1、中国民航大学 高等数学 (2) 期末 试卷(AB班) 答案及评分标准一.选择题(每题 3 分,共 15 分 ) 1. 二元函数yxf,0, 0,00 ,0,322yxyxyxxy在原点处 A连续,偏导数存在B不连续,偏导数存在C偏导数存在且可微D不连续,偏导数也不存在选 B。2. 已知曲面224yxz上点 P 的切平面平行于平面0122zyx,则 P 点的坐标为 A (1, 1,2)B ( 1,1,2)C (1,1, 2)D ( 1, 1,2)选 C。3. 设曲面是上半球面x2 + y2 + z2 = a2 (z 0),曲面1是曲面在第一卦限中的部分,则有( )。A14xdSxdS;B14xdSydS;C14xdSzdS;D14xyzdSxyzdS。选 C。4. 若幂级数1)2(nnnxa的收敛半径是2,则1nnnxa的收敛半径为: (A) 2;(B)1;(C)2 ;(D)4。选 D 。5. 微分方yy的通解 y = 。A3221cxcxcexB3221cxcxcC321cxcecxD32231cxcxc选 C 。二. 填空题(每题 3 分 ,共 15 分)1.设xyxz2ln,则01
2、yxyz12。2设vufz,可微,其中yxvxyu,,dzdyvfyxufxdxvfyufy)()1(2。3曲线2244xyzy在点( 2, 4,5)处的切线与x轴所夹锐角4。4交换二次积分的次序:21222),(xxxdyyxfdx=101122),(yydxyxfdy。5. 是界于 z = 0 和 z = 3 之间的圆柱体x2 + y2 9 的整个表面的外侧,则zdxdyydzdxxdydz= 81。三.求解下列各题(每题8 分,共 16 分)1 设22sin ,xzf ey xyf是二阶连续偏导数,求yxzyz2及解:yfyefyzx2cos21, ( 2 分)xfyefxzx2sin21(2 分)22211211122cos2sin2sincosyfyefxyeyfyefyefyxzxxxx(2 分)221211214sincos2cossincosxyffyyyxeyfyeyfexxx(2 分)2设203222222zyxyxz,求dxdy,dxdz解:将所给方程两边对x求导,得xdxdzzdxdyyxdxdzdxdyy3222, (2 分)D0263212yyzzyy(2
3、分)13216312zyzxDzxxdxdy, (2 分)13222zxDxyxydxdz(2 分)四计算下列各题(每题8 分,共 32 分)1计算二重积分Ddxdyyx2)(,其中D:)0(222aayx。解:利用极坐标变换rdrdrrdxdyyxDD22)sincos()((3 分)ddrra0203)cossin21((3 分)421a(2 分)2 计算由四个平面1,1,0,0yxyx所围成的柱体被平面0z及632zyx截得的立体的体积。解: 由二重积分的几何意义, 所围的立体的体积为:dxyxyydyyxdxV101010102)2326()326(27)229(10dxx3Lxydx ,其中 L 为圆周(x a)2 + y2 = a2 (a0),及 x 轴所围成的在第一象限内的区域的整个边界 (按逆时针方向绕行);解:将圆周ABO:(x a)2 + y2 = a2 用参数方程表示:taytaaxsincos(0 t) ;x 轴上的一线段OA 为: y=0, (0 x 2a) ;则:(3 分)Lxydx0ABOOAxydxxydx+0)sin(sin)cos(dttatataa
4、(2 分)023sin)cos1(tdtta023023sincossintdttatdta023a32a。(3 分)2a a y x o AB4计算曲面积分dSzxyzxy)(, 其中曲面为锥面22yxz被柱面 x2 + y2 = 2ax所截得的有限部分。解:曲面在 xoy 坐标面上的投影区域D 为: x2 + y2 2ax,(2 分)22)()(1yxzz=2 ,( 2分)dSzxyzxy)(=Ddyxxyxyxy2)(2222=cos2022)cossinsincos(2ardrrrrrrrd=224)cos2(41)cossinsin(cos2da=225454)coscossinsin(cos24da=1516244a=415264a 。(4 分)五 (8 分) 求幂级数 求2021!nnnxn的收敛半径,并求和函数。解由于0!12)!1(32lim222nnnxnnxnn,故收敛半径为。(3 分)令2021(),(,)!nnns xxxn. 逐项积分得200021( )!xxnnns x dxxdxn222100()(,)!nnxnnxxxxexnn,(3 分)于是 , 当x时,222()()(12)xxs xxeex(2分)六 (8 分) 设可导函数(x)满足1sin)(2cos)(0 xtdttxxx,求(x)。解:求导得1sin)(2sin)(cos)(xxxxxx,即1sin)(cos)(xxxx(2 分)它所对应的齐次方程0sin)(cos)(xxxx的通解为xCycos,(2分)设xxcycos)(是1sin)(cos)(xxxx的解,代入得,cos1)(2xxc所以Cxxctan)(,从而xCxycossin,(2 分)代入初始条件1)0(得1C,故xxxcossin)(。(2 分)七 (6 分) 证明:Lyxdydxe22,其中L是xyx8422正向一周。解:因曲线为封闭曲线,P,Q满足 Green 公式条件,从而直接应用Green 公式有:原式DDydxdyyedxdyyPxQ)21()(2(2 分)DDydxdyyedxdy22(1 分)021(2 分)2(1 分)
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