考研數(shù)學(xué)二(多元函數(shù)微分學(xué))模擬試卷1(共266題)_第1頁
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文檔簡介

考研數(shù)學(xué)二(多元函數(shù)微分學(xué))模擬試卷1(共9套)(共266題)考研數(shù)學(xué)二(多元函數(shù)微分學(xué))模擬試卷第1套一、選擇題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)1、已知f(x,y)=,則()A、f’x(0,0),f’y(0,0)都存在。B、f’x(0,0)不存在,f’y(0,0)存在。C、f’x(0,0)不存在,f’y(0,0)不存在。D、f’x(0,0),f’y(0,0)都不存在。標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:由于故f’y(0,0)不存在。所以f’y(0,0)存在。故選B。2、函數(shù)f(x,y)在(0,0)點(diǎn)可微的充分條件是()A、f’x(x,0)=f’x(0,0),且f’y(0,y)=f’y(0,0)。B、[f(x,y)一f(0,0)]=0。C、和都存在。D、f’x(x,y)=f’x(0,0),且f’y(x,y)=f’y(0,0)。標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:由f’x(x,y)=f’x(0,0),且有f’y(x,y)=f’y(0,0),可知,f(x,y)的兩個(gè)一階偏導(dǎo)數(shù)f’x(x,y)和f’y(x,y)在(0,0)點(diǎn)連續(xù),因此f(x,y)在(0,0)點(diǎn)可微。故選D。3、設(shè)可微函數(shù)f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)取得極小值,則下列結(jié)論正確的是()A、f(x0,y)在y=y0處的導(dǎo)數(shù)大于零。B、f(x0,y)在y=y0處的導(dǎo)數(shù)等于零。C、f(x0,y)在y=y0處的導(dǎo)數(shù)小于零。D、f(x0,y)在y=y0處的導(dǎo)數(shù)不存在。標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:因可微函數(shù)f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)取得極小值,故有f’x(x0,y0)=0,f’y(x0,y0)=0。又由f’x(x0,y0)=。故選B。4、=()A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:結(jié)合二重積分的定義可得故選D。5、設(shè)f(x,y)在D:x2+y2≤a2上連續(xù),則()A、不一定存在。B、存在且等于f(0,0)。C、存在且等于πf(0,0)。D、存在且等于f(0,0)。標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:由積分中值定理知故選C。6、交換積分次序∫1edx∫0lnxf(x,y)dy為()A、∫0edy∫0lnxf(x,y)dx。B、∫eyedy∫01f(x,y)dx。C、∫0lnxdy∫1ef(x,y)dx。D、∫01dy∫eyef(x,y)dx。標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:交換積分次序得∫1edx∫0lnxf(x,y)dy=∫01dy∫eyef(x,y)dx。故選D。7、累次積分可以寫成()A、。B、。C、∫01dx∫01f(x,y)dx。D、。標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:由累次積分可知,積分區(qū)域。為D={(r,θ)|0≤r≤cosθ,0≤θ≤}。由r=cos0為圓心在x軸上,直徑為1的圓可作出D的圖形如圖所示。該圓的直角坐標(biāo)方程為。故用直角坐標(biāo)表示區(qū)域D為D={(x,y)|0≤y≤,0≤x≤1},或者可見選項(xiàng)A、B、C均不正確,故選D。8、設(shè)f(x,y)連續(xù),且f(x,y)=xy+f(u,v)dudv,其中D是由y=0,y=x2,x=1所圍區(qū)域,則f(x,y)=()A、xy。B、2xy。C、。D、xy+1。標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:等式f(x,y)=xy+兩端積分得則有故選C。二、填空題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)9、設(shè)f(x,y,z)=ex+y2z,其中z=z(x,y)是由方程z+y+z+xyz=0所確定的隱函數(shù),則f’x(0,1,一1)=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:1知識(shí)點(diǎn)解析:已知f(x,y,z)=e2+y2z,那么有f’x(x,y,z)=e2+y2z’x。在等式x+y+z+xyz=0兩端對x求偏導(dǎo)可得1+z’x+yz+xyz’x=0。由x=0,y=1,z=一1,可得z’x=0。故f’x(0,1,一1)=e0=1。10、設(shè)函數(shù)f(u)可微,且f’(0)=,則z=f(4x2一y2)在點(diǎn)(1,2)處的全微分dz|(1,2)=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:4dx一2dy知識(shí)點(diǎn)解析:直接利用微分的形式計(jì)算,因?yàn)樗?1、設(shè),則=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:設(shè)則z=ux,所以因此12、設(shè)z=xf(u)+g(u),,且f(u)及g(u)具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù),則=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:0知識(shí)點(diǎn)解析:由復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則因此13、二元函數(shù)f(x,y)=x2(2+y2)+ylny的極小值為______。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:由題干可知f’x=2x(2+y2),f’y=2x2y+lny+1。由解得駐點(diǎn)。又有所以,則A>0。故是f(x,y)的極小值,且。14、交換積分次序=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:由題干可知,積分區(qū)域如圖所示,則有15、設(shè)D={(x,y)|x2+y2≤1},則(x2一y)dxdy=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:利用函數(shù)奇偶性及輪換對稱性16、=______,其中D由y軸,,y=arctanx圍成。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:三、解答題(本題共13題,每題1.0分,共13分。)17、設(shè)求標(biāo)準(zhǔn)答案:由已知分別代入可得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、求原點(diǎn)到曲面(x一y)2+z2=1的最短距離。標(biāo)準(zhǔn)答案:根據(jù)題意,求曲面上的點(diǎn)(x,y,z)到原點(diǎn)的距離在條件(x2一y2)2+z2=1下達(dá)到最小值,運(yùn)用拉格朗日函數(shù)法。令F(x,y,z,λ)=x2+y2+z2+λ(x一y)2+λz2一λ,則有即得由(3)式,若λ=一1,代入(1)式和(2)式得解得x=0,y=0。代入曲面方程(x一y)2+z2=1,得到z2=1,d=1。若λ≠一1,由(3)式解得z=0。由(1)式和(2)式得到x=一y。代入曲面方程(x一y)2+z2=1,得到故所求的最短距離為。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析19、求二元函數(shù)z=f(x,y)=x2y(4一x一y)在直線x+y=6,x軸與y軸圍成的閉區(qū)域D上的最大值與最小值。標(biāo)準(zhǔn)答案:先求在D內(nèi)的駐點(diǎn),即解得因此在D內(nèi)只有駐點(diǎn)相應(yīng)的函數(shù)值為f(2,1)=4。再求f(x,y)在D邊界上的最值:①在x軸上y=0,所以f(x,0)=0;②在y軸上x=0,所以f(0,y)=0;③在x+y=6上,將y=6一x代入f(x,y)中,得f(x,y)=2x2(x一6),因此f’x=6x2—24x=0,得x=0(舍),x=4。所以y=6一x=2。于是得駐點(diǎn)相應(yīng)的函數(shù)值f(4,2)=x2y(4一x一y)|(4,2)=一64。綜上所述,最大值為f(2,1)=4,最小值為f(4,2)=一64。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析20、已知函數(shù)z=f(x,y)的全微分dz=2xdx一2ydy,并且f(1,1)=2。求f(x,y)在橢圓域D={(x,y)|}上的最大值和最小值。標(biāo)準(zhǔn)答案:根據(jù)題意可知于是f(x,y)=x2+C(y),且C’(y)=一2y,因此有C(y)=一y2+C,由f(1,1)=2,得C=2,故f(x,y)=x2一y2+2。令得可能極值點(diǎn)為x=0,y=0。且△=B2一AC=4>0,所以點(diǎn)(0,0)不是極值點(diǎn),也不可能是最值點(diǎn)。下面討論其邊界曲線上的情形,令拉格朗日函數(shù)為F(x,y,λ)=f(x,y)+λ(x2+—1),求解得可能極值點(diǎn)x=0,y=2,λ=4;x=0,y=一2,λ=4;x=1,y=0,λ=一1;x=一1,y=0,λ=一1。將其分別代入f(x,y)得,f(0,±2)=一2,f(±1,0)=3,因此z=f(x,y)在區(qū)域D={(x,y)|}內(nèi)的最大值為3,最小值為一2。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析21、設(shè)平面區(qū)域D由直線x=3y,y=3x及x+y=8圍成。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)答案:根據(jù)已知得及所以則有知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析22、計(jì)算(x2+y2)dxdy,其中D是由y=一x,所圍成的平面區(qū)域。標(biāo)準(zhǔn)答案:x2一2x+y2=0=>(x一1)2+y2=1;y=一x與x2+y2=4的交點(diǎn)為和;y=一x與x2一2x+y2=0的交點(diǎn)為(0,0)和(1,一1);x2+y2=4與x2一2x+y2=0的交點(diǎn)為(2,0)。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、求二重積分(x一y)dxdy,其中D={(x,y)|(x一1)2+(y一1)2≤2,y≥x}。標(biāo)準(zhǔn)答案:由已知條件,積分區(qū)域D={(x,y)|(x一1)2+(y一1)2≤2,y≥x}。由(x一1)2+(y一1)2≤2,得r≤2(sinθ+cosθ),于是知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析24、求二重積分max{xy,1}dxdy,其中D={(x,y)|0≤x≤2,0≤y≤2}。標(biāo)準(zhǔn)答案:曲線xy=1將區(qū)域分成兩個(gè)區(qū)域D1和D2+D3(如圖所示)知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析25、計(jì)算二重積分,其中D是由x軸,y軸與曲線所圍成的區(qū)域,a>0,b>0。標(biāo)準(zhǔn)答案:積分區(qū)域D如圖所示的陰影部分所示。由得因此令有x=a(1一t)2,dx=一2a(1一t)dt,故知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析26、計(jì)算(xy2+3exsiny)dσ,其中D:x2+y2≤2x。標(biāo)準(zhǔn)答案:由于積分區(qū)域關(guān)于x軸對稱,3exsiny關(guān)于y為奇函數(shù),故對該積分利用極坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算可得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析27、計(jì)算二重積分,其中區(qū)域D由曲線r=l+cosθ(0≤θ≤π)與極軸圍成。標(biāo)準(zhǔn)答案:由題意令u=cosθ得,原式=知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析28、計(jì)算二重積分,其中D={(r,θ)|0≤r≤secθ,0≤θ≤}。標(biāo)準(zhǔn)答案:將極坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為直角坐標(biāo),可得積分區(qū)域如圖所示。D={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤x},則有利用換元法,記x=sint,則上式知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析29、設(shè)D={(x,y)|(x一1)2+(y一1)2=2},計(jì)算二重積分。標(biāo)準(zhǔn)答案:其中同理而=2·2π=4π。所以原式=4π。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)二(多元函數(shù)微分學(xué))模擬試卷第2套一、選擇題(本題共9題,每題1.0分,共9分。)1、設(shè)則()A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:將x視為常數(shù),屬于基本計(jì)算.2、極限A、等于0B、不存在C、等于D、存在且不等于0及標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:取y=x,則取y=x2,則故原極限不存在.3、設(shè)u=f(r),而f(r)具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù),則A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:屬于基本計(jì)算,考研計(jì)算中??歼@個(gè)表達(dá)式.4、設(shè)函數(shù)u=u(x,y)滿足及u(x,2x)=x,u’1(x,2x)=x2,u有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),則u"11(x,2x)=()A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:等式u(x,2x)=x兩邊對x求導(dǎo)得u’1+2u’2=1,兩邊再對x求導(dǎo)得u"11+2u"12+2u"21+4u"22=0,①等式u’1(x,2x)=x2兩邊對x求導(dǎo)得u"11+2u"12=2x,②將式②及u"12=u"21,u"11=u"22代入式①中得5、下列結(jié)論正確的是()A、z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)某鄰域內(nèi)兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)存在,則z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處連續(xù)B、z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)某鄰域內(nèi)連續(xù),則z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)存在C、z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)某鄰域內(nèi)兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)存在且有界,則z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處連續(xù)D、z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)某鄰域內(nèi)連續(xù),則z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)該鄰域內(nèi)兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)有界標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:二元函數(shù)的連續(xù)性與偏導(dǎo)數(shù)之間沒有必然的聯(lián)系.設(shè)在(x0,y0)某鄰域U內(nèi),對于任意(x,y)∈U,有|f’x(x,y)|≤M,|f’y(x,y)|≤M(M為正常數(shù)).由微分中值定理,有|f(x,y)一f(x0,y0)|≤|f(x,y)一f(x,y0)|+|f(x,y0)一f(x0,y0)|=|f’y(x,y0+θ1Ay)·△y|+|f’x(x0+θ2△x,y0)·△x|≤M(|△x|+|△y|),這里△x=x—x0,△y=y—y0,0<θ1,θ2<1.當(dāng)時(shí),有△x→0,△y→0,必有|f(x,y)一f(x0,y0)|≤M(|△x|+|△y|)→0,故f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處連續(xù).6、利用變量替換u=x,可將方程化成新方程()A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:由復(fù)合函數(shù)微分法于是又u=x,故7、若函數(shù)其中f是可微函數(shù),且則函數(shù)G(x,y)=()A、x+yB、x—yC、x2一y2D、(x+y)2標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:設(shè)則u=xyf(t),于是即G(x,y)=x—y.8、設(shè)u(x,y)在平面有界閉區(qū)域D上具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),且則u(x,y)的()A、最大值點(diǎn)和最小值點(diǎn)必定都在D的內(nèi)部B、最大值點(diǎn)和最小值點(diǎn)必定都在D的邊界上C、最大值點(diǎn)在D的內(nèi)部,最小值點(diǎn)在D的邊界上D、最小值點(diǎn)在D的內(nèi)部,最大值點(diǎn)在D的邊界上標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:令由于B2一AC>0,函數(shù)u(x,y)不存在無條件極值,所以D的內(nèi)部沒有極值,故最大值與最小值都不會(huì)在D的內(nèi)部出現(xiàn).但是u(x,y)連續(xù),所以,在平面有界閉區(qū)域D上必有最大值與最小值,故最大值點(diǎn)和最小值點(diǎn)必定都在D的邊界上.9、設(shè)函數(shù)則函數(shù)z(x,y)在點(diǎn)(0,0)處()A、不連續(xù),而兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)z’x(0,0)與z’y(0,0)存在B、連續(xù),而兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)z’x(0,0)與z’y(0,0)不存在C、連續(xù),兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)z’x(0,0)與z’y(0,0)都存在,但不可微D、可微標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:直接驗(yàn)證(D)正確,從而排除(A),(B),(C).按微分定義,z(x,y)在點(diǎn)(0,0)處可微,且二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)10、設(shè)函數(shù)z=z(x,y)由方程sinx+2y—z=ez所確定,則標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:方程兩端對x求偏導(dǎo)數(shù)移項(xiàng)并解出即可.11、函數(shù)的定義域?yàn)開____________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:由且z≠0可得.12、設(shè)F(u,v)對其變元u,v具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),并設(shè)則標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:13、設(shè)則f’x(0,1)=_____________.標(biāo)準(zhǔn)答案:1知識(shí)點(diǎn)解析:14、設(shè)z=esinxy,則dz=____________.標(biāo)準(zhǔn)答案:esinxycosxy(ydx+xdy)知識(shí)點(diǎn)解析:由于z’x=esinxycosxy·y,z’y=esinxycosxy·x,所以dz=esinxycosxy(ydx+xdy).15、已知u(0,0)=1,求u(x,y)的極值點(diǎn)__________,并判別此極值是極__________(大、小)值.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:由有u(x,y)=x2+xy+x+φ(y).再由=x+2y+3有x+φ’(y)=x+2y+3,得φ’(y)=2y+3,φ(y)=y2+3y+C于是u(x,y)=x2+xy+x+y2+3y+C.再由u(0,0)=1得C=1,從而u(x,y)=x2+xy+y2+x+3y+1.所以為極小值.三、解答題(本題共17題,每題1.0分,共17分。)16、求f(x,y)=x+xy一x2一y2在閉區(qū)域D={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤2}上的最大值和最小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:這是閉區(qū)域上求最值的問題.由于函數(shù)f(x,y)=x+xy—x2一y2在閉區(qū)域D上連續(xù),所以一定存在最大值和最小值.首先求f(x,y)=35-+xy—x2一y2在閉區(qū)域D內(nèi)部的極值:解方程組得區(qū)域D內(nèi)部唯一的駐點(diǎn)為由g(x,y)=(f"xy)2一f"xxf"yy=一3得f(x,y)=x+xy一x2一y2在閉區(qū)域D內(nèi)部的極大值再求f(x,y)在閉區(qū)域D邊界上的最大值與最小值:這是條件極值問題,邊界直線方程即為約束條件.在x軸上約束條件為y=0(0≤x≤1),于是拉格朗日函數(shù)為F(x,y,λ)=x+xy一x2一y2+λy,解方程組得可能的極值點(diǎn)其函數(shù)值為在下邊界的端點(diǎn)(0,0),(1,0)處f(0,0)=0,f(1,0)=0,所以下邊界的最大值為最小值為0。同理可求出:在上邊界上的最大值為一2,最小值為一4;在左邊界上的最大值為0,最小值為一4;在右邊界上的最大值為最小值為一2.比較以上各值,可知函數(shù)f(x,y)=x+xy一x2一y2在閉區(qū)域D上的最大值為最小值為一4.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析17、求函數(shù)z=x2+y2+2x+y在區(qū)域D={(x,y)|x2+y2≤1)上的最大值與最小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:由于x2+y2≤1是有界閉區(qū)域,z=x2+y2+2x+y在該區(qū)域上連續(xù),因此一定能取到最大值與最小值.①解方程組得由于不在區(qū)域D內(nèi),舍去.②函數(shù)在區(qū)域內(nèi)部無偏導(dǎo)數(shù)不存在的點(diǎn).③再求函數(shù)在邊界上的最大值與最小值點(diǎn),即求z=x2+y2+2x+y滿足約束條件x2+y2=1的條件極值點(diǎn).此時(shí)z=1+2x+y.用拉格朗日乘數(shù)法,作拉格朗日函數(shù)L(x,y,λ)=1+2x+y+λ(x2+y2一1),解方程組得或所有三類最值懷疑點(diǎn)僅有兩個(gè),由于所以最小值最大值知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、求內(nèi)接于橢球面的長方體的最大體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:設(shè)該內(nèi)接長方體體積為v,P(x,y,z)(x>0,y>0,z>0)是長方體的一個(gè)頂點(diǎn),且位于橢球面上,由于橢球面關(guān)于三個(gè)坐標(biāo)平面對稱,所以v=8xyz,x>0,y>0,z>0且滿足條件因此,需要求出v=8xyz在約束條件下的極值.設(shè)求出L的所有偏導(dǎo)數(shù),并令它們都等于0,有式①,②,③分別乘以x,y,z,有得或λ=0(λ=0時(shí),8xyz=0,不合題意,舍去).把代入式④,有解得從而由題意知,內(nèi)接于橢球面的長方體的體積沒有最小值,而存在最大值,因而以點(diǎn)為頂點(diǎn)所作對稱于坐標(biāo)平面的長方體即為所求的最大長方體,體積為知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析19、在第一象限的橢圓上求一點(diǎn),使原點(diǎn)到過該點(diǎn)的法線的距離最大.標(biāo)準(zhǔn)答案:設(shè)則有橢圓上任意一點(diǎn)(x,y)處的法線方程為即原點(diǎn)到該法線的距離為記x>0,y>0,約束條件為構(gòu)造拉格朗日函數(shù)h(x,y,λ)=f(x,y)+λg(x,y).根據(jù)條件極值的求解方法,先求令得方程組:由式①得一16+λx4=0,則由式②得一1+4λy4=0即所以有則代入式③得到解得根據(jù)實(shí)際問題,距離最大的法線是存在的,駐點(diǎn)只有一個(gè),所得即所求,故可斷定所求的點(diǎn)為知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析20、在球面x2+y2+z2=5R2(x>0,y>0,z>0)上,求函數(shù)f(x,y,z)=lnx+lny+3lnz的最大值,并利用所得結(jié)果證明不等式標(biāo)準(zhǔn)答案:作拉格朗日函數(shù)L(x,y,z,λ)=lnx+lny+3lnz+λ(x2+y2+z2一5R2),并令由①,②,③式得代入式④得可疑點(diǎn)因xyz2在有界閉集x2+y2+z2=5R2(x≥0,y≥0,z≥0)上必有最大值,且最大值必在x>0,y>0,z>0取得,故f=lnxyz3在x2+y2+z2=5R2上也有最大值,而唯一,故最大值為又lnx+lny+3lnz≤,即故x2y2z2≤27R10.令x2=a,y2=b,z2=c,又知x2+y2+z2=5R2,則知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析21、設(shè)討論它們在點(diǎn)(0,0)處的①偏導(dǎo)數(shù)的存在性;②函數(shù)的連續(xù)性;③函數(shù)的可微性.標(biāo)準(zhǔn)答案:對f(x,y)作如下討論.①按定義易知f’x(0,0)=0,f’y(0,0)=0,故在點(diǎn)(0,0)處偏導(dǎo)數(shù)存在.②所以f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處連續(xù).③按可微定義,若可微,則即應(yīng)有但上式并不成立(例如取△y=k△x,上式左邊為故不可微.對g(x,y)作如下討論.以下直接證明③成立,由此可推知①,②均成立.事實(shí)上,所以按可微的定義知,g(x,y)在點(diǎn)(0,0)處可微.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析22、設(shè)f(x,y)在點(diǎn)0(0,0)的某鄰域U內(nèi)連續(xù),且常數(shù)試討論f(0,0)是否為f(x,y)的極值?若為極值,是極大值還是極小值?標(biāo)準(zhǔn)答案:由知再令于是上式可改寫為由f(x,y)的連續(xù)性,有另一方面,由知,存在點(diǎn)(0,0)的去心鄰域當(dāng)時(shí),有故在內(nèi),f(x,y)>0.所以f(0,0)是f(x,y)的極小值.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、求函數(shù)f(x,y)=x2+2y2一x2y2在區(qū)域D={(x,y)|x2+y2≤4,y≥0}上的最大值與最小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:先求f(x,y)在D內(nèi)部的駐點(diǎn).由f’x(x,y)=2x一2xy2=0,f’y(x,y)=4y一2x2y=0,解得x=0或y=±1;或y=0.經(jīng)配對之后,位于區(qū)域D內(nèi)部的點(diǎn)為經(jīng)計(jì)算,有再考慮D邊界上的f(x,y).在y=0上,f(x,0)=x2,最大值f(2,0)=4,最小值f(0,0)=0.又在x2+y2=4(y>0)上,有令g’(x)=4x3一10x=0,得x=0或有g(shù)(0)=8,比較以上函數(shù)值的大小,有知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析24、設(shè)h(t)為三階可導(dǎo)函數(shù),u=h(xyz),h(1)=f"xy(0,0),h’(1)=f"yx(0,0),且滿足求u的表達(dá)式,其中標(biāo)準(zhǔn)答案:因u’x=yzh’(xyz),u"xy=zh’(xyz)+xyz2h"(xyz),u’"xyz=h’(xyz)+xyzh"(xyz)+2xyzh"(xyz)+x2y2z2h’"(xyz).故3xyzh"(xyz)+h’(xyz)=0,令xyz=t,得3th"(t)+h’(t)=0.設(shè)v=h’(t),得3tv’+v=0,分離變量,得從而又f(x,0)=0,則易知f(0,0)=0,當(dāng)(x,y)≠(0,0)時(shí),有于是f’x(0,y)=一y,所以f"xy(0,0)=一1,由對稱性知f"yx(0,0)=1,所以h(1)=一1,h’(1)=1,于是故從而知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析25、(1)敘述二元函數(shù)z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處可微及微分的定義;(2)證明可微的必要條件定理:設(shè)z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處可微,則f’x(x0,y0)與f’y(x0,y0)都存在,且并請舉例說明(1)之逆不成立.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)定義:設(shè)z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,0)的某鄰域U內(nèi)有定義,(x0+△x0,y0+△y)∈U.增量其中A,B與△x和△y都無關(guān),則稱f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處可微,并且為z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處的微分.(2)設(shè)z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處可微,則(*)式成立.令△y=0,于是令△x→0,有同理有于是f’x(x0,y0)與f’x(x0,y0)存在,并且例如,對于函數(shù)有兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)均存在.以下用反證法證f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處不可微.若可微,則有△f=f(△x,△y)一f(0,0)=0△x+0△y+o(ρ),但此式是不成立的.例如取△y=k△x,則與k有關(guān),(**)式不成立,所以不可微.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析26、設(shè)z=f(x,y),其中f,g,φ在其定義域內(nèi)均可微,計(jì)算中出現(xiàn)的分母均不為0,求標(biāo)準(zhǔn)答案:復(fù)合關(guān)系復(fù)雜,又夾有隱函數(shù)微分法,利用微分形式不變性解題比較方便,由z=f(x,y),有dz=f’1dx+f’2dy.由有解得代入第一式dz表達(dá)式中再解出得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析設(shè)f(x)具有一階連續(xù)導(dǎo)數(shù),f(0)=0,且表達(dá)式[xy(1+y)一f(x)y]dx+[f(x)+x2y]dy為某二元函數(shù)u(x,y)的全微分.27、求f(x);標(biāo)準(zhǔn)答案:由題知,存在二元函數(shù)u(x,y),使du=[xy(1+y)一f(x)y]dx+[f(x)+x2y]dy,即由于f(x)具有一階連續(xù)導(dǎo)數(shù),所以u的二階混合偏導(dǎo)數(shù)連續(xù),所以有即有x(1+2y)一f(x)=f’(x)+2xy,f’(x)+f(x)=x.又f(0)=0,可求得f(x)=x一1+e-x.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析28、求u(x,y)的一般表達(dá)式.標(biāo)準(zhǔn)答案:由上題有,du=(xy2+y—ye-x)dx+(x一1+e-x+x2y)dy.求u(x,y)有多個(gè)方法.方法一湊微分法.所以u(x,y)=(xy)2+xy+ye-x一y+C,其中C為任意常數(shù).方法二偏積分法.由其中C1(y)為Y的任意可微函數(shù).再由得x2y+x+e-x+C’1(y)=x一1+e-x+x2y,于是C’1(y)=一1,C1(y)=一y+C.于是u=(xy)2+xy+ye-x一y+C,其中C為任意常數(shù).知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析29、求函數(shù)f(x,y)=x2+y2一12x+16y在區(qū)域D={(x,y)|x2+y2≤25}上的最大值和最小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:令解得點(diǎn)(6,一8)不在區(qū)域D內(nèi),所以在D內(nèi)無極值點(diǎn).又閉區(qū)域上的連續(xù)函數(shù)必有最大值和最小值,因此,最大值和最小值只能在邊界x2+y2=25上取得.在邊界x2+y2=25上,f(x,y)=25—12x+16y.構(gòu)造拉格朗日函數(shù)L(x,y,λ)=25—12x+16y+2(x2+y2一25),比較大小可知,f(x,y)在點(diǎn)(3,一4)處有最小值f(3,一4)=一75,在點(diǎn)(一3,4)處有最大值f(一3,4)=125.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析30、求二元函數(shù)z=f(x,y)=x2+4y2+9在區(qū)域D={(x,y)|x2+y2≤4)上的最大值與最小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:按二元函數(shù)求極值的方法.因可得駐點(diǎn)(0,0),又所以z(0,0)=9為極小值.再考查D的邊界D={(x,y)|x2+y2=4)上的情況,用參數(shù)方程x=2cost,y=2sint,0≤t≤2π.于是在邊界上,z=4cos2t+16sin2t+9=12sin2t+13.當(dāng)時(shí),z最大,最大值為25.在D的邊界D上的最小值為13>z(0,0)=9.所以z(0,0)=9為最小值.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析31、設(shè)函數(shù)z=z(x,y)由方程x2一6xy+10y2一2yz—z2+32=0確定,討論函數(shù)z(x,y)的極大值與極小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:將x2—6xy+10y2一2yz—z2+32=0兩邊分別對x,y求偏導(dǎo)數(shù),有為求駐點(diǎn),令聯(lián)立方程得與原設(shè)方程x2一6xy+10y2一2yz—z2+32=0聯(lián)立解得點(diǎn)(12,4,4)1與(一12,一4,一4)2.再將(*)與(**)式對x,y求偏導(dǎo)數(shù),得再以點(diǎn)(12,4,4)1代入得所以z=4為極小值.將點(diǎn)(一12,一4,一4)2代入得所以z=一4為極大值.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析32、設(shè)2關(guān)于變量x,y具有連續(xù)的二階偏導(dǎo)數(shù),并作變量變換x=eu+v,y=eu-v,請將方程變換成z關(guān)于u,v的偏導(dǎo)數(shù)的方程.標(biāo)準(zhǔn)答案:按的復(fù)合關(guān)系計(jì)算偏導(dǎo)數(shù),為此,先解出于是有代入原方程左邊,原方程化為知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)二(多元函數(shù)微分學(xué))模擬試卷第3套一、選擇題(本題共1題,每題1.0分,共1分。)1、函數(shù)f(χ,y)在(χ0,y0)處偏導(dǎo)數(shù)存在,則在該點(diǎn)函數(shù)f(χ,y)().A、有極限B、連續(xù)C、可微D、以上結(jié)論均不成立標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:取f(χ,y)=顯然f(χ,y)在(0,0)處偏導(dǎo)數(shù)存在,但f(χ,y)不存在,所以應(yīng)選D.二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)2、設(shè)f(χ,y,z)=eχχyz2,其中z=z(χ,y)是由χ+y+z+χyz=0確定的隱函數(shù),則f′χ(0,1,-1)=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:1知識(shí)點(diǎn)解析:f=eχyz2+2eχyz,χ+y+z+χyz=0兩邊關(guān)于χ求偏導(dǎo)得將χ=0,y=1,z=-1代入得=0,故f′χ(0,1,-1)=1.3、已知z=,則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:lnz=,兩邊關(guān)于χ求偏導(dǎo)得4、設(shè)2sin(χ+2y-3z)=χ+2y-3z,則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:1知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析5、設(shè)f(χ,y)可微,f(1,2)=2,f′χ(1,2)=3,f′y(1,2)=4,φ(χ)=f(χ,f(χ,2χ)),則φ′(1)=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:47知識(shí)點(diǎn)解析:φ′(χ)=f′χ(χ,f(χ,2χ))+f′y(χ,f(χ,2χ)).[f′χ(χ,2χ)+2f′y(χ,2χ)],則φ′(1)=f′χ(1,f(1,2))+f′y(1,f(1,2)).[f′χ(1,2)+2f′y(1,2)]=f′χ(1,2)+f′y(1,2).[f′χ(1,2)+2f′y(1,2)]=3+4(3+8)=47.6、設(shè)=2,則2f′χ(0,0)+f′y(0,0)=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:-2知識(shí)點(diǎn)解析:令得f(χ,y)=-3χ+4y+0(ρ),由二元函數(shù)可全微定義得f′χ(0,0)=-3,f′y(0,0)=4,故2f′χ(0,0)+f′y(0,0)=-2.7、由χ=zey+z確定z=z(χ,y),則dz|(e,0)=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:χ=e,y=0時(shí),z=1.χ=zey+z兩邊關(guān)于χ求偏導(dǎo)得χ=zey+z兩邊關(guān)于y求偏導(dǎo)得故dz(e,0)=三、解答題(本題共21題,每題1.0分,共21分。)8、設(shè)f(χ,y)=,試討論f(χ,y)在點(diǎn)(0,0)處的連續(xù)性,可偏導(dǎo)性和可微性.標(biāo)準(zhǔn)答案:由f(χ,y)=0=f(0,0)得f(χ,y)在(0,0)處連續(xù).由=0得f′χ(0,0)=0,由得f′y(0,0)=,f(χ,y)在(0,0)可偏導(dǎo).令ρ=,△χ=f(χ,y)-f(0,0)=y(tǒng)arctan,即f(χ,y)在(0,0)處可微.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析9、設(shè)二元函數(shù)f(χ,y)的二階偏導(dǎo)數(shù)連續(xù),且滿足f〞χχ(χ,y)=f(χ,y),f〞yy(χ,2χ)=χ2,f′χ(χ,2χ)=χ,求f〞χχ(χ,2χ).標(biāo)準(zhǔn)答案:f(χ,2χ)=χ2兩邊關(guān)于χ求導(dǎo)得f′χ(χ,2χ)+2f′y(χ,2χ)=2χ,由f′χ(χ,2χ)=χ得f′y(χ,2χ)=,f′χ(χ,2χ)=χ兩邊關(guān)于χ求導(dǎo)得f〞χχ(χ,2χ)+2f〞yy(χ,2χ)=1,f′y(χ,2χ)=兩邊關(guān)于χ求導(dǎo)得f〞yχ(χ,2χ)+2f〞yy(χ,2χ)=,解得f〞χχ(χ,2χ)=0.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析10、設(shè)z=arctan,求dz.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析11、設(shè)z=,求dz與標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析12、設(shè)z=χ2arctan-y2arctan,求dz|(1,1),及標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析13、設(shè)z=f(eχsiny,χ2+y2),其中f具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析14、已知u(χ,y)=,其中f,g具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù),求χu〞χχ+yu〞yy.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析15、z=f()+g(eχ,siny),f的二階導(dǎo)數(shù)連續(xù),g的二階偏導(dǎo)數(shù)連續(xù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析16、設(shè)z=f(u,χ,y),u=χey,其中f具有二階偏導(dǎo)數(shù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析17、設(shè)z=f(2z-y,ysinχ),其中f(u,v)具有連續(xù)的二階偏導(dǎo)數(shù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:=2f′1+ycosχf′2,=2(-f〞11+sinχf〞12)+cosχf′2+ycosχ(-f〞21+sinχf〞22)=-2f〞11+(2sinχ-ycosχ)f〞12+cosχf′2+ysinχcosχf〞22知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、設(shè)f(u,v)具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),且滿=1,又g(χ,y)=f(χy,),求標(biāo)準(zhǔn)答案:=y(tǒng)f′1+χf′2=y(tǒng)(yf〞11+χf〞12)+f′2+χ(yf〞21+χf〞22)=y(tǒng)2f〞11+2χyf〞12+χf〞22+f′2=χf′1-yf′2=χ(χf〞11-yf〞12)-f′2-y(χf〞21-yf〞22)=χ2f〞11-2χyf〞12+yf〞22-f′2則=(χ2+y2)(f〞11+f〞12)=χ2+y2.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析19、設(shè)z=y(tǒng)f(χ2-y2),求標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析20、設(shè)z=z(χ,y),由方程F()=0確定(F為可微函數(shù)),求標(biāo)準(zhǔn)答案:F()=0兩邊關(guān)于χ求偏導(dǎo)得兩邊關(guān)于Y求偏導(dǎo)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析21、設(shè)z=χf(χ,u,v),其中,其中f連續(xù)可偏導(dǎo),求標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析22、設(shè)z=f(χ,y)是由方程z-y-χ+χeχ-y-z=0所確定的二元函數(shù),求dz.標(biāo)準(zhǔn)答案:z-y-χ+χez-y-χ=0兩邊關(guān)于χ,y求偏導(dǎo)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、設(shè)φ(u,v,ω)由一階連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),z=z(χ,y)是由φ(bz-cy,cχ-az,ay-bχ)=0確定的函數(shù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:φ(bz-cy,cχ-az,ay-bz)=0兩邊關(guān)于χ求偏導(dǎo)得φ(bz-cy,cχ-az,ay-bχ)=0兩邊關(guān)于y求偏導(dǎo)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析24、設(shè)z=z(χ,y)是由f(y-χ,yz)=0確定的,其中f對各個(gè)變量有連續(xù)的二階偏導(dǎo)數(shù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:f(y-χ,yz)=0兩邊關(guān)于χ求偏導(dǎo)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析25、設(shè)函數(shù)z=z(χ,y)由方程χ2+y2+z2=χyf(χ2),其中f可微,求的最簡表達(dá)式.標(biāo)準(zhǔn)答案:χ2+y2+z2=χyf(z2)兩邊關(guān)于χ求偏導(dǎo)得2χ+2z=y(tǒng)f(z2)+2χyzf′(z2),知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析26、設(shè)函數(shù)z=z(χ,y)由方程χ=f(y+z,y+χ)所確定,其中f(χ,y)具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),求dz.標(biāo)準(zhǔn)答案:χ=f(y+z,y+χ)兩邊關(guān)于χ求偏導(dǎo)得χ=f(y+z,y+χ)兩邊關(guān)于y水偏導(dǎo)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析27、若=χ+y且滿足z(χ,0)=χ,z(0,y)=y(tǒng)2,求z(χ,y).標(biāo)準(zhǔn)答案:由=χ+y得,從而z(χ,y)=+∫0χφ(χ)dχ+φ(y),由z(χ,0)=χ得∫0χφ(χ)dχ+φ(0)=χ,從而φ(χ)=1,φ(0)=0;再由z(0,y)=y(tǒng)2得φ(y)=y(tǒng)2,故z(χ,y)=+χ+y2.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析28、設(shè)z=f(χ,y)二階可偏導(dǎo),=2,且f(χ,0)=1,f′y(χ,0)=χ,求f(χ,y).標(biāo)準(zhǔn)答案:由=2得=2y+φ(χ),由f′y(χ,0)=χ得φ(χ)=χ,即=2y+χ,從而z=y(tǒng)2+χy+φ(χ),再由f(χ,0)=1得φ(χ)=1,故f(χ,y)=y(tǒng)2+χy+1.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)二(多元函數(shù)微分學(xué))模擬試卷第4套一、選擇題(本題共7題,每題1.0分,共7分。)1、設(shè)則f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處()A、不連續(xù)。B、連續(xù)但兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)不存在。C、兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)存在但不可微。D、可微。標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:由可知f(x,y)一f(0,0)+2x—y=o(ρ)(當(dāng)(x,y)→(0,0)時(shí)),即得f(x,y)一f(0,0)=一2x+y+o(p),由微分的定義可知f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處可微。故選D。2、設(shè)函數(shù)u(x,y)=φ(x+y)+φ(x一y)+其中函數(shù)φ具有二階導(dǎo)數(shù),φ具有一階導(dǎo)數(shù),則必有()A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:先分別求出,再進(jìn)一步比較結(jié)果。因?yàn)?φ’(x+y)+φ’(x一y)+ψ(x+y)一ψ(x一y),=φ’(x+y)—φ’(x一y)+ψ(x+y)+ψ(x一y),于是=φ’’(x+y)+φ’’(x一y)+ψ’(x+y)一ψ’(x一y),=φ’’(x+y)—φ’’(x一y)+ψ’(x+y)+ψ’(x一y),=φ’’(x+y)+φ’’(x一y)+ψ’(x+y)一ψ’(x一y),可見有。故選B。3、設(shè)函數(shù)z=f(x,y)的全微分為dz=xdx+ydy,則點(diǎn)(0,0)()A、不是f(x,y)的連續(xù)點(diǎn)。B、不是f(x,y)的極值點(diǎn)。C、是f(x,y)的極大值點(diǎn)。D、是f(x,y)的極小值點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)dz=xdx+ydy可得,,則又在(0,0)處,,AC—B2=1>0,根據(jù)二元函數(shù)極值點(diǎn)的判斷方法可知,(0,0)為函數(shù)z=f(x,y)的一個(gè)極小值點(diǎn)。故選D。4、設(shè)D為單位圓x2+y2≤1,則()A、I1<I2<I3。B、I3<I1<I2。C、I3<I2<I1。D、I2<I3<I2。標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:由于積分域D關(guān)于兩個(gè)坐標(biāo)軸都對稱,而x3是x的奇函數(shù),y3是Y的奇函數(shù),則積分區(qū)域關(guān)y=x對稱,從而由輪換對稱性可知由于在D內(nèi)|x|≤1,|y|≤1,則x6+y6≤x4+y4,則,從而有I1<I3<I2。故選D。5、累次積分∫01dx∫x1f(x,y)dy+∫12dy∫02—yf(x,y)dx可寫成()A、∫02dx∫x2—xf(x,y)dyB、∫01dy∫02—xf(x,y)dxC、∫01dx∫xx—2f(x,y)dyD、∫01dx∫y2—yf(x,y)dy標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:原積分域?yàn)橹本€y=x,x+y=2與y軸圍成的三角形區(qū)域。故選C。6、設(shè)則=()A、1。B、。C、。D、e一1。標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:積分區(qū)域如圖所示。交換積分次序=2∫01te—t2dt=—e—t2|01=1—e—1。故選B。7、設(shè)有平面閉區(qū)域,D={(x,y)|一a≤x≤a,x≤y≤a},D1={(x,y)|0≤x≤a,x≤y≤a},則(xy+cosxsiny)dxdy=()A、。B、。C、。D、0。標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:將閉區(qū)間D={(x,y)|一a≤x≤a,x≤y≤a}用直線y=一x將其分成兩部分D2和D3,如圖所示,其中D2關(guān)于y軸對稱,D3關(guān)于x軸對稱,xy關(guān)于x和y均為奇函數(shù),所以在D2和D3上,均有。而cosxsiny是關(guān)于x的偶函數(shù),關(guān)于y的奇函數(shù),在D3積分值不為零,在D2積分值為零,因此所以故選A。二、填空題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)8、設(shè)在點(diǎn)(0,0)處連續(xù),則a=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:0知識(shí)點(diǎn)解析:因?yàn)槔脢A逼定理知。又知f(0,0)=a,則a=0。9、設(shè)z=z(x,y)由方程z+ez=xy2所確定,則dz=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:方程兩端對x求偏導(dǎo)整理得同理可得故有10、設(shè)函數(shù)z=z(x,y)由方程z=e2x—3z+2y確定,則=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:2知識(shí)點(diǎn)解析:利用全微分公式,得dz=e2x—3z(2dx一3dz)+2dy=2e2x—3zdx+2dy一3e2x—3zdz,所以(1+3e2x—3z)dz=2e2x—3zdx+2dy,因此從而11、設(shè)z=z(x,y)是由方程確定的隱函數(shù),則在點(diǎn)(0,一1,1)的全微分dz=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:2dx+dy知識(shí)點(diǎn)解析:方程兩邊微分,有將x=0,y=一1,z=1代入上式,得,即有dz=2dx+dy。12、設(shè)函數(shù)f(u,v)具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)z=f(x,xy),則=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:xf’’12+f’2+xyf’’22知識(shí)點(diǎn)解析:由題干可知=xf’’12+f’2+xyf’’2213、交換積分次序∫—10dy∫21—yf(x,y)dy=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:∫12dx∫01—xf(x,y)dy知識(shí)點(diǎn)解析:由累次積分的內(nèi)外層積分限司確足積分區(qū)域D(如圖所示)一1≤y≤0,1一y≤x≤2。則有∫—t0dy∫1—y2f(x,y)dx=。交換積分次序∫—10dy∫21—yf(x,y)dx=—∫—10dy∫1—y2f(x,y)dx=—∫12dx∫1—x0f(x,y)dy=∫12dx∫01—xf(x,y)dy。14、已知極坐標(biāo)系下的累次積分,其中a>0為常數(shù),則I在直角坐標(biāo)系下可表示為______。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:先將I表示成,用D的極坐標(biāo)表示,0≤r≤acosθ,因此可知區(qū)域D:。如圖所示。如果按照先y后x的積分次序,則有因此可得15、D是圓周x2+y2=Rx所圍成的閉區(qū)域,則=______。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:圓周x2+y2=Rx所圍成的閉區(qū)域用極坐標(biāo)表示為因此三、解答題(本題共10題,每題1.0分,共10分。)16、設(shè)y=y(x),z=z(x)是由方程z=xf(x+y)和F(x,y,z)=0所確定的函數(shù),其中f和F分別具有一階連續(xù)導(dǎo)數(shù)和一階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:分別在z=xf(x+y)和F(x,y,z)=0的兩端對x求導(dǎo),得整理后得解得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析17、設(shè)z=f(x2一y2,exy),其中f具有連續(xù)二階偏導(dǎo)數(shù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:因?yàn)橛梢阎獥l件可得=2xf’1+yexyf’2,=—2yf’1+xexyf’2,=2x[f’’11·(一2y)+f’’12·xexy]+exyf’2+xyexyf’2+yexy[f’’21·(一2y)+f’’22·xexy]=—4xyf’’11+2(x2一y2)exyf’’12+xye2xyf’’22+exy(1+xy)f’2。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、設(shè)z=f(x+y,x一y,xy),其中f具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),求dz與標(biāo)準(zhǔn)答案:由題意=f’1+f’2+yf’3,=f’1一f’2+xf’3,所以=(f’1+f’2+yf’3)dx+(f’1—f’2+xf’3)dy,=f’’11×1+f’’12×(—1)+f’’13·x+f’’21×1+f’’22×(一1)+f’’23·x+f’3+y[f’’31×1+f’’32×(一1)+f’’33·x]=f’3+f’’11一f’’22+xyf’’33+(x+y)f’’13+(x—y)f’’23。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析19、已知函數(shù)f(u,v)具有連續(xù)的二階偏導(dǎo)數(shù),f(1,1)=2是f(u,v)的極值,已知z=f[(x+y),f(x,y)]。求標(biāo)準(zhǔn)答案:因?yàn)?f’1[(x+y),f(x,y)]+f’2[(x+y),f(x,y)]·f’1(x,y),所以=f’’11[(x+y),f(x,y)]+f’’12[(x+y),f(x,y)]·f’2(x,y)+f’’21[(x+y),f(x,y)]·f’1(x,y)+f’’22[(x+y),f(x,y)]·f’2(x,y)·f’1(x,y)+f’2[(x+y),f(x,y)]·f’’12(x,y),又因?yàn)閒(1,1)=2是f(u,v)的極值,故f’1(1,1)=0,f’2(1,1)=0。因此=f’1(2,2)+f’’12(2,2)·f’’2(1,1)+f’’21(2,2)·f’1(1,1)+f’’22(2,2)·f’2(1,1)·f’1(1,1)+f’2(2,2)·f’’12(1,1)=f’’11(2,2)+f’2(2,2)·f’’12(1,1)。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析20、設(shè)z=f[xy,yg(x)],其中函數(shù)f具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),函數(shù)g(x)可導(dǎo),且在x=1處取得極值g(1)=1,求標(biāo)準(zhǔn)答案:由題意=f’1[xy,yg(x)]y+f’2[xy,yg(x)]yg’(x),=f’’11[xy,yg(x)]xy+f’’12[xy,yg(x)]yg(x)+f’1[xy,yg(x)]+f’’21[xy,yg(x)]xyg’(x)+f’’22[xy,yg(x)]yg(x)g’(x)+f’2[xy,yg(x)]g’(x)。由g(x)在x=1處取得極值g(1)=1,可知g’(1)=0。故有=f’’11[1,g(1)]+f’’12[1,g(1)]g(1)+f’1[1,g(1)]+f’’21[1,g(1)]g’(1)+f’’22[1,g(1)]g(1)g’(1)+f’2[1,g(1)]g’(1)=f’’11(1,1)+f’’12(1,1)+f’1(1,1)。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析設(shè)z=z(x,y)是由方程x2+y2一z=φ(x+y+z)所確定的函數(shù),其中φ具有二階導(dǎo)數(shù)且φ'≠一1。21、求dz;標(biāo)準(zhǔn)答案:對方程兩端同時(shí)求導(dǎo)得2xdx+2ydy—dz=φ’(x+y+z)·(dx+dy+dz),整理得(φ’+1)dz=(一φ’+2x)dx+(一φ’+2y)dy,因此(因?yàn)棣铡僖?)。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析22、記u(x,y)=求標(biāo)準(zhǔn)答案:由上一題可知,所以因此知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、設(shè)對任意的x和y,有,用變量代換將f(x,y)變換成g(u,v),試求滿足=u2+v2的常數(shù)a和b。標(biāo)準(zhǔn)答案:由題意因此,有=a[v2(f’1)2+u2(f’2)2+2uvf’1f’2]一b[u2(f’1)2+v2(f’2)2一2uvf’1f’2]=(av2一bu2)(f’1)2+(au2一bv2)(f’2)2+2uv(a+b)f’1f’2=u2+v2。利用(f’’1)2+(f’’2)2=4,即(f’’2)2=4一(f’’1)2得(a+b)(v2一u2)(f’1)2+2(a+b)uvf’1f’2+4au2一4bv2=u2+v2。因此a+b=0,4a=1,一4b=1,所以知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析24、設(shè)函數(shù)u=f(x,y)具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),且滿足等式確定a,b的值,使等式通過變換ξ=x+ay,η=x+by可化簡為標(biāo)準(zhǔn)答案:根據(jù)已知有將相關(guān)表達(dá)式分別代入等式,可得根據(jù)題意,令解方程組得根據(jù)10ab+12(a+b)+8≠0,舍去因此可知知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析25、設(shè)函數(shù)f(u)具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù),而z=f(e2siny)滿足方程=e2xz,求f(u)。標(biāo)準(zhǔn)答案:由題意=f’(u)exsiny,=f’(u)excosy,=f’(u)exsiny+f’’(u)e2xsin2y,=一f’(u)exsiny+f’’(u)e2xcos2y,代入方程=e2xz中,得到f’’(u)一f(u)=0,解得f(u)=C1eu+C2e—u,其中C1,C2為任意常數(shù)。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)二(多元函數(shù)微分學(xué))模擬試卷第5套一、選擇題(本題共3題,每題1.0分,共3分。)1、設(shè)u=f(χ+y,χz)有二階連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),則=().A、f′2+χf〞11+(χ+z)f〞12+χzf〞22B、χf〞12+χzf〞22C、f′2+χf〞12+χzf〞22D、χzf〞22標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:=f′1+zf′2,=χf〞12+f′2+χzf〞22故選C.2、函數(shù)z=f(χ,y)在點(diǎn)(χ0,y0)可偏導(dǎo)是函數(shù)z=f(χ,y)在點(diǎn)(χ0,y0)連續(xù)的().A、充分條件B、必要條件C、充分必要條件D、非充分非必要條件標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析3、設(shè)可微函數(shù)f(χ,y)在點(diǎn)(χ0,y0)處取得極小值,則下列結(jié)論正確的是().A、f(χ0,y)在y=y(tǒng)0處導(dǎo)數(shù)為零B、f(χ0,y)在y=y(tǒng)0處導(dǎo)數(shù)大于零C、f(χ0,y)在y=y(tǒng)0處導(dǎo)數(shù)小于零D、f(χ0,y)在y=y(tǒng)0處導(dǎo)數(shù)不存在標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:可微函數(shù)f(χ,y)在點(diǎn)(χ0,y0)處取得極小值,則有f′χ(χ0,y0)=0,f′y(χ0,y0)=0,于是.f(χ0,y)在y=y(tǒng)0處導(dǎo)數(shù)為零,選A.二、填空題(本題共12題,每題1.0分,共12分。)4、設(shè)z=f(χ2+y2,),且f(u,v)具有二階連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:5、設(shè)z=χyf(),其中f(u)可導(dǎo),則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:2z知識(shí)點(diǎn)解析:6、設(shè)z=f(χ2+y2+z2,χyz)且f一階連續(xù)可偏導(dǎo),則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:z=f(χ2+y2+z2,χyz)兩邊對χ求偏導(dǎo)得7、設(shè)y=y(tǒng)(χ,z)是由方程eχ+y+z=χ2+y2+z2確定的隱函數(shù),則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析8、設(shè)z=f(χ,y)是由e2yz+χ+y2+z=確定的函數(shù),則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析9、設(shè)y=y(tǒng)(χ)由χ-=0確定,則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:e-1知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析10、設(shè)z=z(χ,y)由z+ez=χy2確定,則dz=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:z+ez=χy2兩邊求微分得d(z+ez)=d(χy2),即dz+ezdz=y(tǒng)2dχ+2χydy,解得dz=11、設(shè)z=f(χ+y,y+z,z+χ),其中f連續(xù)可偏導(dǎo),則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:z=f(χ+y,y+z,z+χ)兩邊求χ求偏導(dǎo)得12、設(shè)z=χy+χf(),其中f可導(dǎo),則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:z+χy知識(shí)點(diǎn)解析:13、由方程χyz+確定的隱函數(shù)z=z(χ,y)在點(diǎn)(1,0,-1)處的微分為dz=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:dχ-dy知識(shí)點(diǎn)解析:χyz+兩邊求微分得yzdχ+χzdy+χydz+(χdχ+ydy+zdz)=0,把(1,0,-1)代入上式得dz=dχ-dy.14、設(shè)f(χ,y,z)=eχyz2,其中z=z(χ,y)是由χ+y+z+χyz=0確定的隱函數(shù),則f′χ(0,1,-1)=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:1知識(shí)點(diǎn)解析:f′χ(χ,y,z)=y(tǒng)(eχz2+2zeχ),χ+y+z+χyz=0兩邊對χ求偏導(dǎo)得將χ=0,y=1,z=-1代入得解得f′χ(0,1,-1)=1.15、設(shè)f(χ,y)可微,且f′1(-1,3)=-2,f′2(-1,3)=1,令z=f(2χ-y,),則dz|(1,3)=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:-7dχ+3dy知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析三、解答題(本題共21題,每題1.0分,共21分。)16、設(shè)χy=χf(z)+yg(z),且χf′(z)+yg′(z)≠0,其中z=z(χ,y)是χ,y的函數(shù).證明:[χ-g(z)]=[y-f(z)]標(biāo)準(zhǔn)答案:χy=χf(χ)+yg(χ)兩邊分別對χ,y求偏導(dǎo),得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析17、設(shè)z=f(χ,y)由方程z-y-χ+χez-y-χ=0確定,求dz.標(biāo)準(zhǔn)答案:對z-y-χ+χez-y-χ=0兩邊求微分,得dz-dy-dχ+ez-y-χdχ+χez-y-χ(dz-dy-dχ)=0,解得dz=dχ+dy知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、設(shè)u=f(χ,y,z)有連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),y=y(tǒng)(z),z=z(χ)分別由方程eχy-y=0與ez-χz=0確定,求標(biāo)準(zhǔn)答案:,方程eχy-y=0兩邊對χ求導(dǎo)得方程ez=χz=0兩邊對χ求導(dǎo)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析19、設(shè)y=y(tǒng)(χ),z=z(χ)是由方程z=χf(χ+y)和F(χ,y,z)=0所確定的函數(shù),其中f和F分別具有一階連續(xù)導(dǎo)數(shù)和一階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:z=χf(χ+y)及F(χ,y,χ)=0兩邊對χ求導(dǎo)數(shù),得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析20、(1)設(shè)y=f(χ,t),其中t是由G(χ,y,t)=0確定的χ,y的函數(shù),且f(χ,t),G(χ,y,t)一階連續(xù)可偏導(dǎo),求(2)設(shè)z=z(χ,y)由方程z+lnz-=1確定,求標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)將y=f(χ,t)與G(χ,y,t)=0兩邊對χ求導(dǎo)得(2)當(dāng)χ=0,y=0時(shí),z=1.z+lnz-=1兩邊分別對χ和y求偏導(dǎo)得=0兩邊對y求偏導(dǎo)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析21、設(shè)F(z+,y+)=0且F可微,證明:=z-χy.標(biāo)準(zhǔn)答案:=0兩邊對χ求偏導(dǎo)得=0兩邊對y求偏導(dǎo)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析22、設(shè)變換可把方程=0,簡化為=0,求常數(shù)a.標(biāo)準(zhǔn)答案:將u,v作為中間變量,則函數(shù)關(guān)系為z=f(u,v),則有將上述式子代入方程=0得(10+5a)+(6+a-a2)=0,根據(jù)題意得解得a=3.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、設(shè)z=f[χ+φ(χ-y),y],其中f二階連續(xù)可偏導(dǎo),φ二階可導(dǎo),求標(biāo)準(zhǔn)答案:z=f[χ+φ(χ-y),y]兩邊關(guān)于y求偏導(dǎo)得=-f′1φ′+f′2=-(-f〞11+f〞12)φ′+f′1φ〞-f〞21φ′+f〞22=f〞11(φ′)2-2f〞12φ′+f′1φ〞+f〞22.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析24、(1)設(shè)f(χ+y,χ-y)=χ2-y2+,求f(u,v),并求(2)設(shè)z=f(χ,y)由f(χ+y,χ-y)=χ2-y2-χy確定,求dz.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)令從而f(u,v)=uv+于是(2)令代入得f(u,v)=從而z=f(χ,y)=χy-,由得dz=(y-χ)dχ+(χ+]y)dy.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析25、(1)求二元函數(shù)f(χ,y)=χ2(2+y2)+ylny的極值.(2)求函數(shù)f(χ,y)=(χ2+2χ+y)ey的極值.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)二元函數(shù)f(χ,y)的定義域?yàn)镈={(χ,y)|y>0},由得(χ,y)=(0,),因?yàn)锳C-B2>0且A>0,所以為f(χ,y)的極小點(diǎn),極小值為.由AC-B2=2>0及A=2>0得(χ,y)=(-1,0)為f(χ,y)的極小值點(diǎn),極小值為f(-1,0)=-1.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析26、求u=χ2+y2+z2在=1上的最小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:令F=χ2+y2+z2+λ(-1),u=χ2+y2+z2在=1上的最小值為知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析27、平面曲線L:繞χ軸旋轉(zhuǎn)所得曲面為S,求曲面S的內(nèi)接長方體的最大體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:曲線L:繞χ軸旋轉(zhuǎn)一周所得的曲面為S:=1.根據(jù)對稱性,設(shè)內(nèi)接長方體在第一卦限的頂點(diǎn)坐標(biāo)為M(χ.y.z),則體積V=8χyz.令F=χyz+λ(-1),由由實(shí)際問題的特性及點(diǎn)的唯一性,當(dāng)時(shí),內(nèi)接長方體體積最大,最大體積為V=ab2.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析28、設(shè)z=f(t2,e2t)二階連續(xù)可偏導(dǎo),其中f二階連續(xù)可偏導(dǎo),求標(biāo)準(zhǔn)答案:=2tf′1+2e2tf′2,=2f′1+2t(2tf〞11+2e2ttf〞12)+4e2tf′2+2e2t(2tf〞21+2e2tf〞22)=2f′1+4t2f〞11+8te2tf〞12+4e2tf′2+4e4tf〞22.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析29、設(shè)z=f(eχsiny,χy),其中f二階連續(xù)可偏導(dǎo),求標(biāo)準(zhǔn)答案:=eχsiny.f′1+y.f′2,eχcosy.f′1+eχsiny.(eχcosy.f〞11+χf〞12)+f′2+y(eχcosy.f〞12+f′2+χyf〞22)=eχcosy.f′1+e2χsinycosy.f〞11+eχ(χsiny+ycosy)f〞12+f′2+χyf〞22.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析30、u=f(χ2,χy,χy2χ),其中f連續(xù)可偏導(dǎo),求標(biāo)準(zhǔn)答案:=2χf′1+yf′2+y2zf′3,=χf′2+2χyzf′3=χy2f′3知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析31、設(shè)z=f(χ,y)在點(diǎn)(1,1)處可微,f(1,1)=1,f′1(1,1)=a,f′2(1,1)=b,又u=f[χ,f(χ,χ)],求標(biāo)準(zhǔn)答案:由=f′1[χ,f(χ,χ)+f′2[χ,f(χ,χ)].[f′1(χ,χ)+f′2(χ,χ)]得=f′1[1,f(1,1)]+f′2[1,f(1,1)].[f′1(1,1)+f′2(1,1)]=a+b(a+b)=a+ab+b2.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析32、設(shè)z=,求標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析33、設(shè)y=y(tǒng)(χ),z=z(χ)由確定,求.標(biāo)準(zhǔn)答案:兩邊對χ求導(dǎo)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析34、設(shè)z=z(χ,y)是由F(χ+,y+)=0所確定的二元函數(shù),其中F連續(xù)可偏導(dǎo),求標(biāo)準(zhǔn)答案:=0兩邊對χ求偏導(dǎo)得=0兩邊對y求偏導(dǎo)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析35、求二元函數(shù)f(χ,y)=χ3-3χ3-9χ+y2-2y+2的極值.標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)(χ,y)=(-1,1)時(shí),A=-12,B=0,C=2,因?yàn)锳C-B2=-24<0,所以(-1,1)不是極值點(diǎn);當(dāng)(χ,y)=(3,1)時(shí),A=12,B=0,C=2,因?yàn)锳C-B2=24>0且A>0,所以(3,1)為極小點(diǎn),極小值為f(3,1)=-26.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析36、求z=f(χ,y)滿足:dz=2χdχ-4ydy且f(0,0)=5.(1)求f(χ,y).(2)求f(χ,y)在區(qū)域D={(χ,y)|χ2+4y2≤4}上的最小值和最大值.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)由dz=2χdχ-4ydy得dz=d(χ2-2y2),從而f(χ,y)=χ2-2y2+C,再由f(0,0)=5得f(χ,y)=χ2-2y2+5.(2)當(dāng)χ2+4y2<4時(shí),由f(0,0)=5;當(dāng)χ2+4y2=4時(shí),令(0≤t≤2π),z=4cos2t-2sin2t+5=6cos2t+3,當(dāng)cost=0時(shí),fmin=3;當(dāng)cost=±1時(shí),fmax=9,故最小值為m=0,最大值M=9.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)二(多元函數(shù)微分學(xué))模擬試卷第6套一、選擇題(本題共4題,每題1.0分,共4分。)1、設(shè)f(x,y)=則f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處A、連續(xù),偏導(dǎo)數(shù)存在.B、連續(xù),偏導(dǎo)數(shù)不存在.C、不連續(xù),偏導(dǎo)數(shù)存在.D、不連續(xù),偏導(dǎo)數(shù)不存在.標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:這是討論f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處是否連續(xù),是否可偏導(dǎo).先討論f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處是否可偏導(dǎo).由于f(x,0)=0(∈(-∞,+∞)),則=0.因此(B),(D)被排除.再考察f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處的連續(xù)性.令y=x3,則≠f(0,0),因此f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處不連續(xù).故應(yīng)選(C).2、下列函數(shù)在(0,0)處不連續(xù)的是A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:直接證(C)中f(x,y)在(0,0)不連續(xù).當(dāng)(x,y)沿直線y=x趨于(0,0)時(shí)因此f(x,y)在(0,0)不連續(xù).故選(C).3、設(shè)z=f(x,y)=,則f(x,y)在點(diǎn)(0.0)處A、可微.B、偏導(dǎo)數(shù)存在,但不可微.C、連續(xù),但偏導(dǎo)數(shù)不存在.D、偏導(dǎo)數(shù)存在,但不連續(xù).標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:設(shè)△z=f(x,y)-f(0,0),則可知.這表明f(x,y)=在點(diǎn)(0,0)處連續(xù).因f(x,0)=0(),所以f’x(0,0)=f(x,0)|x=0=0,同理f’y(0,0)=0.令α=△z-f’x(0,0)△x-f’y(0,0)△y=,當(dāng)(△x,△y)沿y=x趨于點(diǎn)(0,0)時(shí)即α不是ρ的高階無窮小,因此f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處不可微,故選(B).4、設(shè)z=f(x,y)=則f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處A、偏導(dǎo)數(shù)存在且連續(xù).B、偏導(dǎo)數(shù)不存在,但連續(xù).C、偏導(dǎo)數(shù)存在,可微.D、偏導(dǎo)數(shù)存在,但不可微.標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:由偏導(dǎo)數(shù)定義可知這說明f’x(0,0)存在且為0,同理f’y(0,0)存在且為0.又所以f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處可微分.故選(C).二、解答題(本題共25題,每題1.0分,共25分。)5、求下列極限:標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)因此(Ⅱ)由x4+y2≥2x2|y而,因此原極限為0.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析6、證明極限不存在.標(biāo)準(zhǔn)答案:(x,y)沿不同的直線y=kx趨于(0,0),有再令(x,y)沿拋物線y2=x趨于(0,0),有由二者不相等可知極限不存在.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析7、(Ⅰ)設(shè)f(x,y)=x2+(y-1)arcsin(Ⅱ)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)因f(x,1)=2,故=2x|x=2=4.又因f(2,y)=4+(y-1)arcsin,故(Ⅱ)按定義類似可求=0(或由x,y的對稱性得).知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析8、求下列函數(shù)在指定點(diǎn)處的二階偏導(dǎo)數(shù):標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)按定義故(Ⅱ)知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析9、設(shè)z=f(u,v,x),u=φ(x,y),v=ψ(y)都是可微函數(shù),求復(fù)合函數(shù)z=f(φ(x,y),ψ(y),x)的偏導(dǎo)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)答案:由復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法可得=f’1+f’2+f’3=f’1+f’3,=f’1+f’2ψ’(y).(*)知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析10、設(shè)z=f(u,v),u=φ(x,y),v=ψ(x,y)具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),求復(fù)合函數(shù)z=f[φ(x,y),ψ(x,y)]的一階與二階偏導(dǎo)數(shù).標(biāo)準(zhǔn)答案:已求得,下面進(jìn)一步求第一步,先對的表達(dá)式用求導(dǎo)的四則運(yùn)算法則得第二步,再求(f’2).這里f(u,v)對中間變量u,v的導(dǎo)數(shù)f’1=仍然是u,v的函數(shù),而u,v還是x,y的函數(shù),它們的復(fù)合仍是x,y的函數(shù),因而還要用復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法求(f’1),(f’2).即第三步,將它們代入(木)式得用類似方法可求得.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析11、設(shè)u=f(x,y,z,t)關(guān)于各變量均有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),而其中由方程組確定z,t為y的函數(shù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:注意z=z(y),t=t(y),于是因此,我們還要求,將方程組①兩邊對y求導(dǎo)得記系數(shù)行列式為W=(y-t2)(ez+zcost)+2zt(tez+sint),則代入②得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析12、設(shè)u=u(x,y)有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),證明:在極坐標(biāo)變換x=rcosθ,y=rsinθ下有標(biāo)準(zhǔn)答案:利用復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)公式,有再對用復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法及(*)式可得于是即知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析13、設(shè)z=f(x,y)在區(qū)域D有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),D內(nèi)任意兩點(diǎn)的連線均屬于D.求證:對A(x0,y0),B(x0+△x,y0+△y)∈D,∈(0,1),使得f(x0+△x,y0+△y)-f(x0,y0)標(biāo)準(zhǔn)答案:連接A,B兩點(diǎn)的線段屬于D:t∈[0,1],在上f(x,y)變成t的一元函數(shù)φ(t)=f(x0+t△x,y0+t△y),φ(t)在[0,1]可導(dǎo),由復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法現(xiàn)在二元函數(shù)的增量看成一元函數(shù)φ(t)的增量,由一元函數(shù)微分中值定理f(x0+△x,y0+△y)-f(x0,y0)=φ(1)-φ(0)=φ’(θ)知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析14、設(shè)z(x,y)=x3+y3-3xy(Ⅰ)-∞<x<+∞,-∞<y<+∞,求z(x,y)的駐點(diǎn)與極值點(diǎn).(Ⅱ)D={(x,y)|0≤x≤2,-2≤y≤2},求證:D內(nèi)的唯一極值點(diǎn)不是z(x,y)在D上的最值點(diǎn).標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)解方程組得全部駐點(diǎn)(0,0)與(1,1).再求考察(0,0)處,AC-B2<0(0,0)不是極值點(diǎn).(1,1)處,AC-B2>0,A>0(1,1)是極小值點(diǎn).因此z(x,y)的駐點(diǎn)是(0,0),(1,1),極值點(diǎn)是(1,1)且是極小值點(diǎn).(Ⅱ)D內(nèi)唯一極值點(diǎn)(1,1)是極小值點(diǎn),z(1,1)=-1.D的邊界點(diǎn)(0,-2)處.z(0,-2)=(-2)3=-8<z(1,1)因z(x,y)在有界閉區(qū)域D上連續(xù),必存在最小值,又z(0,-2)<z(1,1),(0,-2)∈Dz(1,1)不是z(x,y)在D的最小值.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析15、求函數(shù)z=x2y(4-x-y)在由直線x+y=6,x軸和y軸所圍成的區(qū)域D上的最大值與最小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:區(qū)域D如圖7.1所示,它是有界閉區(qū)域.z(x,y)在D上連續(xù),所以在D上一定有最大值與最小值,它或在D內(nèi)的駐點(diǎn)達(dá)到,或在D的邊界上達(dá)到.為求D內(nèi)駐點(diǎn),先求=2xy(4-x-y)-x2y=xy(8-3x-2y),=x2(4-x-y)-x2y=x2(4-x-2y).再解方程組得z(x,y)在D內(nèi)的唯一駐點(diǎn)(x,y)=(2,1)且z(2,1)=4.在D的邊界y=0,0≤x≤6或x=0,0≤y≤6上z(x,y)=0;在邊界x+y=6(0≤x≤6)上將y=6-x代入得z(x,y)=x2(6-x)(-2)=2(x3-6x2),0≤x≤6.令h(x)=2(x3-6x2),則h’(x)=6(x2-4x),h’(4)=0,h(0)=0,h(4)=-64,h(6)=0,即z(x,y)在邊界x+y=6(0≤x≤6)上的最大值為0,最小值為-64.因此,z(x,y)=4,=-64.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析16、已知平面曲線Ax2+2Bxy+Cy2=1(C>0,AC-B2>0)為中心在原點(diǎn)的橢圓,求它的面積.標(biāo)準(zhǔn)答案:橢圓上點(diǎn)(x,y)到原點(diǎn)的距離平方為d2=x2+y2,條件為Ax2+2Bxy+Cy2-1=0.令F(x,y,λ)=x2+y2-λ(Ax2+2Bxy+Cy2-1),解方程組將①式乘x,②式乘y,然后兩式相加得[(1-Aλ)x2-Bλxy]+[-Bλxy+(1-Cλ)y2]=0,即x2+y2=λ(Ax2+2Bxy+Cy2)=λ,于是可得d=從直觀知道,函數(shù)d2的條件最大值點(diǎn)與最小值點(diǎn)是存在的,其坐標(biāo)不同時(shí)為零,即聯(lián)立方程組F’x=0,F(xiàn)’y=0有非零解,其系數(shù)行列式應(yīng)為零,即該方程一定有兩個(gè)根λ1,λ0,它們分別對應(yīng)d2的最大值與最小值.因此,橢圓的面積為知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析17、設(shè)z(x,y)滿足求z(z,y).標(biāo)準(zhǔn)答案:把y看作任意給定的常數(shù),將等式①兩邊對x求積分得z(x,y)=-xsiny-ln|1-xy|+φ(y),其中φ(y)為待定函數(shù).由②式得-siny-ln|1-y|+φ(y)=siny,故φ(y)=2siny+ln|1-y|.因此,z(x,y)=(2-x)siny+知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、設(shè)f(x,y)=;(Ⅱ)討論f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處的可微性,若可微并求af|(0,0).標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)當(dāng)(x,y)≠(0,0)時(shí),當(dāng)(x,y)=(0,0)時(shí),因f(x,0)=0,于是由對稱性得當(dāng)(x,y)≠(0,0)時(shí)(Ⅱ)因?yàn)?,考察f(x,y)在(0,0)是否可微,就是考察下式是否成立即=o(p)(p→0),亦即當(dāng)p→0時(shí)是否是無窮小量.因?yàn)樗?/p>

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