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大学高等数学试题B(附答案)
所以
…………………………(5分)
于是 …………………………(7分)
即 ……………………(8分)
五、(8分)应用格林公式计算曲线积分: ,
为由 到 经过圆 上半部的路线 。
解:连接两点 ,构成封闭路径 ,从而
(2分)
记 ,(3分)
由格林公式: (6分)
线段 : ,
(7分)
从而 (8分)
评分说明:
写出 得1分,
两边对 求导左端: …………………………(3分)
右端: …………………………(理得 ………………………………(8分)
(方法二)
因为
所以 ………………(3分)
………………(5分)
从而 …………………(7分)
即 …………………(8分)
(方法三)
因为
………………(3分)
(2)求级数的和函数及数项级数的和(5分)
设级数的和函数为 ,
则 …………………(6分)
而级数 (或 )……………(8分)
则级数的和函数为 ……………………(9分)
幂级数中取 得数项级数 …………………(10分)
(注:求级数的和函数有多种解法,得分标准参上执行)
对于实际问题,由于驻点是唯一的,则该点就是所求的最大值点。所以当长方体的长、宽、高分别为4,4,2的时候,可以使无盖的长方体表面积最大。…………(8分)
注:如果出现目标函数与条件函数颠倒,酌情扣4分;
如果目标函数多了盖子,按错误函数求解的,酌情扣4分。
四、(8分)设函数 可微,且满足 , ,求 。
解:(方法一)
求出 得2分
没有考虑积分曲线的封闭性而直接用格林公式且计算出结果得4分.
六、(10分)设 为连续函数,且 ,其中 是由直线 围成的区域,求 。
解:设 ……………………(1分)
则 ……………………(3分)
或
……………………(5分)
= ……………………(6分)
= ……………………(7分)
……………………(9分)
解:设长方体的长、宽、高分别为 ,则由题意:
目标函数为: …………………………………………………(1分)
条件函数为: …………………………………………………………(2分)
根据题目要求,利用拉格郎日数乘法,构造函数为:
……………………………(3分)
则有: ……………………………………………(6分)
解之:
解法二:因级数只含偶数项,故采用前后通项之比求其收敛域:
由 ……………………(1分)
根据比值判别法,由 时级数收敛可知:当 时原级数收敛……(3分)
当 时,级数 发散,…………………(4分)
所以原级数的收敛域为 …………………(5分)
(注:直接由级数的系数之比得收敛半径 得2分;写出前后通项之比公式得1分;因前后通项之比的极限值求错引起的结果错误得3分)
2.利用级数收敛的必要条件,证明: 。
证明考虑正项级数 ,……………………(2分)
由比值判别法 …………………(4分)
…………………………………………(6分)
从而级 收敛,由收敛级数的必要条件得 ……………(8分)
3.用拉格朗日乘数法求:设计一个容量为32立方米的长方形开口水箱,问水箱的长,宽和高各等于多少米时,其表面积最小?
由于 ,
所以 .……………………(10分)
七(10分)求级数 的收敛域及和函数,并求 。
(1)求级数的收敛域(5分)
解法一:设 ,则级数 ,……………………(1分)
由 ,知收敛半径 ……………………(3分)
当 ,级数 发散;当 ,级数 也发散,……………(4分)
则其收敛域为 ,可知原级数的收敛域为 ……………………(5分)