,x?u?v,y?u?v,则zu?zv? ( C )
yu?vv?uu?vv?u(A)2; (B); (C); (D).
u?v2u2?v2u2?v2u2?v27、若z?ln(x?y),则x9、若
(A)
;
(B)
,则
; (C)
= ( D ) ;
(D)
10、设,则 ( A )
(A) 2 ; (B) 1+ln2 ; (C) 0 ; (D) 1 11、设函数
,则点
是函数
的 ( B )
(A)极大值点但非最大值点; (B)极大值点且是最大值点; (C)极小值点但非最小值点; (D)极小值点且是最小值点。 12、设函数
具有二阶连续偏导数,在
处,有 ( C )
fx(P0)?0,fy(P0)?0,fxx(P0)?fyy(P0)?0,fxy(P0)?fyx(P0)?2,则
(A)点(C)点二、填空题 1、极限
= ??????? 。答:
是函数的极大值点; (B)点
是函数的极小值点;
非函数的极值点; (D)条件不够,无法判定。
2、极限=??????? 。答:
3、函数4、函数
的定义域为 ??????? 。答:的定义域为 ??????? 。答:
,
5、设函数,则= ??????? 。答:
.
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6、设函数,则
x2?y2= ??????? 。答:
2x(x?y)(x?y)x2?y2?(Qf(x?y,x?y)?)
(x?y)?(x?y)2x7、设
,则
_________ 。答:3cos5
8、函数由方程
?2z? 0 9、所确定,则、设?x2
,则= ___________ 。答:
9、函数三、计算题
的驻点是_________。答:(1,-1)
1、求下列二元函数的定义域,并绘出定义域的图形. (1) z?1?x2?y2 (2)
z?ln(x?y)(3)z?1 (4)z?ln(xy?1)
ln(x?y)2222解:(1)要使函数z?1?x2?y2有意义,必须有1?x?y?0,即有x?y?1.
故所求函数的定义域为D?{(x,y)|x?y?1},图形为图3.1
(2)要使函数z?ln(x?y)有意义,必须有x?y?0.故所有函数的定义域为
22D??(x,y)|x?y?0?,图形为图3.2
(3)要使函数z?1有意义,必须有ln(x?y)?0,即x?y?0且x?y?1.
ln(x?y)故该函数的定义域为D??(x,y)|x?y?0,x?y?1?,图形为图3.3
(4)要使函数z?ln(xy?1)有意义,必须有xy?1?0.故该函数的定义域为
D?{(x,y)|xy?1},图形为图3.4
yyx+y=0O1xO1x
.
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图3.1 图3.2
y1x+y=0O1xx+y=1-11y=1/xO-11xy
图3.3 图3.4
2、求极限
。
解: = -8
3、设函数由方程所确定,求。答:
4、设,求。
解:
四、应用题。
1、某工厂生产两种产品甲和乙,出售单价分别为10元与9元,生产x单位的产品甲与生产y单位的产品乙的总费用是400?2x?3y?0.01(3x?xy?3y)元,求取得最大利润时,两种产品的产量各为多少?
解:L(x,y)表示获得的总利润,则总利润等于总收益与总费用之差,即有
利润目标函数L(x,y)?(10x?9y)?[400?2x?3y?0.01(3x?xy?3y)]
2222?8x?6y?0.01(3x2?xy?3y2)?400,(x?0,y?0),
??8?0.01(6x?y)?0?Lx令?,解得唯一驻点(120,80).
?L?6?0.01(x?6y)?0?y????0.06?0,B?Lxy????0.01,C?L?? 又因A?Lxxyy??0.06,得
AC?B2?3.5?10?3?0.
得极大值L(120,80)?320. 根据实际情况,此极大值就是最大值.故生产120单位产品甲与80单位产品乙时所得利润最大320元.
.
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五、证明题 1、设
?(1?1)z?exy? 求证x211?z?y2?z?2z? ?x?y111111?z?e?(x?y)?1? ?z?(x?y)1? 所以 2?z2?z?(x?y)?(x?y)证明: 因为?e?2x?y?e?e?2z 2?xx?y?x?yy2? 设2sin(x?2y?3z )?x?2y?3z? 证明
?z??z?1
?x?y证明:设F(x? y? z)?2sin(x?2y?3z)?x?2y?3z? 则 Fx?2cos(x?2y?3z)?1?
Fy ?2cos(x?2y?3z)?2?2?2Fx? Fz?2cos(x?2y?3z)?(?3)?3??3Fx ?
?z??Fx??Fx?1? ?z??Fy??2Fx?2?
Fz?3Fx3?xFz?3Fx3?y?z??z??Fx?Fz?1?2?1?
?x?yFzFz33于是
3、设x?x(y? z)? y?y(x? z)? z?z(x? y)都是由方程F(x? y? z)?0所确定的具有连续偏导数的函数? 证明
?x??y??z??1?
?y?z?x解:因为
F?x??Fy?y??Fz?z??x? ? ?
Fy?x?yFx?zFz所以
?x??y??z?(?Fy)?(?Fz)?(?Fx)??1?
?y?z?xFxFyFz
.