1、二. 计算题(每小题7分,共70分)
1。设的全微分
解:两边取对数
-----(1),
再对(1)两边取全微分:
所以,
2.计算由方程确定的函数的全微分。
解:原方程化为----(1)
(1)式两边全微分,得:
,整理,得:
3.设,由方程确定,且F为可微函数,求。
解:方程两边求全微分,并注意到一阶全微分形式的不变性,有:
即:
,整理,得:
,故:
4.设函数,其中具有二阶连续偏导数,求
解:(一)
(二)
,所以
5。求曲线在点的
2、切线。
解:方程组两边关于求导,得:
,----(1)
将点代入(1),得:
解之,有:
所以,切线向量为:
故曲线在点的切线为:
6. 计算其中是。
解:
7.计算
解:
交换积分次序,
三.试证明:点是函数的极值点。(10分)
分数
评卷人
解:
因为 所以点是函数的驻点。
。
记
所以,点是函数的极大值点。
分数
评卷人
四.设是由曲面和所围成的区域,试分别写出在直角坐标;柱坐标;球面坐标系下的三次积分(14分)
解:
向xoy平面上的投影区域为,。
(一)在直角坐标系下
3、 (二)在柱坐标下
(三)在球坐标下
五。选作题(每题10分,共40分)
1.在曲面上求点的坐标使此点处的切平面平行于坐标面。
解:设所求之点为
记,则曲面在处的切平面的法向量为
因为,所以,有:
,
解之,因此,所求之点。
2.设,其中为连续函数,是由曲面和所围成的区域,将I化为柱坐标及球坐标下的三次积分。
解:联立消去z,得向xoy平面上的投影区域为,。
(一)在柱坐标下
(二)在球坐标下
3.求
解:如图所示。宜采用球坐标计算之。
4.已知某一物体由及所围成且每一点处的面密度函数为,试求该物体的质量。
解:记:
由三重积分的物理意义,知:
。宜才采用直角坐标系下的“切片法”。
设为过点处的截面。
5.试证明在原点处连续且偏导数存在,但在原点处不可微。
证明:(一)因为
,
所以,,故函数在原点处连续。
(二)因为
所以,类似地,故函数在原点处可偏导。
(三)
下面考察,即考察
。
我们说,不存在,故在原点处不可微 。