下学期期末考试
《高等数学AⅡ》 (试卷编号:A)
参考答案与评分标准
一、填空题(本大题共10小题10空,每空2 分,共 20分)
x?1y?2zx?4y?1z?3o1.?4 2. 3. 45 ??或??31331312224.(x?1)?(y?3)?(z?2)?14 5. (1,2,2) 6.
4127. 2xsin2ydx?2xcos2ydy 8. 9. P?1
2(2x)2(2x)n?L??L 10. 1?2x?2!n!二、单项选择题(选择正确答案的字母填入下表,本大题共6小题,每小题3 分,共18 分)
1.C 2.A 3.A 4.B 5.D 6.B
三、判断题:(本大题5小题,在括号内正确的打“√”,错误的打“×”,每小题2分,
共10分)
1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√
四、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
1. 求函数z?x?ln(xy)当x?1,y?1时的全微分dz. 解:
y?z1?z?yxy?1?, ?2……………..…..…(2分) ?xx?x(1.1)?z1?z?xylnx?, ?1………………….…(2分) ?yy?y(1.1)所以 dz(1.1)?2dx?dy…………………………………….……(2分)
?2z2. 设z?e(cosy?xsiny),求二阶偏导数2.
?yx解:
?z?ex(?siny?xcosy)……………………………..…………(3分) ?y?2zx?e(?cosy?xsiny)…………………………..……..……(3分) 2?y第 1 页 (共 3 页)
3.计算
23y?x,其中D是由抛物线及直线y?x所围成的闭区域。 xyd???D解一:把区域D视为X—型区域, 解二:把区域D视为Y—型区域
??xyd? ??xyd?
DD33??dx?2xydy…………(3分)
ox1x3
??dy?o1yyxy3dx…………..…(3分)
1159114??(x?x)dx??(y?y5)dy
2o4o11………………………(3分) ?………………..……….…(3分) ?6060 4.计算域。
解 积分区域?在xoy坐标面上的投影区域为Dxy:x?y?8, 利用柱面坐标,得
222222x?y?8与平面z?0,z?3所围成的闭区,其中是由圆柱面(x?y)dv????????(x?2?y)dv??22?0d??220rdr?dz………….…….……(4分)
033
122 ?3?2??[r4]04?96?………………..………(2分)
xn5. 求幂级数?的收敛半径和收敛域。 nn?3n?11 an?11(n?1)?3n?1?lim?.…………….………(2分) 解:因为??limn??an??13nnn?3?所以收敛半径R?1??3………….………(1分)
?(?1)n又因为当x??3时,级数成为?,此级数收敛. .…………….………(1分)
nn?1当x?3时,级数成为
1,此级数发散. ……….…….……(1分) ?n?1n?所以收敛域为[?3,3).……………………(1分)
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五、应用与证明 (本大题共3小题,第1、2小题每题7分,第3小题8分,共22分)
1. 求曲面e?z?xy?3在点(2,1,0)处的切平面方程与法线方程。 解:设F(x,y,z)?e?z?xy?3……………………….………(1分) 则曲面在点(2,1,0)处的切平面的法向量为:
zzrn?(Fx,Fy,Fz)(2,1,0)?(y,x,ez?1)(2,1,0)?(1,2,0)………….…(2分)
所以曲面在点(2,1,0)处的切平面方程为:
1?(x?2)?2?(y?1)?0, 即x?2y?4?0……...….………(2分)
法线方程为:
x?2y?1z??…………………..(2分) 1202.要修建一个表面积为36m的长方体水箱(有盖),问长、宽、高各取怎样的尺寸时,水箱的体积最大,最大体积是多少?
解:设水箱的长、宽、高各为x、y、z,则 水箱的表面积可表示为:2xy?2yz?2zx?36 (附加条件) 水箱的体积:v?xyz………………..(2分)
作拉格朗日函数:L(x,y,z)?xyz??(2xy?2yz?2zx?36)
2?Lx?yz?2?(y?z)?0?L?xz?2?(x?z)?0?y由方程组?………….…………….…………(3分)
L?xy?2?(x?y)?0?z??2xy?2yz?2zx?36 解得x?y?z?6(驻点唯一).
所以当长、宽、高都等于6时,即水箱为正方体时,水箱的体积最大为66…….…(2分) 3.设z?xy?xF(u),而u?
?z?zy
?y?z?xy. ,F(u)为可导函数,证明:x?x?yx
证明:因为
?z?uy?y?F(u)?xF?(u)??y?F(u)?F?(u)….…………….(3分) ?x?xx?z?u?x?xF?(u)??x?F?(u)………………………………..………(3分) ?y?y所以 x?z?z?y?[xy?xF(u)]?xy?z?xy. …………..….………(2分) ?x?y第 3 页 (共 3 页)