,取下侧,则在由1和所围成的空间闭区域上应用
高斯公式得
xdydzydzdxzdxdyxdydzydzdxzdxdy
1
xdydzydzdxzdxdy
1
4分
3dv0
6分
3142.23
7分
五、(6分)在半径为R的圆的内接三角形中,求其面积为最大的三角形.
解:设三角形各边所对圆心角分别为xyz,则xyz2,
且面积为A1R2si
xsi
ysi
z,2
令Fsi
xsi
ysi
zxyz2
3分
fFxcosx0
由
Fycosy0
Fz
cos
z
0
xyz2
4分得xyz2.此3
时,其边长为23R3R.由于实际问题存在最大值且驻点唯一,故当内接三角形为等边三2
角形时其面积最大.
6分
六、(8分)求级数
x
的收敛域,并求其和函数.
1
解:Rlima
lim
11,故收敛半径为R1.
a
1
当x1时,根据莱布尼茨判别法,级数收敛;当x1时,级数为调和级数,发散.
故原级数的收敛域为11.
设和为Sx,即Sxx
,求导得
1
Sxx
1
1
,
1
1x
再积分得
S
x
x
0
S
xd
x
x1
01
dxx
l
1
x
,
1
x
1
七、(5分)设函数fx在正实轴上连续,且等式
xy
x
y
1ftdty1ftdtx1ftdt
对任何x0y0成立.如果f13,求fx.
2分5分6分8分
解:等式两边对y求偏导得
x
xfxy1ftdtxfy
上式对任何x0y0仍成立.令y1,且因f13,故有
2分
xf
x
x
1
f
tdt
3x
.
由于上式右边可导,所以左边也可导.两边求导,得
3分
fxfxfxfx3即fx3x
x0.
故通解为fx3l
xC.当x1时,f13,故C3.
因此所求的函数为fx3l
x1.
5分
八.(5分)已知y1xexe2x,y2xexex,y3xexe2xex
是某二阶线性非齐次微分方程的三个解,求此微分方程.
解1:由线性微分方程解的结构定理知e2x与ex是对应齐次方程的两个线性无
关的解,xex是非齐次方程的一个特解,故可设此方程为
yy2yfx
将yxex代入上式,得fxex2xex,因此所求的微分方程为yy2yex2xex
解2:由线性微分方程解的结构定理知e2x与ex是对应齐次方程的两个线性无关的解,xex是非齐次方程的一个特解,故yxexC1e2xC2ex是所
求微分方程的通解,从而有
yexxex2C1e2xC2ex,y2exxex4C1e2xC2ex消去C1C2,得所求的微分方程为
yy2yex2xex
06高数B
一、填空题(共30分每小题3分)
1.xoy坐标面上的双曲线4x29y236绕x轴旋转一周所生成的旋转曲面方程为
4x29y2z236.
2.设函数fxyz2xyzz2,则gradf101212.
x3t
3.直r