惠州学院高等数学(下)期末试题参考标准答案
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惠州学院高等数学(下)期末试题参考答案
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高等数学(下)期末试题参考答案
一、单项选择题(每题2分,总计10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。 3、设)ln(222z y x u ++=,则)(u grad div =( )。 A.
2221z y x ++;B.2222z y x ++;C.2222)(1z y x ++;D.2
222)
(2
z 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⎰⎰+D
d y x y x σ)sin cos (33=( )
A.σd y x D ⎰⎰1
sin cos 23; B.⎰⎰1
32D yd x σ; C.⎰⎰+1
)sin cos (433D d y x y x σ; D.0
4、设∑为曲面)0(222>=+R R y x 上的10≤≤z 部分,则⎰⎰∑
++dS
y x e
y x )sin(222
2=( )。
A .0; B.2sin Re R R π; C.R π4; D.2sin Re 2R R π 5、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,x e y =2,
x e y 23=,则其通解为( )。
A.x x e C e C x 221++;
B.x x e C 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 -+-
二、填空题(每题3分,总计15分)。1、-5;2、)2,2,1(±±μ;3、)1(6
11--e ;
4、81
;5、C y y x =-
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 e y dy y x ⎰⎰-1
1
03
的值为______________。
4、设空间立体Ω所占闭区域为0,0,1≥≥≤++y x z y x ,Ω上任一点的体密度是
z y x z y x ++=),,(ρ,则此空间立体的质量为____________。 5、微分方程2
y
x y
y +=
'的通解为_____________________。 三、计算题(每题7分,总计35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y x z ∂∂∂2。
3、将函数2
23
)(x
x x f --=
展开成x 的幂级数,并指出收敛域。 4、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 。
5、计算⎰
++L
z y x ds
2
22,其中L 是螺旋线t z t y t x ===,sin 8,cos 8对应π
20≤≤t 的弧段。
四、计算题(每题7分,总计35分)。
1、设0>a ,计算极限)321(lim 32n n a
n
a a a +++++∞→Λ的值。
2、计算⎰⎰⎰Ω
dv z ,其中Ω由不等式22y x z +≥及41222≤++≤z y x 所确定。
3、计算⎰⎰
∑
++++2
222)(z y x dxdy
a z axdydz ,其中∑为下半球面222y x a z ---=的下侧,
a 为大于零的常数。
4、将函数)11()(≤≤-=x x x f 展开成以2为周期的傅立叶级数。
5、设函数)(x f 具有连续导数并且满足3)1(=f ,计算曲线积分
dy y x f x dx x x f y L ))(())((2
2+++⎰的值,假定此积分在右半平面内与路径无关,
曲线L 是由)2,1(到)1,2(的任一条逐段光滑曲线。
五、本题5分。
对0>p ,讨论级数∑-∞
=+11
)1(n n n
p
n 的敛散性。 一、单项选择题(每题2分,总计10分)。 1、D;2、B;3、A;4、D;5、C 二、填空题(每题3分,总计15分)。
1、-5;
2、)2,2,1(±±μ;
3、)1(61
1--e ;4、81;5、C y y x =-
三、计算题(每题7分,总计35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。 解:由条件得
z z
f
x y f y x f 2,2,2-=∂∂=∂∂=∂∂ }cos ,cos ,{cos }3
2
,32,31{}2,2,1{0γβα=-=⇒-=AB AB
32
cos ,32cos ,31cos -===⇒γβα
从而
)1,1,2(cos cos cos -⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂+∂∂+∂∂=∂∂A z f y f x f l f γβα=3
10 点A 的梯度方向是}2,4,2{}2,2,2{--=-==A A
z x y f grad l
所以方向导数的最大值是
6224242222==++=∂∂l
f
2、设),(xy y x f z -=具有连续的二阶偏导数,求y x z
∂∂∂2。
解:
2121,xf f y
z
yf f x
z
+-=∂∂+=∂∂ []2221211222211211221212)()()(f xyf f y x f f xf f y xf f f y
f y y f yf f y x z y y x z ++-+-=++-++-=+∂∂+∂∂=+∂∂
=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∂∂=∂∂∂
3、将函数2
23
)(x
x x f --=
展开成x 的幂级数,并指出收敛域。