中南大学高等数学下期末题及答案
高等数学(同济)下册期末考试题及答案(5套)
一、填空题（每小题 3 分，共计 24 分）
1、 z = log a ( x 2 y 2 ) (a 0 ) 的定义域为 D=
2、二重积分
2
ln( x
| x| | y | 1
2
y ) dxdy
的符号为
。 。
3 、由 曲线 y ln x 及直线 x y e 1 ， y 1 所围图 形的面 积用 二重 积分表 示为
（ C）最大值点在 D 的内部，最小值点在 D 的边界上；
（ D）最小值点在 D 的内部，最大值点在 D 的边界上。
3、设平面区域 D： ( x
2
2)
(y
2
1)
1 ，若 I 1
则有（
）
(x
D
2
y) d
， I2
(x
D
3
y) d
（ A） I 1 I 2 ； （B） I 1 I 2 ； （ C） I 1 I 2 ；
是由有限块分片光滑的曲面所组成，如果函数
P ( x, y, z) ，
Q (x, y, z) ， R( x, y , z) 在 上 具 有 一 阶 连 续 偏 导 数 ， 则 三 重 积 分 与 第 二 型 曲 面 积 分 之 间 有 关 系
式：
， 该关系式称为
公式。
7、微分方程 y
6y
9y
2
x
6x
9 的特解可设为
（D ）不能比较。
23
4、设 是由曲面 z xy , y x , x 1 及 z 0 所围成的空间区域，则
xy z dxdydz =（
）
（A） 1 ； 361
（ B） 1 ； 362
中南大学高等数学答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案高等数学(专科)一、填空题： 1.函数1142-+-=x x y 的定义域是。
解：),2[]2,(∞+--∞ 。
2.假设函数52)1(2-+=+x x x f ，那么=)(x f 。
解：62-x3.sin limx x xx→∞-= 。
答案：1 正确解法：101sin lim 1lim )sin 1(lim sin lim=-=-=-=-∞→∞→∞→∞→xxx x x x x x x x x4.22lim 222=--++→x x bax x x ，那么=a _____,=b _____。
由所给极限存在知，024=++b a ，得42--=a b ，又由23412lim 2lim 2222=+=+++=--++→→a x a x x x b ax x x x , 知8,2-==b a 5.∞=---→)1)((lim0x a x be x x ，那么=a _____,=b _____。
∞=---→)1)((lim 0x a x b e x x , 即01)1)((lim 0=-=---→b abe x a x x x ，∴0,1a b =≠ 6.函数⎪⎩⎪⎨⎧≥+<=0101sin)(x x x xx x f 的连续点是x =。
解：由)(x f 是分段函数，0=x 是)(x f 的分段点，考虑函数在0=x 处的连续性。
因为 1)0(1)1(lim 01sinlim 00==+=+-→→f x xx x x所以函数)(x f 在0=x 处是连续的，又)(x f 在)0,(-∞和),0(+∞都是连续的，故函数)(x f 的连续点是0=x 。
7.设()()()n x x x x y -⋅⋅--= 21, 那么()=+1n y(1)!n +8.2)(x x f =，那么__________)1)((=+'x f f 。
答案：2)12(+x 或1442++x x 9.函数22ln(1)x y z--=的定义域为。
中南大学2021年《线性代数》期末试题及答案
中南大学考试试卷《线性代数》课程 32 学时 2 学分 考试形式：闭卷 总分：100分一、填空题（每小题3分，共15分）1、设2()3f x x =-，矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=3 4 0 1A ，则)(A f = . 2、设B A ,为n 阶矩阵，如果有n 阶可逆矩阵P ，使 成立，则称A 与B 相似．3、n 元非齐次线性方程组m n A x b ⨯=有唯一解的充分必要条件是 .4、已知二次型()323121232221321662355,,x x x x x x x x x x x x f -+-++=，则二次型f 对应的矩阵A = .5、设4阶方阵A 满足：0,30,2T A E A AA E <+==(其中E 是单位矩阵)，则A 的伴随矩阵*A 必有一个特征值为 . 二、选择题（每小题3分，共15分）1、已知4阶方阵A 的伴随矩阵为*A ，且A 的行列式A =3，则*A =（ ）.（A ）81. （B ）27. （C ）12. （D ）9. 2、设A 、B 都是n 阶方阵，且A 与B 有相同的特征值，并且A 、B 都有n 个线性无关的特征向量，则（ ）。
（A ）A 与B 相似. （B ）A =B .（C ）B A ≠，但0||=-B A .（D ）A 与B 不一定相似，但||||B A =. 3、设n 阶方阵A 为正定矩阵，下面结论不正确的是（）.（A ）A 可逆. （B ）1-A 也是正定矩阵. （C ）0||>A .（D ）A 的所有元素全为正.4、若n 阶实方阵2A A =，E 为n 阶单位阵，则（ ）.（A ）()()R A R A E n +->. （B ）()()R A R A E n +-<.（C ）()()R A R A E n +-=. （D ）无法比较()()R A R A E n +-与的大小.5、设1234123400110111c c c c αααα-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪===-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，，，，其中1234,,,c c c c 为任意常数，则下列向量组线性相关的为（）.（A ）123ααα，，.（B ）124ααα，，.（C ）134ααα，，.（D ）234ααα，，.三（本题满分10分）计算n （2n ≥）阶行列式n xa a a x a D aax=，n D 的主对角线上的元素都为x ，其余位置元素都为a ，且x a ≠.四（本题满分10分）设3阶矩阵,A B 满足关系：1100216,041007A BA A BA A -⎛⎫ ⎪ ⎪⎪=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭且,求矩阵B . 五（本题满分10分）设方阵A 满足220A A E --=(其中E 是单位矩阵)，求11,(2)A A E --+.六（本题满分12分）已知向量组A ：11412α⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭，22131α⎛⎫ ⎪- ⎪= ⎪- ⎪⎝⎭，31541α⎛⎫ ⎪- ⎪= ⎪- ⎪-⎝⎭，43670α⎛⎫ ⎪- ⎪= ⎪- ⎪⎝⎭，（1）求向量组A 的秩；（2）求向量组A 的一个最大线性无关组，并把不属于该最大无关组的其它向量用该最大无关组线性表示.七（本题满分14分）设矩阵11111A ααββ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦与矩阵000010002B ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦相似， （1）求,αβ； （2）求正交矩阵P ,使1P AP B -=.八（本题满分14分）设有线性方程组为23112131231222322313233323142434x a x a x a x a x a x a x a x a x a x a x a x a ⎧++=⎪++=⎪⎨++=⎪⎪++=⎩ （1）证明：若1a ，2a ，3a ，4a 两两不等，则此方程组无解.（2）设13a a k ==，24a a k ==-（0k ≠），且已知1β，2β是该方程组的两个解，其中1(1, 1, 1)T β=-，2(1, 1, 1)T β=-，写出此方程组的通解.参考答案一、填空题（每小题3分，共15分）1、-2 08 6⎛⎫ ⎪⎝⎭；2、1P AP B -=；3、()(,)R A R A b n ==；4、513153333-⎛⎫⎪-- ⎪ ⎪-⎝⎭；5、43 二、选择题（每小题3分，共15分） BADCC三（本题满分10分，见教材P44习题第5题）解：后面1n -列都加到第1列，得(1)(1)(1)n x n a a a xn axa D x n a ax +-+-=+-xaa x a a a n x a n x c111])1([])1([1-+===-+÷])1([)(0101001])1([1)()()(1223a n x a x ax a x a n x n c a c c a c ca c nn -+-=---+====--+-+-+.四、（本题满分10分，与典型题解P172例6类似）解：111121166()6416327161B A E ----⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=-=-==⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.五、（本题满分10分，见练习册P118第五大题第1小题和典型题解P173例7）解：212022A E A EA A E A E A -----=⇒=⇒=. 22212112()202(2)()(4A E A A E A E A A E A A ------=⇒+=⇒+===）或 34E A-六、（本题满分12分，见教材P89习题3第2题，或典型题解P178例6）解：12131011415601121347000021100000--⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪---⎪ ⎪→→ ⎪ ⎪--- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭， 12()2,,R A αα=为所求的一个最大线性无关组，且312412,2αααααα=-+=-+.七、（本题满分14分，见典型题解P190例14）解：（1）由,A B 相似知，,A B 有相同的特征值，而B 的特征值为0,1，2，故得A 的特征值为1230,1,2λλλ===，从而有0010E A E A ⎧⋅-=⎪⎨⋅-=⎪⎩，由此解得0α=，β=0.（2）对于10λ=，解()00E A X ⋅-=，得特征向量101-⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭，单位化得：⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=210211p ；对于21λ=，解()0E A X -=，得特征向量为⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=0101p ；对于32λ=，解()20E A X -=，得特征向量为101⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭，单位化得：⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=210211p 令()⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-==2102101021021,,321p p p P ，则P 为正交阵，且使1P AP B -=. 八、（本题满分14分，见教材P87例3.13） 解：（1）增广矩阵B 的行列式是4阶范德蒙行列式：231112322223143332344411||()11j i i j a a a a a a B a a a a a a a a ≤<≤==-∏ 由于1a ，2a ，3a ，4a 两两不等，知||0B ≠，从而()4R B =，但系数矩阵A 的秩()3R A ≤，故()()R A R B ≠，因此方程组无解.（2）13a a k ==，24a a k ==-（0k ≠）时，方程组变为23123231232312323123x kx k x k x kx k x kx kx k x k x kx k x k⎧++=⎪-+=-⎪⎨++=⎪⎪-+=-⎩ 即 2312323123x kx k x k x kx k x k ⎧++=⎨-+=-⎩ 因为1201kk k=-≠-，故()()2R A R B ==，所以方程组有解，且对应的齐次方程组的基础解系含3-2=1个解向量，又1β，2β是原非齐次方程组的两个解，故21(2, 0, 2)T ξββ=-=-是对应齐次方程组的解；由于0ξ≠，故ξ是它的基础解系。
高等数学下册期末测试题含答案
综合测试题(下册)A 卷 一、填空题（每空4分，共20分） 1、 曲线cos ,sin ,tan2tx t y t z ===在点（0，1，1）处的一个切向量与OX 轴正向夹角为锐角，则此向量与OZ 轴正向的夹角是_________________ . 2、 设:1,01D x y ≤≤≤，则3()Dx y yd σ+⎰⎰= _________ . 3、 设2222:x y z a ∑++=，则曲面积分222()xy z ds ∑++⎰⎰ =__________.4、 周期为2π的函数()f x ，它在一个周期上的表达式为10()10x f x x ππ--≤<⎧=⎨≤<⎩，设它的傅立叶级数的和函数为()S x ，则5()2S π= . 5、 微分方程x dyy e dx-+=的通解为______________. 二、选择题（每题4分，共20分）1、函数(,)f x y 在00(,)x y 点可微是函数(,)f x y 在00(,)x y 点连续且可导的 [ ] (A) 充分非必要条件 (B) 必要非充分条件 (C) 充要条件 (D) 无关条件2、设空间区域2222222212:,0;:,0,0,0x y z R z x y z R x y z Ω++≤≥Ω++≤≥≥≥，则 [ ] (A)124xdv xdv ΩΩ=⎰⎰⎰⎰⎰⎰ (B) 124ydv ydv ΩΩ=⎰⎰⎰⎰⎰⎰(C)124zdv zdv ΩΩ=⎰⎰⎰⎰⎰⎰ (D) 124xyzdv xyzdv ΩΩ=⎰⎰⎰⎰⎰⎰3、设L 为221x y +=一周，则2Lx ds ⎰ [ ](A) 等于0 (B) 等于π (C) 等于2π (D) 等于1 4、如果幂级数nn n c x∞=∑和11n nn nc x∞-=∑的收敛半径分别是1R 和2R ，则1R 与2R 的大小关系是 [ ] (A) 1R 大于2R (B) 1R 小于2R (C) 1R 等于2R (D) 不能确定 5、微分方程256xy y y xe '''-+=的特解形式是 [ ](A) 2xAe Bx C ++ (B) 2()x Ax B e + (C) 22()x x Ax B e + (D) 2()x x Ax B e +三、解答题1、（11分）函数(,)z z x y =由方程(,)0z zF x y y x++=所确定 ，其中F 具有一阶偏导数，计算x zxy x y∂∂+∂∂ 2、（9分）计算曲线积分22(23)(2)Lx y x y dx x y xy dy +-+-+⎰ ，其中L 为圆周222x y +=的顺时针方向3、（12分）在曲面z =231x y z -+=的距离最短4、（9分）计算曲面积分xdydz ydzdx zdxdy ∑++⎰⎰，其中∑是曲面 221z x y =-- 在xoy 面上方部分的上侧5、（10分）求幂级数111(1)n n n nx ∞--=-∑的收敛区间与和函数()S x6、（9分）求微分方程4cos y y x x ''+=的通解.综合测试题(下册)A 卷答案 一、填空题 1、34π 2、23 3、44a π 4、1 5、()x y e x C -=+二、选择题1、A2、C3、B4、C5、D 三、解答题1、解：1212122211(),(),()()x y z z z F F F F F F F F F x y y x=+-=-+=+ 由隐函数计算公式得 22112()()y zF x F z x x xF yF -∂=∂+21212()()x zF y F z y y xF yF -∂=∂+ 则 22211212()()()y zF x F x zF y F x z x y z xy x y xF yF -+-∂∂+==-∂∂+2、解：由格林公式 原式=22(13)Dyx dxdy -+-+⎰⎰=220)d r rdr πθ-⎰=2412(24r r ππ-=.3、解：设曲面上(,,)x y z 点到平面距离为d ，则2214(231)d x y z =-+-且 22224z x y =++ 即 222420x y z +-+= 令 2222(231)(42)F x y z x y z λ=-+-++-+2(231)204(231)806(231)20x yz F x y z x F x y z x F x y z x z λλλ=-+-+=⎧⎪=--+-+=⎪⎨=-+--=⎪⎪=⎩得唯一解x y z ===. 由实际问题知最小值存在，即为点()4. 4、解：补上一块 221:0,1z x y ∑=+≤ 取下侧，且 10xdydz ydzdx zdxdy ∑++=⎰⎰由高斯公式 原式=222213303(1)2x y dxdydz x y dxdy πΩ+≤-=--=⎰⎰⎰⎰⎰.其中Ω是由1,∑∑所围立体. 5、解：1limlim 11n n n n a nR a n →∞→∞+===+，在 1x =±时，级数发散. 则收敛区间为(1,1)-. 令 111()(1)n n n S x nx ∞--==-∑则1111011()(1)(1)1xn n n n n n xS x dx nx dx x x∞∞---===-=-=+∑∑⎰⎰ 21()()1(1)x S x x x '==++. 6、解：特征方程 240r += ， 解得特征根 2r i =±.对应的齐次方程的通解 12cos2sin 2Y C x C x =+. 因为 0,1,i i λωλω==+= 不是特征根 方程的特解形式为 *()c o s ()s i ny a x b x c x d x =+++ 将其代入原方程 解得 12,0,0,39a b c d ====. 所以 *12cos sin 39y x x x =+, 方程的通解 1212cos 2sin 2cos sin 39Y C x C x x x x =+++.综合测试题（下册）B 卷一、填空题（每题3分，总计18分）1、函数y xy ax x y x f 22),(22+++=在点)1,1(-处取得极值，则常数a ＝______. 2、若曲面2132222=++z y x 的切平面平行于平面02564=++-z y x ，则切点坐标为______________________.3、二重积分dx ey dy y x ⎰⎰-1103的值为______________.4、设()f x 是周期为2的周期函数，它在区间(1,1]-的定义为2,10(),01x f x x x -<≤⎧=⎨ <≤⎩，则()f x 的傅里叶级数在1x =收敛于 .5、级数1nn nx∞=∑的和函数为 .6、微分方程2yx yy +='的通解为_____________________. 二、选择题（每题3分，总计15分）1、),(00y x f x 和),(00y x f y 存在是函数),(y x f 在点),(00y x 连续的 [ ] (A) 必要非充分的条件； (B)充分非必要的条件；(C) 充分且必要的条件； (D) 即非充分又非必要的条件.2、设)ln(222z y x u ++=，则)(u grad div ＝ [ ] (A)2221z y x ++；(B)2222z y x ++；(C)2222)(1z y x ++；(D)2222)(2z y x ++ 3、设D 是xoy 面上以)1,1(),1,1(),1,1(---为顶点的三角形区域，1D 是D 中在第一象限的部分，则积分⎰⎰+Dd y x y x σ)sin cos (33＝ [ ](A)σd y x D ⎰⎰1sin cos 23； (B)⎰⎰132D yd x σ； (C)⎰⎰+1)sin cos (433D d y x y x σ； (D)04、设∑为曲面)0(222>=+R R y x 上的10≤≤z 部分，则⎰⎰∑++dS y x ey x )sin(2222＝[ ](A)0； (B)2sin Re R R π； (C)R π4； (D)2sin Re 2R R π5、设二阶线性非齐次方程)()()(x f y x q y x p y =+'+''有三个特解x y =1，xe y =2，x e y 23=，则其通解为 [ ](A)xxe C e C x 221++； (B)xx eC e C x C 2321++；(C))()(221x x x e x C e e C x -+-+； (D))()(2221x e C e e C x x x -+- 三、计算题（每题7分，总计28分）1、已知22),,(z xy z y x f -=及点)1,1,2(-A 、)1,1,3(-B ，求函数),,(z y x f 在点A 处沿由A 到B 方向的方向导数，并求此函数在点A 处方向导数的最大值.2、设),(xy y x f z -=具有连续的二阶偏导数，求yx z∂∂∂2.3、将函数223)(x x x f --=展开成x 的幂级数，并指出收敛域.4、计算222L dsx y z ++⎰，其中L 是螺旋线t z t y t x ===,sin 8,cos 8对应π20≤≤t 的弧段.四、计算题（每题8分，总计32分） 1、计算⎰⎰⎰Ωdv z ，其中Ω由不等式22y x z +≥及41222≤++≤z y x 所确定.2、计算⎰⎰∑++++2222)(z y x dxdya z axdydz ，其中∑为下半球面222y x a z ---=的下侧，a为大于零的常数.3、设)(x y y =满足方程x e y y y 223=+'-''，且其图形在点)1,0(与曲线12+-=x x y 相切，求函数)(x y .4、对0>p ，讨论级数∑-∞=+11)1(n n n pn 的敛散性.综合测试题（下册）B 卷答案一、填空题1、-5；2、)2,2,1(±± ；3、)1(611--e ；4、()21xx +；5、C y y x =- 二、选择题1、Ｄ；2、Ｂ；3、Ａ；4、Ｄ；5、Ｃ 三、计算题1、解：由条件得z zf x y f y x f 2,2,2-=∂∂=∂∂=∂∂ }cos ,cos ,{cos }32,32,31{}2,2,1{0γβα=-=⇒-=AB AB 32cos ,32cos ,31cos -===⇒γβα从而)1,1,2(cos cos cos -⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂+∂∂+∂∂=∂∂A z f y f x f l f γβα=310 点A 的梯度方向是{2,2,2}{2,4,2}AA grad fy x z ==-=--l所以方向导数的最大值是6224242222==++=∂∂lf2、解：2121,xf f yzyf f xz+-=∂∂+=∂∂ []2221211222211211221212)()()(f xyf f y x f f xf f y xf f f yf y y f yf f y x z y y x z ++-+-=++-++-=+∂∂+∂∂=+∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∂∂=∂∂∂3、解：2311111()212121/2f x x x x x x x ==+=+---+-+10001(1)(1)1222nn nn n n n n n x x x ∞∞∞+===⎡⎤-⎛⎫=+-=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦∑∑∑收敛域为)1,1(-. 4、解：dt dt z y x ds t t t 65222='+'+'=220222220arctan 88L ds dt tx y z t ππ===+++⎰ 四、计算题1、解：2222344011cos sin 2sin cos z dv d d r r dr d r dr πππθϕϕϕπϕϕϕΩ==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 24401115sin 22248d r ππϕϕπ⎡⎤=⋅=⎢⎥⎣⎦⎰ 2、解：取xoy ∑为xoy 面上的圆盘222a y x ≤+，方向取上侧，则22222223220021()1()()1(23)122cos sin 33xoy xoy xyD a axdydz z a dxdy a axdydz z a dxdy axdydz z a dxdy a z a dv a dxdy a d d r r d a a a a a πππθϕϕϕϕππ∑∑∑+∑∑Ω=++⎡⎤⎢⎥=++-++⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎢⎥=+-⎢⎥⎣⎦⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰43443021114cos sin 22a a d r dr a a a a a ππππϕϕϕπππ⎡⎤⎡⎤=+=-+=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎰⎰.3、解：由条件知)(x y y =满足1)0(,1)0(-='=y y .由特征方程2,1023212==⇒=+-r r r r ,对应齐次方程的通解x x e C e C Y 221+=, 设特解为x Axe y =*，其中A 为待定常数，代入方程，得x xe y A 22*-=⇒-=, 从而得通解x x x xe e C e C y 2221-+=,代入初始条件得0,121==C C . 最后得x e x x y )21()(-=. 4、解：当1p >时 ,1111(1)1n n n n n np np∞∞++==-=∑∑ ()11211lim lim lim 111n n n n n n nu np n u n p p n p +++→∞→∞→∞===<++,所以原级数绝对收敛.当01p <<时,设11q p =>, ()11111(1)nn n n n n qnp n +∞∞+==--=∑∑,()()()11ln 11lim lim lim01xnxn x n x x q q q q q n x ++→∞→+∞→+∞----==≠, 所以原级数发散.。
中南大学高等数学复习题及答案
中南大学复习题及参考答案《高等数学》一、填空题1．函数1142-+-=x x y 的定义域是 . 解. ),2[]2,(∞+--∞Y 。
2．若函数52)1(2-+=+x x x f ，则=)(x f ．解. 62-x 3．________________sin lim =-∞→xxx x答案：1正确解法：101sin lim 1lim )sin 1(lim sin lim=-=-=-=-∞→∞→∞→∞→xxx x x x x x x x x4.已知22lim 222=--++→x x bax x x ，则=a _____, =b _____。
由所给极限存在知, 024=++b a , 得42--=a b , 又由23412lim 2lim 2222=+=+++=--++→→a x a x x x b ax x x x , 知8,2-==b a 5.已知∞=---→)1)((lim 0x a x b e x x ，则=a _____, =b _____。
∞=---→)1)((lim 0x a x b e x x Θ, 即01)1)((lim0=-=---→b abe x a x x x , 1,0≠=∴b a 6．函数⎪⎩⎪⎨⎧≥+<=0101sin)(x x x xx x f 的间断点是x = 。
解：由)(x f 是分段函数，0=x 是)(x f 的分段点，考虑函数在0=x 处的连续性。
因为 1)0(1)1(lim 01sinlim 00==+=+-→→f x xx x x所以函数)(x f 在0=x 处是间断的，又)(x f 在)0,(-∞和),0(+∞都是连续的，故函数)(x f 的间断点是0=x 。
7. 设()()()n x x x x y -⋅⋅--=Λ21, 则()=+1n y (1)!n + 8．2)(x x f =，则__________)1)((=+'x f f 。
期末测试答案
期末测试答案………评卷密封线…………---○---○---20XX年-20XX年学年下学期中南大学数学分析试题---○---○---理处时间120分钟分0按绩成一、填空题(21分,每空3分)试考1．A为f(x)在x a的右极限的定义为者违，息。
信生考写2．设f(x)xsin(x),f(x)的间断点为填准不外对应间断点的类型。
线封密1，x(1 cos(ax)),x 0题答3．设f(x)0,x 0在x 0可导,则a b 。
要不ln(1 bx x2)内x,x 0线封密4．设f(x) xarctan(x5 1),则f'(x) f(x) 2dx 。
…………5．设y e x2,则y(20XX年)(0) 线封密卷评… …二、计算、分析题(30分,每题6分)n1 f(a ) 1．若f(x)在x a可导且f(a) 0，求lim 。
n f(a)2．设f(0) f'(0) 0,f''(0) 6,求limx 0f(sin(x))。
xln(1 sin(x))limx 0f(sin(x))f(sin(x))f'(sin(x))cosxf''(sin(x))lim lim lim 3x 0x 0xln(1 sin(x))x 0x22x23．证明方程2x x2 1有且仅有三个实根。
x t arctant4．求曲线在拐点处的切线方程。
3y t 6t 25．设f(x) xsin(x)，求df(x).分）。
三、设0 x02,xn sin(xn 1),n 1,2,...,试讨论{xn}的极限并求limnxn（9n四、设f(x) nx(1 x)n,n为正整数。
试求（1）f(x)在[0，1]上的最大值M；（2）limM（10分）。
n五、证明双曲线xy 9上任意点处的切线与两坐标轴所围的三角形面积为常数（10分）。
六、（1）证明不等式4xln(x) x2 2x 3 0,x (0,2)（5分）；（2）证明不等式(abc)七、（1）利用柯西收敛原理及拉格朗日中值定理证明：设f(x)在（0，1）可a b c3。
中南大学考试卷
中南大学第二学期期末考试试卷考试科目高等数学考试时间：100分钟 试卷总分100分一、填空题（每小题10分，总计60分）1、螺旋线cos sin x a y a z b θθθ=⎧⎪=⎨⎪=⎩在xoy 上的投影曲线方程为 ．222()x y a += 2、设,x y z f xy g y x ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，其中,f g 均可微，则z x ∂=∂ ．1221()y yf f g y x '''+- 3、设()12sin cos x y e c x c x =+为某二阶常系数线性齐次微分方程的通解，则该方程为 ．(220)y y y '''-+= 4、二次积分10x y dx dy y =⎰ ．(1sin1)- 5、设L 为逆时针取向的圆周222x y R +=，则22L ydx xdy x y -=+⎰Ñ ．(2)π- 二、设平面π是过直线3220260x y x y z -+=⎧⎨--+=⎩的平面, 且点()1,2,1M 到平面π的距离为 1，求平面π的方程． 解：(22100;43160)x y z y z ++-=+-=三、设函数()()222222221sin ,0,0,0x y x y x y x y f x y x y ⎧++++≠⎪+=⎨⎪+=⎩（1）问(),f x y 在原点()0,0处是否连续？（2）问(),f x y 在原点()0,0处的偏导数是否存在？（3）问(),f x y 在原点()0,0处是否可微？解：(1)连续；(2)存在；(3)可微.四、设Ω是由z =及1z =围成的立体， 求221zdv x y Ω++⎰⎰⎰．解：1(ln 2)2π-五、（1）求函数23u x y z =-+在222236x y z ++=条件下的最大值与最小值.（2）求圆锥面222z x y =+被柱面222x y x +=截下有限部分的面积.解：（1）6±；（2）.六、计算333x y z I dydz dzdx dxdy r r r ∑=++⎰⎰Ò，其中∑取曲面2222x y z a ++=的外侧. 解：4π七、（1）计算23ydx xzdy yz dz Γ--⎰Ñ，其中Γ为曲面222x y z +=与平面2z =的交线，从z 轴正向看是逆时针方向.(20)π-（2）求方程()3232(3)30x xy dx y x y dy -+-=的通解.解：44226x y x y c +-=八、设()),0u f r r r ==>，其中f 具有二阶连续导数，且函数u 满足方程2222220u u u x y z∂∂∂++=∂∂∂，求函数()f r 求的表达式.解：112c r c -=+。
高等代数试卷-中南大学
4---○---○------○---○---学 院专业班级学 号姓 名………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 中南大学考试试卷 时间100分钟题 号 一 二 三 四 合 计 得 分 评卷人 复查人 201 ~ 201 学年 1 学期 高等代数 课程期末考试试题 64 学时， 4 学分，闭卷，总分100分，占总评成绩 70 % 一、选择题 (本题15分，每小题3分) 1、若5级矩阵A 的秩为4，则A 的伴随矩阵的秩为（ ） *A A. 0 B. 1 C.2 D.4 2、 设5级矩阵A 的行列式 21||=A ，则 （ ） =−|2|*A A. 14 B. 12 C. 2 D. 2−3、设21,αα是非齐次线性方程组β=AX 的两个特解，又β是对应的齐次线性方程组的一个解, 则下列选择中哪一个是0=AX β=AX 的解？ （ ）A. 21αα+ B. 21αα− C. 1αβ+ D. 1αβ− 4、、设非零的矩阵n n ×A 的行列式为零, 则 ( ) A.A 中至少有一行(列)元素全为零或至少有两行(列)元素对应成比例关系; B. 齐次线性方程组有非零解, 其中是0=∗X A ∗A A 的伴随矩阵; C. A 的行向量组和列向量组不可能都是线性相关的; D. 线性方程组b AX =有无穷多解. 5 设x x x x x x f 111133111212)(−=， 则的系数为 （ ）4x A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 二、填空题 (本题15分，每小题3分) 1、若,)(23x x x x f −−=1)(+=x x g ，则除的余式)(x g )(x f 为=)(x r . 2、方程组的基础解系是12340x x x x +++= .得 分 评卷人 得 分 评卷人3、设，则次解集向量组W 的秩等于____________. ⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎩⎨⎧=+++=−−−==0...0...|),,,(212121n n n x x x x x x x x x X W L 4、排列24351是__ _排列(选择奇偶).5 设A ＝，A*是A 的伴随矩阵，则(A*)⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛543022001－1＝得 分评卷人 三、计算题(本题40分，每小题10分)（要求写出主要的计算过程）1、 设 , 求 ⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−−=011012111A 1−A---○---○------○---○---学 院专业班级学 号姓 名………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 2、计算n 级行列式 n L M M M M M M L L L L 222224222223222222222221 3、求讨论λ为何值时方程组 ⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++23213213211λλλλλx x x x x x x x x 无解，有唯一解，有无穷多解？有解时求出其解或通解4、若，.143)(234−−−+=x x x x x f 1)(23−−+=x x x x g 试求:与的最大公因式.)(x f )(x g---○---○------○---○---学 院专业班级学 号姓 名………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 四、综合证明题 (本题30分，每小题10分) 1、设321,,ααα线性无关，试证明：13322,,1αααααα−−也线性无关。
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--○○○○………… 评卷密封线………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按分处理…………评卷密封线…………一、填空题（每小题分，总计分）、点(3,1,1)A -到平面:2340x y z π-+-=的距离为（ ）、曲面42222-+=y x z 在点()1,1,0-处的法线方程为（ ）、设Ω是由曲面22z x y =+及平面1z =围成的闭区域，则(),,d d d f x y z x y z Ω⎰⎰⎰化为顺序为z y x →→的三次积分为（ ）、设∑是xoz 面的一个闭区域xz D , 则曲面积分(),,d f x y z S ∑⎰⎰可化为二重积分为（ ）、微分方程212y x y'=-满足初始条件()10y =的解为（ ）--=1绕z 轴旋转而成的曲面为（ ）152=z ； （）154222=+-z y x ； 152=z ； （）()15422=+-z y x D 内具有二阶偏导数222222,,,f f f fx y x y y x∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂，则（ ） 2fy x∂∂∂； （）则(,)f x y 在区域D 内必连续； D 内必可微； () 以上都不对 D 由2y x =及2y x =-所围成，则化为二次积分后的结果为I = ； （）⎰⎰-+2122y yxydx dy ；⎰⎰-+412xx xydy dx （）⎰⎰-+2122y yxydy dx2=介于点(0,2)到点(2,0)的一段，则=⎰( )（）; ; （）2. ()()()y p x y q x y f x '''++=的解， 则（）.（）12y y -也是方程的解（）122y y -也是方程的解三、（分）设平面∏:2450x y z---=,且直线0 :30x y blx ay z++=⎧⎨+--=⎩在平面∏上，求,a b的值.------…………评卷密封线………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按分处理…………评卷密封线…………四、（分）已知函数(,)f x y x y xy =++，曲线22:3C x y xy ++=，C 上的最大方向导数.----五、（分）计算由旋转抛物面226z x y =--及锥面z =所围成的立体的体积.六、求解下列各题（每题分，共分）{},1d d xy x y ，其中{}(,)02,02D x y x y =≤≤≤≤.sin )()y y dx x e dy +++，其中L 是从(1,0)A 沿y =到(1,0)B -的--七、（分）计算I xydydz yzdzdx xzdxdy ∑=++⎰⎰，其中∑是平面0,0,0,2x y z x y z ===++=所围空间区域整个边界曲面的外侧.--…………评卷密封线…………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按分处理…………评卷密封线…………具有二阶连续导数，(cos )xz f e y =满足2cos )x xy e ，若(0)0,(0)0f f '==， ()f u 的表达式．(),()3y x b z x a x b =-+=-+-，代入平面∏方5,2a b =-=-.--解法二：过直线l 的平面束方程设为3()0x ay z x y b λ+--+++= （或(3)0x y b x ay z λ++++--=），即(1)()30x a y z b λλλ+++--+= （或(1)(1)30x a y z b λλλλ+++-+-=）， 由题意知11241a λλ++-==--（或11241a λλλ++-==--）， 解得5,1a λ=-=，将5,1a λ=-=及平面∏上的点(1,2,5)-代入平面束方程，求得2b =-.四．解：最大方向导数即为梯度的模，(,)(1,1),(,)gradf x y y x gradf x y =++=令2222(,,)(1)(1)(3)F x y x y x y xy λλ=++++++-,由222(1)(2)02(1)(2)030x y F x x y F y y x x y xy λλ=+++=⎧⎪=+++=⎨⎪++-=⎩，解得1211,,,1112x x x x y y y y ===-=-⎧⎧⎧⎧⎨⎨⎨⎨==-=-=⎩⎩⎩⎩，比较：(1,1)gradf =(2,1)(1,2)3gradf gradf -=-=，(1,1)0gradf --=，所以(,)f x y 在曲线C 上的最大方向导数为.五．解法一： 26222032(6)3xyr rD V dv rdrd dz d r r rdr πθθπ-Ω===--=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰. 解法二：1226262120202832(6)833z zD D V V V dz dxdy dz dxdy z dz z dz πππππ=+=+=+-=+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰.六．解： .123D D D I dxdy dxdy xydxdy =++⎰⎰⎰⎰⎰⎰--12221110221x xdx dy dx xydy =++⎰⎰⎰⎰19ln 24=+ .因为1P Q y x∂∂==∂∂，所以该曲线积分与路径无关， 选择积分路径从(1,0)A 沿x 轴到(1,0)B -，易得11(10)2I dx -=+=-⎰七．解法一：利用高斯公式，3222200()333 2.6xx yI xydydz yzdzdx xzdxdy y z x dvx zdv dx dy zdz dx ∑Ω---Ω=++=++-====⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰对称性（2）解法二：在平面0,0,0x y z ===上，积分值为，只需计算:2x y z '∑++=（取上侧）上的积分.因cos cos cos αβγ===(()dS I xydydz yzdzdx xzdxdy xy yz xz xy yz xz dxdy '''∑∑∑=++=++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰[]22220(2)(2)()2xyxD xy y x y x x y dxdy dx x y xy x y dy -=+--+--=---++=⎰⎰⎰⎰.解法三：在平面0,0,0x y z ===上，积分值为，只需计算:2x y z '∑++=（取上侧）上的积分.2202(2)(2)3xyxD xzdxdy x x y dxdy xdx x y dy -'∑=--=--=⎰⎰⎰⎰⎰⎰.由被积函数和积分曲面关于积分变量的对称性，可得23xydydz yzdzdx xzdxdy '''∑∑∑===⎰⎰⎰⎰⎰⎰，所以，2323I =⋅=.--八．解：（）因为2222(cos )cos ,(cos )cos (cos )cos ,x x x x x x zzf e y e y f e y e y f e y e y x x∂∂''''==+∂∂ 2222(cos )sin ,(cos )sin (cos )cos ,x x x x x x zzf e y e y f e y e y f e y e y yy∂∂''''=-=-∂∂ 所以,已知条件22222(4cos )x x z zz e y e x y∂∂+=+∂∂化为22(cos )4(cos )cos x x x x xf e y e f e y e y e ''⎡⎤=+⎣⎦，所以函数()f u 满足方程()4()f u f u u ''=+.（）方程()4()f u f u u ''=+的特征方程为240r -=，得特征根1,22r =± 所以，其对应齐次方程的通解为2212()uu f u C eC e -=+，设非齐方程的特解为*y Au B =+，代入原方程，得1,04A B =-=得非齐方程的一个特解为*4uy =-，故方程的通解为 2212()u u f u C e C e -=+4u-，由(0)0,(0)0f f '==得1212012204C C C C +=⎧⎪⎨--=⎪⎩,得1211,1616C C ==-, 故221()(4)16u uf u e e u -=--．。