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1、數(shù)學(xué)分析作業(yè)參考答案
山東師范大學(xué)成人高等教育
數(shù)學(xué)分析課程綜合作業(yè)(參考答案)
一、 選擇題(本題共10小題,每題1分, 共10分)
22
22
224, 01.(,) 0, 0x x y x y
f x y x y ?+≠?+=??+=?
在原點(diǎn)間斷, 是因?yàn)樵摵瘮?shù)( B ).
(A) 在原點(diǎn)無(wú)定義。
(B) 在原點(diǎn)二重極限不存在。 (C) 在原點(diǎn)有二重極限,但無(wú)定義。
(D) 在原點(diǎn)二重極限存在,但不等于函數(shù)值。
2
、若
2
211
x y I +≤=
??
,22212
x y I ≤+≤=??
,
22324
x
2、y I ≤+≤=
??
,則下列關(guān)系式成立的是( A ).
(A) 123I I I >> ; (B) 213I I I >> ; (C) 123I I I
3、222200
3sin()
lim x y x y x y →→++的值為( C ).
(A) 2 (B) 0 (C) 3 (D)不存在 4、)
,(00y x f x 和
)
,(00y x f y 存在是函數(shù)),(y x f 在點(diǎn))
,(00y x 可微的( A ).
(A) 必要非充分的條件 (B) 充分非必要的條件 (C) 充分且必要的條件 (D) 即非充分又非必要的條件
5、
3、由曲面z x y =--422和z =0及柱面
x y 22
1+=所圍的體積是( D ). (A)
d d θπr r r
42
2
2-??
(B)
20
4d r
π
θ??
(C) 20
d r
πθ?
?
(D)
4420
1
2d d θπ
r r r
-??
6、設(shè)),,(z t z y y x f u ---=,則
=??+??+??+??t
u
z u y u x u ( D ). (A) 12f (B) 22f (C) 32f (D) 0 7、函數(shù)()
33ln
4、 y x z +=在(1,1)處的全微分=dz ( C )。
A .dy dx +;
B .()dy dx +2;
C .()dy dx +2
3
; D . ()dy dx +3. 8、 設(shè)D 為:2
2
2
R y x ≤+,二重積分的值
??
+D
dxdy y x 22=( C )。 A .2R π; B .2
2R π; C .3
3
2R π; D .4
2
1R π.
9、 函數(shù)2
2
2
1z
y x u ++=
在點(diǎn))1,1,1(處最大方向?qū)?shù)為( D ).
(A )
21; (B) 3
1
; (C)1; (D) 31.
5、10、 圓弧1=r 以外與圓弧θcos 2=r 以內(nèi)的平面圖形的面積可表示為( B ).
(A)
??θ
π
θcos 21
4
rdr d ; (B) ??θ
π
θcos 213
02rdr d ; (C) ??θ
πθcos 2160
rdr d ; (D) ??1
cos
240
θ
πθrdr d . 二、填空題(本題共10小題,每題1分, 共10分)
1、函數(shù))
ln(22x y y
x z -+=
的定義域?yàn)?
{}
22(,)
,1x y y x y x >-≠
2、已知22
(,)y f x y x y
x +=
6、-,則=),(y x f 2(1)1x y y -+.
3、已知 π
=
?∞+∞
--dx e
x 2
, 則=?∞
+--dx e x x
21
.
4、函數(shù)2
2
(,)1f x y x xy y y =++-+在)
32,31(-點(diǎn)取得極值.
5、已知y y x x y x f arctan )arctan (),(++=,則=
)0,1(x f 1.
6、設(shè)xy
e z =,則
=)1,1(dz )
(dy dx e + .
7、函數(shù)),(y x f 在點(diǎn)),(y x P 的某一鄰域內(nèi)有連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),是),(y
7、x f 在該點(diǎn)可微的 充分非必要 條件.
8、 交換積分次序:??-1
10
),(x
dy y x f dx
=??-1
10
),(y
dx y x f dy .
9、 已知2221
z
y x u ++=
,則=??+??+??222222z u
y u x u 0.
10、 球面169222=++z y x 在點(diǎn)}12,4,3{處的切平面方程為1691243=++z y x .
三、簡(jiǎn)答題(本題共4小題,每題5分, 共20分)
1、敘述有界閉域上二元連續(xù)函數(shù)的有界性與最值性定理、一致連續(xù)性定理以及介值性定理。
2、敘述隱函數(shù)存在唯一性定
8、理。
3、敘述二重積分的定義與性質(zhì)。 4.敘述高斯公式和斯托克斯公式。
四.計(jì)算題(本題共6小題,每題10分, 共60分)
1、計(jì)算D
I dxdy =
??,其中D 由0,1x y y x ===及圍成。
解:此三條直線的交點(diǎn)分別為(1,1),(0,1),(0,0),所圍區(qū)域如下圖。
先對(duì)x 后對(duì)y 積分:
1
1
1
12
y
x
I dy dx dx dy ===
????
2、 計(jì)算
xdxdydz Ω
???,其中Ω 是三個(gè)坐標(biāo)面與平面 x + y + z =1所圍成的區(qū)域
解 畫出區(qū)域 D : 0101
y x
x
9、≤≤-≤≤
x d x d y d z
Ω
??? 11100
x y
x dx
dy xdz ---=???
1
10
(1)x dx
x x y dy -=--??
1
2011(1)224
x x dx =-=?
3、 計(jì)算
??d d ,
S
z x y 其中 S 是球 面
++=2221x y z 在
≥≥0,0x y 部分并取球面的外側(cè)。
解 曲面 S 在第一、五卦限部分的方程分別為
=
=1122:,
:.
S z S z
它們?cè)?xy 平面上的投影區(qū)域都是單位圓在第一象限部分. 因積分是沿
10、1S 的上側(cè)和2S 的下
側(cè)進(jìn)行, 故
=+??????1
2
d d d d d d S
S S z x y z x y z x
y
(=
-
??
??()
()
d d d xy xy D D x y x y
=??
()
2
d xy D x y
=??π1
20
2d =
.
3
r
r π
θ
4、 計(jì)算下列第一型曲面積分:
22(),S
x y z ds +-??其中S 為1,z = 22
1.x y +≤ 解: S 由平面構(gòu)成:2:1,S z = 22
1.x y +≤
221
222
11、2200()(1)(1).2S D
x y z ds x y dxdy d r rdr π
π
θ+-=+-=-?=-?????? 5、 計(jì)算積分
22()(),S
y x z dydz x dzdx y xz dxdy -+++??
其中S 是邊長(zhǎng)為a 的正方體V 的表面并取外側(cè).
解 : 應(yīng)用高斯公式 , 有
22[
(())()()]V
y x z x y xz dxdydz x y z
???
-+++??????
()()a a
V
y x dxdydz dy y x dx =+=+?????
2401
().2
a a ay a dy a
12、 =+=?
6、 驗(yàn)證曲線積分
()()()L
y z dx z x dy x y dz +++++?與路徑無(wú)關(guān) , 并求被積表達(dá)式的原函數(shù)(,,)u x y z .
解:由于 ,,,P y z Q z x R x y =+=+=+
1,P Q Q R R P
y x z y x z
??????======?????? 所以曲線積分與路徑無(wú)關(guān). 取0M M ,從M 沿平行于x 軸的直線到100(,,)M x y z ,再沿平行于y 軸的直線到20(,,)M x y z ,最后沿平行于z 軸的直線到3(,,)M x y z . 于是 0
000(,,)()()()x
y z
x y z u x y z y z ds z x dt x y dr =
+++++?
??
000000000()()()()()()y z x y z x z x y z x y x y z x y z =+-+++-+++-+
,xy xz yz c =+++
其中000000c x y x z y z =---是一個(gè)常數(shù).若取為原點(diǎn),則得 (,,).u x y z xy xz yz =++