1、大学数学 高等数学 A-2 试题(A )卷(闭) 学年第 二 学期使用班级级 学院班级学号姓名 题号一二三四五六七八总分 得分 一、填空题(本题4 小题,每空3 分,满分12 分,把正确答案填在题后的横线上) 1、交换积分次序_),(),( 2 3 0 3 10 1 0 2 x x dyyxfdxdyyxfdx。 2、 xy ez sin ,则_dz。 3、设 2222 :RzyxS,则_ 2ds x S 。 4、设某二阶常系数齐次线性微分方程以 xx eCeCy 3 21 为通解,则该二阶常系数齐次线性微 分方程为_。 二、选择题(本题共3 小题,每小题3 分,满分9 分,每小题给出四个选项,把正确答案填在题 后的括号内) 1、设常数0k,则级数 2 1 )1( n nk n n )(A绝对收敛;)(B条件收敛;)(C发散;)(D敛散性与k的取值有关。 2、函数 22 22 22 ,0 , 0,0 xy xy xyfx y xy 在原点)0,0(处 )(A连续,偏导数存在;)(B连续,但偏导数不存在; )(C不连续,但偏导数存在;)(D不连续,偏导数也不存在。 3、设 2222 :R
2、zyxV,则dvzyx V 222 为 3 2 )( 4 R A; 4 )(RB; 3 4 )( 4 R C; 4 2)(RD。 三、计算(每小题6 分,共 30 分) 大学数学 1、设)()( 1 yxygxyf x z,其中gf ,具有二阶连续的导数,求 yx z 2 。 2、计算 D dxdyyyxI)2( 22 ,其中D是由圆xyx2 22 围成的平面区域。 3、求 L xx dyyyedxxyye)cos()sin(,其中L为圆周 2 2xaxy上从点)0,2( aA 到点)0, 0(O的一段弧。 大学数学 4、求曲面3xyze z 在点)0, 1 ,2(处的切平面及法线方程。 5、求幂级数 n n x n n 1 2 1 的收敛域与和函数。 四、解答下列各题(本题共4 小题,每小题每题6 分,共 24 分) 1、设函数),(yxzz由0),( x z y y z xF确定,求 x z 。 大学数学 2、求函数 2 e y zx在点 P(1,0)处沿从点P(1,0)到点(2, 1)Q的方向的方向导数。 3、设)(xyy满足方程 x eyyy223,且其图形在点) 1,0(与曲
3、线1 2 xxy相 切,求函数)(xy。 4、将函数) 11()(xxxf展开成以 2 为周期的傅立叶级数。 大学数学 五、 (本题满分8 分)求函数 22 1216zxyxy在区域 22 25xy上的最大值与最小值。 六、 (本题满分9 分)已知曲线积分dyxydxxe L x )()(2与路径无关,且 0)0(。 (1)求)(x;(2)计算dyxydxxe x )()(2 )1 ,1( )0, 0( 的值。 七、(本题满分8 分)计算 222 2 )( zyx dxdyazaxdydz , 其中为下半球面 222 yxaz 的下侧,a为大于零的常数。 大学数学 高等数学(下)期末试卷(A) 参考答案 一、填空题: 1、 y y dxyxfdy 231 0 ),(; 2、)(cos sin xdyydxxye xy ; 3、 3 4 4 R ; 4、032yyy。 二、选择题: 1、B; 2、C; 3、B 三、计算: 1、解: )()()( 1 2 yxgyxyf x y xyf xx z (3分) )()()( 2 yxgyyxgxyfy yx z 。( 3 分) 2、解: 根据对
4、称性, DD dyxdyyx)()2( 2222 ,( 2 分) 作极坐标变换 sin cos ry rx ,则 cos20, 22 r,(2 分) 原式 4 2 0 4 2 2 4 cos2 0 3 2 2 8cos8cos4Idddrrd 2 3 22 1 4 3 8。(2 分) 3、解: 添加直线段OAL : 1 ,则 原式dyyyedxxyye xx LLL )cos()sin)( 11 (4 分) 22 2 0 2 2 aaxdxdxdy a D 。(2 分) 4、 解: 3),(xyzezyxF z , 则 1, z zyx eFxFyF, (2,1,0) , ,11,2,0 z ny x e,(4 分) 所以所求切平面为(2)2(1)0,240 xyxy即。(1 分) 所求的法线方程为 0 0 2 1 1 2zyx 。(1 分) 5、解: 因为,1|lim 1 n n n a a 所以幂级数的收敛半径为1R, 大学数学 又因为当1x时级数发散,所以该幂级数的收敛域为)1 , 1(-。(2 分) dxxdxxnxx n xnx n n x n n x n n n n n n
5、 n n 0 1 1 0 1 1111 2 11 ) 11(),1ln( )1(1 1 1 2 0 xx x x dx xx x x x 。(4 分) 四、解答下列各题: 1、解: 设),(),( x z y y z xFzyx x F y F x z FF zx 11 ),( 21 2 21 ,(3 分) 故 21 2 21 2 xyFFx yzFyFx x z z x 。(3 分) 2、解: 2|,1, 1PQPQ,(1 分) 2 1 , 2 1 sin,cosl,(2 分) 2 e y z x , 2 2 e y z x y ,(2 分) 11 cossin 22 zzzzz lxyxy 222 111 e2 e(12 )e 222 yyy xx 函数 2 e y zx在点 P(1,0)处沿从点 P(1,0)到点(2,1)Q的方向的方向导数为 2 (1,0) 12 (12 )e 22 y x(2 分) 3、解: 由条件知)(xyy满足1)0(,1)0(yy。(1 分) 由特征方程2, 1023 21 2 rrrr, 大学数学 对应齐次方程的通解 xx eCeCy 2 21 。(2
6、 分) 设特解为 x Axey * ,代入方程,得,2A,则特解为 x xey2 * 从而得通解 xxx xeeCeCy2 2 21 , (2 分) 代入初始条件得0, 1 21 CC, 则 x exxy)21()(。( 1 分) 4、解: 所给函数在1 , 1上满足收敛定理条件,将其延拓成以2 为周期的函数时,它在整个 实轴上均连续,因此其付立叶级数在 1 ,1内收敛于函数本身。 12 1 0 0 xdxa, 22 1 0 1) 1(2 cos2 n xdxnxa n n , ),2 ,1(0 nbn。 (4 分) ) 11(cos 1) 1(2 2 1 )( 1 22 xxn n xf n n 。(2 分) 五、解: 由 0162 0122 yz xz y x ,得驻点)8,6(,但该驻点不在区域25 22 yx内,所以最值只能在 25 22 yx达到。(3 分) 设)25(1612 2222 yxyxyxF, 由 025 02162 02122 22 yx yyF xxF y x ,得)4,3(),4 , 3(),(yx,(3 分) 代入目标函数,比较得最小值125,75 )4,3()4, 3( zz最大值。(2 分) 六、解: 由, x Q y P 得,)(2)( x exfxf 大学数学 则, 3 1 )( 2 22 xx dx x dx eCeCdxeeexf 因为0)0(f,所以 3 1 C, 则).( 3 1 )( 2xx eexf (5 分) 故 1 0 2 1 0 )1 ,1( )0,0( )( 3 1 0)()(2dyeedxdyxfydxxfe x )( 3 12 ee. (4 分) 七、解: 取 xoy为 xoy面上的圆盘 222 ayx,方向取上侧,则 dxdyazaxdydz a zyx dxdyazaxdydz2 222 2 )( 1)( xoyxoy dxdyazaxdydzdxdyazaxdydz a 22 )()( 1 ,( 4分) xy D dxdyadvaz a 2 )32( 1 223 0 2 2 2 0 3 2 3sincos2 1 aaaadrrdd a a 34 4 4 0 3 2 2 1 2 1 sincos4 1 aa a a adrrd a a 。(4 分)
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