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2016-2017学年下学期期中

2016-2017学年下学期期中试卷(A)

一、填空题(每题 4 分,共计 20 分)

  1. 已知 A(2,3,4)A(2,-3,4)B(3,3,7)B(3,-3,7)C(2,2,7)C(2,-2,7),则三角形 ABC\triangle ABC 的面积是 \underline{\qquad}


  2. u=2xyz2u=2xy-z^2uu 在点 (2,1,1)(2,-1,1) 处方向导数的最大值为 \underline{\qquad}


  3. u=f(x2+y2+z2)u=f(x^2+y^2+z^2),其中 ff 具有三阶连续导数,则

    3uy2z=.\frac{\partial^3u}{\partial y^2\partial z} = \underline{\qquad}.
  4. 将二重积分

    I=12dx2x2xx2f(x,y)dyI=\int_1^2dx\int_{2-x}^{\sqrt{2x-x^2}}f(x,y)\,dy

    变换积分次序得 \underline{\qquad}


  5. f(x)f(x) 具有连续一阶导数,且 f(0)=1f(0)=1LL 是任意闭曲线,若

    Lxe2ydx+e2yf(x)dy=0,\oint_L xe^{2y}\,dx+e^{2y}f(x)\,dy=0,

    f(x)=f(x)=\underline{\qquad}


二、选择题(每题 3 分,共计 15 分)

  1. xx 轴上求一点 PP,使点 PP 到点 A(1,3,6)A(1,-3,6) 的距离为 77,则 PP 点关于 xx 轴的坐标为( )。

    A. 33

    B. 3-3

    C. 00

    D. 22


  2. 极限

    lim(x,y)(0,0)(1xy)1x\lim_{(x,y)\to(0,0)}(1-xy)^{\frac1x}

    等于( )。

    A. 00

    B. 11

    C. 22

    D. ee


  3. DD 为由折线 x+y=1|x|+|y|=1 所围成的区域,D1,D2,D4D_1,D_2,D_4DD 在第 1,2,41,2,4 象限部分,则

    De(x2+y)dxdy=\iint_D e^{-(x^2+y)}\,dxdy=

    ( )

    A. 4D1e(x2+y)dxdy\displaystyle4\iint_{D_1}e^{-(x^2+y)}\,dxdy

    B. 4D4e(x2+y)dxdy\displaystyle4\iint_{D_4}e^{-(x^2+y)}\,dxdy

    C. 2D1+D2e(x2+y)dxdy\displaystyle2\iint_{D_1+D_2}e^{-(x^2+y)}\,dxdy

    D. 2D1+D4e(x2+y)dxdy\displaystyle2\iint_{D_1+D_4}e^{-(x^2+y)}\,dxdy


  4. 设曲线 L:x2+y2=1 (y0)L:x^2+y^2=1\ (y\ge0),其中正向是逆时针方向,则( )。

    A. Lcosydy>0\displaystyle\int_L\cos y\,dy>0

    B. Lcosydx>0\displaystyle\int_L\cos y\,dx>0

    C. Lsinxdy>0\displaystyle\int_L\sin x\,dy>0

    D. Lsinxdx>0\displaystyle\int_L\sin x\,dx>0


  5. 设曲面 SS 为曲面 z=x2+y2z=\sqrt{x^2+y^2} 被柱面 x=z2x=z^2 所截下的部分,则

    S11x2y2dS=\iint_S\frac{1}{\sqrt{1-x^2-y^2}}\,dS=

    ( )。

    A. 2(2π)\sqrt2(2-\pi)

    B. 2(π2)\sqrt2(\pi-2)

    C. (2π)(2-\pi)

    D. (π2)(\pi-2)


三、证明题和计算题(共 6 题,计 53 分)

  1. 证明函数 z=(1+ey)cosxyeyz=-(1+e^y)\cos x-ye^y 有无穷多个极大值点,但无极小值。(8 分)


  2. 求曲面 x2+2y2+3z2=21x^2+2y^2+3z^2=21 平行于平面 x+4y+6z=0x+4y+6z=0 的切平面方程。(9 分)


  3. f(x,y)=maxD{x,y},D={(x,y)0x1, 0y1},f(x,y)=\max_D\{x,y\},\quad D=\{(x,y)\mid0\le x\le1,\ 0\le y\le1\},

    计算

    I=Df(x,y)yx2dσI=\iint_D f(x,y)|y-x^2|\,d\sigma

    的值。(9 分)


  4. 计算

    V(x2+y2+z2)dxdydz\iiint_V(x^2+y^2+z^2)\,dxdydz

    的值,其中

    V={(x,y,z)x2+y2z2, 1z2}.V=\{(x,y,z)\mid x^2+y^2\le z^2,\ 1\le z\le2\}.

    (9 分)


  5. 计算

    Cx2+y2ds,\int_C\sqrt{x^2+y^2}\,ds,

    其中 C:x2+y2=2yC:x^2+y^2=-2y。(9 分)


  6. 计算

    Σy(xz)dydz+(x2+2yz)dzdx+(y2+xz)dxdy,\iint_\Sigma y(x-z)\,dydz+(x^2+2yz)\,dzdx+(y^2+xz)\,dxdy,

    其中 Σ\Sigmax=0x=0y=0y=0z=0z=0x+y+z=1x+y+z=1 这四个平面所围成四面体表面的外侧。(9 分)


四、综合题(共计 12 分)

  1. P=x2+5λy+3yz,Q=5x+3λxz2,R=(λ+2)xy4z.P=x^2+5\lambda y+3yz,\quad Q=5x+3\lambda xz-2,\quad R=(\lambda+2)xy-4z.

    (a) 计算

    LPdx+Qdy+Rdz,\int_LP\,dx+Q\,dy+R\,dz,

    其中 LL 为曲线:

    x=t,y=2t,z=3t(0t1);x=t,\quad y=2t,\quad z=3t\quad(0\le t\le1);

    (4 分)

    (b) 设 A=(P,Q,R)A=(P,Q,R),计算旋度 rotA\operatorname{rot}A;(3 分)

    (c) 当旋度为 00 时,求函数 u(x,y,z)u(x,y,z),使得梯度 gradu=(P,Q,R)\operatorname{grad}u=(P,Q,R),且 u(0,0,0)=0u(0,0,0)=0。(5 分)