(完整word版)微积分(数学分析)练习题及答案doc 联系客服

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1. 试求极限解

2?xy?4.

(x,y)?(0,0)xylim2?xy?4xy?lim(x,y)?(0,0)(x,y)?(0,0)xy(2?xyxy?4)

11?lim?(x,y)?(0,0)2?xy?44lim2. 试求极限 解 由

(x,y)?(0,0) .

lim1?cos(x2?y2)(x?y)e22x2y2.

x2?y22sin1?cos(x2?y2)x2?y22lim?lim?x2y22222x2y2(x,y)?(0,0)(x,y)?(0,0)x?y2(x?y)ee4()2

1??0?02 . 113. 试求极限lim(x?y)sinsin.

(x,y)?(0,0)xy2解 由于

111111lim(x?y)sinsin?lim(xsinsin?ysinsin)(x,y)?(0,0)xy(x,y)?(0,0)xyxy ,

又 x?y,

所以

21111xsinsin?0limysinsin?0(x,y)?(0,0)(x,y)?(0,0)xyxy, , lim

所以

11lim(x?y)sinsin?0(x,y)?(0,0)xy .

xy24. 试讨论lim.

(x,y)?(0,0)x2?y4解 当点(x,y)沿直线y?x趋于原点时,

xy2x3lim2?lim2?0x?0x?y4x?0x?x4.

y?x?0

当点(x,y)沿抛物线线x?y趋于原点时,

2 x?y?0 .

因为二者不等,所以极限不存在.

xy2y41lim2?lim?y?0x?y4y?0y4?y4225

5. 试求极限解 由

(x,y)?(0,0)limx2?y21?x?y?122.

(x,y)?(0,0)lim(x2?y2)(1?x2?y2?1)?lim22x2?y21?x?y?1(x,y)?(0,0)x2?y2lim(1?x2?y2?1)?2 .

=(x,y)?(0,0)6. u?f(x?y,xy),f有连续的偏导数,求 解 令v?x?y,w?xy,

?u?u,. ?x?y?u?f?v?f?w?f?f????y?x?v?x?w?x?v?w ?u?f?v?f?w?f?f????x?w ?y?v?y?w?y?vdzx7. z?arctanxy,y?e, 求.

dx解 由

dz1'?(y?xy)2dx1?(xy)

1ex(1?x)xx?(e?xe)?x222x1?(xe)1?xe.

8. 求抛物面 z?2x?y在点 M(1,1,3)处的切平面方程与法线方程。

解 由于

y x,

在M(1,1,3)处 zx(1,1,3)?4, zy(1,1,3)?2,

22z?4x,z?2y所以, 切平面方程为

4(x?1)?2(y?1)?z?3.

即 法线方程为

4x?2y?z?3?0

x?1y?1z?3??42?1. 229. 求f(x,y)?2x?xy?y?6x?3y?5在(1,?2)处的泰勒公式.

解 由

x0?1,

y0??2,f(1,?2)?5

fx(x,y)?4x?y?6,fy(x,y)??x?2y?3,fx(1,?2)?0 fy(1,?2)?0fxx(x,y)?4,fxy(x,y)??1,fyy(x,y)??2,fxx(1,?2)?4 fxy(1,?2)??1

.

fyy(1,?2)??26

f(x,y)?5?2(x?1)2?(x?1)(y?2)?(y?2)2.

10. 求函数f(x,y)?e(x?y?2y)的极值. 解 由于

2x2fx?2e2x(x?y2?2y)?e2x?e2x(2?x?y2?2y)?0

fy?2e2x(y?1)?0

解得驻点(?1,?1),

fxx?2e2x(2?x?y2?2y)?e2x,fxy?e2x(2?2y),fyy?2e2x

A?fxx(?1,?1)?e?0,22B?fxy(?1,?1)?0,C?fyy(?1,?1)?2e?2

AC?B?2?0,A?0

?2所以 (?1,?1)是极小值点, 极小值为 f(?1,?1)??2e. 11. 叙述隐函数的定义.

答: 设X?R,函数F:X?Y?R. 对于方程F(x,y)?0, 若存在集合I?XY?R,与J?Y,使得对于任何x?I,恒有唯一确定的y?J,使得(x,y)满足方程F(x,y)?0 ,则称由方程F(x,y)?0确定了一个定义在I上,值域含于J的隐函数。一般可记为

y?f(x) x?I,y?J. 且成立恒等式

F(x,f(x))?0,x?I.

12. 叙述隐函数存在唯一性定理的内容. 答: 若F(x,y)满足下列条件:

2(i)函数F在以P0(x0,y0)为内点的某一区域D?R上连续;

(ii)F(x0,y0)?0(通常称为初始条件); (iii)在D内存在连续的偏导数Fy?x,y?; (iv)Fy?x0,y0??0,

则在点P0的某邻域U(P0)?D内,方程F?x,y?=0唯一地确定了一个定义在某区间

(x0??,x0??)内的函数(隐函数)y?f(x),使得

1o f?x0??y0,x?(x0??,x0??)时(x,f(x))?U(P0)且F?x,f(x)??0;

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2° f?x?在(x0??,x0??)内连续. 13. 叙述隐函数可微性定理的内容. 答: 若F(x,y)满足下列条件:

(i)函数F在以P0(x0,y0)为内点的某一区域D?R2上连续; (ii)F(x0,y0)?0(通常称为初始条件); (iii)在D内存在连续的偏导数Fy?x,y?; (iv)Fy?x0,y0??0,

又设在D内还存在连续的偏导数Fx(x,y),则由方程F(x,y)?0所确定的隐函数在

y?f(x)在其定义域(x0??,x0??)内有连续导函数,且

f'(x)??Fx(x,y).

Fy(x,y)14. 利用隐函数说明反函数的存在性及其导数.

答: 设y?f(x)在x0的某邻域内有连续的导函数f'(x),且f(x0)?y0; 考虑方程

F(x,y)?y?f(x)?0.

由于

F(x0,y0)?0, Fy?1, Fx(x0,y0)??f'(x0),

所以只要f'(x0)?0,就能满足隐函数定理的所有条件,这时方程F(x,y)?y?f(x)?0能确定出在y0的某邻域U(y0)内的连续可微隐函数x?g(y),并称它为函数y?f(x)的反函数.反函数的导数是

g'(y)??33FyFx??11?.

?f'(x)f'(x)15. 解: 显然F(x,y)?x?y?3axy及Fx,Fy在平面上任一点都连续,由隐函数定理知

2道,在使得Fy?x,y??3y?ax?0的点?x,y?附近,方程x?y?3axy?0都能确定隐

33??函数y?f(x);所以,它的一阶与二阶导数如下:

对方程求关于x的导数(其中y是x的函数)并以3除之,得

x2?y2y'?ay?axy'?0,

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