一、填空题: 1.设函数(,)z z x y =是由ln x zz y=所确定,则()0,1,1dz =dx dy + . 2.设幂级数0nn n a x ∞=∑的收敛区间为()3,3-,则幂级数()01nn n a x ∞=-∑的收敛区间为 ()2,4- .3.设函数,0()0,0x x f x x ππ--<≤⎧=⎨<≤⎩的付氏级数的和函数为()S x ,则(5)S π=2π.4.设),(xyx f z =,其中f 具有连续的二阶偏导数,则y x z∂∂∂2= 223221211f xy f x f x ''-'-'' . 5.设幂级数()01nn n a x ∞=-∑在0x =处收敛,而在2x =处发散,则幂级数0n n n a x ∞=∑的收敛域为 [1,1)-.6.函数23)(2-+=x x x f 关于x 的幂级数展开式为 110(1)1,(1,1)2n n n n x x +∞+=⎡⎤--∈-⎢⎥⎣⎦∑ . 7.设函数y z x =,则(2,1)dz = 2ln 2dx dy +8.曲线23,,x t y t z t ==-=的切线中,与平面236x y z -+=垂直的切线方程是111123x y z -+-==-. 9.设),(y x z z=是由方程sin()ln z e z xy a -= 0a >为常数所确定的二元函数,则 =dz cos()cos()sin()sin()z zyz xy xz xy dx dy e xy e xy +--. 10.旋转抛物面22zx y =+的切平面: 44810x y z -++=,平行与已知平面21x y z -+=.11.微分方程20y y y '''+-=的通解为 1212x x YC eC e -=+,2x y y y e '''+-=的通解为 121212x x x yC eC e e -=++.12.曲线:Γt tu e z t t y udu e x 301,cos sin 2,cos +=+==⎰在点()2,1,0处的切线方程为 3.函数41)(-=x x f 的麦克劳林级数的第5项为544x -,收敛域为)4,4(-.14..已知函数(,)23a b f x y x y x y =+--(其中,a b 是大于1的实数),有一个极值点(1,1), 则3,2==b a , 此时函数(,)f x y 的极大值为 3.15.试写出求解下列条件极值问题的拉格朗日函数:分解已知正数a 为三个正数z y x ,,之和,使z y x ,,的倒数之和最小()()a z y x zy x z y x L -+++++=λ111,, 16函数()x x x f -=1ln )(的麦克劳林级数的收敛域为[)1,1-∈x ,=)0()5(f-30二、单项选择题:请将正确结果的字母写在括号内。
1.二元函数),(y x f z =在点),(00y x 处两个偏导数),(00y x f x', ),(00y x f y'存在是),(y x f 在该点连续的 【 D 】 (A )充分条件 (B )必要条件(C )充分必要条件 (D )既非充分也非必要条件2.函数),(y x f z =在点),(00y x 处两个偏导数),(00y x f x',),(00y x f y '存在是),(y x f 在该点可微分的 【 B 】(A )充分条件 (B )必要条件(C )充分必要条件 (D )既非充分也非必要条件3.设),(y x z z =是由方程0),(=--bz y az x F 所确定的隐函数,其中),(v u F 是可微函数,b a ,为常数,则必有 【 A 】(A )1=∂∂+∂∂yz b xz a (B )1=∂∂-∂∂y z a x z b (C )1=∂∂-∂∂yz b x z a (D )1=∂∂+∂∂yz a x z b4.微分方程222x d y dyy e dx dx-+=特解*y 的形式为 【 C 】(A )x Ae (B )x Axe (C )2x Ax e (D )2()x Ax B x e + 5.若级数∑∞=1n n a 收敛,则下列结论正确的是 【 B 】(A )∑∞=12n n a 收敛 (B )∑∞=++11)(n n n a a 收敛(C )∑∞=-1)1(n n na 收敛 (D )∑∞=1n n a 收敛6.下列级数中条件收敛的是 【 B 】(A )1(1)1nn n n ∞=-+∑ (B )∑∞=+-11)1(n nn n (C )21(1)n n n ∞=-∑ (D )∑∞=+-121)1(n nn n 7.曲面632222=++z y x 在点)1,1,1(-处的切平面方程为 【 C 】 (A )632=-+z y x (B )634=-+z y x (C) 632=-+z y x (D) 63=-+z y x 8. 原点)0,0(是函数2(,)f x y xy y =-的 【 C 】(A )极小值点 (B )极大值点 (C )驻点却不是极值点 (D )非驻点9.下列方程中是一阶线性微分方程是 【 D 】 (A )2)(()0y dx x d x y y ++-= (B )(ln ln )dy y x dx =- (C )25yy y x '-= (D )25xy y x '-= 10.设p为常数,则级数1n n ∞=【 B 】(A )绝对收敛 (B )条件收敛 (C )发散 (D )收敛性与p 有关11.设dy e y x dx e x y xy x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+12是函数),(y x u 的全微分,则其中一个),(y x u 为(A ) yx ye x y ++2(B ) 12++yx e x(C ) 12-+yx ye x (D )yx e x yx -+212.级数()∑∞=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-111n n n n 的敛散情况是 【 C 】 (A ) 条件收敛 (B )绝对收敛 (C ) 发散 (D )敛散性不能确定 三、计算下列各题:1.设()2,sin ()xz f xy y g ye =+,其中函数,f g 具有二阶连续偏导数,求x z ∂∂,yx z ∂∂∂2. 解: 21x z f y g ye x ∂''=+∂,222111122(2cos )x x z y f y f xy f y g e g ye x y ∂''''''''=++++∂∂. 2. 设()u f z =,函数f 可导,且方程23zz exy -+=确定了函数(,)z z x y =,求ux∂∂. 【 解 】 因()u zf z x x∂∂'=∂∂,方程23z z e xy -+=两端对x 求偏导,得 20z z z e y x x ∂∂-+=∂∂, 解得21z z yx e ∂=∂-,故2()()1z u z y f z f z x x e ∂∂''==∂∂-。
3. 求级数0(1)21n n n ∞=-+∑的和。
【 解 】考查幂级数210(1)21n n n x n ∞+=-+∑,因 221()23lim lim ()21n n n n u x n x x u x n +→∞→∞+=⋅=+, 所以,当12<x ,即)1,1(-∈x 时,幂级数绝对收敛。
在1±=x 处,原幂级数成为收敛。
故,幂级数的收敛域为]1,1[-,在]1,1[-内,设=)(x S 210(1)21n n n x n ∞+=-+∑,上式两边对x 求导,221()(1)1n n n S x x x∞='=-=+∑,该式两边从0到x 积分,得 201()(0)arctan 1xS x S dx x x -==+⎰又0)0(=S ,因此()arctan ,[1,1]S x x x =∈-故 0(1)21nn n ∞=-+∑arctan14π== 4.求原点到曲面24z xy x y =+-+的最短距离。
【 解 】设点(),,M x y z 为曲面24z xy x y =+-+上任一点,则该点与原点距离的平方和为:()2222,,f x y z d x y z ==++,只要求距离的平方和最小即可,约束条件:240xy x y z +-+-=,设 ()()2222,4,F x y z x y z xy x y z λ=++++-+-由 ()()221021022040x y z F x y F y x F z xy x y z z λλλ=++=⎧⎪=+-=⎪⎨=-⋅=+-+-=⎪⎪⎩,解得1,1,1x y z =-==±故,原点到曲面24z xy x y =+-+5.求幂级数∑∞=-12)1(n nn x n的收敛域及和函数。
【 解 】因 2211lim )()(limx x nn x u x u n n n n =⋅+=∞→+∞→ 所以,当12<x ,即)1,1(-∈x 时,幂级数绝对收敛。
在1±=x 处,原幂级数成为∑∞=-1)1(n nn,收敛。
故,幂级数的收敛域为]1,1[-在]1,1[-内,设=)(x S ∑∞=-12)1(n n n x n , 上式两边对x 求导,211212)1(2)(x xx x S n n n +-=-='∑∞=- 上式两边从0到x 积分,得)1ln(12)0()(202x dx x x S x S x+-=+-=-⎰又0)0(=S ,因此]1,1[),1ln()(2-∈+-=x x x S6.求幂级数∑∞=-1)1(n n x n 的收敛域及和函数。
【 解 】因 11lim lim1=+==∞→+∞→n n a a n n n n ρ所以,半径11==ρR ,幂级数在11<-x ,即在)2,0(∈x 内绝对收敛。
在0=x 处,原幂级数成为∑∞=-1)1(n n n ,发散;在2=x 处,原幂级数成为∑∞=1n n ,发散。
故,幂级数∑∞=-1)1(n n x n 的收敛域为)2,0(。
在)2,0(内,设=)(x S ∑∞=-1)1(n nx n ,则=)(x S ∑∞=---11)1()1(n n x n x 。
在)2,0(内,再设=)(x f ∑∞=--11)1(n n x n ,则=⎰xdx x f 1)(xx x dx x n n n n xn --=-=-∑∑⎰∞=∞=-21)1()1(1111上式两边对x 求偏导,得 2)2(121)(x x x x f -='⎪⎭⎫ ⎝⎛--= 因此 21)2(1)()1()1(x x x f x x n n n --=-=-∑∞=,)2,0(∈x7.求微分方程ydx dy y x =+)(4的通解。