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1、姓名 学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 )密封线线_ _ 诚信应考,考试作弊将带来严重后果!期末考试工科数学分析第二学期期中考试卷注意事项:1. 考前请将密封线内填写清楚; 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上); 3考试形式:开(闭)卷; 4. 本试卷共 4个 大题,满分100分,考试时间90分钟。题 号一二三四总分得 分评卷人一、计算题(每小题10分,共40分) 1. 求微分方程的通解. 2. 设 二阶可导,且满足方程求.解: 10分3. 设函数有二阶连续偏导数,求函数的二阶混合偏导数. 4. 设且满足方程求解: 两边对 求导,得到, 5分又 解得 10分二、
2、计算下列积分(每小题10分,共30分)5. 计算,其中D是由曲线与直围成。解: 求交点作图知 2分 10分6. 计算三重积分,其中.由所确定解:由交线(舍去) 于是投影区域为,柱坐标下为 2分7. 计算三重积分.解 利用球面坐标,边界面的方程为: 2分则, .三、证明题(每小题10分,共20分)8. 设函数证明:1)在点处偏导数存在 2)在点处不可微证明:1)因为所以在点处偏导数存在 4分2)因为当取时随之不同极限值也不同,即所以此函数在处不可微。 10分9. 给定曲面为常数,其中有连续偏导数,证明曲面的切平面通过一个定点证:令,则 4分从而曲面在点处的切平面为, 8分显然时成立,故切平面均过
3、。 10分四、应用题(共10分)10. 求椭球面在第一卦限的一点,使该点处的切平面在三个坐标轴上的截距平方和最小。解 令,设切点为,则,切平面方程为即, 2分从而该切平面在三个坐标轴上的截距分别为。由题意要求满足椭球面在第一卦限的一点,使最小。 4分令 6分可以验证与约束等价,从而拉格朗日函数正确。再令, 8分得,代入约束条件得进而。由问题的实际意义及所求得点的惟一性,得所求点为。 10分期末考试b工科数学分析第二学期期中考试卷注意事项:1. 考前请将密封线内填写清楚; 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上); 3考试形式:开(闭)卷; 4. 本试卷共 4个 大题,满分100分,考试时间
4、90分钟。题 号一二三四总分得 分评卷人一、计算题(每小题10分,共60分) 1. . 设函数有二阶连续偏导数,求函数的二阶混合偏导数. 解:2. 计算 解: 3. 计算体密度为的由曲面与所围成立体的质量。解:在球坐标下即,即,进而。与交线即得立体投影域含原点。从而立体, 2分用球坐标计算质量 4. 计算,其中L为下列闭曲线,沿逆时针方向:(1)点在L所围区域之外;(2)点在L所围区域之内。解 在这里,进而在点以外成立且连续,从而(1)点在L所围区域之外,由格林公式,可得=0; 4分(2)点在L所围区域之内,可以为中心做一个适当小的圆,使得这个小圆包含在L的内部,取逆时针方向,设。从而L与的负
5、向构成了所围成的区域的正向边界,且可用格林公式,得=0; 6分从而,对新的积分在所围区域再用格林公式,得 10分5. 设是锥面被平面及所截部分的下侧,计算第二类曲面积分解: 法一: 单独 2分 法二: 单独 2分法三: 2分利用Gauss公式得到 又所以6. 求球面含在圆柱面内部的那部分面积。解:上半球面的部分为 2分三、证明题(每小题15分,共30分)7. 设函数证明:1)在点处偏导数存在 2)在点处不可微证明:1)因为所以在点处偏导数存在 5分2)因为 10分当取时 随之不同极限值也不同,即所以此函数在处不可微。 15分8. 给定曲面为常数,其中有连续偏导数,证明曲面的切平面通过一个定点证:令,则 5分从而曲面在点处的切平面为, 10分显然时成立,故切平面均过。 15分四、应用题(共10分)9. 求椭球面在第一卦限的一点,使该点处的切平面在三个坐标轴上的截距平方和最小。解 令,设切点为,则,切平面方程为即, 4分从而该切平面在三个坐标轴上的截距分别为。由题意要求满足椭球面在第一卦限的一点,使最小。 4分令 6分可以验证与约束等价,从而拉格朗日函数正确。再令, 得,代入约束条件得 8分进而。由问题的实际意义及所求得点的惟一性,得所求点为。 10分第 11 页 共 11 页