参考答案与提示
第7章 多元函数微分学及其应用
7.1 多元函数的概念
1、(1) {(x,y)y x2,x2 1 y}
(2){(x,y,z)x2 y2 z2,x2 y2 0} (3)不存在 (4)连续 3、(1) 0 (2) 0
7.2 偏导数与全微分
1、(1) ysin(xy) (2)xln(x y) xy
x y
(3)yesin(xy)cos(xy)
(4) x3
2y
(5) e xy(x2x 2
y 2x) (6) (2e y
3
2x
)dx 2xe ydy (7) 2dx (8) 0.25e 2、(1) f 11x xyyz fy xyyzlnx xyzyz 1 fz xyyzlny(2)z1 xy)y
y2
xyx (1 xy
zy (1 xy)y[ln1( xy)
1 xy] 3、 3z 3z1
x2 y
0 x y2 y2
7.3 多元复合函数求导法
1、(1) 2xyf(yx
)或2z (2) 2yf1 xexyf2 (3) 2x 1
(4) 24t3
3t2
2t (5) ex(1 x)
1 x2e
2x
(6) (2xy y2)dx (x2 2xy)dy
2、(1) ux f1 yf2 yzf3 uy xf2 xzf3 uz xyf3
(2) f1 xyf 1y2f2 xy
3
f22 (3) 2f 4x2
11
f 4xyf (4) siny(cosxf ex yfy21
23 ) ex y(f3 cosxf31 f33 ex ) 7.4 隐函数求导法
1、
2xy ycos(xy)xcos(xy) x2 2、 sin2xsin2z
sin2y
sin2z
3、2z2 2z z3
xF1 yF2 x2(z 1)3 4、z(F1 F2 ) z(F1 F2
) 5、(1) x(1 6z)2y(1 3z) x
1 3z
(2)f2 g1 uf1 (2yvg2 1)g (1 xf1 uf1 )f2 g1 (1 xf 1
f
1 )(1 2yvg2 )2 g1
(1 xf1 )(1 2yvg2 )7.5 多元函数微分学的几何应用
1、(1) x 14 y 13 z 12 (2) x y 2z
2
4 (3)
3
22
(4)
x 3y 4z3 4 12
12
1
2、x 4y 6z 21 3、x 2y 1z 6
27 28
4
4、a 5,b 2
7.6 方向导数与梯度
1、(1)
23 (2) 1
2
(3) 5 (4) 29{1,2, 2} 2、1
1ab2(a2 b2) 3、3 4、
21
{2, 4,1} 21 7.7 多元函数极值及其求法
11e 1
1、极小值:f( 2
4, 2) 2
2、最大值z(2,1) 4,最小值z(4,2) 64。 3、
8abc3 4、dmax 9 5 dmin
9 5
7.8 总 习 题
1、(1) yf y (2) 4f11
4yf 112y2f22 (3) 1 (4) 1
x 1(0,,) (5) 1 y 2 4 z 26 2、(1) B (2) C (3) C (4) D
(5) D (6) C (7) A (8) A (9) B
3、2xy y 2y3 xz
x xy
4、2xf1 (2x x2y)exyf2
x2yf11 x2yexy(2f12 exyf22 ) dy [f xy(f1 exyf2 )]dx [x2(f1 exyf2 )]dy 5、eu v
2[x(u v) y2] eu v2y(2x u v)
u vu v
dw w xdx w y
dy y
1
6、点(1,1x 12,1)处1 2 z 1 2
x 2y 2z 0 点(1,1x 1y
12
, 1)处1 2 z 12 x 2y 2z 0 8、(1)x y 111
2z 2 0和x y 2z 2 0 (2) 3
9、最大值为8,最小值为0
7.9 测 验 题
1、(1) B (2) B (3) C (4) D (5) A (6) A (7) C (8) B
2、(1) 2f11
(2sinx ycosx)f12 ysinxcosxf22 cosxf2 (2) g ( )
g( )
2
(3) 1 (4)
dx
(5)
x 1y 116 9 z 1
1 16x 9y z 24 0(6) 123
2
(7) a ab ab b
3、 0 4、u 1 fygv6 22
v f 5、
xgv xgv7
2
6、 极小值点{9,3} 极小值 3 极大值点{ 9, 3} 极大值 -3 2、(1) 2 (2)
4791
(3) 3、 4、 4223
7、9x y z 27 0或9x 17y 17z 27 0.
第8章 重积分
8.1 重积分的概念与性质
1、I1 4I2 2、(1)
D
ln(x y)dxdy [ln(x y)]2D
dxdy
(2)
(x2 y2 z2)2dv (x2
y2 z2)dv
3、(1) 4 I 36 (2) 36 I 100
(3) 32
323 I
3 3
8.2 二重积分的计算法
8.2.1 利用直角坐标计算二重积分
1、(1)
42x0
dx
x
f(x,y)dy或
40
dy
yy2f(x,y)dx
4
(2) 11 x0dx x 1f(x,y)dy 或
01 yf(x,y)dx 1
1
dy
dy
1 y0
0f(x,y)dx
(3)
1e11
(y 1)0
dy
ey
f(x,y)dx (4)
1
dy
1
2f(x,y)dx
2
(y 1) 8.2.2 利用极坐标计算二重积分
1、(1)
2
2Rsin 0
d
f( cos , sin ) d
1
(2)
4d
cossin
f( cos , sin ) d (3) 20
d 2
R0
3d cos
1(4)
4cos 0
d
2d (5)
arctanRR
d 0
f(tan ) d
2、(1) 26 (2) R3 (3) 4(2ln2 1) 3、16
9
(3 4)
8.3 三重积分的计算法
8.3.1 直角坐标系下三重积分的计算法
1、(1)
1x0dx
1 0
dy
xy0
f(x,y,z)dz
(2)
2
dx
4 xx y 10 2
4 x
2
dy 0
f(x,y,z)dz
1
(3) 2
2 x2 1dxz)dz
2
1 4x 1 4x2
dy
13x2 y2
f(x,y,2、(1)
5
2
(2) 0 (3) 72 8.3.2 柱面坐标系下三重积分的计算法
3
1、(1) 2 R
0d R0
d
f( cos , sin ,z)dz
(2)
2 2
d
0 d
4
2
f( cos , sin ,z)dz
3
(3)
21
1
d 0
d 0
f( cos , sin ,z)dz
2、(1) 8 (2) 7 32
12 (3) 336 3、3
8.3.3 球面坐标系下三重积分的计算法
1、(1)
2
2
d
sin d
cos 0
f(rsin cos ,rsin sin ,
rcos )r2dr
(2)
2 0
d
40
sin d
4cos0
f(rsin cos ,rsin sin ,
rcos )r2dr
(3)
2 1
d
20
sin d 0
f(rsin cos ,rsin sin ,
rcos )r2dr
2、(1) 8
(2) 43968