2024年1月12日发(作者:)

高数下册课后习题答案

【篇一:同济大学《高等数学》第五版下册答案】

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【篇二:高等数学同济版第六版下册课后题答案】

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篇三:高数答案(下)习题册答案 第六版 下册 同济大学数学系

ss=txt> 1多元函数概念

一、设f(x,y)?x2?y2,?(x,y)?x2?y2,求:f[?(x,y),y2].

答案:f(?(x,y),y2)?(x2?y2)2?y4?x4?2x2y2?2y4

二、求下列函数的定义域:

x2(1?y)22

1、f(x,y)?{(x,y)|y?x?1}; 22

1?x?yy

2、z?arcsin {(x,y)|y?x,x?0};

x

三、求下列极限:

x2siny

1、lim(0) 2(x,y)?(0,0)2

x?y2、

y

(1?)3x (e6)

(x,y)?(?,2)xlim

x2y

四、证明极限 lim不存在. 2(x,y)?(0,0)4

x?y

证明:当沿着x轴趋于(0,0)时,极限为零,当沿着y?x趋于(0,0)时,极限为 二者不相等,所以极限不存在

2

1

, 2

1?

,(x,y)?(0,0)?xysin2

2五、证明函数f(x,y)?? 在整个xoy面上连续。 x?y

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

证明:当(x,y)?(0,0)时,f(x,y)为初等函数,连续。当(x,y)?(0,0)时,

1

xysi?0?f(0,0),所以函数在(0,0)也连续。所以函数(x,ylim)?(0,0)22

x?y

在整个xoy面上连续。

六、设z?x?y2?f(x?y)且当y=0时z?x2,求f(x)及z的表达式. 解:f(x)=x2?x,z?x2?2y2?2xy?y 2偏导数

y

?z?z

?xy?z 1、设z=xy?xex,验证x?y

?x?y

?zy?z?z?z

?y?ex?ex,?x?ex,?x?y?xy?xy?xex?xy?z 证明:?xx?y?x?y

y

y

y

y

?z?x2?y2

1??

2、求空间曲线?:?在点(,,1)处切线与y轴正向夹角() 1

y?224??2

x2

3、设f(x,y)?xy?(y?1)arcsin, 求fx(x,1) ( 1)

y

4、设u?x, 求

z

zy

?u?u?u , ,

?y?x?z

z

z

?uz?u1y?uzy?1

??2xylnx ?xlnx ?x 解: ,?y?zy?xyy

?2u?2u?2u2

??? 5、设u?x?y?z,证明 :

?x2?y2?z2u

6、判断下面的函数在(0,0) 处是否连续?是否可导(偏导)?说明理由

2

2

2

1?22

xsin,x?y?0?22

f(x,y)??x?y

22?0,x?y?0?

1

0?0

limf(x,y)?0?f(0,0) 连续; fx(0,0)?lim fy(0,0)?limsi2 不存在,?0

x?0y?0x?0y?0x

y?0

7、设函数 f(x,y)在点(a,b)处的偏导数存在,求 lim

x?0

f(a?x,b)?f(a?x,b)

x

(2fx(a,b)) 3全微分 1、单选题

(1)二元函数f(x,y)在点(x,y)处连续是它在该点处偏导数存在的

__________

(a) 必要条件而非充分条件 (b)充分条件而非必要条件

(c)充分必要条件 (2)对于二元函数f(x,y),下列有关偏导数与全微分关系中正确的是___

(a) 偏导数不连续,则全微分必不存在 (c)全微分存在,则偏导数必连续 (d)全微分存在,而偏导数不一定存在

2、求下列函数的全微分:

yy

y1

1)z?ex dz?ex(?2dx?dy)

xx

22

2)z?sin(xy) 解:dz?cos(xy)(y2dx?2xydy)

yz?11y

3)u?x解:du?xdx?xzlnxdy?2xzlnxdz

zzz

y

z

y

y

y

3、设z?ycos(x?2y), 求dz

(0,)4

?

解:dz??ysin(x?2y)dx?(cos(x?2y)?2ysin(x?2y))dy?dz|(0,

?

4

)=

?

4

dx?

?

2

dy

4、设f(x,y,z)?

z1

(?2dx?4dy?5dz) 求: df(1,2,1)22

25x?y

1?22

(x?y)sin?

5、讨论函数f(x,y)??x2?y2

?0,?

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

在(0,0)点处

的连续性 、偏导数、 可微性

1

(x2?y2)sin?0?f(0,0) 所以f(x,y)在(0,(x,ylim)?(0,0)22

x?y

fx(0,0)?

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

?0,fy(0,0)?lim?0

(x,y)?(0,0)(x,y)?(0,0)?x?yf(?x,?y)?0

?0,所以可微。

22

(?x)?(?y)

lim

0)点处连续。解:

4多元复合函数的求导法则

dzvt

1、 设z?u,u?sint,v?e,求

dt

dzet?1tet

?e?lnsint?(sint)?et解:=cost.(sint)

dt

?z?z2x?3y

,,求, 2、 设z?(x?y)

?x?y

?z2x?3y?1

?(2x?3y)x(?y)?3x(?y2x?)3ylnx?( y), ?y

?z?zyn

?2y?nz 3、 设z?xf(2),f 可微,证明x?x?yx

?2z?2z?2z22

4、 设z?f(x?y,2xy),其中f具有二阶连续偏导数,求,, 22

?x?y?y?x

?z解:?2xf1??2yf2? ,

?x

2?z?z

?2x(f11??(?2y)?f12??2x)?2f2??2y(f21??(?2y)?f22??2x) ??2yf1??2xf2? ,

?x?y?y

=2f1??4xyf11???4(x?y)f12???4xyf22??

2

2

2?z?2z22??????? ,??2f1??4y2f11???8xyf12???4x2f22?? ?2f?4xf?8xyf?4yf111122222

?y?x

?2zyx

5、 设z?f(xy,)?g(),其中f具有二阶连续偏导数、g具有二阶连续导数,求

?x?yxy

?zy1解:?f1?y?2f2??g? ,

?xxy?2z11y11x

?f1??y(f11??x?f12??)?2f2??2(f12??x?f22??)?2g??3g??

?x?yxxxxyy

du

6、 设u?f(x,y,z),z?f(x,y),y??(x),求

dx

du?

?f1??f2???(x)?f3?(fx?fy???(x))。 解:dx

?u?x?2y?2z?2z?2z?2z

?2=0 化为 ?0, 7、设z?z(u,v),且变换? 可把方程62?

v?x?ay?x?y?u?v?y?x?

其中z具有二阶连续偏导数,求常数a的值 (a?3)

?2z?2z?2z?2u?z?z?z?z?z?z

?2??2 证明:??2?a??

2?u?v?y?u?v?x?u?v?x?u?v

2

?2z?2z?2z?2z?2u2?u?42?4a?a??22?(a?2)?a2

2?u?v?x?y?u?v?y?u?v2?u?v2

?2z2?u?(6?a?a)2?0a=3 得:(10?5a)

?u?v?v

?2z?2z

8、设函数f(x,y)具有连续的一阶偏导数,f(1,1)=1,f1/(1,1)?a,f2/(1,1)?b 又,?(x)?f?x,f[x,f(x,x)]? 求 ?(1).和?/(1) (1) ,

(a+ab+ab2+b3)

5隐函数的求导公式

dy

1、 设ylny?x?y,求

dx

dy1?解:令f(x,y)?ylny?x?y,fx??1,fy?lny,? dxlny

z222

2、 设z?z(x,y)由方程x?y?z?yf()确定,其中f可微,证明

y

?z?z

(x2?y2?z2)?2xy?2xz

?x?y

?2zxy?z

3、 设z?z(x,y)由方程?e所确定,其中f可微,求

?x?yz

?2zz?zz?zz

???,??, 3

?x?y?xx(1?z)?y1?zx(1?z)

?x2?y2?z2?1dyxdzdydz

4、 设?,求, ( ,???0) 22

dxydxdxdx?z?x?y

?z?z

5、 设z?z(x,y)由方程f(xy,y?z,xz)?0所确定,f可微,求,

?x?y

fyfxf1?y?zf3??zf1?x?f2??z

解:令f(x,y,z)?f(xy,y?z,xz) ,则 ????,????

?xfz?yf????f2?xf3f2?xf3z6、设z?f(x,y)由方程z?x?y?ez?x?y?0所确定,求dz (dz??dx?dy) 7、设z=z(x,y)由方程 3xy?xcos(yz)?z3?y所确定,求

?z?z

,,

?y?x

()?3?cosyz?zx.3xyln3?xzsin(yz)?1

?? , ?x?y3z2?xysinyz()3z2?xysin(yz)

6 微分法在几何中的应用

1、求螺旋线x?2cost,y?2sint,z?3t 在对应于t

?

?

4

处的切线及法平面方程

解:切线方程为

??z?

3?

3

法平面方程?2(x?2)?2(y?2)?3(z?

3?

)?0 4

?x2?y2?z2?50

2、 求曲线? 在(3,4,5)处的切线及法平面方程 222

?z?x?y

x?3y?4z?5

解:切线方程为 ,法平面方程:4x?3y?0 ??

4?30

222

3、 求曲面2x?3y?z?9在(1,-1,2)处的切平面及法线方程解:切平面方程为2(x?1)?3(y?1)?2(z?2)?0

x?1y?1z?2

及法线方程 ??

2?32

4、 设f(u,v)可微,证明由方程f(ax?bz,ay?bz)?0所确定的曲面在任一点处的切平面与一定

向量平行

证明:令f(x,y,z)?f(ax?bz,ay?bz),则

fx?f1a,fy?f2a,fz??bf1?bf2,??(f1a,f2a,?bf1?bf2)??(b,b,a)?0 ,所以在(x0,y0,z0)处的切平面与定向量(b,b,a)平行。 5、 证明曲面x和为a

2

????????

23

?y

23

?z

23

上任意一点处的切平面在三个坐标轴上的截距的平方?a(a?0)

2

3