(完整版)导数与微分23(计算题及答案)
掌握函数的导数与微分练习题

掌握函数的导数与微分练习题函数的导数与微分是微积分的重要内容,对于学习者而言,掌握这一部分知识对于提高解题能力和理解数学概念非常重要。
本文将通过练习题的方式,帮助读者巩固对函数的导数与微分的理解,并培养解题的思维能力。
1. 求解下列函数的导数:(1) f(x) = 3x² - 2x + 1解答:f'(x) = 6x - 2(2) g(x) = 5sin(x) + 2cos(x)解答:g'(x) = 5cos(x) - 2sin(x)2. 对下列函数进行微分:(1) h(x) = x³ - 4x² + 2x解答:dh(x) = 3x² - 8x + 2(2) k(x) = 2e^x + 3ln(x)解答:dk(x) = 2e^x + 3/x3. 求解给定函数在指定点的导数:(1) y = 2x³,求导数在x=2处的值。
解答:y' = 6x²y'(2) = 6(2)² = 24(2) y = x^4 - 2x²,求导数在x=-1处的值。
解答:y' = 4x³ - 4xy'(-1) = 4(-1)³ - 4(-1) = -44. 求解给定函数的极值点:(1) y = x³ - 12x² + 36x解答:为求取极值点,先求导数:y' = 3x² - 24x + 36令y' = 0,求解方程得:x = 2 或 x = 6将以上两个x值代入原函数求y值得到极值点:当x=2时,y = 2³ - 12(2)² + 36(2) = 16 - 48 + 72 = 40当x=6时,y = 6³ - 12(6)² + 36(6) = 216 - 432 + 216 = 0因此,函数y = x³ - 12x² + 36x在x = 2处有极小值,极小值为40,在x = 6处有极大值,极大值为0。
高等数学第二章导数试题及答案

第二章 导数一.导数与微分概念 1.导数的定义如果极限()()xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆0000limlim 存在, 称此极限值为函数()x f 在0x 处的导数导数定义的另一等价形式,令x x x ∆+=0,0x x x -=∆, 则()()()000limx x x f x f x f x x --='→h x f h x f x f h )()(lim)(0000-+='→或hx f h x f x f h ---='→)()(lim )(0000我们也引进单侧导数概念。
右导数:()()()()()x x f x x f x x x f x f x f x x x ∆-∆+=--='++→∆→+000000lim lim 0左导数:()()()()()xx f x x f x x x f x f x f x x x ∆-∆+=--='--→∆→-000000lim lim 0则有()x f 在点0x 处可导()x f ⇔在点0x 处左、右导数皆存在且相等。
2.导数的几何意义与物理意义如果函数()x f y =在点0x 处导数()0x f '存在,则在几何上()0x f '表示曲线()x f y =在点()()00,x f x 处的切线的斜率。
切线方程:()()()000x x x f x f y -'=-法线方程:()()()0001x x x f x f y -'-=-()()00≠'x f 3.函数的可导性与连续性之间的关系如果函数()x f y =在点0x 处可导,则()x f 在点0x 处一定连续,反之不然,即函数()x f y =在点0x 处连续,却不一定在点0x 处可导。
例如,()x x f y ==,在00=x 处连续,却不可导。
4.微分的定义设函数()x f y =在点0x 处有增量x ∆时,如果函数的增量()()00x f x x f y -∆+=∆有下面的表达式()()x x x A y ∆+∆=∆00()0→∆x其中()0x A 为与x ∆无关,()x ∆0是0→∆x 时比x ∆高阶的无穷小。
微分考试题目及答案

微分考试题目及答案1. 题目:求函数 \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 2 \) 的导数。
答案:函数 \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 2 \) 的导数为 \( f'(x) = 3x^2 - 6x \)。
2. 题目:计算极限 \( \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} \)。
答案:极限 \( \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 \)。
3. 题目:求曲线 \( y = e^x \) 在点 \( x = 1 \) 处的切线方程。
答案:曲线 \( y = e^x \) 在点 \( x = 1 \) 处的切线方程为\( y - e = e(x - 1) \),即 \( y = ex \)。
4. 题目:解微分方程 \( y' + 2y = 3x \)。
答案:微分方程 \( y' + 2y = 3x \) 的通解为 \( y = e^{-2x}(\int 3xe^{-2x}dx + C) \),其中 \( C \) 为常数。
5. 题目:求函数 \( f(x) = \ln(x) \) 的二阶导数。
答案:函数 \( f(x) = \ln(x) \) 的二阶导数为 \( f''(x) = -\frac{1}{x^2} \)。
6. 题目:计算不定积分 \( \int (2x + 3) dx \)。
答案:不定积分 \( \int (2x + 3) dx = x^2 + 3x + C \),其中\( C \) 为积分常数。
7. 题目:求函数 \( g(x) = x^2 \) 在区间 [1, 3] 上的平均变化率。
答案:函数 \( g(x) = x^2 \) 在区间 [1, 3] 上的平均变化率为\( \frac{g(3) - g(1)}{3 - 1} = \frac{9 - 1}{2} = 4 \)。
导数与微分测试题及答案

导数与微分测试题(一)一、选择题(每小题4分,共20分)1、设函数10()102x x f x x ≠⎪=⎨⎪=⎪⎩ 在0x =处( )A 、不连续;B 、连续但不可导;C 、二阶可导;D 、仅一阶可导; 2、若抛物线2y ax =与曲线ln y x =相切,则a 等于( ) A 、1; B 、12; C 、12e; D 、2e ; 3、设函数()ln 2f x x x =在0x 处可导,且0()2f x '=,则0()f x 等于( )A 、1;B 、2e ; C 、2e; D 、e ; 4、设函数()f x 在点x a =处可导,则0()()lim x f a x f a x x→+--等于( )A 、0;B 、()f a ';C 、2()f a ';D 、(2)f a ';5、设函数()f x 可微,则当0x ∆→时,y dy ∆-与x ∆相比是( ) A 、等价无穷小; B 、同阶非等价无穷小;C 、低阶无穷小;D 、高阶无穷小; 二、填空题(每小题4分,共20分) 1、设函数()f x x x =,则(0)f '=______; 2、 设函数()xf x xe =,则(0)f ''=______;3、 设函数()f x 在0x 处可导,且0()f x =0,0()f x '=1,则01lim ()n nf x n→∞+=______; 4、 曲线228y x x =-+上点______处的切线平行于x 轴,点______处的切线与x 轴正向的交角为4π。
5、 d ______ = xe dx - 三、解答题1、(7分)设函数()()(),()f x x a x x ϕϕ=-在x a =处连续,求()f a '; 2、(7分)设函数()aaxa x a f x x a a =++,求()f x '; 3、(8分)求曲线 sin cos 2x t y t=⎧⎨=⎩ 在 6t π= 处的切线方程和法线方程;4、(7分)求由方程 1sin 02x y y -+=所确定的隐函数y 的二阶导数22d y dx5、(7分)设函数1212()()()n aaan y x a x a x a =---L ,求 y '6、(10分)设函数212()12x x f x ax b x ⎧≤⎪⎪=⎨⎪+>⎪⎩,适当选择,a b 的值,使得()f x 在12x =处可导 7(7分)若22()()y f x xf y x +=,其中 ()f x 为可微函数,求dy 8、(7分)设函数()f x 在[,]a b 上连续,且满足()()0,()()0f a f b f a f b +-''==•>,证明:()f x 在(,)a b 内至少存在一点c ,使得 ()0f c =导数与微分测试题及答案(一)一、1-5 CCBCD二、1. 0; 2. 2; 3. 1; 4.(1,7)、329(,)24; 5. x e --; 三、1. 解:()()()()()limlim ()x a x a f x f a x a x f a a x a x aϕϕ→→--'===--;2. 解:112()ln ln aa xa a a x x a f x a x ax a a a a a --'=++;3. 解:当6t π=时,曲线上的点为 11(,)22;切线的斜率6662sin 22cos t t t dydy t dt k dx dx t dt πππ===-====-, 所以,切线方程 112()22y x -=--, 即 4230x y +-=;法线方程 111()222y x -=- , 即 2410x y -+=;4. 解:方程的两边对x 求121cos 022cos dy dy dy y dx dx dx y-+=⇒=- 继续求导 222324sin sin (2cos )(cos 2)d y dy yy dx y dx y =-=-- 5. 解:两边取对数 1122ln ln()ln()ln()n n y a x a a x a a x a =-+-++-L 方程的两边对x 求导12121n na a a y y x a x a x a '=+++---L ,则 121112()(())()in na n i i i i n i a a a a y y x a x a x a x a x a =='=+++=-----∑∏L6. 解:因为 可导一定连续,则211221111(0)lim(),(0)lim 2224x x f ax b a b f x →→+=+=+-==所以1111,2442a b b a +==- 由可导知11122211111()144242()lim lim lim 1112222x x x ax b ax a a x f a x x x +→→→+-+---'====---212114()lim1122x x f x -→-'==- 所以 11,4a b ==- 即当11,4a b ==-时,函数()f x 在12x =处可导。
(完整版)导数与微分25(综合题及答案)

高等数学五、其它题型(共 121 小题,)1、讨论 0 , 1,0cos )(⎩⎨⎧>≤=x x x x f 在 0=x 点的可导性。
2、设⎪⎩⎪⎨⎧=≠=000sin )(2x x x x x f , , ,讨论)(x f 在 0=x 处的可导性。
3、研究.01arctan)()(2ax a x ax a x x f =≠--= , , , 在 a x =点的可导性。
4、讨论000arctan )(2=≠=x x xx x f , ,,在 0=x 处的可导性。
5、讨论x x x f cos )2()(π-=,在2π=x 处的可导性。
6、讨论 ,, ,,在处的可导性f x x x x x x ()ln .=+≥+<⎧⎨⎩=2113117、讨论 ,, ,在处的可导性f x e x x x x x ().=≥+<⎧⎨⎩=0108、讨论 ,, ,在处的可导性f x x x x x x ()cos .=-≤>⎧⎨⎩=100029、设,其中在处可导且则为的那一种类型的间断点为什么f x x t dtxx x x f x x()()cos ()()()??=⋅===⎰ϕϕϕ202000010、讨论在处的可导性f x x x ()sin .==π11、设 在处连续,讨论在处的可导性.ϕϕ()()()x x a f x x a x x a ==-=12、讨论 在处的可导性.f x x x x ()sin =-=ππ13、讨论 在处的连续性与可导性.f x x x x ()cos =-=ππ14、设 ,其中在处连续且,讨论在处的连续性与可导性.f x x ag x g x x a g a f x x a ()()()()()=-===015、[]处的可导性.在讨论为该函数的可去间断点, 设 0)(,0)0()()1()(22==--=x x g x xg x g e x f x 16、设在上有定义在此定义域上恒有且在,上有.讨论在处的可导性.f x f x f x f x x x f x x ()(,),()(),[]()()()-∞+∞+==-=12011017、讨论 ,, ,,,在与处的可导性其中.f x x a b x a x b x a b x a x b a b ()()()()(),=--≤≤∈-∞+∞⎧⎨⎩==<20Y18、?,)()sin (0,0),0()()(2为什么断点的可去间是否为函数问处可导且在有定义,在设奇函数x x f x x x x x f ⋅+==>-δδδ19、讨论在点处的连续性与可导性.f x e x x ()==020、讨论 在点处的连续性与可导性.f x x x ()arctan ==021、讨论在点处的连续性与可导性.f x x x ()=+=4022、 一质点沿抛物线运动其横坐标随着时间的变化规律为的单位是秒的单位是米求该质点的纵坐标在点,处的变化速率.,(),(,),()y x x t x t t t x M =-=1086 23、?,5..11,30,20变化速率多少对角线的问此长方形的面积以及秒的速度增加米/第二边以米/秒的速度减少,而一边以若第米另一边米 长方形的一边==y x24、?,01.0,,,30是多少问球体积的增长率厘米的速度增长其半径以每分钟由于受热膨胀质量均为的球厘米 一个半径=R 25、?,1.0,,20多少问圆盘面积的增长率为厘米/分的速率增长其半径以受热膨胀厘米的金属圆盘 一个半径=r26、一个等边三角形,其高以2厘米/秒的速增加,当高为8厘米时,面积的增长率为多少?27、??,20,10,2.0,1.0增加还是减少少环形面积的变化率为多时当增长的速率以每秒外半径的速率减少以每秒 金属圆环的内半径cm R cm r cm R cm r ==28、何?的距离增加的速率如千米/小时,问两船间船的速度为千米/小时为的速度往北B船往东,若A船一码头同时出发,A船 两只船A和B从同40,30B29、一人在平地上散步,他以每小时2.5公里的速度沿射线方向离开高为30米的塔基,问当他离塔基40米时,他的脚离开塔顶的速率是多少?30、某人以每秒3米的速度向高为100米的直立旗竿前进。
导数与微分的应用练习题及解析

导数与微分的应用练习题及解析在微积分学中,导数和微分是重要的概念和工具,它们在很多实际问题中有着广泛的应用。
本文将通过一些经典的导数和微分应用练习题,为读者展示它们的具体运用,并给出相应的解析。
1. 题目:一个长方形的长和宽分别是x和y,且满足x+y=20。
求长方形面积的最大值。
解析:设长方形的长为x,宽为y,则由题意可知x+y=20。
长方形的面积为S=x*y。
我们的目标是求解长方形面积S的最大值,即求解关于x的函数S=f(x)的最大值。
由题意可知,我们可以将y表示为y=20-x,代入面积函数得到S=x*(20-x)=20x-x^2。
为了求解函数S的最大值,可以使用导数法。
对函数S关于x求导,得到S'=(20-2x)。
令S'=0,解得x=10。
再对x=10进行二阶导数检验得到S''=(-2),小于0。
所以x=10是S的极大值点。
将x=10代入S得到S=10*(20-10)=100。
因此,当长方形的长为10时,面积取得最大值100。
2. 题目:一个矩形的周长为12m,求解矩形面积的最大值。
解析:设矩形的长为x,宽为y,则由题意可知2x+2y=12,即x+y=6。
矩形的面积为S=x*y。
我们的目标是求解矩形面积S的最大值,即求解关于x的函数S=f(x)的最大值。
由题意可知,我们可以将y表示为y=6-x,代入面积函数得到S=x*(6-x)=6x-x^2。
同样地,为了求解函数S的最大值,可以使用导数法。
对函数S关于x求导,得到S'=(6-2x)。
令S'=0,解得x=3。
再对x=3进行二阶导数检验得到S''=(-2),小于0。
所以x=3是S的极大值点。
将x=3代入S得到S=3*(6-3)=9。
因此,当矩形的长为3m时,面积取得最大值9。
3. 题目:一个长方体的长、宽、高分别为x、y和z,且满足xyz=8。
求长方体表面积的最小值。
解析:长方体的表面积为S=2(xy+xz+yz)。
导数与微分练习题
6第二章“导数与微分”练习题一、选择题:1. 若⎩⎨⎧≥+<+=1,1,3)(2x b ax x x x f 在1=x 处可导,则( )A. 2,2==b aB. 2,2=-=b aC. 2,2-==b aD. 2,2-=-=b a2. 若⎩⎨⎧>-≤=11)(2x bax x x x f 在1=x 处可导,则b a ,的值为 ( )A 、2,1==b aB 、1,2==b aC 、2,1=-=b aD 、1,2=-=b a 3. 设0'()2f x =,则000()()limx f x h f x h h∆→+--=( D ).A 、不存在B 、 2C 、 0D 、 44. 设)0()(32>=x x x f , 则)()4(B f ='A.2B.3C.4D.55.已知函数)(x f 具有任意阶导数,且2)]([)(x f x f =',则当n 为大于2的正整数时,)(x f 的n 阶导数)()(x fn 是( )。
A 、1)]([+n x f n B 、1)]([!+n x f n C 、nx f 2)]([ D 、nx f n 2)]([!二、填空题1. 设 2sin xey = ,则=dy _____.2. 已知x y 2sin =,则)(n y= .3. 设(0)0,'(0)4,f f == 则0()limx f x x→=_______________.4. 当a = ,b = 时,点(1,2)P 为曲线23bx ax y +=的极值点.5. 设函数()y y x =由参数方程(),()x x y y θθ==确定,()x θ与()y θ均可导,且00()x x θ=,'0()2x θ=,2x x dy dx==,则'0()y θ= .76. 设()f x 在[,]a b 上连续,在(,)a b 内可导且0)('≤x f ,0)(>x f 则函数1()()()x aF x f t dt f x =⎰在(,)a b 内的单调性为 . 7. 设0,sin)(>=a x x f ,则=--→ha f h a f h 2)()(lim;8. 已知sin x y x=,则2x dyπ==_____________9. 设 cos 2xy e = ,则=dy ____ _.10. 已知函数()xf x xe =,则(100)()f x = .11. 设)]([22x f x f y +=, 其中)(u f 为可导函数, 则=dxdy12.2xxy =,求dxdy .13.已知函数)100()2)(1()(---=x x x x x f ,则)0('f = 14.设函数,22xxy -+=求.)(n y.二、计算题1. 求与抛物线225y x x =-+上连接两点(1,4)P 与(3,8)Q 的弦平行,且与抛物线相切的直线方程.2.求由参量方程33cos ,sin x a ty a t⎧=⎪⎨=⎪⎩所确定的函数的一阶导数d y d x 和二阶导数22d y dx . 3. 设⎩⎨⎧-==)1(t e y te x tt ,求22dx y d 4.求幂指函数)0(>=x x y x的导数. 5. 已知xy y xarctan)ln(22=+,求y '.6. 已知曲线()y f x =具有形式d cx bx ax y +++=23且通过原点,在点(1,1)处有水平切线,且该点是这曲线的拐点,求该曲线的方程.7. 某农场需要围建一个面积为S 平方米的矩形晒谷场,一条边可用原来的石条沿,其他三边还要砌新的石条沿,晒谷场的长和宽各为多少时,才能使所用的材料最省? 8. 若隐函数()y y x =由方程22ln()arctany x y x+=确定,求(1)y ',1,0x y dy==.9. dy y x y x x y x y y 确定的隐函数,求是由方程)ln()(2)(--=-=8 10. 求由方程x yxy e+=所确定的隐函数的导数11. 求由参量方程221,04x t t y t t⎧=+⎪≥⎨=-⎪⎩所确定的函数()y y x =的一阶导数d y d x 和二阶导数22d y dx 12. 设函数()y y x =由方程sin()0xy x y -+=确定,求dxdy .13. 求由参数方程⎪⎩⎪⎨⎧=+=ty tx arctan 1ln 2所确定的函数的一阶导数dx dy 和二阶导数22dx y d .三、证明题1. 证明:函数)4)(3)(2()(---=x x x x f 在区间)4,2(内至少存在一点ξ,使0)(=''ξf .2. 证明:当1x >时,13x>-.3.证明:设0132210=+++++n a a a a n 。
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高等数学 三、计算题(共 200 小题,) 1、设xexf3)(,试直接利用导数定义求)(xf。 2、设xxxf2)(3,试用导数定义求)(xf。 3、设xxf1)( ,试用导数定义求).1(f。 4、设xxf2)(,试直接利用导数定义求)(xf。 5、设2)(xexf,试利用导数定义求)(xf。 6、设xxf51ln)(,试利用导数定义求)(xf。
7、设)(xf在1x处可导且2)1(f,求极限xxfxfx)1()1(lim0。 8、设)(xf在ax处可导且baf)(,求极限hhxafhafx)2()(lim0。 9、设)(xf在1x处可导,且2)1(f,求极限tftfx3sin)1()21(lim0。 10、
xexxfffxxfxx220sin)tan(lim3)1(0)1(1)(,试求,可导,且在已知
11、 fxxfxanfxnfxn()()lim()()在处可导,且,求极限.000012
12、
.处可导,求极限在设 0000)()(lim)(0xxxfxxxfxxxfxx
13、
已知 ,求.fxxfxxfxxx()lim()()000052
14、 设 ,其中在处可导,且求.fxxxexxxfxxx()()sin()()(),lim()100020 15、 设 ,, ,,试确定常数使在处可导.fxxaxbxxabfxxln()sin(),()221111
16、 设 , , ,试确定常数使在处可导.fxaxxebxabfxxx()sin,,,()0002
17、 试确定常数的值使函数 ,,,,在处可导.abfxxxbeaxxx,,
()cos3000 18、
处可导.在,,, ,的值,使求 000)(,2xxbaxxexfbax
19、 设 确定的值使在处可导.fxaxbxxxabfxx()ln(),()0100 20、 设 .试直接利用导数定义求.fxxfx()ln()()12 21、 设 .试直接利用导数定义求.fxxfx()tan()
22、 设 .试用导数定义求.fxxfx()cos()
3
23、 设 ,且可导,求()lim()()sin()()xefxtfxtfxxtx
0 24、 设 ,其中二阶可导求.()lim()()(),()xxfxtfxtfxxt022
25、 设 ,, ,,求fxxxexfxx()arctan()010 26、 设 ,, ,,求.fxxxxxfx()cos()21000 27、 设 ,其中在,有定义且在可导求的值.fxabxabxxxaf()()()()(),()0 28、
设 为常数试确定的值使在处可导fxxxcaxbxccabfxxc()sin,,,() 29、
处为可导.使值常数试确定 , ,, ,, ,设)(,,,,1100)(2232xfdcbaxxxxdcxbxaxxxxxf
30、 点可微.在, 之值,使求 00,)1(0,)(,2txxbxexfbaax
31、 设, ,,其中有连续的二阶导数求的值使在处可导并求.fxgxxxxxgxgafxxfx()()cos(),(),(),()000010 32、
..试求恒有和并对任意实数且有处可微设函数)( )()( )(,1)0(,)(xfxfeyfeyxfyxfxfyx
33、 fxgxxxxggf()()cos,()(),()10000000 ,, .且求. 34、 设在点连续试求.(),()()ln(),()xxafxxxafa1 35、 为正整数。其中.试求存在设nnafnafafafnn,)1()1(lim0)(,)(
36、 设 ,其中在点的某邻域内连续,在点可导,且.试求.fxgxxxagxagaAgafa()()()()()(),()()
0 37、
..求为已知常数. 且点可导在均满足对任意设函数)1()()0(1)0(0),(2)1()(fccffxfxfxxf
38、设yxxxln222,求y 39、 yxxxxxy求设 .csccottancossin 40、 设 ,求yxthxyxarcsin() 41、 设 .求yxxxyxarctantansec() 42、 ..求设 )(sec3xyxchxeyx 43、
设 .求.yaxxbxxyx2ln() 44、 设 .求.yxxyxlnarcsintan3 45、 设 是常数.求yxaayax(,)0 46、 设 .,,求yxxaaayxxsincos()()01 47、 .求设 yaxxxayx),0(cscarctan1
48、 设 .求.yxxxxycoscot3
49、
设+ 求.yxxy11sinln
50、 设 ,求.yexxyxx(sin)ln()31
51、 设 求.yxxxyxsinln() 52、 设 求yxxxxxytancossin2
5
53、 设 .求.yxxxxeyxlnln
54、 设 ,求yxyxxln432
55、 设 求.ytttytsinsin,()1
56、
设 ,求.ytttytcoscos()1
57、
设 , 求.yxxy11cottan 58、
设 .求.yxshxy
3
59、 设 求.yxxexthxyxtancos 60、
设 ,求.yaxxayxsin()0 61、 .求,设 ybaxbayxx),00( 62、 设 .求.xttxtt()log()3222
63、
设 求. yxxyxx3310logtan() 64、 设.求.yexyxxsinlog2
65、
设 求.yshxxyxx133tanlog 66、 . 求设 yxxxyx2lnsec 67、 设 求.yxxyxarctanarccos2 68、 设 ,求.yxarcxyx3csccot 69、 设 .求.yxxyxarccosln2 70、 .求设 )(),0(arcsinlncscxyaaxxxyx
71、 .求设 yaxaxeayxx),0(tan)ln( 72、 设 .求.yxxxaayx110lnsin() 73、 设 ,求.yxxxy()()()12345 74、 设 求.yxchxxyarctansin 75、 设 .求.yexxeyxtansin1
76、 设 .求.yxxeyxtansin()32
77、 ..求设 yexxxxyxarctansec2lntan2
78、 设 .求. yxxxxylncos113
79、 设 . 求.ythxxytanln3 80、 设 . 求.yxxysinsin
3 81、
设 ,求.yxxxyx12() 82、 设 .求.yxexyx()21
83、 设 .求.yaxbcxdeyxx() 84、 设 ,求.yxxy
1
3
85、
设 ,求.yxxy11
86、
设 ,求.yxxxxy
87、 设 求.yaechxayxx230()()