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第三学期 数学分析(3)试卷

一、填空题(每空3分,共24分)1、 设z x u ytan =,则全微分=u d __________________________。

2、 设32z xy u =,其中),(y x f z =是由xyz z y x 3333=++所确定的隐函数,则=x u _________________________。

3、 椭球面14222=-+z y x 在点)1,1,2(M 处的法线方程是__________________。

4、 设,d ),()(sin 2y y x f x F xx⎰=),(y x f 有连续偏导数,则=')(x F __________________。

5、 设L 是从点(0,0)到点(1,1)的直线段,则第一型曲线积分⎰=Ls x yd _____________。

6、 在xy 面上,若圆{}122≤+=y x y x D |),(的密度函数为1),(=y x ρ,则该圆关于原点的转动惯量的二重积分表达式为_______________,其值为_____________。

7、 设S 是球面1222=++z y x 的外侧,则第二型曲面积分=⎰⎰dxdy z S2_______。

二、计算题(每题8分,共56分) 1、 讨论yx y x y x f 1sin 1sin )(),(-=在原点的累次极限、重极限及在R 2上的连续性。

2、 设),(2xy y x f u =具有连续的二阶偏导数,求二阶偏导数xx u 和xy u 。

3、 求22333),(y x x y x f --=在}16|),{(22≤+=y x y x D 上的最大值和最小值。

4、 求x x x e x xd sin e2⎰∞+---。

提示:C bx b bx a ba e x bx e ax ax+-+=⎰)cos sin (d sin 22。

5、 利用坐标变换求⎰⎰+-Dy x yx yx d d sec2,其中D 由1=+y x ,0=x 及0=y 围成。

6、 求曲面2222≤++z y x 与22y x z +≥所围成的立体体积。

7、 计算y x z x z y z y x Sd d d d d d 333++⎰⎰,其中S 是球面2222R z y x =++)0(>R 的上半部分)0(≥z 的外侧。

三、证明题(每题10分,共20分)1、 试证:函数⎪⎩⎪⎨⎧=+≠++=,0 ,0,0,),(2222222y x y x y x xy y x f 在原点)0,0(连续且偏导数存在,但在原点不可微,并且),(y x f x 和),(y x f y 在原点不连续。

2、 试证3222=++z y x 和1=++z y x 的交线在点)1,1,1(0-P 的邻域内能用一对方程)(x f y =和)(x g z =表示,并求x y d d 和xz d d ,以及交线在点0P 的法平面方程。

数学分析3期末考试题一.选择题(每题4分,共16分)1.如果是偶函数且可导,则 ( ) A. 0)0(='f B. 0)0(=f C.1)0(='f D.1)0(=f2.下列广义积分收敛的是 ( ) A.dx x x⎰+∞+021 B. dx x x ⎰+∞∞-+214cosC.)1(,11≤⎰+∞p dx x p D. )1(,)(ln 12≤⎰+∞p dx x x p3.下列说法错误的是 ( ) A.设2R E ⊂为任一有界无穷点集,则E 在2R 中至少有一个聚点.B.设{}2R P k ⊂为一个有界点列,则它必存在收敛子列.C.2R E ⊂为有界闭集,则E 的任一无穷子集必有聚点. D.2R E ⊂为有界闭集,则E 不一定为一列紧集. 4.下列说法正确的是()A.若级数∑n u 是发散的,则∑n u c 也是发散的.B.若级数∑n u 是收敛的,∑n v 是发散的,则+∑n u ∑nv可以是收敛的.C.若级数∑n u 和∑n v 是发散的,则+∑n u ∑nv可以是收敛的.D. 若级数∑n u 和∑n v 是发散的,则n n v u ∑也是发散的. 二.填空题(每空3分,共15分)1.级数∑-nx n n2)1(的收敛半为 ,收敛区间为 .2.若xyz arctan =在)1,1(处可微,则=)1,1(x z ,=)1,1(y z .3. 函数)sin(y x y z +=的全微分为 . 三.计算题(共40分)1.计算下列定积分(每题4分,共8分)(1)dx x x ⎰+-102211 (2)dx x x e e 21)(ln 1⎰2.求级数∑∞=++1)2)(1(1n n n n 的和函数(8分)3.把函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≤<<--=,0,4,0,4)(ππππx x x f 展成傅立叶级数.(8分)4.求极限22)0,0()(1sin)(lim yx y x y x ++→,.(8分)5.求曲面273222=-+z y x 在点)1,1,3(处的切平面方程和法线方程.(8分)四.讨论题和证明题(共29分)1.设,)(nx x x f nn -=讨论函数列{}{}n n f f '与在]1,0[∈x 的一致收敛性.(9分)2.设f 在],[a a -上可积,证明:(5分)(1)若f 为奇函数,则0)(=⎰-dx x f aa(2)若f 为偶函数,则dx x f dx x f aa a⎰⎰=-0)(2)(3.证明不等式e dx e x <<⎰1021.(5分)4.证明函数()y x f ,⎪⎩⎪⎨⎧=+≠++=,0,0,0,2222222y x y x y x yx 在点)0,0(连续且偏导数存在,但在此点不可微.(10分)一. 选择题(每题3分,共27分)1.下列说法错误的是 ( )A 2R 是开集但不是闭集B {}222(,)x y x y r +≤是闭集C {}22(,)1x y x y +<是开集D ∅是既开又闭的点集。

2. 设点P 是平面点集E 的边界点,CE 是E 关于全平面的余集,则( )A P 是E 的聚点B P 是E 的孤立点C P 是E 的内点D P 是CE 的边界点 3. L 为单位圆周122=+y x ,dsy L⎰的值为( )A 4B 3C 2D 14. 设L 是沿抛物线22y x =从原点到点B (1,2)的曲线,Lxdy ydx +⎰的值为 ( )A 0B 2C 1D -25.yx y x xysin ),(),()11(lim ++∞+∞→的值等于( )A 1B 2C 3D 06. 若S 为柱面222R y x =+被平面0=z 和0)H(H >=z 所截取的部分,则dS y x S⎰⎰+221值等于( )A RH 2π B R H π C 4H3π D R H 4π7.累次积分⎰⎰2x 00dy y x f dx ),(1交换积分顺序后,正确的是( )A⎰⎰y0dx y x f dy ),(1B ⎰⎰11),(ydx y x f dyC ⎰⎰y0dx y x f dy 11),( D ⎰⎰01),(ydx y x f dy8. 曲面z=x y arctan在点(1,1,4π)处的切平面方程是 ( )A 22π=+-z y x B 22π=-+z y xC z y x +=+=+4)1(2)1(2πD z y x -=-=-4)1(2)1(2π9. 设,2y xe u = l 由起点P(1,0)到终点Q(3,-1),则lu∂∂|P等于( )A 0B 1C 2D 3二 计算题(每题8分, 共40分)1. 设z =f (xy xy,),求y x z ∂∂∂2.2. 设222z y x u ++=,其中),(y x f z =是由方程xyzz y x 3333=++所确定的隐函数,求x u3.设L 为任一包含原点的闭曲线,方向取正向,计算⎰+-L y x ydxxdy 224. 计算⎰⎰⎰Vdxdydz z 2的值,其中V 是由2222R z y x ≤++与Rz z y x 2222≤++所围成的空间区域5. 计算曲面积分dxdy z dzdx y dydz x S222++⎰⎰,其中S 是锥面 222z y x =+与平面h z =所围空间区域)0(h z ≤≤的表面,方向取外侧.三 证明题 (共24分)1设22220;(,)0,0x y f x y x y +≠=+=⎩讨论),(y x f 在(0,0)处是否连续,是否可微(10分)2. 讨论积分dy e I y x ⎰+∞-=02在)0(],[>a b a 上的一致收敛性(8分)3. 设),(y x f 为连续函数,且),(),(x y f y x f =,证明:dy y x f dx dy y x f dx xx⎰⎰⎰⎰--=1010)1,1(),( (6分)四. 应用题(9分)求体积一定而表面积最小的长方体.一、填空题(每空3分,共24分)8、 设z x u ytan =,则全微分=u d __________________________。

9、 设32z xy u =,其中),(y x f z =是由xyz z y x 3333=++所确定的隐函数,则=x u _________________________。

10、 椭球面14222=-+z y x 在点)1,1,2(M 处的法线方程是__________________。

11、 设,d ),()(sin 2y y x f x F xx⎰=),(y x f 有连续偏导数,则=')(x F __________________。

12、 设L 是从点(0,0)到点(1,1)的直线段,则第一型曲线积分⎰=L s x yd _____________。

13、 在xy 面上,若圆{}122≤+=y x y x D |),(的密度函数为1),(=y x ρ,则该圆关于原点的转动惯量的二重积分表达式为_______________,其值为_____________。

14、 设S 是球面1222=++z y x 的外侧,则第二型曲面积分=⎰⎰dxdy zS 2_______。

二、计算题(每题8分,共56分) 8、 讨论yx y x y x f 1sin 1sin )(),(-=在原点的累次极限、重极限及在R 2上的连续性。

9、 设),(2xyy x f u =具有连续的二阶偏导数,求二阶偏导数xx u 和xy u 。

10、 求22333),(y x x y x f --=在}16|),{(22≤+=y x y x D 上的最大值和最小值。

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