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大学工科数学分析期末考试_(试题)A

20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:一、填空题(每题4分,共20XX 分)1. 设ABCL 是从(1,0)A 到(0,1)B -再到(1,0)C -连成的折线,则曲线积分d d ||||ABC Lx yx y +=+⎰ .2. 设向量场222(1)(1)(1)A x x z i y x z j z x z k =++-+-,则向量场在点0121M -(,,)处的旋度A =rot .3. 若x y xe -=和sin y x =为某四阶常系数齐次线性微分方程的两个解,则该方程是.4. 函数(),(),(,)x x f x y ϕψ皆可微,设()(),()z f x y xy ϕψ=+,则z zx y∂∂-=∂∂ . 5. 锥面22z x y +被圆柱面222,(0)x y ax a +=>截下的曲面的面积为 .二、单项选择题(每题4分,共20XXXX 分)本题分数 20XX得 分本题分数 20XXXX 得 分(多选不得分)6.若()()0000,,,x y x y ff xy∂∂∂∂都存在,则(,)f x y 在()00,x y ( )(A )极限存在但不一定连续 (B )极限存在且连续(C )沿任意方向的方向导数存在 (D )极限不一定存在,也不一定连续7. 12,L L 是含原点的两条同向封闭曲线,若已知122d d L y x x yK x y -+=+⎰(常数),则222d d L y x x yI x y -+=+⎰的值( )(A )一定等于 K (B )一定等于K -(C ) 与2L 的形状有关 (D )因为Q Px y∂∂=∂∂,所以0I =8.∑为球面2222x y z a ++=外侧,Ω为球体2222x y z a ++≤,则有 ( )(A )222254()3d d x y z v a v a πΩΩ++==⎰⎰⎰⎰⎰⎰(B )2d x S ∑⎰⎰=22224114()33d d 3x y z S a S a π∑∑++==⎰⎰⎰⎰ (C )由于∑关于yOz 平面对称,所以d d 0x y z ∑Λ=⎰⎰ (D )20d d x y z ∑Λ=⎰⎰.三、解答题(第20XXXX 题8分,其余每题20XXXX 分,共68分)9. 求曲面积分d d d d x y z xz z x ∑Λ+Λ⎰⎰,其中222: 1 (0)x y z z ∑++=≥,取上侧.20XXXX. 已知()F x 在[]0,1上具有连续的二阶导数,()()()01, '11F F F ==,计算()22d d DI xyF x y x y ''=+⎰⎰,其中22:1,0,0D x y x y +≤≥≥.本题分数 68得 分20XXXX. 设函数()f t 具有二阶连续导数,函数22()u f x y =+满足2222221u u u u x y x y x x∂∂∂+-+=+∂∂∂,求函数u 的表达式.12.计算()2d d d d z x y z z x y ∑+-⎰⎰,其中∑是旋转抛物面()2212z x y =+介于平面0z =及2z =之间的部分的下侧.13. 求线性微分方程组1221233123ddd442dd2dxxtxx x xtxx x xt⎧=⎪⎪⎪=-++⎨⎪⎪=--⎪⎩满足123(0)(0)(0)1x x x===的特解.14. 设函数(,)x y θ在xoy 面上具有一阶连续偏导数,曲线积分2d (,)d Lxy x x y yθ+⎰与路径无关,且对任意t 恒有(,1)(1,)(0,0)(0,0)2d (,)d 2d (,)d ,t t xy x x y y xy x x y y θθ+=+⎰⎰求(,)x y θ.20XXXX. 设S 为椭球面的上半部分,点(),,P x y z S ∈,π为S 在点P 处的切平面,ρ为原点到平面π的距离,求()d ,,SzS x y z ρ⎰⎰.一、 填空题1.2-; 2.234(,,); 3.(4)2220y y y y y ''''''++++=; 4.()'2()(),()'()y x f x y xy xy ϕψψ-+⋅; 5.3π二、 选择题6. (D) 7.(A) 8.(D ) 三、9 解:设220:0 (1)z x y ∑=+≤,取下侧,则d d d d d d d d d d d d x y z xz z x x y z xz z x x y z xz z x ∑∑+∑∑+=+-+⎰⎰⎰⎰⎰⎰.……… (3分)设222: 1 (0)x y z z Ω++≤≥,可得02d d d d 1d d d ()3x y z xz z x x y z V π∑+∑Ω+=⋅=Ω=⎰⎰⎰⎰⎰.…………… (6分)同时,0d d d d 0x y z xz z x ∑+=⎰⎰,…………………………………………………… (8分)所以原式23π=.…………………………………………………………………… (20XXXX 分)20XXXX. 解:利用极坐标变换()()()111223''2322201d cos sin "d cos sin d d "d 2I r F r r r r F r r r F r r ππθθθθθθ===⎰⎰⎰⎰⎰,………… (5分)令2t r =,则()()()()()()()11100011111"d d ''1'd '11044444I tF t t t F t F F t t F F F ⎡⎤===-=⎡-+⎤=⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰.…………(20XXXX 分)20XXXX. 解:设22t x y +,原方程化为2''()()u t u t t += (4)解之得212cos sin 2u C t C t t =++-……………………………… (9分) 故222222122u C x y C x y x y =+++-…………………………… (20XXXX分)20XXXX 解:在曲面∑上,有22cos 1x y α=++,22cos 1x y γ++,因此 ……(2分)()()(2222222d d d d cos cos d d 11z x y z z x y z x z S z xSx y x y αγ∑∑∑⎡⎤⎡⎤⎢+-=+-=+⎣⎦⎢++++⎣⎰⎰⎰⎰⎰⎰……(5分)()()()2222211d d .42xy D x y x x x y x y ⎧⎫⎡⎤=-++⋅--+⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭⎰⎰ ……(7分)()222222220011d d d cos d 822xy D x x y x y r r r r πθθπ⎡⎤⎛⎫=++=+= ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎰⎰⎰⎰ ……(20XXXX分)20XXXX. 解 解得特征根为210321===λλλ,, ……………… (2分)对应的特征向量是,021,122,201321⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=r r r ……………… (5分)所以通解为:()X t =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛022202122t ttt t e e e e e ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛321c c c . ………………… (7分) 代入初值条件得1231/201/2c c c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,特解为:21223()1/2/2()()1t t x t e x t e x t ⎧=+⎪=⎨⎪=⎩.……… (20XXXX分)20XXXX.因为积分与路径无关,所以2,x xθ∂=∂即2(,)()x y x c y θ=+. …………………………(3分)又 (,1)1122(0,0)002d (,)d [()]d ()d t xy x x y y t c y y t c y y θ+=+=+⎰⎰⎰(1,)(0,0)2d (,)d [1()]d ()d t t txy x x y y c y y t c y y θ+=+=+⎰⎰⎰则 1200()d ()d tt c y y t c y y +=+⎰⎰, …………………………(7分)两边同时求导可得21()()21t c t c y y =+⇒=-.因此 2(,)21x y x y θ=+- .…………………………(20XXXX 分)20XXXX.解: 设(),,x y z 为π上任意一点,则π的方程122xXyYzZ ++=, 于是()12222222,,44Ax By Cz D x y x y z z A B C ρ-+++⎛⎫=++ ⎪++⎝⎭.……………………………………………(3分)由曲面方程知22122x y z ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭222122zxx y ∂∂⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,222122z y x y ∂=∂⎛⎫-+ ⎪⎝⎭2222224d 1d 2122x y z z S x y x y σσ--⎛⎫∂∂⎛⎫=++ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎛⎫⎝⎭-+ ⎪⎝⎭,………………………………………(5分)故()())2222222200113d d 4d d 4d ,,44442SSD z x y S z S x y r r r x y z πσθπρ=++=--=-=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰………(8分)。

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