(a)1.填空題
(1)若在區域上的兩個混合偏導數則在上,。
(2)函式在點處可微的條件是在點處的偏導數存在。
(3)函式在點可微是在點處連續的條件。
2.求下列函式的定義域
(1);(2)
3.求下列各極限
(1); (2); (3
4.設,求及。
5.求下列函式的偏導數
(1);(2);(3)。
6.設,,,求全導數。
7.設,,,,求。
8.曲線,在點(2,4,5)處的切線對於軸的傾角是多少?
9.求方程所確定的函式的偏導數。
10.設,求所有二階偏導數。
11.設是由方程確定的隱函式,求,。
12.設,求。
13.設是由方程確定的隱函式,求,,。
14.設,求全微分。
15.求函式在點的全微分。
16.利用全微分求的近似值。
17.求拋物面與拋物柱面的交線上的點處的切線方程和平面方程。
18.求曲面上點處的切平面方程和法線方程。
19.求曲線,,上點,使在該點處曲線的切線平行於平面。
20.求函式的極值。
21.求函式的極值。
22.要建造乙個容積為10立方公尺的無蓋長方體貯水池,底面材料單價每平方公尺20元,側面材料單價每平方公尺8元。問應如何設計尺寸,方便材料造價最省?
(b)1.求下列函式的定義域
(1);(2)
2.(1)設,求,。
(2)設,求
3.求下列函式的極限
(1);(2)
4.設,問是否存在?
5.討論函式的連續性,其中。
6.二元函式在點處:①連續,偏導數存在;②連續,偏導數不存在;③不連續,偏導數存在;④不連續,偏導數不存在。
7.設,求,。
8.設,求,。
9.設,求,。
10.設,可微,求。
11.設,求,。
12.設,求。
13.設可微,求全微分。
14.設是由方程所確定的隱函式,其中具有連續的偏導數,求,並由此求和。
15.求的偏導數。
16.設,求,。
17.設,求。
18.求函式在點處沿從點到點方向的方向導數。
19.求函式在點沿,,在此點的切線方向上的方向導數。
20.求函式在點處沿方向的方向導數。
21.判斷題:(簡單說明理由)
(1)就是在處沿軸的方向導數。
(2)若在處的偏導數,存在,則沿任一方向的方向導數均存在。
22.證明曲面上任意一點的切平面在座標軸上的截距的平方為常數。
23.證明:球面∑:上任意一點處的法線都經過球心。
24.求橢球面上的一點處的切平面與平面的交角。
25.設,都是,,的函式,,的各偏導數都存在且連續,證明:
26.問函式在處沿什麼方向的方向導最大,並求此方向導數的最大值。
27.求內接於橢球面的最大長方體的體積。
28.某公司通過報紙和電視傳媒做某種產品的**廣告,根據統計資料,銷售收入與報紙廣告費及電視廣告費(單位:萬元)之間的關係有如下經驗公式:,在限定廣告費為1.
5萬元的情況下,求相應的最優廣告策略。
29.求函式的階麥克勞林公式,並寫出餘項。
30.利用函式的2階泰勒公式,計算的近似值。
(c)1.證明。
2.設,其中在點,鄰域內連續,問(1)在什麼條件下,偏導數,存在;(2)在什麼條件下,在處可微。
3.設而為由方程所決定的函式,且是可微的,試求。
4.設由確定,求。
5.從方程組中求出,,,。
6.設,且,試確定常數,,使函式能滿足方程:。
7.證明:旋轉曲面上任一點處的法線與旋轉軸相交。
8.試證曲面()上任何點處的切平面在各座標軸上的截距之和等於。
9.拋物面被平面截成一橢圓,求原點到這橢圓的最長與最短距離。
10.設軸正向到方向的轉角為,求函式在點沿方向的方向導數,並分別確定轉角,使這導數有(1)最大值;(2)最小值;(3)等於0。
第八章多元函式微分法及其應用
(a)1.填空題
(1)若在區域上的兩個混合偏導數, 連續 ,則在上,。
(2)函式在點處可微的必要條件是在點處的偏導數存在。
yo (0,1) x
圖1(3)函式在點可微是在點處連續的充分條件。
2.求下列函式的定義域
(1)解:設定義域為,由
和,即,
得,如圖1所示
(2)解:設定義域為,由
,即,不同時為零,且,
即,得。
3.求下列各極限
(12)
解:原式解:原式
(3解:原式
4.設,求及
解: ,,
, 5.求下列函式的偏導數
(1)解: 類似地
(2)解: 同理可證得:
(3)解:
6.設,,,求全導數。
解:, ,
依復合函式求導法則,全導數為
7.設,,,,求。
解:8.曲線,在點(2,4,5)處的切線對於軸的傾角是多少?
解:,,故。
9.求方程所確定的函式的偏導數。
解:關於求導,得到
,即關於求導,有
,即。10.設,求所有二階偏導數。
解:先求一階偏導數,得
, 再求二階偏導數,得
,,,11.設是由方程確定的隱函式,求,。
解一:記,則
,,當時,便得,
解二:(提示)直接對方程兩邊求偏導數,並明確是、的函式,即可得,。
12.設,求。
解:令,則,,則
。13.設是由方程確定的隱函式,求,,。
解:方程兩邊對求偏導數,有
,即解得類似地,方程兩邊對求偏導數,解得
再求二階混合偏導數,得
把上述的結果代入,便得:
。14.設,求全微分。
解:由於,,所以全微分為
。15.求函式在點的全微分。
解:,所以。
16.利用全微分求的近似值。
解:設,則全微分
由近似關係,得
上式中取,,,,得
因此,所求近似值。
17.求拋物面與拋物柱面的交線上的點處的切線方程和平面方程。
解:交線方程,只要取作引數,得引數方程:
則有,,,於是交線在點處的切線向量為。
切線向量為
法平面方程為,即。
18.求曲面上點處的切平面方程和法線方程。
解:記,則
,, 於是曲面在點處的法線向量為
從而,切平面方程為,即,法線方程為。
19.求曲線,,上點,使在該點處曲線的切線平行於平面。
解:曲線在點處的切線方程為
又切線與平面平行,即切線的方向向量和平面的法向量垂直,應有,即,得
所以點的座標為。
20.求函式的極值。
解:解方程組,求得駐點,由於,,,,所以在點處,函式取得極大值,極大值為。
21.求函式的極值。
解:解方程組,得駐點。由於,,在點處,,,,,所以函式在點處取得極小值,極小值為。
22.要建造乙個容積為10立方公尺的無蓋長方體貯水池,底面材料單價每平方公尺20元,側面材料單價每平方公尺8元。問應如何設計尺寸,方便材料造價最省?
解:設水池的長為公尺,寬為公尺,高為公尺,則材料造價為
,(,,),<*1>
且,,必須滿足
<*2>
從<*2>解出代入<*1>,得,(,),於是問題就成為求當,時的最小值,由極值的必要條件,有
解此方程組得。
據題意存在最小造價,而,是唯一駐點,所以當,,時,水池的材料造最小。
(b)1.求下列函式的定義域
(1)解:設定義域。使有意義的區域為:,即,,使有意義的區域為:,即。
故定義域。如圖2
(2)解:設定義域為。由根式性質可知,必須,且,即或解得:
yy1.5
xx30
圖2。如圖3
2.(1)設,求,。
解:設,則得
由此從而
(2)設,求
解:.3.求下列函式的極限
(1)解:原式
(2)解:原式
4.設,問是否存在?
解:①取沿直線的途徑,當時,有
,②沿拋物線的途徑,當時,有
可見,沿兩條不同的途徑,函式的極限不同,故極限不存在。
5.討論函式的連續性,其中。
解:在處,
所以在處連續
若,則取路徑,則
因此,間斷點為直線,除以外的其他點。
6.二元函式在點處:①連續,偏導數存在;②連續,偏導數不存在;③不連續,偏導數存在;④不連續,偏導數不存在。
解:應選③
事實上,由於,隨的值不同而改變,所以極限不存在,因而在點處不連續,又,類似地,所以在處的偏導數存在。
7.設,求,。
解:令,,於是,得,。
8.設,求,。
解:,。
9.設,求,。
解:,。
10.設,可微,求。
解:,先求, ,,
所以。11.設,求,。
解:關於求導,而,得
即 (*)
得: 相仿地,可得。
12.設,求。
解:令,,
,於是在處。
13.設可微,求全微分。解:。
14.設是由方程所確定的隱函式,其中具有連續的偏導數,求,並由此求和。
解:方程兩邊求全微分,得
,即,即 ,當時,解出
由此得到,。
15.求的偏導數。
解:令,,則,是,的復合函式。
,,,,,
於是,,
16.設,求,。
解:所給方程組確定兩個一元隱函式:和,將所給方程的兩邊對求導,得
在的條件下
,。17.設,求。
解:, .
18.求函式在點處沿從點到點方向的方向導數。
解: ,,,。
因為所以。19.求函式在點沿,,在此點的切線方向上的方向導數。
解:因曲線過點,所以,,,,切線的方向余弦為,又,類似地,,,故。
20.求函式在點處沿方向的方向導數。
解:,,
, 由,曲面的外側法線向量為則。
第九章 多元函式微分法及其應用總結
多元函式的概念 對應規則 定義域 值域 圖形 二重極限的定義 與的區別 極限的計算 p61 p62 p63 6 x二元函式的連續性 二元函式在區域d連續 在有界閉區域上的連續函式的性質 有界性 有最值 介值性多元初等函式 多元初等函式在其定義域內是連續函式 多元函式的偏導數 在點處對,的偏導數,的定...
多元函式微分學及應用總結
函式在幾何形體上的積分 二 題型與解法 一 多元函式的基本概念 1 平面點集,平面點集的內點 外點 邊界點 聚點,多元函式的定義等概念 2 多元函式的極限 或 的定義 掌握判定多元函式極限不存在的方法 1 令沿趨向,若極限值與k有關,則可斷言函式極限不存在 2 找兩種不同趨近方式,若存在,但兩者不相...
習題詳解 第7章多元函式微分學
習題7 1 1.指出下列各點所在的座標軸 座標面或卦限 a 2,1,6 b 0,2,0 c 3,0,5 d 1,1,7 解 a在v卦限,b在y軸上,c在xoz平面上,d在viii卦限。2.已知點m 1,2,3 求點m關於座標原點 各座標軸及各座標面的對稱點的座標.解 設所求對稱點的座標為 x,y,z...