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周周清 8.11-8.17
-by 可爱因子小橘子 可爱因子章鱼烧
(数一二三)设函数 ,则
1. 当 时, 在 点= 取−最 大−值
A >0 , 0, .
当 时, 在点 取最小值
B >0 , , .
3 3
当 时, 在点 取最大值
C <0 , , .
在点 不取得极值3 3
D , 0,0 .(数一二三)设二元函数 具有二阶连续偏导数,且 ,则
2. , = ( , ) + ( , )
∂Q ∂P
∂x −∂y=_________.
(A)2 (B)1. (C)0. (D)−1.(数一二三)设 ,则
1 1 0 0
2 2 0 0 5
3. = =________.
0 0 1 0
0 0 0 21ln(1x) 1ln(1x) 1ln(1x2)
(数一二三)设I dx,J dx,K dx ,则____.
0 1x 0 1x2 0 ex
4.
(A).I J K (B).J I K (C).I K J (D).J K Ixcsc2t
(数一二三)设曲线 L由参数方程 , t 确定,则曲线L的弧长
y lntant 6 3
5.
s ____.3
( 数 一 二 三 ) 已 知 sin4 x 为 y(4) aybycydy 0 的 解 , 则
8
6.
abcd ____.( 数 一 ) 设 L 为 封 闭 曲 线 2x 2x y 1 , 取 逆 时 针 方 向 , 则
7.
xydxsin(4x1)dy ____.
L周周清 8.11-8.17
-by 可爱因子小橘子 可爱因子章鱼烧
1.(数一二三)设函数𝑓(𝑥)=𝑥𝑦(𝑎−𝑥−𝑦),则
(A) 当𝑎 >0时,𝑓(𝑥,𝑦)在点(0,𝑎)取最大值.
𝑎 𝑎
(B) 当𝑎 >0时,𝑓(𝑥,𝑦)在点( , )取最小值.
3 3
𝑎 𝑎
(C) 当𝑎<0时,𝑓(𝑥,𝑦)在点( , )取最大值.
3 3
(D) 𝑓(𝑥,𝑦)在点(0,0)不取得极值.
[知识点]:求二元函数驻点,用二阶偏导数判别式判断驻点是否为极值点。
[答案]: D.
[解析]:分析:
𝑓′ (𝑥,𝑦)=𝑦(𝑎−𝑥−𝑦)−𝑥𝑦
𝑥
𝑓′ (𝑥,𝑦)=𝑥(𝑎−𝑥−𝑦)−𝑥𝑦
𝑦
𝑓″ (𝑥,𝑦)=−2𝑦,𝑓″ (𝑥,𝑦)=𝑎−2𝑥−2𝑦,𝑓″ (𝑥,𝑦)=−2𝑥.
𝑥𝑥 𝑥𝑦 𝑦𝑦
𝑎 𝑎
显然 (0,0),(0,𝑎),( , ) 都是驻点.
3 3
在 (0,𝑎) 处,𝐴𝐶−𝐵2 =−𝑎2 <0(𝑎≠0),则 𝑓(𝑥,𝑦) 在点 (0,𝑎) 不取得极值;
在 ( 𝑎 , 𝑎 ) 处,𝐴𝐶−𝐵2 = 𝑎2 ,𝐴=− 2𝑎 ,则当 𝑎 >0 时,𝑓(𝑥,𝑦) 在点 ( 𝑎 , 𝑎 ) 取极大
3 3 3 3 3 3
𝑎 𝑎
值; 当 𝑎 <0 时,𝑓(𝑥,𝑦) 在点 ( , ) 取极小值.
3 3
在 (0,0) 处,𝐴𝐶−𝐵2 =−𝑎2 <0(𝑎≠0),则 𝑓(𝑥,𝑦) 在点 (0,0) 不取得极值,当
𝑎 =0 时,𝑓(𝑥,𝑦)=−(𝑥2𝑦+𝑥𝑦2),此时 𝑓(0,0)=0,𝑓(𝑥,𝑥)=−2𝑥3在 (0,0) 点的任意
邻域内可正可负,则 𝑓(𝑥,𝑦) 在点 (0,0) 不取得极值,故应选D.
[易错点]:求偏导数、判别式计算出错,讨论极值时逻辑混乱,或忽略特殊情况,导致极
值点判断错误。2.(数一二三)设二元函数𝑈(𝑥,𝑦)具有二阶连续偏导数,且𝑑𝑈 =𝑃(𝑥,𝑦)𝑑𝑥+𝑄(𝑥,𝑦)𝑑𝑦,
∂Q ∂P
则 − =_________.
∂x ∂y
(A) 2 (B) 1. (C) 0. (D) −1.
[知识点]:。依据全微分定义得到一阶偏导,再求二阶混合偏导,利用二阶连续偏导时混合偏
导相等的性质求解。
[答案]:C.
𝜕𝑈 𝜕𝑈
[解析]:因为𝑑𝑈 =𝑃(𝑥,𝑦)𝑑𝑥+𝑄(𝑥,𝑦)𝑑𝑦,于是 = 𝑃(𝑥,𝑦), = 𝑄(𝑥,𝑦),继续求偏导
𝜕𝑥 𝜕𝑦
得:
𝜕𝑃 𝜕2𝑈 𝜕𝑄 𝜕2𝑈
= , = .
𝜕𝑦 𝜕𝑥𝜕𝑦 𝜕𝑥 𝜕𝑦𝜕𝑥
𝜕2𝑈 𝜕2𝑈
由于𝑈(𝑥,𝑦)具有二阶连续偏导数, 与 连续,从而它们相等,即
𝜕𝑥𝜕𝑦 𝜕𝑦𝜕𝑥
∂Q ∂P 𝜕2𝑈 𝜕2𝑈
− = − = 0.
∂x ∂y 𝜕𝑦𝜕𝑥 𝜕𝑥𝜕𝑦
故应选(C).
[易错点]:对全微分与偏导关系理解不清,或忽略二阶连续偏导时混合偏导相等的条件,
导致推导错误 。1 1 0 0
2 2 0 0
3.(数一二三)设𝐀=[ ],则𝐀5 =________.
0 0 1 0
0 0 0 2
[知识点]:分块矩阵幂运算性质,对角矩阵的幂运算公式。
34 34 0 0
2·34 2·34 0 0
[答案]:[ ] .
0 0 1 0
0 0 0 25
[解析]:有3个公式:
𝐴 𝑂 𝑛 𝐴𝑛 𝑂
[ ] =[ ];
𝑂 𝐵 𝑂 𝐵𝑛
若 𝑟(𝐀)=1,则 𝐀𝑛 =𝑙𝑛−1𝐀,其中 𝑙 =∑𝑎 ;
𝑢̈
对角矩阵𝑛次方公式
𝑎 𝑛 𝑎𝑛
1 1
[ 𝑎 ] =[ 𝑎𝑛 ].
2 2
𝑎 𝑎𝑛
3 3
𝐁 𝐎 1 1 1 0
把矩阵𝐀分块为𝐀=[ ],其中𝐁=[ ],𝐂=[ ].
𝐎 𝐂 2 2 0 2
对于𝐁的秩𝑟(𝐁)=1,先算其迹𝑙 =∑𝑎 =1+2=3.
𝑖𝑖
根据“若𝑟(𝐀)=1,则 𝐀𝑛 =𝑙𝑛−1𝐀”,这里𝑛 =5,所以
1 1 34 34
𝐁5 =35−1𝐁=34[ ]=[ ] ,
2 2 2⋅34 2⋅34
对于𝐂是对角矩阵,根据对角矩阵𝑛次幂公式,
15 0 1 0
𝐂5 =[ ]=[ ].
0 25 0 25
𝐀 𝐎 𝑛 𝐀𝑛 𝐎
再依据分块对角矩阵幂运算性质[ ] =[ ], 可得
𝐎 𝐁 𝐎 𝐁𝑛
34 34 0 0
𝐁5 𝐎 2⋅34 2⋅34 0 0
𝐀5 =[ ]=[ ].
𝐎 𝐂5 0 0 1 0
0 0 0 25
[易错点]:分块矩阵划分错误,幂运算公式中 “迹” 计算错误,或对角矩阵幂运算时指数、
元素对应失误。1ln(1x) 1ln(1x) 1ln(1x2)
4.(数一二三)设I dx,J dx,K dx,则____.
0 1x 0 1x2 0 ex
(A).I J K (B).J I K (C).I K J (D).J K I
[知识点]:定积分比大小
[解析]:答案:(B).J I K
首先比较I,J
1 1 1 1(x2 x)ln(1x)
I J ln(1x) dx dx.
0 1x 1x2 0 (1x)(1x2)
由于在(0,1)内,ln(1x)0,x2 x0,故由定积分的性质可知I J 0,即J I .
再比较I,K .
我们先证明当x 0时,ex x1.
记 f(x)ex x1,则 f(0)0,f(x)ex 1.当x 0时,f(x)0,f(x)单调
1 1
递增,故 f(x) f(0)0,即ex x1.进一步可得 .
ex x1
由此可得,当x(0,1)时,
ln(1x) ln(1x2) ln(1x) ln(1x2) ln(1x)ln(1x2)
1x ex 1x 1x 1x
ln(1x) ln(1x2)
由于在x(0,1)时,x x2,从而ln(1x)ln(1x2),故 0.
1x ex
故I K .
综上可知J I K .
[易错点]:要会合适地对函数进行分析,构造相应函数作比较,利用积分保号性。xcsc2t
5.(数一二)设曲线 L 由参数方程 , t 确定,则曲线 L 的弧长
y lntant 6 3
s ____.
[知识点]:一元函数积分学的几何应用
2 3
[解析]:答案:
3
根据由参数方程确定的曲线弧长公式,ds [x(t)]2 [y(t)]2dt.
分别计算x(t),y(t).
2cos2t sec2t 1 2
x(t)2csc2tcot2t , y(t)
sin22t tant sintcost sin2t
因此,
4cos22t 4 4cos22t4sin22t
s3 dt 3 dt
sin42t sin22t sin42t
6 6
2 | 2 3
3 dt 3csc22td(2t)cot2t 3
sin22t 3
6 6 6
[易错点]:注意参数方程下弧长的公式,代入计算即可。3
6.(数一二三)已知sin4 x 为 y(4) aybycydy 0的解,则abcd
8
____.
[知识点]:微分方程解的结构
[解析]:答案:84
由于
2
1cos2x 1 1 1 1cos4x
sin4 x (12cos2xcos22x) cos2x ,
2 4 4 2 8
3 1 1
故sin4 x cos2x cos4x,
8 2 8
1 1
从而, cos2x cos4x是y(4) aybycydy 0的解.
2 8
由此可得,2i,4i是该四阶常系数齐次线性微分方程的特征方程的两对共轭复根,于
是可知,该方程的特征方程为(r2 4)(r2 16)0,即
r4 20r2 640
因此原齐次方程为y(4) 20y64y 0,ac0,b20,d 64
则abcd 84
[易错点]:对微分方程解的结构理解不深,对三角函数的恒等变形不熟练。7.(数一)设L为封闭曲线 2x 2x y 1,取逆时针方向,则 xydxsin(4x1)dy
L
____.
[知识点]:格林公式
[解析]:答案:cos1cos3
当 x0 且 2x y0 时, 2x 2x y 1为
4x y 1;
当 x0 且 2x y0 时, 2x 2x y 1为
4x y 1;
当 x0 且 2x y0 时, 2x 2x y 1为
y 1;
当x0且2x y0时, 2x 2x y 1为y 1.
由此可得,L是由四条直线围成的平行四边形,如图所示。
记L围城的区域为D,D为图中灰色区域,将D写成Y 型区域.
y1 y1
D(x,y)| x ,1 y1
4 4
由格林公式可得
y1
原积分4cos(4x1)xdxdy 1 dy 4 4cos(4x1)xdx
y1
1
4
1 x2 | y1 1 (y1)2 (y1)2
sin(4x1) 4 dy sin ysin(y2) dy
1 2 y1 1 32 32
4
1 sin ysin(y2) y dy 对 称 性 1 sin(y2)dy cos(y2) | 1
1 8 1 1
cos(1)cos(3)cos1cos3.
[易错点]:画不出积分区域来。