【考研类试卷】考研数学一(高等数学)-试卷147及答案解析.doc

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1、考研数学一(高等数学)-试卷 147 及答案解析(总分:44.00,做题时间:90 分钟)一、填空题(总题数:8,分数:16.00)1.设 D 为两个圆 x 2 y 2 1 及(x 一 2) 2 y 2 4 的公共部分,则 (分数:2.00)填空项 1:_2.设 D 为 yx 3 及 x一 1,y1 所围成的区域,则 I (分数:2.00)填空项 1:_3.I (分数:2.00)填空项 1:_4.设 D:0x1,0y1,则 I (分数:2.00)填空项 1:_5.设 I 1 ,I 2 ,I 3 (分数:2.00)填空项 1:_6.设 D 为圆域 x 2 y 2 x,则 I (分数:2.00)填

2、空项 1:_7.设 L 是正方形边界:xya(a0),则 I (分数:2.00)填空项 1:_填空项 1:_8.设为平面 yz5 被柱面 x 2 y 2 25 所截得的部分,则曲面积分 I (分数:2.00)填空项 1:_二、解答题(总题数:11,分数:28.00)9.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。_10.若函数 f(x,y)对任意正实数 t,满足 f(tx,ty)t n f(x,y), (*) 称 f(x,y)为 n 次齐次函数设 f(x,y)是可微函数,证明:f(x,y)为 n 次齐次函数 (分数:2.00)_11.计算 I (分数:2.00)_12.计算,I (分数:2.

3、00)_13.计算 I ,其中 D:1x 2 y 2 9, y (分数:2.00)_14.计算 I (分数:2.00)_15.计算 I (分数:2.00)_16.计算 I (分数:2.00)_17.设 a0 为常数,求积分 I (分数:2.00)_改变二重积分的累次积分的顺序(分数:8.00)(1).f(x,y)dy, f(x,y)dy; (分数:2.00)_(2).f(x,y)dy, f(x,y)dy; (分数:2.00)_(3).f(x,y)dy; (分数:2.00)_(4).极坐标系下的累次积 (分数:2.00)_求下列二重积分的累次积分(分数:4.00)(1). (分数:2.00)_(

4、2). (分数:2.00)_考研数学一(高等数学)-试卷 147 答案解析(总分:44.00,做题时间:90 分钟)一、填空题(总题数:8,分数:16.00)1.设 D 为两个圆 x 2 y 2 1 及(x 一 2) 2 y 2 4 的公共部分,则 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:0)解析:解析:D 关于 x 轴对称,被积函数对 y 为奇函数2.设 D 为 yx 3 及 x一 1,y1 所围成的区域,则 I (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:0)解析:解析:D 如图 91 所示添加辅助线 y一 x 3 (x0),将 D 分解成 DD 1 D 2 ,

5、其中 D 1 关于 y 轴对称,D 2 关于 x 轴对称,被积函数对 x,y 均为奇函数 3.I (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:区域如图 92 所示,由对称性与奇偶性 其中 D 1 :0y1x,0x1 于是 4.设 D:0x1,0y1,则 I (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:D 关于直线 yx 对称 与原式相加5.设 I 1 ,I 2 ,I 3 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:I 3 I 1 I 2)解析:解析:比较,I 1 与 I 2 ,被积函数是相同的连续非负函数,积分区域圆域(x 2

6、 y 2 1)包含在正方形区域(x1,y1)中 I 1 I 2 比较 I 1 与 I 3 ,积分区域相同,被积函数均是连续的,比较它们知 x 4 y 4 2x 2 y 2 6.设 D 为圆域 x 2 y 2 x,则 I (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:D 如图 93用极坐标变换,D 的极坐标表示: 于是7.设 L 是正方形边界:xya(a0),则 I (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:0)填空项 1:_ (正确答案:*)解析:解析:L 如图 94,它关于 x(或 y)轴对称,f(x,y)xy 对 y(或 x)为奇函数 L 关于直线y

7、x 对称(变量的轮换对称性) J L xds L yds 8.设为平面 yz5 被柱面 x 2 y 2 25 所截得的部分,则曲面积分 I (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:用的方程简化被积表达式得 其中 xdS0,因为关于 yz 平面对称,被积函数x 对 z 为奇函数 的一个单位法向量 n(cos,cos,cos) (0,1,1),的面积 因此 I5的面积125二、解答题(总题数:11,分数:28.00)9.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。_解析:10.若函数 f(x,y)对任意正实数 t,满足 f(tx,ty)t n f(x,y), (*

8、) 称 f(x,y)为 n 次齐次函数设 f(x,y)是可微函数,证明:f(x,y)为 n 次齐次函数 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:设 f(x,y)是 n 次齐次函数,按定义,得 f(tx,ty)t n f(x,y)( t0)为恒等式将该式两端对 t 求导,得 xf 1 (tx,ty)yf 2 (tx,ty)nt n1 f(x,y)( t0),令 t1,则 xf x (x,y)yf y (x,y)nf(x,y) 现设上式成立考察 (t) ,由复合函数求导法则可得 (t) xf 1 (txty)yf 2 (tx,ty) f(tx,ty) )解析:11.计算 I (分数:2.00)_

9、正确答案:(正确答案:ylnx 与 y(e1)一 x 的交点是(e,1),D 如图 95 所示,在 Oxy 坐标系中选择先 x 后 y 的积分顺序(D 不必分块)得 )解析:12.计算,I (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:D 如图 96 所示,D 关于 y 轴对称,被积函数对 x 为偶函数 其中 D 1 Dx0选择先 x 后 y 的积分顺序 )解析:13.计算 I ,其中 D:1x 2 y 2 9, y (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 xrcos,yrsin,则 D:1r3, 于是 )解析:14.计算 I (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:(内层积分作变量替换后

10、用分部积分法) )解析:15.计算 I (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:D 关于 x,y 轴均对称,它在第一象限部分记为 D 1 ,如图 98 )解析:16.计算 I (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:极坐标变换 xrcos,yrsinD: )解析:17.设 a0 为常数,求积分 I (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:D 是圆域(如图 910): 作极坐标变换 xrcos,yrsin,并由 D关于 x 轴对称,x 轴上方部 分为 D 1 :0 ,0racos 于是 )解析:改变二重积分的累次积分的顺序(分数:8.00)(1).f(x,y)dy, f(x,y)dy; (

11、分数:2.00)_正确答案:(正确答案:如图 911 所示 原式 f(x,y)dxddy f(x,y)dx )解析:(2).f(x,y)dy, f(x,y)dy; (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:如图 912 所示 原式 )解析:(3).f(x,y)dy; (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:如图 913 所示当 x0,t 2 时, t(t0),于是 )解析:(4).极坐标系下的累次积 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:在直角坐标系 Or 中画出 D的草图(如图 914) 原积分 f(rcos,rsin)drd 由 r 得 r 2 sin2 r 2 sin2sin(2) 于是 2arcsinr 2 , arcsinr 2 因此 原积分 f(rcos,rsin)rd )解析:求下列二重积分的累次积分(分数:4.00)(1). (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:如图 91 5 所示 )解析:(2). (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:如图 916 所示 R 2 ln(1R 2 )R 2 ln(1R 2 ) (1R 2 )ln(1R 2 )R 2 )解析:

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