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2024-2025学年下学期期末

2024-2025学年下学期期末试卷(A)

一、选择题

  1. 关于变量 x,y,zx,y,z 的方程 (k+3)x2y2=(k3)z(k+3)x^2-y^2=(k-3)z,随着实数参数 kk 的变化,不可能描述的曲面类型是 \underline{\qquad}

    A. 椭圆抛物面

    B. 抛物柱面

    C. 椭圆柱面

    D. 双曲抛物面


  2. 在给定一点处,多元函数的可微是函数连续的 \underline{\qquad} 条件,又是偏导数连续的 \underline{\qquad} 条件。

    A. 充分,充分

    B. 充分,必要

    C. 必要,充分

    D. 必要,必要


  3. 空间中圆柱体 x2+y22yzx^2+y^2\le 2yz 与平面 y=zy=z 相交的面积是 \underline{\qquad}

    A. 2π\sqrt{2}\pi

    B. 2π2\pi

    C. 22π2\sqrt{2}\pi

    D. 无法计算


  4. 如果 n=1un\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}u_n 绝对收敛,而 n=1vn\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}v_n 发散,则 n=1(un+vn)\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}(u_n+v_n)\underline{\qquad}

    A. 绝对收敛

    B. 条件收敛

    C. 发散

    D. 无法判断


  5. 微分方程 y=C (CR)y''=C\ (C\in\mathbb{R})\underline{\qquad} 个解

    A. 1

    B. 2

    C. 无穷多

    D. 无法判断


二、填空题

  1. 在曲线 z=x3, y=x2 (x>0)z=x^3,\ y=x^2\ (x>0) 上求一点,使之切线与平面 x+yz=6x+y-z=6 平行。该点坐标是 \underline{\qquad}


  2. 设曲线 f(x,y)=(x1)2y2f(x,y)=(x-1)^2-y^2,方向 u=(35,45)\vec{u}=\left(\dfrac{3}{5},-\dfrac{4}{5}\right)ff 在点 (0,1)(0,1) 处沿方向 u\vec{u} 的方向导数是 \underline{\qquad}


  3. 对于空间中的区域 {(x,y,z)x2+y2+z24x}\{(x,y,z)\mid x^2+y^2+z^2\le 4x\},它的球面坐标表示是 \underline{\qquad}


  4. ln(1x2)\ln(1-x^2)x=0x=0 处的 Taylor 级数是 \underline{\qquad}


  5. 对于复数 z=xiy (x,yR)z=x-iy\ (x,y\in\mathbb{R})eze^z 的虚部是 \underline{\qquad}


三、解答题

  1. 对于二元函数 u(x,y)=excosyu(x,y)=e^x\cos y,验证

    2u(x,y)x2+2u(x,y)y2=0.\frac{\partial^2u(x,y)}{\partial x^2}+\frac{\partial^2u(x,y)}{\partial y^2}=0.
  2. 求由椭圆抛物面 z=a2x2+b2y2 (a>0,b>0)z=a^2x^2+b^2y^2\ (a>0,b>0) 和平面 z=h (h>0)z=h\ (h>0) 围成区域的体积。


  3. ll 为平面上从点 (1,0)(1,0) 到点 (0,1)(0,1) 的有向直线线段,计算第二类曲线积分

    L3x2y21+x3y2dx+2x3y1+x3y2dy.\int_L\frac{3x^2y^2}{1+x^3y^2}\,dx+\frac{2x^3y}{1+x^3y^2}\,dy.
  4. 判断下面两个级数的收敛性,并说明原因:

    n=1(1nsin1n)n=1(n+22n)2n.\sum_{n=1}^{\infty}\left(\frac{1}{n}-\sin\frac{1}{n}\right) \quad\text{和}\quad \sum_{n=1}^{\infty}\left(\frac{n+2}{2n}\right)^{2n}.
  5. 对于函数 f(x)f(x)g(x)g(x),定义它们的内积为

    ππf(x)g(x)dx,\int_{-\pi}^{\pi}f(x)g(x)\,dx,

    证明下面集合中的函数是两两正交的:

    {1}n=1{sinnx+cosnx, sinnxcosnx}.\{1\}\cup\bigcup_{n=1}^{\infty}\{\sin nx+\cos nx,\ \sin nx-\cos nx\}.
  6. 求解一阶线性非齐次方程:

    y3x2y=(x+1)ex3.y'-3x^2y=(x+1)e^{x^3}.