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文檔簡介
考研數(shù)學一(高等數(shù)學)模擬試卷2(共9套)(共244題)考研數(shù)學一(高等數(shù)學)模擬試卷第1套一、選擇題(本題共2題,每題1.0分,共2分。)1、設當x→0時,(x-sinx)ln(1+x)是比一1高階的無窮小,而一1是比∫0x(1一cos2t)dt高階的無窮小,則n為().A、1B、2C、3D、4標準答案:C知識點解析:2、設D={(x,y)|0≤x≤π,0≤y≤π},則sinxsiny·max{x,y}如等于().A、
B、
C、
D、
標準答案:B知識點解析:根據(jù)對稱性,令D1={(x,y)|0≤x≤π,0≤y≤x},=2∫0πxsinx(1一cosx)dx=2∫0πxsinxdx一2∫0πxsinxcosxdx=π∫0πsinxdx—∫0πxd(sin2x)=,選(B).二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)3、設f(x)一階可導,且f(0)=f’(0)=1,則=_________.標準答案:2知識點解析:4、∫0πxdx=__________.標準答案:知識點解析:5、設z=z(x,y)由z+ex=xy2確定,則dz=_________.標準答案:知識點解析:6、設曲線L:y=(一1≤x≤1),則∫L(x2+2xy)ds=________.標準答案:知識點解析:7、設=_________.標準答案:知識點解析:8、直線L:繞x軸旋轉(zhuǎn)一周的旋轉(zhuǎn)曲面方程為_________.標準答案:x2+y2一z2=1知識點解析:設M(x,y,z)為旋轉(zhuǎn)曲面∑上的任意一點,該點所在的圓對應與直線L上的點為M0(x0,y0,z),圓心為T(0,0,z),由,得x2+y2=x02+y02,因為M0(x0,y0,z)∈L,所以,即x0=1,y0=z,于是曲面方程為∑:x2+y2一z2=1.三、解答題(本題共20題,每題1.0分,共20分。)9、.標準答案:知識點解析:暫無解析10、設f(x)=,討論f(x)在x=0處的可導性.標準答案:因為f-’(0)=f+’=0,所以f(x)在x=0處可導.知識點解析:暫無解析11、設f(x)在[1,2]上連續(xù),在(1,2)內(nèi)可導,證明:存在ξ∈(1,2),使得ξf’(ξ)一f(ξ)=f(2)一2f(1).標準答案:令φ(x)=,則φ(x)在[1,2]上連續(xù),在(1,2)內(nèi)可導,且φ(1)=φ(2)=f(2)一f(1),由羅爾定理,存在ξ∈(1,2),使得φ’(ξ)=0,而φ’(x)=,故ξf’(ξ)一f(ξ)=f(2)-2f(1).知識點解析:12、求.標準答案:知識點解析:暫無解析13、求∫-11(|x|+x)e-|x|dx.標準答案:由定積分的奇偶性得∫-11(|x|+x)e-|x|dx=∫-11|x|e-|x|dx=2∫01e-xdx=-2∫01xd(e-x)=-2xe-x|01+2∫01e-xdx=一2e-1—2e-x|01=2一.知識點解析:暫無解析設f(a)=f(b)=0,∫abf2(x)dx=1,f'(x)∈[a,b].14、求∫abxf(x)f’(x)dx;標準答案:∫abxf(x)f’(x)dx=.知識點解析:暫無解析15、證明:∫abf’2(x)dx∫abx2f2(x)dx≥.標準答案:∫abxf(x)f’(x)dz=≤∫abf’2(x)dx∫abx2f2(x)dx.知識點解析:暫無解析16、設一拋物線y=ax2+bx+c過點(0,0)與(1,2),且a<0,確定a,b,c,使得拋物線與x軸所圍圖形的面積最?。畼藴蚀鸢福阂驗榍€過原點,所以c=0,又曲線過點(1,2),所以a+b=2,b=2一a.令S’(a)=0,得a=一4,從而b=6,所以當a=一4,b=6,c=0時,拋物線與x軸所圍成的面積最?。R點解析:暫無解析17、求μ=x2+y2+z2在=1上的最小值·標準答案:令F=x2+y2+z2+λ(-1)知識點解析:暫無解析18、計算(z-y)xdydz+(x-y)dxdy,其中∑為+y2=1位于z=0與z=3之間的部分的外側(cè).標準答案:知識點解析:暫無解析19、判斷級數(shù)的斂散性.標準答案:知識點解析:暫無解析20、將f(x)=展開成傅里葉級數(shù).標準答案:函數(shù)f(x)在[一π,π]上滿足狄里克萊充分條件,將f(x)進行周期延拓,知識點解析:暫無解析21、一條曲線經(jīng)過點(2,0),且在切點與y軸之間的切線長為2,求該曲線.標準答案:設切點為P(x,y),曲線上P點處的切線為Y—y=y’(X—x),令X=0,得Y=y—xy’,切線與y軸的交點為Q(0,y一xy’),知識點解析:暫無解析22、求.標準答案:知識點解析:暫無解析23、設f(x)在x=0的鄰域內(nèi)二階連續(xù)可導,=2,求曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的曲率.標準答案:知識點解析:暫無解析24、設F(X)在[0,1]連續(xù)可導,且F(0)=0.證明:存在ξ∈[0,1],使得f’(ξ)=2∫01f(x)dx.標準答案:因為f’(x)在區(qū)間[0,1]上連續(xù),所以f’(x)在區(qū)間[0,1]上取到最大值M和最小值m,對f(x)一f(0)=f’(c)x(其中c介于0與x之間)兩邊積分得∫01f(x)dx=∫01f’(c)xdx,由m≤f’(c)≤M得m∫01xdx≤∫01f’(c)xdx<M∫01xdx,即m≤2∫01f’(c)xdx≤M或m≤2∫01f(x)dx≤M,由介值定理,存在ξ∈[0,1],使得f’(ξ)=2∫01f(x)dx.知識點解析:暫無解析25、計算∫01.標準答案:知識點解析:暫無解析26、計算曲線積分,從z軸正向看,C為逆時針方向.標準答案:知識點解析:暫無解析27、將函數(shù)f(x)=arctan展開成x的冪級數(shù).標準答案:知識點解析:暫無解析28、設級數(shù)(an-an-1)收斂,且絕對收斂.標準答案:令Sn=(a1一a0)+(a2一a1)+…+(an一an-1),則Sn=an一a0.知識點解析:暫無解析考研數(shù)學一(高等數(shù)學)模擬試卷第2套一、選擇題(本題共2題,每題1.0分,共2分。)1、當x→0+時,下列無窮小中,階數(shù)最高的是().A、ln(1+x2)一x2B、+cosx一2C、∫0x2ln(1+t2)dtD、ex2一1一x2標準答案:C知識點解析:當x→0+時,ln(1+x2)一x2~x4,2、設級數(shù)都發(fā)散,則().A、
B、
C、
D、
標準答案:D知識點解析:選(D).因為(|μn|+|νn|)為正項級數(shù),若(|μn|+|νn|)收斂,因為0≤|μn|≤|μn|+|νn|,0≤|νn|≤|μn|+|νn|,根據(jù)正項級數(shù)的比較審斂法知,都收斂,矛盾.二、填空題(本題共7題,每題1.0分,共7分。)3、設a>0,且=1,則a=_______,b=________.標準答案:a=4,b=1;知識點解析:4、設f(x)為奇函數(shù),且f’(1)=2,則f(x3)|x=-1=________.標準答案:6知識點解析:因為f(x)為奇函數(shù),所以f’(x)為偶函數(shù).由f(x3)=3x2f’(x3)得f(x3)|x=-1=3f’(一1)=3f’(1)=6.5、設f(x)∈C(1,+∞),廣義積分,∫1+∞f(x)dx收斂,且滿足f(x)=∫1+∞f(x)dx,則f(x)=________.標準答案:f(x)=知識點解析:6、設f(x,y)滿足=2,f(x,0)=1,fy’(x,0)=x,則f(x,y)=________·標準答案:f(x,y)=y2+xy+1知識點解析:由=2y+φ1(x),因為fy’(x,0)=x,所以φ1(x)=x,即=2y+x,再由=2y+x得f(x,y)=y2+xy+φ2(x),因為f(x,0)=1,所以φ2(x)=1,故f(x,y)=y2+xy+1.7、設f(x,y)在點(0,0)的鄰域內(nèi)連續(xù),F(xiàn)(t)==_________.標準答案:2πf(0,0)知識點解析:F(t)=f(x,y)dσ=f(ξ,η).πt2,其中(ξ,η)∈D,D:x2+y2≤t2.8、設an(2x一1)n在x=一2處收斂,在x=3處發(fā)散,則anx2n的收斂半徑為________.標準答案:知識點解析:設級數(shù)anxn的收斂半徑為R,則解得R=5,故級數(shù)anx2n的收斂半徑為.9、的通解為_________.標準答案:+Ce2y知識點解析:一2x=y2,則x=(∫y2.e∫-2dydy+C)e-∫-2dy=(∫y2.e-2ydy+C)e2y=+Ce2y.三、解答題(本題共18題,每題1.0分,共18分。)10、求.標準答案:知識點解析:暫無解析11、確定常數(shù)a,c,使得=c,其中c為非零常數(shù).標準答案:由洛必達法則,知識點解析:暫無解析12、設f(x)=,求f(n)(x).標準答案:令f(x)=,由A(2x+1)+B(x一2)=4x一3得,解得A=1,B=2,即f(x)=.知識點解析:暫無解析13、設ex一是關于x的3階無窮小,求a,b的值.標準答案:ex=1+x++ο(x3),=1一bx+b2x2一b3x3+o(x3),=(1+ax)[1—bx+b2x2一b3x3+ο(x3)]=1+(a—b)x+b(b-a)x2一b2(b一a)x3+ο(x3),ex-=(1一a+b)x+(+ab—b2)x2+(+b3一ab2)x3+ο(x3),由題意得1一a+b=0,+ab—b2=0且+b3一ab2≠0,解得.知識點解析:暫無解析14、設f(x)在[0,1]上連續(xù),在(0,1)內(nèi)可導,且f(0)=f(1),證明:存在ξ,η∈(0,1),使得f’(ξ)+f’(η)=0.標準答案:因為f(0)=f(1),所以f’(ξ)=一f’(η),即f’(ξ)+f’(η)=0.知識點解析:暫無解析15、計算下列積分:標準答案:(1)令,由A(x+2)+B(x一1)=3x一2得,故(2)知識點解析:暫無解析16、求.標準答案:知識點解析:暫無解析17、求.標準答案:知識點解析:暫無解析18、求.標準答案:知識點解析:暫無解析設y=f(x)為區(qū)間[0,1]上的非負連續(xù)函數(shù).19、證明存在c∈(0,1),使得在區(qū)間[0,c]上以f(c)為高的矩形面積等于區(qū)間[c,1]上以y=f(x)為曲邊的曲邊梯形的面積;標準答案:S1(c)=cf(c),S2(c)=∫c1f(t)dt=一∫1cf(t)dt,即證明S1(c)=S2(c)或cf(c)+∫1cf(t)dt=0,令φ(x)=x∫1xf(t)dt,φ(0)=φ(1)=0,根據(jù)羅爾定理,存在c∈(0,1)使得φ’(c)=0,即cf(c)+∫1cf(t)dt=0,所以S1(c)=S2(c),命題得證。知識點解析:暫無解析20、設f(x)在(0,1)內(nèi)可導,且f’(x)>一,證明(1)中的c是唯一的.標準答案:令h(x)=xf(x)-∫x1f(t)dt,因為h’(x)=2f(x)+xf’(x)>0,所以h(x)在[0,1]上為單調(diào)函數(shù),所以(1)中的c是唯一的.知識點解析:暫無解析21、設一拋物線y=ax2+bx+c過點(0,0)與(1,2),且a<0,確定a,b,c,使得拋物線與x軸所圍圖形的面積最?。畼藴蚀鸢福阂驗榍€過原點,所以c=0,又曲線過點(1,2),所以a+b=2,b=2一a.因為a<0,所以b>0,拋物線與x軸的兩個交點為0,,所以S(a)=.令S’(a)=0,得a=一4,從而b=6,所以當a=-4,b=6,c=0時,拋物線與x軸所圍成的面積最小.知識點解析:暫無解析22、設={一1,4,2},求△ABC的面積.標準答案:={一2,一1,一3}×{一1,4,2}={10,7,一9},則△ABC的面積為S=.知識點解析:暫無解析23、設z=z(x,y)由方程z+lnz-∫yxe-t2dt=1確定,求.標準答案:當x=0,y=0時,z=1.z+lnz—∫yxe-t2dt=1兩邊分別對x和y求偏導得知識點解析:暫無解析24、設f(x)在x=0處可導,f(0)=0,求極限f(x2+y2+z2)dν,其中Ω:.標準答案:令,知識點解析:暫無解析25、設曲線積分∫L[f’(x)+2f(x)+ex]ydx+[f’(x)一x]dy與路徑無關,且f(0)=0,f’(0)=,其中f(x)連續(xù)可導,求f(x).標準答案:P(x,y)=[f’(x)+2f(x)+ex]y,Q(x,y)=f’(x)-x,=f’’(x)一1,=f’(x)+2f(x)+ex,因為曲線積分與路徑無關,所以,整理得f’’(x)一f’(x)一2f(x)=ex+1,特征方程為λ2一λ一2=0,特征值為λ1=一1,λ2=2,方程f’’(x)-f’(x)一2f(x)=0的通解為f(x)=C1e-x+C2e2x;令方程f’’(x)-f’(x)一2f(x)=ex的特解為f1(x)=aex,代入得a=,即f1(x)=ex;方程f’’(x)-f’(x)-2f(x)=1的特解為f2(x)=,方程f’’(x)一f’(x)一2f(x)=ex+1的特解為f0(x)=(ex+1),方程f’’(x)一f’(x)-2f(x)=ex+1的通解為f(x)=C1e-x+C2e2x-(ex+1),知識點解析:暫無解析26、求冪級數(shù)的和函數(shù).標準答案:由=4,得冪級數(shù)的收斂半徑為R=,當x=收斂,故級數(shù)的收斂域為知識點解析:暫無解析27、(1)設f(x)=ex一∫0x(x一t)f(t)dt,其中f(x)連續(xù),求f(x).(2)設f(x)在(一1,+∞)內(nèi)連續(xù)且f(x)一∫0xtf(f)dt=1(x>一1),求f(x).標準答案:(1)由f(x)=ex一∫0x(x—t)f(t)dt,得f(x)=ex—x∫0xf(t)dt+∫0xtf(t)dt,兩邊對x求導,得f’(x)=ex一∫0xf(t)dt,兩邊再對x求導得f’’(x)+f(x)=ex,其通解為f(x)=C1cosx+C2sinx+ex.在f(x)=ex—∫0x(x一t)f(t)dt中,令x=0得f(0)=1,在f’(x)=ex—∫0xf(t)dt中,令x=0得f’(0)=1,于是有ex.(2)由f(x)-∫0xtf(t)dt=1得(x+1)f(x)一∫0xtf(t)dt=x+1,兩邊求導得f(x)+(x+1)f’(x)-xf(x)=1,整理得f’(x)+知識點解析:暫無解析考研數(shù)學一(高等數(shù)學)模擬試卷第3套一、選擇題(本題共4題,每題1.0分,共4分。)1、設函數(shù)f(x)=則在點x=0處f(x)().A、不連續(xù)B、連續(xù)但不可導C、可導但導數(shù)不連續(xù)D、導數(shù)連續(xù)標準答案:D知識點解析:2、設a為任意常數(shù),則級數(shù)()A、發(fā)散B、條件收斂C、絕對收斂D、斂散性與常數(shù)a有關標準答案:B知識點解析:3、下列說法正確的是().A、設f(x)在x0二階可導,則f’’(x)在x=x0處連續(xù)B、f(x)在[a,b]上的最大值一定是其極大值C、f(x)在(a,b)內(nèi)的極大值上定是其最大值D、若f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導,且f(x)在(a,b)內(nèi)有唯一的極值點,則該極值點一定為最值點標準答案:D知識點解析:令f’(x)=不存在,所以(A)不對;若最大值在端點取到則不是極大值,所以(B)不對;(C)顯然不對,選(D).4、若由曲線y=,曲線上某點處的切線以及x=1,x=3圍成的平面區(qū)域的面積最小,則該切線是().A、
B、
C、
D、
標準答案:A知識點解析:二、填空題(本題共4題,每題1.0分,共4分。)5、設f(x)連續(xù),且F(x)=∫axf(t)dt,則F(x)=________.標準答案:a2f(a)知識點解析:6、=_________.標準答案:+C知識點解析:7、設f(x)=,在x=0處連續(xù),則a=________,b=________.標準答案:a=-1,b=1知識點解析:因為f(x)在x=0處連續(xù),所以a+4b=3=2b+1,解得a=一1,b=1.8、設f(μ)連續(xù)可導,且∫04f(μ)du=2,L為半圓周y=,起點為原點,終點為B(2,0),則I=∫Lf(x2+y2)(xdx+ydy)=_________.標準答案:1知識點解析:P(x,y)=xf(x2+y2),Q(x,y)=yf(x2+y2),因為=2xyf’(x2+y2),所以曲線積分與路徑無關,故I=∫Lf(x2+y2)(xdx+ydy)==1.三、解答題(本題共20題,每題1.0分,共20分。)9、求.標準答案:知識點解析:暫無解析10、設b>0,且=2,求b的值.標準答案:知識點解析:暫無解析11、設f(x)=處處可導,確定常數(shù)a,b,并求f’(x).標準答案:由f(x)在x=0處連續(xù),得b=0.知識點解析:暫無解析12、求.標準答案:知識點解析:暫無解析13、求.標準答案:知識點解析:暫無解析14、設f(x)在區(qū)間[a,b]上二階連續(xù)可導,證明:存在ξ∈(a,b),使得∫abf(x)dx=(b一a)ff’’(ξ).標準答案:知識點解析:暫無解析15、求直線的夾角.標準答案:s1={1,一1,2},s2={1,0,一2}×{1,3,1}={6,一3,3}=3{2,一1,1},設兩直線的夾角為θ,則cosθ=.知識點解析:暫無解析16、設μ=f(z),其中z是由z=y+xφ(z)確定的x,y的函數(shù),其中f(z)與φ(z)為可微函數(shù),證明:.標準答案:知識點解析:暫無解析17、計算xydxdy,其中D={(x,y)|y≥0,x2+y2≤1,x2+y2≤2x}.標準答案:知識點解析:暫無解析18、計算(x3cosα+y3cosβ+z3cosγ)dS,其中S:x2+y2+z2=R2,取外側(cè).標準答案:由兩類曲面積分之間的關系得知識點解析:暫無解析19、求冪級數(shù)(2n+1)xn的收斂域及和函數(shù).標準答案:知識點解析:暫無解析20、求微分方程x2y’+xy=y2滿足初始條件y(1)=1的特解.標準答案:知識點解析:暫無解析21、設函數(shù)f(x)可導且0≤f’(x)≤(k>0),對任意的xn,作xn+1=f(xn)(n=0,1,2,…),證明:xn存在且滿足方程f(x)=x.標準答案:xn+1一xn=f(xn)一f(xn-1)=f’(ξn)(xn一xn-1),因為f’(x)≥0,所以Xn+1一xn與xn一xn-1同號,故{xn}單調(diào).知識點解析:暫無解析22、設f(x)在[一1,1]上可導,f(x)在x=0處二階可導,且f’(0)=0,f’’(0)=4.求.標準答案:知識點解析:暫無解析23、計算定積分∫01.標準答案:令x=tant,則知識點解析:暫無解析24、某廠家生產(chǎn)的一種產(chǎn)品同時在兩個市場上銷售,售價分別為P1,P2,銷售量分別為q1,q2,需求函數(shù)分別為q1=24—0.2p1,q2=10一0.05p2,總成本函數(shù)為C=35+40(q1+q2),問廠家如何確定兩個市場的銷售價格,能使其獲得總利潤最大?最大利潤為多少?標準答案:P1=120—5q1,P2=200—20q2,收入函數(shù)為R=P1q1+P2q2,總利潤函數(shù)為L=R—C=(120—5q1)q1+(200—20q2)q2一[35+40(q1+q2)],由得q1=8,q2=4,從而p1=80,p2=120,L(8,4)=605,由實際問題的意義知,當p1=80,p2=120時,廠家獲得的利潤最大,最大利潤為605.知識點解析:暫無解析設(n=1,2,…;an>0,bn>0),證明:25、若級數(shù)收斂;標準答案:知識點解析:暫無解析26、若級數(shù)發(fā)散.標準答案:知識點解析:暫無解析27、求冪級數(shù)xn的收斂域.標準答案:知識點解析:暫無解析28、設函數(shù)f(x)二階連續(xù)可導,f(0)=1且有f’(x)+3∫0xf’(t)dt+2x∫01f(tx)dt+e-x=0,求f(x).標準答案:因為x∫01f(tx)dt=∫0xf(μ)dμ,所以f’(x)+3∫0xf’(t)dt+2x∫01f(tx)dt+e-x=0可化為f’(x)+3∫0xf’(t)dt+2∫0xf(t)dt+e-x=0,兩邊對x求導得f’’(x)+3f’(x)+2f(x)=e-x,由λ2+3λ+2=0得λ1=一1,λ2=一2,則方程f’’(x)+3f’(x)+2f(x)=0的通解為C1e-x+C2e-2x.令f’’(x)+3f’(x)+2f(x)=e-x的一個特解為y0=axe-x,代入得a=1,則原方程的通解為f(x)=C1e-x+C2e-2x+xe-x.由f(0)=1,f’(0)=一1得C1=0,C2=1,故原方程的解為f(x)=e-2x+xe-x.知識點解析:暫無解析考研數(shù)學一(高等數(shù)學)模擬試卷第4套一、選擇題(本題共11題,每題1.0分,共11分。)1、若f’(x)=sinx,則f(x)的原函數(shù)之一是A、1+sinxB、1一sinxC、1+cosxD、1一cosx標準答案:B知識點解析:暫無解析2、設函數(shù)f(x)連續(xù),則F’(x)=A、f(x2)一f(e-x).B、f(x2)+f(e-x).C、2xf(x2)一e-xf(e-x).D、2xf(x2)+e-xf(e-x).標準答案:D知識點解析:暫無解析3、設f(x),φ(x)在點x=0的某鄰域內(nèi)連續(xù),且x→0時,f(x)是φ(x)的高階無窮小,則x→0時,的()無窮小.A、低階.B、高階.C、同階非等價.D、等價.標準答案:B知識點解析:暫無解析4、若a·b=a·c,則A、b=c.B、a⊥b且a⊥c.C、a=0或b—c=0.D、a⊥(b一c)。標準答案:D知識點解析:暫無解析5、設c=(b×a)一b,則A、a垂直于b+c.B、n平行于b+c.C、b垂直于c.D、b平行于c.標準答案:A知識點解析:暫無解析6、設則f(0,0)點處A、不連續(xù).B、偏導數(shù)不存在.C、偏導數(shù)存在但不可微.D、偏導數(shù)存在且可微.標準答案:C知識點解析:暫無解析7、若二元函數(shù)f(x,y)在(x0,y0)處可微,則在(x0,y0)點下列結(jié)論中不一定成立的是A、連續(xù).B、偏導數(shù)存在.C、偏導數(shù)連續(xù).D、切平面存在.標準答案:C知識點解析:暫無解析8、累次積分可以寫成A、
B、
C、
D、
標準答案:D知識點解析:暫無解析9、下列各選項正確的是A、
B、
C、
D、
標準答案:A知識點解析:暫無解析10、設則下列級數(shù)中肯定收斂的是A、
B、
C、
D、
標準答案:D知識點解析:暫無解析11、設函數(shù)f(x)連續(xù),則下列函數(shù)中,必為偶函數(shù)的是()A、
B、
C、
D、
標準答案:D知識點解析:暫無解析二、填空題(本題共14題,每題1.0分,共14分。)12、標準答案:知識點解析:暫無解析13、設則標準答案:x一(1+e-x)112(1+ex)+C知識點解析:暫無解析14、設則標準答案:(3x+x3)+C知識點解析:暫無解析15、標準答案:2(e2+1)知識點解析:暫無解析16、已知a,b,c是單位向量,且滿足a+b+c=0,則a·b+b·c+c·a=___________.標準答案:知識點解析:暫無解析17、已知|a|=2,|b|=.且a·b=2,則|a×b|=___________.標準答案:2知識點解析:暫無解析18、設可導,則標準答案:z知識點解析:暫無解析19、設f(x,y,z)=exyz2,其中z=z(x,y)是由x+y+z+xyz=0確定的隱函數(shù),則f’x(0,1,一1)=_______________.標準答案:1知識點解析:暫無解析20、設f(x,y)=xy,則標準答案:xy-1+yxy-1lnx知識點解析:暫無解析21、交換積分次序:標準答案:知識點解析:暫無解析22、標準答案:知識點解析:暫無解析23、標準答案:4知識點解析:暫無解析24、冪級數(shù)的收斂域是_____________.標準答案:[一1,1)知識點解析:暫無解析25、微分方程的通解為_____________.標準答案:知識點解析:暫無解析考研數(shù)學一(高等數(shù)學)模擬試卷第5套一、選擇題(本題共7題,每題1.0分,共7分。)1、設f(x)二階連續(xù)可導,且=2,則().A、x=1為f(x)的極大點B、x=1為f(x)的極小點C、(1,f(1))為y=f(x)的拐點D、x=1不是f(x)的極值點,(1,f(1))也不是y=f(x)的拐點標準答案:C知識點解析:由=2及f(x)二階連續(xù)可導得f’’(1)=0,當x∈(1-δ,1)時,f’’(x)>0;當x∈(1,1+δ)時,f’’(x)<0,則(0,f(0))為曲線y=f(x)的拐點,應選(C).2、雙紐線(x2+y2)2=x2一y2所圍成的區(qū)域面積可表示為().A、
B、
C、
D、
標準答案:A知識點解析:雙紐線(x2+y2)2=x2一y2的極坐標形式為r2=cos2θ,再根據(jù)對稱性,有A=.選(A).3、設直線L:及平面π:4x-2y+z-6=0,猜直線L().A、平行于平面πB、在平面π上C、垂直于平面πD、與平面π斜交標準答案:C知識點解析:直線L的方向向量為s={1,3,2}×{2,一1,一10}={-28,14,一7},因為s∥n,所以直線L與平面π垂直,正確答案為(C).4、設級數(shù)an發(fā)散(an>0),令Sn=a1+a2+…+an,則().A、發(fā)散B、收斂于C、收斂于0D、斂散性不確定標準答案:B知識點解析:5、設φ1(x),φ2(x)為一階非齊次線性微分方程y’+P(x)y=Q(x)的兩個線性無關的特解,則該方程的通解為().A、C[φ1(x)+φ2(x)]B、C[φ1(x)一φ2(x)]C、C[φ1(x)一φ2(x)]+φ2(x)D、[φ1(x)一φ2(x)]+φ2(x)標準答案:C知識點解析:因為φ1(x),φ2(x)為方程y’+P(x)y=Q(x)的兩個線性無關解,所以φ1(x)一φ2(x)為方程y’+P(x)y=0的一個解,于是方程y’+P(x)y=Q(x)的通解為C[φ1(x)φ2(x)]+φ2(x),選(C).6、設f(x)為單調(diào)可微函數(shù),g(x)與f(x)互為反函數(shù),且f(2)=4,f’(2)=,f’(4)=6,則g’(4)等于().A、
B、
C、
D、
標準答案:B知識點解析:因為g’(4)=,所以選(B).7、設f(x,y)在有界閉區(qū)域D上二階連續(xù)可偏導,且在區(qū)域D內(nèi)恒有條件=0,則().A、f(x,y)的最大值點和最小值點都在D內(nèi)B、f(x,y)的最大值點和最小值點都在D的邊界上C、f(x,y)的最小值點在D內(nèi),最大值點在D的邊界上D、f(x,y)的最大值點在D內(nèi),最小值點在D的邊界上標準答案:B知識點解析:若f(x,y)的最大點在D內(nèi),不妨設其為M0,則有=0,因為M0為最大值點,所以AC—B2非負,而在D內(nèi)有=0,即AC—B2<0,所以最大值點不可能在D內(nèi),同理最小值點也不可能在D內(nèi),正確答案為(B).二、填空題(本題共3題,每題1.0分,共3分。)8、=________.標準答案:知識點解析:9、=________.標準答案:知識點解析:10、∫0πx=_________.標準答案:知識點解析:三、解答題(本題共18題,每題1.0分,共18分。)11、求.標準答案:知識點解析:暫無解析12、求.標準答案:知識點解析:暫無解析13、求∫0x2xf(x—t)dt.標準答案:知識點解析:暫無解析14、求f(x)=∫01|x—t|dt在[0,1]上的最大值與最小值.標準答案:f(x)=∫01|x-t|dt=∫0x(x-t)dt+∫x1(t-x)dt知識點解析:暫無解析15、求∫arctan(1+)dx.標準答案:知識點解析:暫無解析16、求∫-11dx.標準答案:知識點解析:暫無解析17、舉例說明多元函數(shù)連續(xù)不一定可偏導,可偏導不一定連續(xù).標準答案:知識點解析:暫無解析18、計算.標準答案:知識點解析:暫無解析19、在過點O(0,0)和A(π,0)的曲線族y=asinx(a>0)中,求一條曲線L,使沿該曲線從點O到A的積分I=∫L(1+y3)dx+(2x+y)dy的值最?。畼藴蚀鸢福篒=I(a)=∫0π[(1+a3sin3x)+(2x+asinx).a(chǎn)cosx]dx=π-4a+.由I’(a)=4(a2一1)=0,得a=1,I’’(a)=8a,由I’’(1)=8>0得a=1為I(a)的極小值點,因為a=1是I(A)的唯一駐點,所以a=1為I(a)的最小值點,所求的曲線為y=sinx.知識點解析:暫無解析20、判斷級數(shù)的斂散性,若級數(shù)收斂,判斷其是絕對收斂還是條件收斂.標準答案:知識點解析:暫無解析21、設an=A,證明:數(shù)列{an}有界.標準答案:取ε0=1,因為=A,根據(jù)極限定義,存在N>0,當n>N時,有|an一A|<1,所以|an|≤|A|+1.取M=max{|a1|,|a2|,…,|aN|,|A|+1},則對一切的n,有|an|≤M.知識點解析:暫無解析22、設f(x)在[0,+∞)內(nèi)可導且f(0)=1,f’(x)<f(x)(x>0).證明:f(x)<ex(x>0).標準答案:令φ(x)=e-xf(x),則φ(x)在[0,+∞)內(nèi)可導,又φ(0)=l,φ’(x)=e-x[f’(x)一f(x)]<0(x>0),所以當x>0時,φ(x)<φ(0)=1,所以有f(x)<ex(x>0).知識點解析:暫無解析設f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導,且f(a)=f(b)=0,∫abf(x)dx=0.證明:23、存在c∈(a,b),使得f(c)=0;標準答案:令F(x)=∫axf(t)dt,則F(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導,且F’(x)=f(x),故存在c∈(a,b),使得∫abf(x)dx=F(b)一F(a)=F’(c)(b一a)=f(c)(b一a)=0,即f(c)=0.知識點解析:暫無解析24、存在ξ1∈(a,b)(i=1,2),且ξ1≠ξ2,使得f’(ξi)+f(ξi)=0(i=1,2);標準答案:令h(x)=exf(x),因為h(a)=h(c)=h(b)=0,所以由羅爾定理,存在ξ1∈(a,c),ξ2∈(c,b),使得h’(ξ1)=h’(ξ2)=0,而h’(x)=ex[f’(x)+f(x)]且ex≠0,所以f’(ξi)+f(ξi)=0(i=1,2).知識點解析:暫無解析25、存在ξ∈(a,b),使得f’’(ξ)=f(ξ);標準答案:令φ(x)=e-x[f’(x)+f(x)],φ(ξ1)=φ(ξ2)=0,由羅爾定理,存在ξ∈(ξ1,ξ2)(a,b),使得φ’(ξ)=0,而φ’(x)=e-x[f’’(x)一f(x)]且e-x≠0,所以f’’(ξ)=f(ξ).知識點解析:暫無解析26、存在η∈(a,b),使得f’’(η)一3f’(η)+2f(η)=0標準答案:令g(x)=e-xf(x),g(a)=g(c)=g(b)=0,由羅爾定理,存在η1∈(a,c),η2∈(c,b),使得g’(η1)=g’(η2)=0,而g’(x)=e-x[f’(x)一f(x)]且e-x≠0,所以f’(η1)一f(η1)=0,f’(η2)一f(η2)=0.令φ(x)=e-2x[f’(x)一f(x)],φ(η1)=φ(η2)=0,由羅爾定理,存在η∈(η1,η2)(a,b),使得φ’(η)=0,而φ’(x)=e-2x[f’’(x)一3f’(x)+2f(x)]且e-2x≠0,所以f’’(η)-3f’(η)+2f(η)=0.知識點解析:暫無解析27、設f(x)在[0,a]上一階連續(xù)可導,f(0)=0.令.標準答案:由微分中值定理得f(x)一f(0)=f’(ξ),其中ξ介于0與x之間,因為f(0)=0,所以|f(x)|=|f’(ξ)x|≤Mx,x∈[0,a],從而|∫0af(x)dx|≤∫0a|f(x)|dx≤∫0aMxdx=M.知識點解析:暫無解析28、設函數(shù)f(x)∈C[a,b],且f(x)>0,D為區(qū)域a≤x≤b,a≤y≤b.證明:≥(b一a)2.標準答案:因為積分區(qū)域關于直線y=x對稱,知識點解析:暫無解析考研數(shù)學一(高等數(shù)學)模擬試卷第6套一、選擇題(本題共2題,每題1.0分,共2分。)1、設f(x,y)=則f(x,y)在點(0,0)處A、連續(xù),偏導數(shù)存在.B、連續(xù),偏導數(shù)不存在.C、不連續(xù),偏導數(shù)存在.D、不連續(xù),偏導數(shù)不存在.標準答案:C知識點解析:這是討論f(x,y)在點(0,0)處是否連續(xù),是否可偏導.先討論f(x,y)在點(0,0)處是否可偏導.由于f(x,0)=0=0.因此(B),(D)被排除.再考察f(x,y)在點(0,0)處的連續(xù)性.令y=x2,則≠f(0,0),因此f(x,y)在點(0,0)處不連續(xù).故應選C.2、在曲線的所有切線中,與平面x+2y+z=4平行的切線A、只有一條.B、只有兩條.C、至少有三條.D、不存在.標準答案:B知識點解析:t0∈(一∞,+∞),該曲線在點M0(x(t0),y(t0),z(t0))=(t0,一t02,t03)的切線方程為該切線與平面x+2y+z=4平行的充要條件是,切線的方向向量(1,一2t0,3t02)與平面的法向量(1,2,1)垂直,即(1,一2t0,3t02).(1,2,1)=1—4t0+3t02=(3t0一1)(t0一1)=0,則t0==1,且M0不在該平面上.因此選B.二、解答題(本題共23題,每題1.0分,共23分。)3、(Ⅰ)設f(x,y)=x2+(y一1)arcsin;(Ⅱ)設f(x,y)=.標準答案:(Ⅰ)因f(x,1)=x2,故=2x|x=2=4.又因f(2,y)=4+(y一1)arcsin,故知識點解析:暫無解析4、求下列函數(shù)在指定點處的二階偏導數(shù):標準答案:(Ⅰ)按定義知識點解析:暫無解析5、設z=f(u,v,x),u=φ(x,y),v=ψ(y)都是可微函數(shù),求復合函數(shù)z=f(φ(x,y),ψ(y,x)的偏導數(shù).標準答案:由復合函數(shù)求導法可得知識點解析:暫無解析6、設z=f(u,v),u=φ(x,y),v=ψ(x,y)具有二階連續(xù)偏導數(shù),求復合函數(shù)z=f[φ(x,y),ψ(x,y)]的一階與二階偏導數(shù).標準答案:已求得.第一步,先對的表達式用求導的四則運算法則得(*)第二步,再求(f’2).這里f(u,v)對中間變量u,v的導數(shù)f’1=仍然是u,v的函數(shù),而u,v還是x,y的函數(shù),它們的復合仍是x,y的函數(shù),因而還要用復合函數(shù)求導法求。第三步,將它們代入(*)式得知識點解析:暫無解析7、設u=f(x,y,z,t)關于各變量均有連續(xù)偏導數(shù),而其中由方程組確定z,t為y的函數(shù),求.標準答案:注意z=z(y),z=t(y),于是因此,我們還要求,將方程組①兩邊對y求導得記系數(shù)行列式為W=(y—t2)(ez+zcost)+2zt(tez+sint),則知識點解析:暫無解析8、設u=u(x,y)有二階連續(xù)偏導數(shù),證明:在極坐標變換x=rcosθ,y=rsinθ下有。標準答案:利用復合函數(shù)求導公式,有再對用復合函數(shù)求導法及(*)式可得知識點解析:暫無解析9、設z(x,y)=x3+y3一3xy(Ⅰ)一∞<x<+∞,一∞<y<+ao,求z(x,y)的駐點與極值點.(Ⅱ)D={(x,y)|0≤x≤2,一2≤y≤2},求證:D內(nèi)的唯一極值點不是z(x,y)在D上的最值點.標準答案:(Ⅰ)解方程組得全部駐點(0,0)與(1,1).再求(0,0)處,AC—B2<0→(0,0)不是極值點.(1,1)處,AC一B2>0,A>0→(1,1)是極小值點.因此z(x,y)的駐點是(0,0),(1,1),極值點是(1,1)且是極小值點.(Ⅱ)D內(nèi)唯一極值點(1,1)是極小值點,z(1,1)=一1.D的邊界點(0,一2)處.z(0,一2)=(一2)3=一8<z(1,1)因z(x,y)在有界閉區(qū)域D上連續(xù),必存在最小值,又z(0,一2)<z(1,1),(0,一2)∈D→z(1,1)不是z(x,y)在D的最小值.知識點解析:暫無解析10、求函數(shù)z=x2y(4一x一y)在由直線x+y=6,x軸和y軸所圍成的區(qū)域D上的最大值與最小值.標準答案:區(qū)域D如圖8.1所示,它是有界閉區(qū)域.z(x,y)在D上連續(xù),所以在D上一定有最大值與最小值,它或在D內(nèi)的駐點達到,或在D的邊界上達到.為求D內(nèi)駐點,先求=2xy(4一x一y)一x2y=xy(8—3x一2y),=x2(4一x一y)一x2y=x2(4一x一2y).再解方程組得z(x,y)在D內(nèi)的唯一駐點(x,y)=(2,1)且z(2,1)=4.在D的邊界y=0,0≤x≤6或x=0,0≤y≤6上z(x,y)=0;在邊界x+y=6(0≤x≤6)上將y=6一x代入得z(x,y)=x2(6一x)(一2)=2(x3一6x2),0≤x≤6.令h(x)=2(x3一6x2),則h’(x)=6(x2—4x),h’(4)=0,h(0)=0,h(4)=一64,h(6)=0,即=(x,y)在邊界x+y=6(0≤x≤6)上的最大值為0,最小值為一64.因此,(x,y)=一64.知識點解析:暫無解析11、已知平面曲線Ax2+2Bxy+Cy2=1(C>0,AC—B2>0)為中心在原點的橢圓,求它的面積.標準答案:橢圓上點(x,y)到原點的距離平方為d2=x2+y2,條件為Ax2+2Bxy+Cy2一1=0.令F(x,y,λ)=x2+y2一A(Ax2+2Bxy+Cy2一1),解方程組將①式乘x,②式乘y,然后兩式相加得[(1一Aλ)x2一Bλxy]+[一Bλxy+(1一Cλ)y2]=0,即x2+y2=λ(Ax2+2Bxy+Cy2)=λ,于是可得d=.從直觀知道,函數(shù)d2的條件最大值點與最小值點是存在的,其坐標不同時為零,即聯(lián)立方程組F’x=0,F(xiàn)’y=0有非零解,其系數(shù)行列式應為零,即該方程一定有兩個根λ1,λ2,它們分別對應d2的最大值與最小值.因此,橢圓的面積為知識點解析:只需求橢圓的半長軸a與半短軸b,它們分別是橢圓上的點到中心(原點)的距離的最大值與最小值.因此,歸結(jié)為求解條件極值問題.12、求函數(shù)u=ln(x+)在點A(1,0,1)沿點A指向8(3,一2,2)方向的方向?qū)?shù).標準答案:先求=(3—1,一2—0,2—1)=(2,一2,1),知識點解析:暫無解析13、設有曲面S:=1,平面∏:2x+2y+z+5=0.(Ⅰ)在曲面S上求平行于平面∏的切平面方程;(Ⅱ)求曲面S與平面∏之間的最短距離.標準答案:(Ⅰ)先寫出曲面S上任意點(x0,y0,z0)處的切平面方程.記S的方程為F(x,y,z)=0,F(xiàn)(x,y,z)=一1,則S上點M0(x0,y0,z0)處的切平面方程為F’x(M0)(x一x0)+F’y(M0)(y—y0)+F’(M0)(z—z0)=0,其中,F(xiàn)’x(M0)=x0,F(xiàn)’y(M0)=2y0,F(xiàn)’z(M0)=z0.該切平面與平面∏平行←→它們的法向量共線即成比例=λ,且2x0+2y0+z0+5≠0.因為M0(x0,y0,z0)在S上,所以它滿足方程(2λ)2=1,即4λ2=1,λ=±.于是,(x0,y0,z0)=±(1,,1).顯然,(x0,y0,z0)不在平面∏上.相應的切平面方程是這就是曲面S上平行于平面∏的切平面方程.(Ⅱ)橢球面S是夾在上述兩個切平面之間,故曲面S上切點到平面仃的距離最短或最長因此,曲面S到平面仃的最短距離為d2=.知識點解析:暫無解析14、求曲線在點M0(1,1,3)處的切線與法平面方程.標準答案:這兩個曲面在點M0的法向量分別為n1=(2x,0,2z)|(1,1,13)=2(1,o,3),n2=(0,2y,2z)|(1,1,13)=2(0,1,3).切線的方向向量與它們均垂直,即有l(wèi)=n1×n2==一3i一3j+k.可取方向向量l=(3,3,一1),因此切線方程為法平面方程為3(x一1)+3(y一1)一(z一3)=0,即3x+3y—z一3=0.知識點解析:關鍵是求切線的方向向量.這里沒給出曲線的參數(shù)方程,而是給出曲面的交線方程,曲面的交線的切線與它們的法向均垂直,由此可求出切線的方向向量l.15、設z(x,y)滿足求z(x,y).標準答案:把y看作任意給定的常數(shù),將等式①兩邊對x求積分得z(x,y)=一xsiny一ln|1—xy|+φ(y),其中φ(y)為待定函數(shù).由②式得一siny一ln|1一y|+φ(y)=siny,故φ(y)=2siny+ln|1—y|.因此,z(x,y)=(2一x)siny+.知識點解析:實質(zhì)上這是一元函數(shù)的積分問題.當y任意給定時,求z(x,y)就是x的一元函數(shù)的積分問題,但求積分后還含有y的任意函數(shù),要由z(1,y)定出這個任意函數(shù).16、設f(x,y)=;(Ⅱ)討論f(x,y)在點(0,0)處的可微性,若可微并求df|(0,0).標準答案:(Ⅰ)當(x,y)≠(0,0)時,;當(x,y)=(0,0)時,因f(x,0)=0=0.由對稱性得當(x,y)≠(0,0)時=0.(Ⅱ)考察在點(0,0)處的連續(xù)性.注意即在點(0,0)處均連續(xù),因此f(x,y)在點(0,0)處可微.于是知識點解析:暫無解析17、設z=(x2+y2).標準答案:由一階全微分形式不變性及全微分四則運算法則得知識點解析:暫無解析18、設u=.標準答案:u=復合而成的x,y,z的三元函數(shù).先求du(從而也就求得也就可求得du,然后再由.由一階全微分形式的不變性及全微分的四則運算法則,得知識點解析:暫無解析19、設z=z(x,y)是由方程xy+x+y—z=ez所確定的二元函數(shù),求dz,.標準答案:將方程兩邊求全微分后求出dz,由dz可求得分別對x,y求導求得.將方程兩邊同時求全微分,由一階全微分形式不變性及全微分的四則運算法則,得ydx+xdy+dx+dy—dz=ezdz,解出dz=[(y+1)dx+(x+1)dy].知識點解析:暫無解析20、設由方程φ(bz—cy,cx一az,ay—bx)=0(*)確定隱函數(shù)z=z(x,y),其中φ對所有變量有連續(xù)偏導數(shù),a,b,c為非零常數(shù),且bφ’1一aφ’2≠0,求.標準答案:由一階全微分形式不變性,對方程(*)求全微分得φ’1.(bdz—cdy)+φ’2.(cdx—adz)+φ’3.(ady—bdx)=0,即(bφ’1一aφ’2)dz=(bφ’3一cφ’2)dx+(cφ’1—aφ’3)dy.于是[a(bφ’3一cφ’2)+b(cφ’1一aφ’1)]=c.知識點解析:暫無解析21、設.標準答案:利用一階全微分形式不變性.分別對兩個方程求全微分得du=f’1d(x一ut)+f’2d(y—ut)+f’3d(z一ut)=f’1(dx—udt—tdu)+f’2(dy—udt—tdu)+f’3(dz—udt—tdu),整理得[1+t(f’1+f’2+f’3)]du=f’1dx+f’2dy+f’3dz一u(f’1+f’2+f’3)dt.(*)對題設中第二個方程求全微分得g’1dx+g’2dy+g’3dz=0,解得dz=一(g’1dx+g’2dy).將上式代入(*),得[1+t(f’1+f’2+f’3)]du=[(f’1g’3一f’3g’1)dx+(f’2g’3一f’3g’2)dy]一u(f’1+f’2+f’3)dt,因此知識點解析:在題設的兩個方程中共有五個變量x,y,z,t和u.按題意x,y是自變量,u是因變量,從而由第二個方程知z應是因變量,即第二個方程確定z是x,y的隱函數(shù).這樣一來在五個變量中x,y和t是自變量,u與z是因變量.22、設z=z(x,y)有連續(xù)的二階偏導數(shù)并滿足①(Ⅰ)作變量替換u=3x+y,v=x+y,以u,v作為新的自變量,變換上述方程;(Ⅱ)求滿足上述方程的z(x,y).標準答案:(Ⅰ)將z對x,y的偏導數(shù)轉(zhuǎn)換為z對u,v的偏導數(shù).由復合函數(shù)求導法得這里仍是u,v的函數(shù),而u,v又是x,y的函數(shù),因而將②,③,④代入原方程①得(Ⅱ)由題(Ⅰ),在變量替換u=3x+y,v=x+y下,求解滿足①的z=(x,y)轉(zhuǎn)化為求解滿足⑤的z=z(u,v).由⑤式→=f(),其中f(u)為任意的有連續(xù)導數(shù)的函數(shù).再對u積分得z=φ(u)+ψ(v),其中φ,ψ為任意的有連續(xù)的二階導數(shù)的函數(shù).回到原變量得z=φ(3x+y)+ψ(x+y).知識點解析:暫無解析23、在半徑為R的圓的一切內(nèi)接三角形中,求出其面積最大者.標準答案:用x,y,z表示三角形各邊所對的中心角,則三角形的面積S可用x,y,z,R表示為S=R2sinz,其中z=2π一x一y,將其代入得S=R2[sinx+siny—sin(x+y)],定義域是D={(x,y)|x≥0,y≥0,x+y≤2π}.現(xiàn)求S(x,y)的駐點:R2[cosy—cos(x+y)].解在D內(nèi)部,又在D的邊界上即x=0或y=0或x+y=2π時S(x,y)=o.因此,S在取最大值.因x=y=,因此內(nèi)接等邊三角形面積最大.知識點解析:暫無解析24、在空間坐標系的原點處,有一單位正電荷,設另一單位負電荷在橢圓z=x2+y2,x+y+z=1上移動,問兩電荷間的引力何時最大,何時最小?標準答案:用拉格朗日乘子法.令F(x,y,z,λ,μ)=x2+y2+z2+λ(x2+y2一z)+μ(x+y+z一1),解方程組由前三個方程得x=y,代入后兩個方程得,可算得g(M1)=9—.從實際問題看,函數(shù)g的條件最大與最小值均存在,所以g在點M1,M2分別達到最小值和最大值,因而函數(shù)f在點M1,M2分別達到最大值和最小值,即兩個點電荷間的引力當單位負電荷在點M1處最大,在點M2處最?。R點解析:當負點電荷在點(x,y,z)處時,兩電荷間的引力大小為f(x,y,z)=.負點電荷又在橢圓上,于是問題化為求函數(shù)f(x,y,z)在條件x2+y2一z=0,x+t+z—1=0下的最大值和最小值.為簡單起見,考慮函數(shù)g(x,y,z)=x2+y2+z2,f的最大值(或最小值)就是g的最小值(或最大值)(差一倍數(shù)).于是問題又化為求函數(shù)g(x,y,z)=x2+y2+z2在條件x2+y2一z=0,x+y+z—1=0條件下的最大值和最小值.25、曲面2x2+3y2+z2=6上點P(1,1,1)處指向外側(cè)的法向量為n,求函數(shù)u=在點P處沿方向n的方向?qū)?shù).標準答案:首先求出方向n及其方向余弦.曲面F(x,y,z)=2x2+3y2+z2—6=0,在P處的兩個法向量是±|P=±(4x,6y,2z)|P=±2(2,3,1),點P位于第一卦限,橢球面在P處的外法向的坐標均為正值,故可取n=(2,3,1).它的方向余弦為知識點解析:暫無解析考研數(shù)學一(高等數(shù)學)模擬試卷第7套一、選擇題(本題共2題,每題1.0分,共2分。)1、累次積分f(rcosθ,rsinθ)rdr可以寫成A、
B、
C、
D、
標準答案:D知識點解析:暫無解析2、設S是平面x+y+z=4被圓柱面x2+y2=1截出的有限部分,則曲面積分的值是A、
B、
C、
D、
標準答案:A知識點解析:暫無解析二、填空題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)3、交換積分次序:標準答案:知識點解析:暫無解析4、標準答案:知識點解析:暫無解析5、交換積分次序:標準答案:知識點解析:暫無解析6、標準答案:知識點解析:暫無解析7、標準答案:知識點解析:暫無解析8、設曲線C為標準答案:知識點解析:暫無解析9、設C為橢圓+(x2y+x)dy=_______.標準答案:πab知識點解析:暫無解析10、設u=x2+y2+z2,則div(gradu)=______.標準答案:6知識點解析:暫無解析三、解答題(本題共20題,每題1.0分,共20分。)11、設z=f(2x+y,xy),其中f具有二階連續(xù)偏導數(shù),求標準答案:2f11"+(2x+y)f12"+f2’+xyf22"知識點解析:暫無解析12、設+yf(x+y),其中f具有二階連續(xù)導數(shù),求標準答案:f’(x+y)+yf"(xy)+yf"(x+y)知識點解析:暫無解析13、設函數(shù)f(x,y)具有一階連續(xù)偏導數(shù),f(1,1)=1,f1’(1,1)=a,f2’(1,1)=b,又F(x)=f(x,f(x,x)),求F(1),F(xiàn)’(1).標準答案:F(1)=1,F(xiàn)’(1)=a+ab+b2知識點解析:暫無解析14、設ex-ysin(x+z)=0,試求標準答案:知識點解析:暫無解析15、設x2+y2+z2=4z,求標準答案:知識點解析:暫無解析16、求由方程2xz一2xyz+ln(xyz)=0所確定的函數(shù)z=z(x,y)的全微分.標準答案:知識點解析:暫無解析17、設u,v是x,y的函數(shù),且標準答案:知識點解析:暫無解析18、求函數(shù)在點P(一1,3,一3)處的梯度以及沿曲線x=一t2,y=3t2,z=一3t2在點P參數(shù)增大的切線方向的方向?qū)?shù).標準答案:知識點解析:暫無解析19、求曲面x2+y2+z2=x的切平面,使它垂直于平面x—y—z=0和x—y一=2.標準答案:知識點解析:暫無解析20、求曲線處的切線方程和法平面方程.標準答案:知識點解析:暫無解析21、求函數(shù)z=3axy—x3一y3(a>0)的極值.標準答案:在(a,a)點取極大值a3知識點解析:暫無解析22、求函數(shù)z=x3+y3一3xy在0≤x≤2,一1≤y≤2上的最大值和最小值.標準答案:Zmax(2,一1)=13,Zmin(1,1)=Zmmin(0,一1)=一1知識點解析:暫無解析23、在橢球體的內(nèi)接長方體中,求體積最大的長方體的體積.標準答案:知識點解析:暫無解析24、計算二重積分其中D是直線y=2,y=x和雙曲線xy=1所圍成的平面區(qū)域.標準答案:知識點解析:暫無解析25、計算標準答案:知識點解析:暫無解析26、計算其中區(qū)域D由y=x2,y=4x2,y=1所圍成.標準答案:知識點解析:暫無解析27、計算其中D由直線x=一2,y=0,y=2以及曲線所圍成.標準答案:知識點解析:暫無解析28、計算|x2+y2一2y|dσ,其中D:x2+y2≤4.標準答案:9π知識點解析:暫無解析29、計算,其中D由不等式x2+y2≤x+y所確定.標準答案:知識點解析:暫無解析30、計算(0≤t≤2π)與x軸所圍成的區(qū)域.標準答案:知識點解析:暫無解析考研數(shù)學一(高等數(shù)學)模擬試卷第8套一、選擇題(本題共7題,每題1.0分,共7分。)1、極限的充要條件是()A、α>1B、α≠1C、α>0D、與α無關標準答案:B知識點解析:令2、無界的一個區(qū)間是()A、(-∞,-1)B、(-1,0)C、(0,1)D、(1,+∞)標準答案:C知識點解析:因此f(x)在區(qū)間(0,1)內(nèi)無界.其他三個區(qū)間內(nèi)f(x)都是有界的.3、在區(qū)間[0,8]內(nèi),對函數(shù)羅爾定理()A、不成立B、成立,并且f’(2)=0C、成立,并且f’(4)=0D、成立,并且f’(8)=0標準答案:C知識點解析:因為f(x)在[0,8]上連續(xù),在(0,8)內(nèi)可導,且f(0)=f(8),故f(x)在[0,8]上滿足羅爾定理條件.令得f’(4)=0,即定理中的ξ可以取為4.4、若f(x)在x0點至少二階可導,且則函數(shù)f(x)在x=x0處()A、取得極大值B、取得極小值C、無極值D、不一定有極值標準答案:A知識點解析:由于則存在δ>0,當0<|x-x0|<δ時,由于(x-x0)2>0,于是f(x)-f(x0)<0,所以f(x0)>f(x),x1為極大值點.故選A.5、設f(x)連續(xù),f(0)=1,f’(0)=2.下列曲線與曲線y=f(x)必有公共切線的是()A、y=∫0xf(t)dtB、y=1+∫0xf(t)dtC、y=∫02xf(t)dtD、y=1+∫02xf(t)dt標準答案:D知識點解析:曲線y=f(x)在橫坐標x=0對應的點(0,1)處切線為y=1+2x.選項(D)中函數(shù)記為y=F(x).由F(0)=1,F(xiàn)’(0)=2f(0)=2,知曲線y=F(x)在橫坐標x=0對應點處切線方程也為y=1+2x.故應選D.6、設函數(shù)P(x,y),Q(x,y)在單連通區(qū)域D內(nèi)有一階連續(xù)偏導數(shù),L為D內(nèi)曲線,則曲線積分∫LPdx+Qdy與路徑無關的充要條件為()A、Pdx+Qdy是某一函數(shù)的全微分B、∮CPdx+Qdy=0,其中C:x2+y2=1在D內(nèi)C、D、標準答案:A知識點解析:在單連通域D中,<=>∮LPdx+Qdy在D內(nèi)與路徑無關<=>∮CPdx+Qdy=0,其中C為D內(nèi)任意閉曲線<=>Pdx+Qdy為某一函數(shù)的全微分.故選A.7、Ω是由x2+y2=z2與z=a(a>0)所圍成的區(qū)域,則三重積分(x2+y2)dv在柱面坐標系下累次積分的形式為()A、∫0πdθ∫0ardr∫rar2dzB、∫02πdθ∫0ardr∫0ar2dzC、∫0πdθ∫0ardr∫0ar2dzD、∫02πdθrdr∫rar2dz標準答案:D知識點解析:被積函數(shù)中出現(xiàn)x2+y2.積分區(qū)域的邊界曲面方程中含有x2+y2.一般說來利用柱面坐標系計算三重積分較為簡便,這是因為柱面坐標變換中有x2+y2=r2.Ω在xOy面上的投影域Dxy={(x,y)}x2+y2≤a2}用極坐標可表示為Drθ={(r,θ)|0≤r≤a,0≤θ≤2π}.Ω的上、下邊界曲面方程為z=a,z=r,故=∫02πdθ∫0ardr∫rar2dz.二、填空題(本題共10題,每題1.0分,共10分。)8、設f(x)是連續(xù)函數(shù),且∫0x3-1f(t)dt=x,則f(7)=_____.標準答案:V=π∫0π(sinx+1)2dx=知識點解析:要從變上限積分得到被積函數(shù),可以對變限積分求導.等式兩邊對x求導得f(xx-1).3x2=1,f(x3-1)=令x=2,即得9、設y(c)≠0且為連續(xù)函數(shù),∫y(x)dx與的某兩個原函數(shù),又設則y(x)=______.標準答案:e-x知識點解析:由兩邊對x求導,得所以y2(x)=[∫y(x)dx]2,y(x)=±∫y(x)dx,=±y(x).所以y=Ce±x.由題設y(0)=1,知C=1.又因為,故“±”取“-”.所以y=e-x.10、過三點A(1,1,-1),B(-2,-2,2)和C(1,-1,2)的平面方程是______.標準答案:x-3y-2z=0知識點解析:所求平面法向量可取為n==(-3,-3,3)×(0,-2,3)=(-3,9,6),或取n=(1,-3,-2).又平面過點(1,1,-1),從而所求平面方程為(x-1)-3(y-1)-2(z+1)=0,即x-3y-2z=0.11、設a,b是非零向量,且|b|=1及=______.標準答案:知識點解析:12、設則fx’(0,1)=______.標準答案:1知識點解析:13、設∑是球面x2+y2+z2=a2(a>0)的外側(cè),則xy2dydz+yz2dzdx+zx2dxdy=______.標準答案:知識點解析:設Ω為球面x2+y2+z2=a2所圍閉區(qū)域,由高斯公式得14、設a為正常數(shù),則級數(shù)的斂散性為______.標準答案:發(fā)散知識點解析:因絕對收斂,所以原級數(shù)發(fā)散.15、函數(shù)展開成的x-1的冪級數(shù)為______.標準答案:(-1)n(x-1)n,0<x<2知識點解析:因-1<x-1<1即0<x<2.16、微分方程3extanydx+(1-ex)sec2ydy=0的通解是______.標準答案:tany=C(ex-1)3,其中C為任意常數(shù)知識點解析:方程分離變量得積分得lntan|y|=3ln|ex-1|+lnC1.所以方程的通解為tany=C(ex-1)3,其中C為任意常數(shù).17、以y=cos2x+sin2x為一個特解的二階常系數(shù)齊次線性微分方程是______.標準答案:y’’+4y=0知識點解析:由特解y=cos2x+sin2x知特征根為r1,2=±2i,故特征方程是r2+4=0,其對應方程即y’’+4y=0.三、解答題(本題共12題,每題1.0分,共12分。)18、設函數(shù)f(x)在[a,b]上連續(xù),x1,x2,…,xn,…是[a,b上一個點列,求標準答案:本題考慮使用夾逼準則.由f(x)在[a,b]上連續(xù),知ef(x)在[a,b]上非負連續(xù),且0<m≤ef(x)≤M,其中M,m分別為ef(x)在[a,b]上的最大值和最小值,于是故知識點解析:暫無解析19、設又函數(shù)f(x)可導,求F(x)=f[φ(x)]的導數(shù).標準答案:當x≠0時,用復合函數(shù)求導法則求導得當x=0時(分段點),φ(0)=0,又f(x)在x=0處可導,于是根據(jù)復合函數(shù)的求導法則,有F’(0)=f’(0).φ’(0)=0.所以知識點解析:暫無解析20、設函數(shù)f(x)在[一2,2]上二階可導,且|f(x)|≤1,又f2(0)+[f’(0)]2=4.試證:在(一2,2)內(nèi)至少存在一點ξ,使得f(ξ)+f’’(ξ)=0.標準答案:由拉格朗日中值定理有f(0)-f(-2)=2f’(ξ1),-2<ξ1<0,f(2)-f(x)=2f’(ξ2),0<ξ2<2.由|f(x)|≤1知令φ(x)=f2(x)+[f’(x)]2,則有φ(ξ1)≤2,φ(ξ2)≤2.因為φ(x)在[ξ1,ξ2]上連續(xù),且φ(0)=4,設φ(x)在[ξ1,ξ2]上的大值在ξ∈(ξ1,ξ2)(-2,2)處取到,則φ(ξ)≥4,且φ(x)在[ξ1,ξ2]上可導,由費馬定理有:φ’(ξ)=0,即2f(ξ).f’(ξ+2f’(ξ).f’’(ξ)=0.因為|f(x)|≤1,且φ(ξ)≥4,所以f’(ξ)≠0,于是有f(ξ)+f’’(ξ)=0,ξ∈(-2,2).知識點解析:暫無解析21、已知f(x)二階可導,且f(x)>0,f(x)f’’(x)-[f’(x)]2≥0(x∈R).(1)證明f(x1)-f(x2)≥(x1,x2∈R);(2)若f(0)=1,證明f(x)≥ef(0)x(x∈R).標準答案:(1)記g(x)=lnf(x),則(2)即f(x)≥ef’(0)x.知識點解析:暫無解析22、求心形線r=a(1+cosθ)的全長,其中a>0是常數(shù).標準答案:r’(θ)=-asinθ,由對稱性得知識點解析:暫無解析23、求標準答案:設x=tanu,則dx=sec2udu,知識點解析:暫無解析24、設函數(shù)y(x)(x≥0)二階可導且y’(x)>0,y(0)=1.過曲線y=y(x)上任意一點P(x,y)作該曲線的切線及x軸的垂線,上述兩直線與x軸所圍成的三角形的面積記為S1,區(qū)間[0,x]上以y=y(x)為曲邊的曲邊梯形面積記為S2,并設2S1-S2恒為1,求此曲線y=y(x)的方程.標準答案:曲線y=y(x)上點P(x,y)處的切線方程為Y-y=y’.(X-x).它與x軸的交點為由于y’(x)>0,y(0)=1,從而y(x)>0,于是又S2=∫0xy(t)dt,由條件2S1-S2=1知兩邊對x求導并化簡得yy’’=(y’)2.令p=y’,則上述方程可化為從而于是y=eC1x+C2.注意到y(tǒng)(0)=1,并由(*)式得y’(0)=1.由此可得C1=1,C2=0,故所求曲線的方程是y=ex.知識點解析:暫無解析25、某公司可通過電臺和報紙兩種方式做銷售某種商品的廣告,根據(jù)統(tǒng)計資料,銷售收入R(萬元)與電臺廣告費x1(萬元)及報紙廣告費用x2(萬元)之間的關系有如下經(jīng)驗公式:R=15+14x1+322x2-8x1x2-2x12-10x22.(1)在廣告費用不限的情況下,求最優(yōu)廣告策略;(2)若提供的廣告費用為1.5萬元,求相應的最優(yōu)廣告策略.標
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