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周周清 5.5-5.11
-by 可爱因子大橙子 可爱因子章鱼烧
y
1.(数一二三)已知动点P在曲线arctan ln x2 y2 上运动,若点P的横坐标关于时
x
3 1
间的变化率为2,则当点P运动到点( e3, e3)时,点P的纵坐标关于时间的变化率为
2 2
____.
x f(t)
2.(数一二三)设函数 f(x)满足 dt 2 x k ,则曲线 y kf (x)与直线xk以
1 t
及坐标轴所围区域绕x轴旋转一周所得旋转体的侧面积S ____.
2 2
3.(数一二三)设平面区域D由x3 y3 1(x0,y 0)与两坐标轴围成,计算
(3 x 3 y)dxdy
D
4.(数一三)将 S,T,A,T,I,S,T,I,C,S 十个字母随机地排成一行,记恰好排成
STATISTICS 的概率为 p ,从这十个字母中随机抽取六个排成一行,记恰好排成STATIC
1
p
的概率为 p ,则 1 ____.
2 p
2
5(数一二三)设函数 在 上可导且 若 的反函数 满足
则 [2,+∞) 2 =1.
2
2 = + , 4 =_________.
1 1 1 1
( 6( A) 数 9 一 1 二 − 三 ln ) 2 设 . (B)−9是 1 由 + 方 ln2 程 . (C) 9 ln2+1 . 确 (D 定 ) 的9 隐 ln 函 2− 数 1 且 . 则
= ( , ) 3 +2 −4 − =e , (1,1)=0,
2
∂
∂ ∂ |(1,1) =_______.
1 1 1 1
7 A ( 4 数2一 . 二三) B 二 2 次8型 . C 44. (D)84. 的正惯性指数 _______.
2
1, 2, 3 = 2+2 1 3 =周周清 5.5-5.11
-by 可爱因子大橙子 可爱因子章鱼烧
y
1.(数一二三)已知动点P在曲线arctan =ln x2 + y2 上运动,若点P的横坐标关于时
x
3 1
间的变化率为2,则当点P运动到点( e3, e3)时,点P的纵坐标关于时间的变化率为
2 2
____.
[知识点]:一元函数微分学的应用
[解析]:答案:4+2 3
dy dy dy dx
记 y对时间的变化率为 .由链式法则可得 =
dt dt dx dt
dy dy
x − y 2x+2y
y 1 dx 1 dx
对arctan =ln x2 + y2 两端关于x求导,可得 = .
x y2 x2 2 x2 + y2
1+
x2
dy dy dy x+ y
整理可得x − y = x+ y ,解得 = (x y,x0)
dx dx dx x− y
3 1 3 1 dy 3+1 ( 3+1)2
当在点( e3, e3)时,x= e3,y = e3 ,代入可得 = = .结
2 2 2 2 dx 3−1 2
dx
合 =2可得
dt
dy ( 3+1)2
= 2=( 3+1)2 =4+2 3
dt 2
[易错点]:对实际问题进行数学建模。x f(t)
2.(数一二三)设函数 f(x)满足 dt =2 x −k ,则曲线y =kf(x)与直线
1 t
x = k 以
及坐标轴所围区域绕x轴旋转一周所得旋转体的侧面积S = ____.
[知识点]:一元函数微分学的应用
8
[解析]:答案:8 3−
3
x f(t)
在等式 dt =2 x −k 中,令x=1,得k =2.对等式两端关于x求导可得,
1 t
f(x) 1
=
x x
1
故 f(x)= x,从而曲线y =kf(x)为y =2 x.进一步可得y= .
x
由旋转体的侧面积公式可得,曲线y =2 x与直线x=2以及坐标轴所围区域绕 x 轴旋
转一周所得旋转体的侧面积
2 1 2 2 3 |
S =2 2 x 1+ dx=4 x+1dx=4 (x+1)2 2
0 x 0 3 0
8
=8 3−
3
[易错点]:针对函数的解析式不会求以及旋转体的侧面积求法掌握不牢。2 2
3.(数一二三)设平面区域D由x3 + y3 =1(x0,y0)与两坐标轴围成,计算
(3 x + 3 y)dxdy
D
[知识点]:二重积分的计算
12
[解析]:答案:
35
2 2
曲线 x3 + y3 =1(x0,y0) 为星形线位于第一象限的部分,其参数方程为
x=cos3t
,(0t )
y =sin3t 2
区域D关于直线y = x对称,故对x,y具有轮换对称性,从而3 xdxdy =3 ydxdy,
D D
进一步可得
(3 x+ 3 y)dxdy=23 xdxdy
D D
将区域D看作X 型区域,则D=(x,y)|0 y y(x),0 x1
因此,
( ) 1 y(x) 1
3 x+ 3 y dxdy=23 xdxdy =2 3 xdx dy =2 3 xy(x)dx
0 0 0
D D
x=cos3t
0
=====2 costsin3t3cos2t(−sint)dt =62cos3tsin4tdt
0
2
=6 2 ( 1−sin2t ) sin4td(sint)= u = =s = in = t 6 1( u4 −u6) du
0 0
1 1
=6( − )
5 7
12
=
35
[易错点]:常见的特殊图像的方程要掌握,否则无法画出图像,无法积分。4.(数一三)将 S,T,A,T,I,S,T,I,C,S 十个字母随机地排成一行,记恰好排成
STATISTICS 的概率为 p ,从这十个字母中随机抽取六个排成一行,记恰好排成
1
S T A T I C
p
的概率为 p ,则 1 = ____.
2 p
2
[知识点]:概率的计算
1
[解析]:答案:
12
将十个字母随机排列,样本空间总数为十个字母的全排列数,为A10 =10!.
10
由于STATISTICS 中,A,C 这两个字母只出现一次,I 出现两次,S,T 各出现三次,
72
故恰好排成STATISTICS 的事件总数为3!3!2!=72.于是, p =
1 10!
从十个字母中随机抽取六个排列,样本空间总数为A6 .由于STATIC中, A,C,I,S 这
10
四个字母只出现一次,T 出现两次,而十个字母中A,C 这两个字母只出现一次, I 出现两
36
次,S,T 各出现三次,故恰好排成STATIC的事件总数为A1A2A1 =36,于是, p =
3 3 2 2 A6
10
10!
p 72 4! 2 1
由此可得, 1 = = =
p 10! 36 4! 12
2
[易错点]:对于排列组合,计数原理等基本功的掌握程度不到位。5(数一二三)设函数 𝑓(𝑥) 在 [2,+∞) 上可导且 𝑓(2)=1. 若 𝑓(𝑥) 的反函数 𝑔(𝑥) 满
足∫ 𝑓(𝑥) 𝑔(𝑡) 𝑑𝑡 =𝑥2𝑓(𝑥)+𝑥, 则 𝑓(4)=_________.
2
1 1 1 1
(A) (1−ln2). (B) − (1+ln2). (C) (ln2+1). (D) (ln2−1).
9 9 9 9
[知识点]:反函数性质,等式两边求导法则,一阶线性微分方程的变形求解,以及利用定
积分计算函数值。
[答案]:𝐷.
[解析]:当 𝑥 ≥2 时将题设的等式两边对 𝑥 求导数, 得
𝑔[𝑓(𝑥)]𝑓′(𝑥)=𝑥2𝑓′(𝑥)+2𝑥𝑓(𝑥)+1, (1)
由于 𝑔[𝑓(𝑥)]≡𝑥, 从 (1) 式可得
𝑥𝑓′(𝑥)=𝑥2𝑓′(𝑥)+2𝑥𝑓(𝑥)+1
⇔(𝑥2−𝑥)𝑓′(𝑥)+2𝑥𝑓(𝑥)=−1
1
⇔(𝑥−1)𝑓′(𝑥)+2𝑓(𝑥)=−
𝑥
1
⇔(𝑥−1)2𝑓′(𝑥)+2(𝑥−1)𝑓(𝑥)= −1
𝑥
1
⇔[(𝑥−1)2𝑓(𝑥)]′ = −1. (2)
𝑥
将 (2) 式两边在区间 [2,4] 上求定积分, 并利用 𝑓(2)=1 就有
4 1
(𝑥−1)2𝑓(𝑥)|4 =∫ ( −1)d𝑥
2 𝑥
2
⇔9𝑓(4)−𝑓(2)=ln𝑥|4−2
2
1
⇔𝑓(4)= (ln2−1).
9
故应选 (D).
[易错点]:对含变上限积分的等式求导时,容易忽略求导法则的正确运用;在变形一阶线性
微分方程以及定积分计算过程中,易出现计算错误。6(数一二三)设 𝑧 =𝑧(𝑥,𝑦) 是由方程 3𝑥𝑦+2𝑥−4𝑦−𝑧 =e𝑧 确定的隐函数,且 𝑧(1,1)=0,则
∂2𝑧
| =_______.
(1,1)
∂𝑥∂𝑦
1 1 1 1
(A)4 . (B)2 . (C)4 . (D)8 .
2 8 4 4
[知识点]:隐函数求全微分确定一阶偏导数,在此基础上利用求导法则计算二阶混合偏导数。
[答案]:𝐵.
[解析]: 将方程两边求全微分,可得
3(𝑥𝑑𝑦+𝑦𝑑𝑥)+2𝑑𝑥−4𝑑𝑦−𝑑𝑧 =𝑒𝑧𝑑𝑧
由此即知
1
𝑑𝑧= [(2+3𝑦)𝑑𝑥+(3𝑥−4)𝑑𝑦]
1+𝑒𝑧
∂𝑧 2+3𝑦 ∂𝑧 3𝑥−4 ∂𝑧 5 ∂𝑧 1
于是 = , = 以及 | = , | =− .
∂𝑥 1+𝑒𝑧 ∂𝑦 1+𝑒𝑧 ∂𝑥 (1,1) 2 ∂𝑦 (1,1) 2
∂2𝑧
继续求二阶混合偏导数 ,有
∂𝑥∂𝑦
∂2𝑧 ∂ 2+3𝑦 3 2+3𝑦 ∂𝑧
= ( )= − ⋅𝑒𝑧
∂𝑥∂𝑦 ∂𝑦 1+𝑒𝑧 1+𝑒𝑧 (1+𝑒𝑧)2 ∂𝑦
∂𝑧 1
在上式中令𝑥 =1,𝑦=1,并利用𝑧(1,1)=0 与 | =− 即得
(1,1)
∂𝑦 2
∂2𝑧 3 5 1 3 5 17 1
| = − ×(− )= + = =2
∂𝑥∂𝑦
(1,1)
2 4 2 2 8 8 8
故应选(B).
[易错点]:求全微分时易遗漏项或计算错误;求二阶混合偏导数时,对复合函数求导的链
式法则运用不当,以及代入点的值计算时出错。7(数一二三)二次型 𝑓(𝑥 ,𝑥 ,𝑥 )=𝑥2+2𝑥 𝑥 的正惯性指数 𝑝=_______.
1 2 3 2 1 3
[知识点]:根据二次型写出对应的矩阵,通过求矩阵特征值确定正惯性指数;也可利用可逆
线性变换化二次型为标准形来确定正惯性指数。
[答案]:2.
0 0 1
[解析]: 因为二次型矩阵𝐴 =[0 1 0],
1 0 0
有
∣ 𝜆 0 −1∣
∣𝜆𝐸−𝐴∣= ∣ ∣ 0 𝜆−1 0 ∣ ∣ =(𝜆−1)2(𝜆+1) ,
∣−1 0 𝜆 ∣
特征值为1,1,−1, 故 𝑝 = 2.
𝑥 1 = 𝑦 1 +𝑦 3 ∣1 0 1 ∣
或令(𝐼){𝑥 2 = 𝑦 2 , 因∣ ∣ 0 1 0 ∣ ∣ ≠ 0 知(𝐼)是可逆变换, 有
𝑥 3 = 𝑦 1 −𝑦 3 ∣ 1 0 −1 ∣
𝑓 =𝑦2+2(𝑦 +𝑦 )(𝑦 −𝑦 )=2𝑦2+𝑦2−2𝑦2.
2 1 3 1 3 1 2 3
[易错点]:写出二次型矩阵时元素位置写错;求特征值过程中计算错误;利用可逆线性变
换时,变换矩阵构造或后续化简二次型出错。