一、选择题1.函数zA.x
2
lnx
2
y
2
2
2
4x
2
y的定义域为【
2
2
D】x
2
y
2
2 B.xy
2
4 C.xy
2
2D.2y
2
4
解:z的定义域为:
x4
2
yx
2
2
2y
2
00
2x
2
y
2
4,故而选D。
2.设f(x)在xA.f(x)在xB.f(x0
0)
x0处间断,则有【D】x0处一定没有意义;f(x
f(x)0); (即xlimx
0
limf(x));
xx0
limf(x)不存在,或xlimf(x)C.xxx
0
0
;
x0时,f(x)【B】
. 0
f(x0)不是无穷小
D.若f(x)在x3.极限limnA.
14
1n
2
x0处有定义,则x
2n
2
3n
2
nn
2
B.
12
C.1 D
解:有题意,设通项为:
Sn1n
2
1n
2
2n
2
nn
2
n
n12
n12n112
2n
1n
2
原极限等价于:limn
2n
2
nn
2
lim
n
12
12n
12
4.设ytanx,则dy
2
【A】
A.2tanxsec2xdx BC.2secxtanxdx D
2
.2sinxcosxdx.2cosxsinxdx
2
2
解:对原式关于x求导,并用导数乘以dx项即可,注意三角函数求导规则。y'
tanxdtanxdx
22
2tanx
2tanxsecx所以,
dydx
2tanxsecx,即dy
2
2tanxsecxdx
2
5.函数y
(x2)在区间[0,4]上极小值是【
.2
D.0
2
D】
A.-1 B.1 C
解:对y关于x求一阶导,并令其为0,得到2x2解得x有驻点:x=2,代入原方程验证0为其极小值点。6.对于函数fx,y的每一个驻点C
fyyx0,y0,若AC
B
2
0;
x0,y0,令Afxxx0,y0,Bfxyx0,y0,
0,则函数【C】
A.有极大值 B.有极小值C.没有极值 D.不定【C】yx
fx0,y0
7.多元函数fx,y在点x0,y0处关于y的偏导数fyx0,y0A.lim
x0
fx0
x,y0
x
fx0,y0
yy
fx0,y0fx0,y0
B
.lim
x0
fx0
x,y0
C.lim
y0
D
.lim
y0
fx0x,y0
y
y
fx0,y0
8.向量a与向量b平行,则条件:其向量积ab0是【B】A.充分非必要条件B.充分且必要条件C.必要非充分条件 D.既非充分又非必要条件9.向量a、b垂直,则条件:向量a、b的数量积ab0是【B】A.充分非必要条件B.充分且必要条件C.必要非充分条件 D.既非充分又非必要条件
b、c两两相互垂直,且a10.已知向量a、
1,b2,c3,求ab.8
ab
【C】
A.1 B
.2 C.4 D
解:因为向量a与b垂直,所以sina,bab
ab
1,故而有:
aa-ab+ba-bb2ba
2basina,b22114
11.下列函数中,不是基本初等函数的是A.y
1e
x
【B】
sinxcosx
B.y
2
lnx是由y
lnx
2
C.y
2
D.y
3
x
5
解:因为ylnu,u
x复合组成的,所以它不是基本初等函数。
12.二重极限A.等于0 解:
lim
xy
2
lim
xy
00
xyx
2
2
y
4
【D】
1
C.等于D.不存在
2
B.等于1
2
k
4
xkyy0
x
2
y1k
2
与k相关,因此该极限不存在。
13.无穷大量减去无穷小量是【D】A.无穷小量B.零C.常量D.未定式解:所谓的无穷大量,或者无穷小量只是指的是相对而言,变量的一种变化趋势,而非具体的值。
所以,相对的无穷大量减去相对的无穷小量没有实际意义,是个未定式。14.limx0A.1
1cos2xsin3x
1
3
22
【C】C.
29
B.
D.
19
解:根据原式有:limx0
2sinx4sinx3sinxe(sinxxcosx)
x3
2
4
2
16sinx24sinx9
【D】
2
29
15.设yA.e(sinx
x
xcosx),则y'B.xesinx
x
C.e(cosx
x
xsinx)
D.e(sinxxcosx)
x
xesinx
x
解:对原式直接求导,注意乘积项的求导即可。ye
xxx
e(sinx(sinx
x
xcosx)
xcosx)e(sinxxcosx)
e(cosxcosx
x
x
e(sinxesinxy
xcosx)xsinx)
xsinxxcosxxcosx)
xesinx
x
e(sinx
x
16.直线L1上的一个方向向量s1s1
m1,n1,p1,直线L2上的一个方向向量
m2,n2,p2,若L1与L2平行,则【B】
n1n2
p1p2
1B.
m1m2
n1n2
p1p2
A.m1m2
C.m1m217.平面n2
n1n2p1p2
0 D
n1
.
m1m2
n1n2
2
p1p2
1
1
上的一个方向向量
1
A1,B1,C1,平面
上的一个方向向量
A2,B2,C2,若
B1B2
C1C2
与
2
垂直,则【C】
.
A1A2A1A2
B1B2B1B2
C1C2C1C2
1
A.A1A2
1 B
C.A1A2
B1B2C1C2
0 D.
18.若无穷级数
n1
un收敛,而
n1
un发散,则称称无穷级数
n1
un【C】
A.发散 B.收敛C.条件收敛 D19.下面哪个是二次曲面中抛物柱面的表达式【A】A.x
2
.绝对收敛
ay By2b
2
.x
2
ay
2
xC.2
a
2
1 D
x.2
a
2
y2b
2
1
20.设D是矩形:0A. ab B.
xa,0y
b,则
D
dxdy
【 A 】
kab
2ab C.
k(ab) D.
解:关于单位1对于一个矩形区域进行二重积分就是计算矩形区域的面积。由题意知:0
x
a,0
y
b,则:
D
dxdy
a0b0
ab
21.设fxA.x B解:由于f(x)
将f(x)
x1,则ffx
.x1 C
x
1,得
1
【D】.x
1)
2D.x
31=f(x)x
3
2
f(f(x)(f(x)1)
1)
2
x1代入,得f(f(x)
1)=(x
22.利用变量替换uA.u
zu
z
x,v
z
,一定可以把方程x
xx
yzv
u
x
z
yy
z化为新的方程【A】 D.v
zu
z
B.v
z
C.u
yx
zv
z
解:z是x,y的函数,从又因为
u
x
,v
可得xu,yuv,故z是u,v的函数,
,v
yx
。
zxxzuzu1u
zvxzu
y
2
所以z是x,y的复合函数,故左边=x
zx
yzy
xzuuzuyzxvz
yzxv
,
zy
zu
0
z1vx
,从而
因此方程变为:
x2
23.曲线yA.
12
e在点(0,1)处的切线斜率是【A】
.
12
x
B
x
12
e C
.2 D
.e2
1
解:y
e
2
e2。
x
12
所以,在点(0,1)处,切线的斜率是:e
2
x0
12
24.lim
n
23
nn
【 A 】
1423
A.0 B.解:因为0limn
23
n
C
1
n
.
13
D.
12
n
limn
23
n
23
0
,
所以lim
n
n
25.limx
sinxx1sinxx
【 C 】
C.0 D.1
sinx1有界,0
A.cosx解:因为所以limx
B.tanx
26.已知向量m3,5,8,n2,4,7,p5,1,4,求向量a4m3pn在
y轴上的投影及在z轴上的分量【A】
A.27,51 B解:Aa
43,5,8
.25,27 C
2,4,7
.25,51 D.27,25
5,1,4
43352,453125,27,51因此
Prjya
27,azk
4,48347
51k
27.向量a与x轴与y轴构成等角,与z轴夹角是前者的2倍,下面哪一个代表的是a的方向【C】A.C.解:C
设a的方向角为
、
、
,按题意有
24
,,
24
,,
42
B D
..
4
,,
42
,,
82
=,由于即
=2cos
cos
2
cos
cos
2
cos
2
1
1
22
cos21
0
22
2
化简得到cos
2
2cos
2
解得因为
、
cos
0或cos
、都在0到,
,
的范围里,因此可以通过解反三角函数得到:
或者
,
,
4422i
22i2j
28.已知向量a垂直于向量bai
2j7k
3j
k和c3k,且满足于
10,求a=【B】
kB.7i+5j+kk D
A.7i5jC.5i
3j
.5i+3j+k
解:B
因为a垂直于向量b和c,故而a必定与bc平行,因此
i
a
bc
21
j32
k13
7i
5j
k
又因为ai即:解得
2j7k
k
i
102j7k
10
7i5j
1,所以a
7i+5j+k
29.若无穷级数
n1
un收敛,且
n1
un收敛,则称称无穷级数
n1
un【D】
A.发散 B.收敛 C.条件收敛
x
1,0
y131,
D
D.绝对收敛【 D 】
30.设D是方形域:0A. 1 B.
12
xyd
14
C. D.
解:Dxyd
D
10
dx0xydy
1
14
1,1
xy
220,0
14
31.若fxA.1 B解:由于x
e
x
a
xx1
,x0为无穷间断点,x
1
1为可去间断点,则a【 C 】
.0C.e D
0为无穷间断点,所以(e
x
.e
a)
x0
0,故a1。若a0,则x
1
也是无穷间断点。由x1为可去间断点得ae,故选C。
f(x)g(x)
f(x)g(x)
0,
32.设函数f(x),g(x)是大于零的可导函数,且则当a
x
b时,有【 A 】f(b)g(x) Bf(b)g(b) D
f(x)g(x)
A.f(x)g(b)C.f(x)g(x)
.f(x)g(a).f(x)g(x)
,则F(x)
f(a)g(x)f(a)g(a)
f(x)g(x)
2
解:考虑辅助函数F(x)
f(x)g(x)
g(x)
0,
则F(x)严格单调减少函数.当x即有f(x)g(b)
b时,
f(x)g(x)
f(b)g(b)
,
g(x)f(b).应选(A).
33.函数函数y
x
23
5可能存在极值的点是【 B 】
A.x5 B.x0 C.x1 D.不存在
解:由作图知道,函数在第二象限是减函数,在第一象限是增函数。当x=0时,函数取得最小值y=5。34.y
xtanx3secx,则y'
【 D 】
A.tanx3secxtanxC.xsecx3secxtanx解:y
2
B.tanxxsec2x
D.tanx
xtanx
xsecx3secx
2
3secxtanxtanx
xsecx3secxtanx
2
xtanx3secx
35.设yA.(sinC.(sin
1x1x
xsin
1
x11cos)dxxx11cos)dxxx
,则dy
【 C 】
1x1x1xsin1x1x)dx
B.(cos D.(cos
1x
sin)dx
解:对y关于x求一阶导有:y
1xsin
x
(sin
1(sin
x
1xyk
1
11cos)xx
1
dy
dx
所以,dy
cos)dxxxy4
0平行,则k等于【 A 】
36.设直线
x3
与平面2x9y3z10
A. 2 B. 6 C. 8 D. 10 解:直线的方向向量为
3,k,4,平面的法向量为
0。
2,9,3。
因为直线和平面平行,所以两个向量的内积为
即:329k340得到:k2
37.若f(x,y)
2x
2
y,则f'x(1,0)【 A 】
1
A. 4 B. 0 C. 2 D. 解:因为fxx,y所以fx1,0
2x
2
y
x
4x
414
38.f'x(x,y)和f'y(x,y)在点(x0,y0)连续是f(x,y)在点(x0,y0)可微分的【A 】A.充分条件 B.
必要条件 C.
z
充要条件 D.fx,y的偏导数
zx,
无关条件zy
在点x,y连续,则
解:由定理直接得到:如果函数函数在该点的全微分存在。
39.在xoy面上求一个垂直于向量aA.
2715,1715
,0 B
.
5,3,4,且与a等长的向量b=【D】2517,1517,0
C.
1715
,
2715
.,0D
1517
,
2517
,0
b,所以有:
解:由题意设向量b
ba
x
2
x,y,0,因为a垂直于b且a
,即:
2517
5x3yx
2
05
2
050
y
2
0
2
31517
2
4
2
y
2
由以上方程解得x
15
,y,x,y同号
1517
2517
故而所求向量b
17
dydx
3
,
2517
,0或者b
,,0
40.微分方程xA.
x
3
y
x的通解是【 B 】
3
cx
4
B.
y1x
x
2
x
3
cx C.
y
y
x
x
x
3
2
2
c D.
x
3
4
cx
dy
解:x
dx
令px
,qx
pxdx
x
2
由一阶线性非齐次微分方程的公式有:y
CeCxx
3
pxdx
e1dxx
qxe
pxdx
dx
xxCx
2
2
二、判断题1.
y1,y2是齐次线性方程的解,则
fy,y(不显含有
C1y1C2y2也是。(
ypdpdyp,则y
p。(
))
2.y
x),令
y
解:根据微分方程解的性质得到。
b
3.对于无穷积分,有4.fx在
fxdx
f
t
limx0
bt
fxdx。(0,若:当x
)x0时,f
x
0;当x
x0
x0的邻域内可导,且
时,f
x
0。则
x0为极小值点。(
)
解:根据极值判定定理第一充分条件,
x0为极大值点。
5.fx在a,b上连续,在a,b上有一阶导数、二阶导数,若对于x
a,b,f
x
0,则fx在a,b上的图形是凸的。(2x
2
)
6.二元函数z解:原式中x2同样,y
2
y的极大值点是
2
0,0。()
0,当且仅当x=0时,取到极小值0 ;
0,当且仅当y=0时,取到极小值0 。
所以,函数的极小值点位于(0,0)7.设z
arctanxy,其中y
e,则
x
dzdx
1。()
解:直接求微计算:dz
dx11y1
darctanxy
dxy1xy1xyxexy
2x22
dxydx
yy
dyxdxxe
x
8.设V由0x1,0
y
1,0z1所确定,则
v
dv1。()1。
解:由题意得到积分区域V为各向尺度为1的立方体,其体积即为9.函数z
lnx
lny的定义域是
x,y|x0,y
xy
0,y0。()
解:由对数定义得到
xy
x,y|x
zx
0。
10.设z11.(
)
xe,则1xye。()
C1y1
C2y2是方程的通解。
y1,y2是齐次线性方程的线性无关的特解,则
12.齐次型微分方程13.对于瑕积分,有
dxdy
ba
xyfxdx
,设vlim
a
bt
xy
,则
dxdy
vy
dvdy
。() ) 0,当x
x0
t
fxdx,其中a为瑕点。(0,若:当x)
x0时,f
x
14.fx在x0的邻域内可导,且f时,f
x
0。则
x0(
x0为极大值点。
解:根据极值判定定理第一充分条件,
x0为极小值点。
fx的内点,如果曲线y
x0,fx0
15.设y点x0,fx0
f(x)在区间
I上连续,
x0是
f(x)经过
)
时,曲线的凹凸性改变了,则称点
x,y|0
x1,0
y
为曲线的拐点。(
)
16.设D是矩形区域
3,则
D
dxdy1 (
解:显然该积分表示长为17.若积分区域D是1解:1x
2
3,宽为1的矩形面积,值应为3。x
2
y
2
4,则
D
dxdy
3。()
dxdy是
D
y
2
4是一个外环半径为2,内环半径为1的圆环,积分式
在圆环上单位1的二重积分,所以求的是圆环的面积。原式=
4
2
1
2
3x
4
2
18.设V是由z
fzdxdydz
v
y,1
e1。(
20
1
2
z
4所确定,函数fz在1,4上连续,那么
)
r
2
解:
v
fzdxdydz
dt0redr
4
e1。
v
2b
v3c
vvvv
0,则三个向量a,b,c共面。
v
19.设不全为0的实数1,2,3使1a
()
6xC2y2
x
2
20.二元函数z21.若y解,
C1y1
4yy
2
的极大值点是极大值f3,236。()
y为非齐次方程的通解,其中
*
y1,y2为对应齐次方程的
y
*
为非齐次方程的特解。()
y1与y2必须是线性无关的解,
y是其特解。
*
解:根据齐次线性方程解的性质,
22.若函数fx在区间a,b上连续,则(
)
a,b,使得
ba
fxdxfba。
23.函数fx在24.fx在极大值点。(
fx25.若limxa
x0点可导
ff
x0x0
f
x0。(
x0
) 0。若f
x0
0,则
x0处二阶可导,且
)
,则x
0,f
x0为
a为一条水平渐近线。(
x
)
解:根据函数渐近线的定义和概念可以得到,26.设
表示域:x
2
a为一条铅直渐近线。
)
y
2
z
2
1,则
(zdv1。
解:由定义得知表示以原点为中心,半径为1的正球体,故而z轴方向关于球体的积分值为0。27.微分方程y解:y'ydydx
y
0
x
ye的通解为y
x
1xe2
ce。(
x
)
e对应的线性一阶齐次方程是:dyy
dx
yCe
x
结合原方程,等式右边项含
y
Cxe
x
x,所以通项公式为:
将通项公式带入原式,得到:
dydx
dydx
x
Cxey
x
x
Cxe
x
代入
e,得到:
x
CxeCxe
x
ye
x
CxeCxCx
e
x
x
eedxC12xe2
C
12
12
x
最后得到:y
e
2x
Ce
x
e
x
Ce
x
v
28.设a
v
3,b
v5,c
vvv
4,且满足abcvvvvvv
0,则abbcca
v
6。()
解:经计算向量积得到模值为29.z
lnx
y2x
36。4x2x
2
,则
zx
1y
x
。()
fx,ydxdy
D
30.设D为O0,0,A1,0与B0,1为顶点三角形区域,dx
0
1
x0
(fx,ydy。
)
为非齐次方程的通解,其中
)
y1与y2必须是线性无关的解,
y是其特解。
*
31.若解,
y
*
C1y1C2y2
y
*
y1,y2
为对应齐次方程的
y
为非齐次方程的解。(
解:根据齐次线性方程解的性质,
32.若Fx为fx的一个原函数,则33.函数可微
可导,且dy
fx0x0
x
ba
fxdxf
FbFa。()x0
)
x0dx。(x0
0。若f
34.fx在x0处二阶可导,且f
0,f
0,则x0为
极小值点。()
解:根据极值判定定理第二充分条件可以直接得到。
fx35.若limx
b,则y
b为一条铅直渐近线。(
y
)
解:根据函数渐近线的定义和概念可以得到,36.二元函数z
3
x
2
b为一条水平渐近线。
)
y
2
的最小值点是0,0。(
解:因为原式中x2同样,y
2
0,当且仅当x=0时,取到极小值0 ;
0,当且仅当y=0时,取到极小值0 。
所以,函数的极小值点位于(0,0)37.微分方程yaxbsinx
y
2sinx的一个特解应具有的形式是
cxdcosx。(
2
)
10,w1。
解:原微分方程的特征函数是:得到两个无理根:
i。
即iw是特征根。因此,特解的形式为:
y
*
(axb)sinx(cxd)cosx
2
38.设z
xlnx
y,则
z
xxx
y
xy
2
2
xy
()
解:经计算得到微分表达式。
39.微分方程y2y2y
e的通解为y
x
abxe
x
(cxe。
2x
)
解:由微分方程通解求解准则直接得到。40.设V由x则k
143
y
z
k,0
x
1,0
y
1,z
0所确定,且
v
xdxdydz
74
,
。()
解:变换积分方程即可求得。
三、填空题
sinxx
2
2
1.若y
210
xx
02
,则y()
2
。
解:1
4
2
2
x
2
1.57,因此y
22
11
4
。
2.求y解:
1
arcsinx的导数y。,故
则:
1x
2
此函数的反函数为
3.设y
arctan
1x
,则dy
。
解:dy
y
arctan
111x
11x
2
dx
11dx1x
2
1x
2
1x
2
dy1
dx
所以,dy
x
2
4.设a解:3i
ik,b2i3jk,求ab。
3ji
3kj03
k11
3i
3j
3k.
由ab12
5.将函数f(x)解:f(x)
13n
0
2
n
x
2展开成x的幂级数是xx
n
。
12
n
(1)x,1x1
(2
11
n
x)(x1)
1
x2
n0
2132x1131x
11(
x312
11x
)
因为:
2
n
x,
n
2x2
而且:
11x
n0
(1)x,
nn
1x1
所以,f(x)
13
n0
12
n
x
n
n0
(1)x
nn
13n
0
12
n
(1)x,
nn
1x1
1xsin
6.极限xlim
x0
sinx
解:0
2
。
1xsin
x
limx0
sinx
2
lim(xsinx0
1x
xsinx
)
limxsinx0
1x
limx0
xsinx
010
7.求lim
x
3x
33
4x
22
23
7x5x
。
解:
37
8.lim
x解:1
x
22
3x2sinxx
2cosx
x
。
x3x2sinx
原式:lim2x
xx2cosx
2
原式分子sinx有界,分母cosx有界,其余项均随着x趋于无穷而趋于无穷。
这样,原式的极限取决于分子、分母高阶项的同阶系数之比。
9.设ABC的顶点为A(3,0,2),B(5,3,1),C(0,1,3),求三角形的面积是
2解:
3
6
ABC的面积S{3,1,1}
12|AB
AC|.
。
由向量的模的几何意义知
因为AB
{2,3,1},AC
i
得ABAC
jk
2i
j
7k,所以
2
63
2 3 13 1 2
|ABAC|2
2
1
2
7
2
5436。于是S
10.无穷级数
n0
(1)
n
12
n
(n
2
n1)的和是。
解:
2227
12
n
先将级数分解:
A
n0
(1)
n
(n
2
n1)
n0
(1)
n
12
n
n(n1)
n0
(
12
).
n
第二个级数是几何级数,它的和已知
(
n0
12
)
n
11(
12)
23
.
求第一个级数的和转化为幂级数求和,考察
(1)x
n0
n
n
11x
n
(x1)
S(x)
n0
(1)n(n1)x
12
n
n2
n0
(1)x
14(1212
nn
(
4
11x
)
23
(1x)
(1)
n0
n
n(n1)
S()22
2
11
)
3
27
因此原级数的和
A
427
23
2227
xaxb
11.已知lim2
x2
xx2
8解:a2,b
由所给极限存在知, 4
2
2,则a
_____,b
_____。
2ab
0, 得b
2a
4,
又由lim
x
x
22
axx
b2
2
x
limx2
xx
a1
2a3
4
2, 知a
2,b
8。
12.已知y
x1x2x3x4
,求y。
1解:
2
x1x2
1x1
1x2
1x3
1x4
x3x4
先两边取对数再两边求导
因为
所以
13.(2cosxcscx)dx解:2sinxcotxC直接积分就可以得到:
(2cosx
cscx)dx
2
2
。
2cosxdxcscxdx2sinxcotx
2
C
14.求平行于z轴,且过点M11,0,1和M22,1,1的平面方程是解:x
y1
0
。
由于平面平行于z轴,因此可设这平面的方程为:
Ax
By
0D
因为平面过M1、M2两点,所以有
AD2ABD解得A方程:x
00
D,以此代入所设方程并约去
D,BDD0,便得到所求的平面
y10
15.无穷级数
n1
(n1)!n
n1
的收敛发散性是。
解:收敛
因为:
unun
1
(n2)!
n2
n
n1
n(n2)
2
(n1)(n1)!(n1)
(1
11n
1)
n
e
1(n)
所以:无穷级数
n1
(n1)!n
n1
收敛
16.limx0解:
154
tanx
3
sinx
tan3x
。
17.计算广义积分解:
11x
2
dx
。
18.设y解:y
y
3
3
3
x(xcotx)cosx,则y'
1
4
3
。
1
1
2
43
xcosxxsinx
3
13
2
x
3
cotxcosxxcscxcosx
3
x3cosx
x(xcotx)cosx(x
2
x
3
cotx)cosx
3
x(xcotx)cosx
3
2
3
x(x
3
cotx)cosx
1343
x(xcotx)cosx
4
x(1cscx)cosx
13
2
x(xcotx)sinx
1
1
xcosx
3
xsinx
3
13
2
x
3
cotxcosxxcscxcosxx3cosx
19.幂级数
n1
(1)
n1
(1
1n(2n1)
)x
2n
的收敛区间是。
解:(1,1)
此级数是缺项的幂级数令un(x)
(1)
n1
(1
1n(2n1)
)x
n1
n(2n1)1n(2n1)
x,n
2n
1,2,
因为lim
n当x2
un1(x)un(x)
limn
(n1)(2n1)1(n1)(2n1)
n(2n1)n(2n1)1
x
2
x
2
1,即x1时,级数绝对收敛;当x21,即x1时,级数发散。
所以幂级数的收敛区间为(1,1)
20.幂级数
n
(1)x
的收敛域是
n(2n1)1
n12n1
。
解:(1,1)
由于该幂级数缺项幂级数,则直接用比值判别法求之。设un(x)
(1)
n1
x
2n1
n(2n1)
lim
x
,n
x
1,2
n(2n1)1)
x
2n1
lim
x
un1(x)un(x)
2
2n3
(n1)(2n
x
2
当x当x
1,即x1时,原级数绝对收敛;1时,原级数发散。
1,收敛区间是(1,1).
2
1,即x
所以原级数的收敛半径为
四、解答题
1.圆柱形罐头,高度H与半径R应怎样配,使同样容积下材料最省?
解:由题意可知:为一常数,
面积
故在V不变的条件下,改变R使S取最小值。
故:时,用料最省。
2.求I的区域。
V
xyzdV,其中V是由平面x
0,y0,z0及x
yz
1所围成
解:把I化为先对z积分,再对y和x积分的累次积分,那末应把V投影到xoy平面上,求出投影域它就是平面x
y
z
.
1与xoy平面的交线和x轴、y轴所围成的三角区域。
我们为了确定出对z积分限,在的直线,它与V上下边界的交
点的竖坐标:z
0与z1
0
固定点x,y,通过此点作一条平行于
z
x
y,这就是对z积分的下限与上限,
于是由积分公式得:I
其中
为平面区域:x
1xy
xyzdzd
0,x
y
1,如下图红色阴影部分所示:
0,y
再把域上的二重积分化成先对y后对x的累次积分,得:
3.求
Ix
2
y
2
d
,其中是圆环a
2
x
2
y
2
b。
2
解:由于积分域由同心圆围成以及被积函数的形式,坐标计算比较方便。
显然,这个二重积分化为极
把如下:
,ddd代入,即可转化为极坐标系的积分形式。
在对其进行累次积分计算:
4.求二重积分
Ix
2
y
2
d
,其中是由y
x,x1,y
2
0所围成的区域。
解:因为是正规区域,所以我们可先对这里我们采用前者
先对y后对x积分:
y后对x积分,也可先对x后对y积分。
5.求z解:设
x
3
y
3
3xy的极值。
,则
,
。。
解:方程组对于驻点(1,1)有
B
2
,得驻点(1,1),(0,0)。
,故
3
2
AC66
27,A06
0
因此,
对于驻点(0,0)有
B
2
在点(1,1)取得极小值f(1,1)=-1。
,故
3
2
AC0090
因此,在点(0,0)不取得极值。
五、证明题
1.求证:当λ>1时,级数
证明:因为级数
≤绝对收敛。
为一绝对收敛级数。
而当λ>1时
收敛,故级数
收敛,从而
2.求证级数:
证明:
的和是1。
当n→∞时,Sn→1。所以级数的和是1。
1
e
3.求证:级数
n11
n
2
发散。
1,趋于一个常数,所以级数发散。
证明:因为lime
n
xlimx0
xy0
n2
4.求证:证明:令y
则limx0
y
0
y
y
不存在。
0,0。
kx随不同直线趋于
xx
yy
1k1k
它随k变化,故不存在极限。
5.求证方程
证明:不难发现方程左端
。
在0与1之间至少有一个实根。
是函数
的导数:
函数在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且
,即
。。
由罗尔定理可知,在0与1之间至少有一点c,使也就是:方程
在0与1之间至少有一个实根。
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