工程数学二复习题(教师用)
一、 选择题:
1、下列等式中有一个是微分方程,它是( D )
A、 B、
C、 D、
解:选项A和B是求导公式,选项C为恒等式,选项D符合微分方程的定义
2、下列方程中有一个是一阶微分方程,它是( C )
A、 B、
C、 D、
3、若级数与都发散,则( C )
A、发散 B、发散
C、发散 D、发散
解:由推知若选项C收敛,则收敛,与题设矛盾,故选C
4、级数的部分和数列有界是该级数收敛的( A )
A、必要非充分条件 B、充分非必要条件
C、充要条件 D、既非充分也非必要条件
5、级数(a为常数)收敛的充分条件是( A )
A、|q|>1 B、q=1 C、|q|<1 D、q<1
解:该级数是公比为的几何级数,所以当,即|q|>1时级数收敛
6、若级数收敛,那么下列级数中发散的是( B )
A、 B、 C、100+ D、
解:选项B中,因为,所以该级数发散
7、若级数发散,则( D )
A、 B、
C、任意加括号后所成的级数必发散
D、任意加括号后所成的级数可能收敛
解:选项A和B均为级数发散的充分条件,但非要条件。若级数发散,则任意加括号后所成级数可能收敛也可能发散
8、若级数收敛,则下述结论中,不正确的是( C )
A、收敛 B、收敛
C、收敛 D、
解:选项A中因为所以A正确
选项B中由级数收敛性质知该级数收敛,所以B正确
选项D是级数收敛的必要条件,所以D正确
选项C中原级数收敛,可能收敛也可以发散
9、无穷级数收敛的充分条件是( C )
A、 B、
C、,且 D、收敛
解:所给级数为交错级数,选项C为交错级数判断收敛性的莱布尼茨定理中的条件
10、设,则下列级数中必定收敛的是( D )
A、 B、 C、 D、
11、在球内部的点是( C )
A、(0,0,2) B、(0,0,-2) C、 D、
解:球的标准方程为,是以(0,0,1)为球心,1为半径的球面,经验算选项C中的点到球心的距离为
12、设函数,则下列各结论中不正确的是( D )
A、 B、
C、 D、
13、设函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处存在对x,y的偏导数,则f ’x(x0,y0)=( B )
A、 B、
C、 D、
解:根据偏导数定义知选项C和D显然错误
选项A中,
=
选项B中,
=
14、二元函数z=f(x,y)的两个偏导数存在,且,则( D )
A、当y保持不变时,f(x,y)是随x的减少而单调增加的
B、当x保持不变时,f(x,y)是随y的增加而单调增加的
C、当y保持不变时,f(x,y)是随x的增加而单调减少的
D、当x保持不变时,f(x,y)是随y的增加而单调减少的
解:由知当y保持不变时,f(x,y)是x的单调增加函数;
由知当x保持不变时,f(x,y)是y的单调减少函数;
15、 函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处可微的充分条件是( D )
A、f(x,y)在点(x0,y0)处连续
B、f(x,y)在点(x0,y0)处存在偏导数
C、
D、,其中
解:二元函数在点(x0,y0)连续或偏导数存在均不能保证在此点可微
由全徽分的定义知选项D正确
16、已知函数,则( B )
A、2x-2y B、x+y C、2x+2y D、x-y
解:设u=x+y,v=x-y,则f(u,v)=uv,从而f(x,y)=xy
17、已知函数,则分别为( A )
A、-1,2y B、2y,-1 C、2x+2y,2y+x D、2y,2x
解:设u=xy, v=x+y,则f(u,v)=(x+y)2-xy=v2-u
所以f(x,y)=y2-x
18、点使且成立,则( D )
A、是的极值点 B、是的最小值点
C、是的最大值点 D、可能是的极值点
解:且是在有极值的必要而非充分条件
19、设区域D是单位圆在第一象限的部分,则二重积分( C )
A、 B、
C、 D、
解:在直解坐标系下:
在极坐标系下:
20、( D )
A、 B、
C、 D、
解:改变积分次序后,积分区域可记为
21、若,则积分区域D可以是( C )
A、由x轴,y轴及x+y-2=0所围成的区域
B、由x=1,x=2及y=2,y=4所围成的区域
C、由|x|=1/2,|y|=1/2所围成的区域
D、由|x+y|=1,|x-y|=1所围成的区域
解:由二重积分的几何意义可知D的面积为1,画出草图可知选项A、B、D所给区域面积均为2,选项C所给区域的面积为1
二、 填空题:
1、微分方程满足条件的解是( )
2、微分方程的通解是( )
解:,于是
8、设,则dz=( )
4、交换二次积分的次序为()
5、已知,则( -9 ),与的夹角为( )
6、二元函数的定义域是( )。
三、计算题
1、求级数的收敛域,并求和函数。
解:
当即时收敛,当即时发散
当x=1时,原级数为发散,当x= —1时,原级数为发散
所收敛域为(—1,1)
令,则S(0)=0
2、将函数展开成x的幂级数。
参考答案:
解:
从而
3、级数是否收敛?如果收敛,是绝对收敛还是条件收敛?
参考答案:
解:因,而发散,故发散。
因此原级数不是绝对收敛,
显然,,且,
故由莱布尼兹判别法知原级数条件收敛。
4、 已知,,求在上的投影。
参考答案:
5、设,而, 求。
参考答案:
6、。
参考答案:
所求全微分
7、设,求
参考答案:
8、求的极值
参考答案:
解:由
又
对于(0,0)点,,故(0,0)不是极值点
对于(1,1)点,,且A>0,
所以(1,1)为极小值点,且极小值Z=—1
9、求,D是由所围成的区域
参考答案:
解:
10、计算二重积分,其中D是由所围成的第一象限的闭区域。
参考答案:
积分区域:D
11、欲围一个面积为62平方米的矩形场地,正面所用材料每米造价10元。其余三面每米造价5元,求场地长、宽各为多少米时,所和材料费最少
参考答案:
解:设矩形场地正面长为x米,侧面宽为y米
即求函数S=10x+5(x+2y)=15x+10y在xy=60的条件下的最小值
令
则
所以当长为米,宽为米时所需材料费最少
12、求,D是由抛物线和直线围成的区域
参考答案:
解:
¥29.8
¥9.9
¥59.8