|
《高等数学(二)》复习资料$ B1 D$ h6 N" B* ~% t
3 O& ]3 ~9 \9 O% w: B2 H1 w
一、客观部分:(单项选择、多项选择、不定项选择、判断)
* Y$ i1 G" x6 C% b e(一)、单项选择部分. m3 W' _! S' R* J. I
1. ( )。4 \6 @3 I. s% n& S! o. o$ U0 F Z$ K
(A) (B) (C) (D) % v# F' @/ p5 s% G; }
★考核知识点: 不定积分的计算 . C: T& R& G( {! C; |7 h3 V
附1.1.1(考核知识点解释及资料):
" z; l) e* {) j- ]函数 在 上的全体原函数称为 在 上的不定积分,记作' k7 e1 |3 I! P- R/ h. \9 Q
,其中 称为积分号; 称为被积函数; 称为 d( k6 L( Y5 a
被积表达式. 称为积分变量.3 Q. E I( |6 Q# H# ^. p( ~
显然,若 为 在 上的一个原函数,则 : S$ |8 B8 y/ u9 ?5 H
, 为任意常数.
$ b+ l& D: {$ F' I ]1 J基本积分表:
$ z r! M# j. h( ^7 H ( 为常数);4 y- |2 k4 h% [% H8 e/ [
! c E" P' ?( ]- X1 l3 U! F - R4 p3 k6 E- Y+ ~ Z" C/ U$ d
- o7 P7 p* K3 Z, S7 z* w1 n" _, \
& o4 `# ?4 d; a% P- h
. ~6 ?3 u( a$ P8 o) j, V
9 @0 @) Q- _8 W& l - k1 L- E& W* N0 b$ H: K& u
. Q& r9 H$ F k
: C$ t- s1 U4 R4 b3 z b. A
. z# ~- i3 u, P* D
/ G- j! p! y1 p3 I' g
' S9 J- w+ f, R上述“基本积分表”是各种积分计算的基础,要求熟练掌握。在这里
* ?/ d0 Y4 z& X- u( l7 \作为复习我们一次性给出,提供多处习题计算时使用,可以反复查找使用。
, f! n8 }* E( H本题利用了基本积分公式: 。7 r. k+ Q4 U* V4 U/ T5 O- l! ^! `* [
资料:(C) 。
9 s, m* m0 s# H6 s- z7 S: ]4 `2. ( )。3 i# k r/ e _) x- f, ~4 x
# A- H- {1 ?- N+ P: ]3 g★考核知识点: 不定积分的计算 ! [1 X# Z; g; L& U& i
附1.1.2(考核知识点解释及资料【解答过程】):* D2 F1 C0 K/ V( G P
不定积分的计算需要运用不定积分的性质:8 j, Y6 z5 k1 Z* @% e. ]
,7 [& X5 J' j1 O) a e7 e
。
! l% X" U% k: g0 N+ a9 i' I计算过程如下:
6 @2 S3 q# Q+ ?/ U V/ P" t# W3 ~ 。
& w) m$ N4 A7 U; M' { 资料: 。
9 c- Y0 t, v5 W/ {4 N3. ( )。
# Y- @: `% b# C9 P* C9 v
I3 ~" K- r5 Q/ ?# `* I& c. L9 ^7 c★考核知识点: 不定积分的换元积分法 ' X" N6 r" P+ W' A$ e0 v3 Y: f# q
附1.1.3(考核知识点解释及资料【解答过程】):, |8 U' U( y7 t# R$ t: S: ?
常用换元公式如下:) S3 J" [% X" V* h7 G4 |! D& j7 R
; ; F: ~5 O( s3 z2 O
; ;
0 R9 L) {! x. c) }; `( @& M ; ;( c u2 P* n7 A/ n# M
; ;( _$ Q: D! r+ W7 d
; ;
4 w6 O: X0 ]8 u$ v ; 。
K8 d' {) X) c% O y( \( t+ k“常用换元公式”在许多换元积分中用到。在这里作为复习我们一次性
# ~; B' p& |5 Z7 I% L/ ~0 U给出,提供多处习题计算时使用,可以反复查找使用。
5 P* P2 n9 C5 i$ l# a8 l本题利用常用换元公式: 。
- M d6 s6 M6 T0 K计算过程如下:# |" l6 ^8 v. O- ~( J4 p
0 m o& b8 J' c/ L, y资料: 。
% J# U2 d7 E! n, I5 c% Y. ~! D
a! k( h( r' w! d5 A! x4. ( )。, n( U1 Q; t, r1 e f
(A)0; (B)1;(C)2; (D)38 @2 z# b7 w& X+ N$ a
★考核知识点: 定积分的计算 - F. S0 A1 x0 K5 o
附1.1.4(考核知识点解释及资料):6 H; M+ R# U. B3 z* d/ s
利用换元积分法可以证明:
9 U7 M* B9 G3 i2 d- J. a! a若 在[a,b]上连续且为奇函数,则 =0。
. J2 z! p U, Q# p8 i/ F5 E" W事实上, = + =4 i* Y. q: {3 x3 F8 u6 k
= + =5 a$ C" \+ y8 |2 h
= + =
& J W9 ]4 @" C. u! ? = 。" l5 }3 C& g! E; \. b8 i
当 为奇函数时, + =0,故 =0。
2 r& M) h& s2 K+ |% g$ r3 r; T) f在定积分计算中可以利用这个结论。
" ^, B; _6 m' t+ ?/ R% F7 Y9 l {* o) n! c$ r& u
资料: (A)0 。- N H" n2 w+ z; F2 X$ C
5. ( )。
( ~2 a) A3 \+ M6 b% R(A)-2; (B)-1;(C)0; (D)1
7 u) f' U/ O8 ~1 _★考核知识点: 定积分的简单计算 ; G9 d) N* S2 k1 N. ^) U
附1.1.5(考核知识点解释及资料【解答过程】):3 C: P! e, ^* O8 A7 j7 l+ d5 s
牛顿—莱布尼兹公式(微积分基本定理):$ {& ]0 ^# v- A" Q: m4 [: D( E
如果函数 在 上连续,且 是 在 上的一个原函数,则
: A7 V3 v# y+ X% B+ u
2 }5 P% ]) a5 m2 p/ Z' R; ?牛顿—莱布尼兹公式揭示了定积分与不定积分之间的联系.它为定积分的计算提供了有效的方法.计算函数 在 上的定积分,就是计算 的任一原函数在 上的增量.从而将计算定积分转化为求原函数.
- f+ a X9 G/ }6 L, ]计算过程如下:1 u: T8 I9 q R" @2 [5 n' ~* X
。
9 Q' D) F d$ j1 D) e* E资料:(D)1。1 ~; n4 d: K# I7 k
6. ( )。
8 R- P9 ?2 C& s3 b7 J
$ `# `$ `1 y! A: R& G★考核知识点: 不定积分的计算
0 q/ ]+ U/ M w4 F3 i附1.1.6(考核知识点解释及资料【解答过程】):
# c$ f4 s7 K+ R函数 在 上的全体原函数称为 在 上的不定积分,
; X. k& U) D- t记作 . , F) K1 k5 h- ~ u) k0 C9 b; q
本题利用基本积分公式: 。
9 s, D) `. t [6 j$ y" Q计算过程如下:4 e" F5 _ ? ]1 V. G/ f
。6 o( P& F2 \. r4 v
资料: 。
0 D/ v1 a" d1 s/ x0 L0 J1 q
( ^ o& s1 B3 v6 x8 j6 a q7. ( )。2 s# }; C- N" N# V$ F$ w" G
; R5 D3 g2 g" g+ V+ L5 t; r/ f
4 u0 o: O4 o' o4 O
★考核知识点: 不定积分的计算 ( G3 c, \ l7 P* }
附1.1.7(考核知识点解释及资料【解答过程】):
5 {0 ~4 u G9 o7 s0 c# [( |运用不定积分的性质
; q; y3 R1 q1 J9 _/ }3 O ,# [0 H# S, L8 f) Y& T
本题利用基本积分公式:
# a, |3 b9 x1 K) o8 [' T/ ]计算过程如下:% @8 C( Q* N0 e; Y l! {
。
. s$ r4 Z+ S6 L/ e, x& d3 j& ?9 K 资料: 。) O& d1 A* n% p. t$ K$ c; D# d
6 {% H* W9 h9 q% i8 ~# f, D/ l- v6 f9 f8. ( )。9 l' q: |+ B& g0 W& \6 `! n
0 Z. i4 D; i8 C& g. L$ L# l* w0 s★考核知识点: 不定积分的计算
- k, r0 b% |' u! c附1.1.8(考核知识点解释及资料):' O; X( G' N; R5 M
函数 在 上的全体原函数称为 在 上的不定积分,
& U# X! E; z- T- g( G. @4 C记作 .
1 } O+ u- q5 Y2 [& x( \关系式: 。
! y( m1 `8 Y; ^9 \( r4 ~) H7 m4 E计算过程如下:5 a: W2 A$ v7 d4 D/ a( ~
) @4 V# D5 A' f3 l/ x
资料: 。 a2 l" x: \' J" ~+ p
4 h. Z( f% H4 a) |9. ( )。. R" ]0 y# ]3 B7 e1 c
(A)-2; (B)-1;(C)0; (D)1
+ \/ D* ^5 n2 r9 w) w★考核知识点: 定积分的计算
% j" E! R, v! F2 k附1.1.9(考核知识点解释及资料):
+ f) E" P7 O+ b5 t) s利用换元积分法可以证明:
h# a( {1 I( [% A# U若 在[a,b]上连续且为奇函数,则 =0。# {, A! s, j7 d
事实上, = + =
) n( O7 f9 r/ o* G6 x [ = + =
{ h2 n% q3 a7 i% j5 g0 b = + =9 j9 k1 }4 E4 P0 V
= 。& ]3 t3 d4 _' ^0 [# i
当 为奇函数时, + =0,故 =0。
5 O4 J- c ~; a& ^3 k/ Y在定积分计算中可以利用这个结论。
- m3 z6 X2 }0 E- L5 T8 O资料:(C)0 。3 b8 e9 y; g5 c
! s# A7 g9 ]0 w0 F5 @. o- O
10. ( )。. ^, y, m; |/ w& k
(A)-1; (B)0; ; 5 `4 l( P* n! W" x% Z: }
★考核知识点: 定积分的简单计算 ; b& ]" u% g) M3 Q# N# ~. ~3 W5 w
附1.1.10(考核知识点解释及资料【解答过程】):8 k( P) o2 }5 d) V
牛顿—莱布尼兹公式(微积分基本定理):
0 |7 q, i& f! ~ 如果函数 在 上连续,且 是 在 上的一个原函数,则7 F& }. \ k9 |- h. P
k& \2 V( I! ^牛顿—莱布尼兹公式揭示了定积分与不定积分之间的联系.它为定积分的计算提供了有效的方法.计算函数 在 上的定积分,就是计算 的任一原函数在 上的增量.从而将计算定积分转化为求原函数.
; x( S" Q$ T' O( ?* m. L, L. X
+ Y; ?# U# y- _+ P! y计算过程如下:
8 q7 P8 ~3 ^ y" c% T) ~' V. i P 。
$ ?: D% X, b7 K6 j+ t资料: 。
8 Q* l5 ?5 c9 z$ { @& n9 {# R: k U' b+ h6 S1 v7 G
11. ( )。, e2 R7 h i" k* s1 E8 c; @5 [
(A) (B) (C) (D)
}$ c. H0 h; G1 m★考核知识点: 不定积分的计算 & W2 S) y( `0 w* ?/ P7 Q4 M3 D+ Y
附1.1.11(考核知识点解释及资料【解答过程】):7 D: V7 {2 V9 `/ K8 l& e' Q
函数 在 上的全体原函数称为 在 上的不定积分, T- [( X" @, W/ a1 G, e% Q
记作 .' y* B9 q, X: L+ {8 I% L
本题利用基本积分公式: 。+ J, M) i+ U$ P
计算过程如下:: m& F/ o2 E5 f& [
. L1 k0 P3 t* M# }: q0 |) @3 o3 p
资料:(C) 。
: E/ x7 L7 o; @# E6 V3 d
: V& d9 H( @, C! q+ n# Y' L' _12. ( )。& ~" [& O/ {) E7 I
/ q' w3 z' i5 `0 E- |4 n★考核知识点: 不定积分的计算 - R; T/ s0 f' O: s5 Z3 N# h
附1.1.12(考核知识点解释及资料【解答过程】):
) u: D7 q" u( U, ?3 z1 x运用不定积分的性质. ^4 ]/ N5 r' b1 Q/ v- g' o
,
B2 q" G7 c& \5 }( k本题利用基本积分公式: 。
8 }% j. f# ?4 d, q, j
. m. z; F8 a0 P) r2 b; K$ [' Q' ^计算过程如下:- a C- _- R: _ X5 S
。0 Z- Y' W. K( z1 P8 X
资料: 。$ L4 h1 h* R9 k3 V/ |' r8 T
/ j+ z) ^ ]3 S! e! P6 c2 }/ E
13. ( )。
6 i( ]* g( Z4 }; h
: C6 M% R, \4 B! b( {% ?★考核知识点: 不定积分的换元积分法
1 _& {9 I, s1 }# }& a' i附1.1.13(考核知识点解释及资料【解答过程】):; @+ e% k" D; }" I' j
本题利用常用换元公式: 。# g3 k+ ^5 v: Z5 k6 ~( |
本题利用基本积分公式:
9 n# ~) {: H% l. |9 i% S8 F8 X( [计算过程如下:+ H3 M* ?5 j$ G9 i
。
& Z0 _ m1 P* e5 o2 {资料: 。
1 J A, J( q8 l) j7 e# B9 l! v+ v1 q7 }
14. ( )。7 W0 C: p: w# h* R% M
(A)0; (B)1;(C)2; (D)3
4 m$ @2 V$ v! v2 b! E5 f" I+ c+ q9 z★考核知识点: 定积分的计算
X0 D% _% R) ?3 w. g附1.1.14(考核知识点解释及资料):( r2 C8 J6 f& ~: i, J4 I j' u8 |
利用换元积分法可以证明:1 y9 M9 `8 I! f; n3 s
若 在[a,b]上连续且为奇函数,则 =0。
q, q* e. G/ Z: `3 c! U) z事实上, = + =
/ m6 ]% b# K4 u) l* s = + =6 g8 O1 {9 m) L8 W* d' s
= + =+ C7 n4 x9 w! q: ~: i) { b C$ u. U
= 。
! g: A0 L: J6 v( m8 E" q7 q9 I s当 为奇函数时, + =0,故 =0。, o+ }$ q) _3 a2 G% x
在定积分计算中可以利用这个结论。
$ f5 e0 N5 W: \% ]$ S1 V+ Z$ m. `
资料: (A)0 。% k3 Q/ l& i: O9 Y& ]- w
6 {& y: k" @, C# a# {, [% P
15. ( )。' M, J2 M$ H/ E5 T
(A)0; (B)1;(C)2; (D)3; ^ z$ S/ r: ^7 ]& |, @. s
★考核知识点: 定积分的简单计算 " y; D/ j. e, A# k6 A( r) N1 @
附1.1.15(考核知识点解释及资料【解答过程】):
5 X: t$ M; e, b9 \; _" [! l牛顿—莱布尼兹公式(微积分基本定理):
) k& O& c, C3 g3 y% B) M% m 如果函数 在 上连续,且 是 在 上的一个原函数,则
/ D3 ^7 Z7 z+ s. d: F . h2 L( z3 n* {) g s/ U# `
牛顿—莱布尼兹公式揭示了定积分与不定积分之间的联系.它为定积分的计算提供了有效的方法.计算函数 在 上的定积分,就是计算 的任一原函数在 上的增量.从而将计算定积分转化为求原函数.2 q* h( X: N; {# O5 f) g6 s
计算过程如下:
5 D9 c5 b- x4 m$ U" h0 p* `% A9 \ 1。
) j0 a/ @6 @/ {资料:(B)1。
( J$ _1 I) _# V% ]0 R. \: l; i
; {3 A( W' ?6 U$ [' L二、主观部分:
1 p& H5 E u' K' @, y(一)、填空部分
$ u. `: L, F) g1 p6 f1. =_________________________。
& a/ b4 x# R9 x2 J; C- w& D' o★考核知识点: 不定积分的分部积分法 / p7 O/ f. f$ S0 u% T
附2.1.1(考核知识点解释及资料【解答过程】):
( c& B; ?" r0 _3 q' o1 e如果 和 都是 的可微函数,分部积分公式为
6 x: g/ d: i5 f G" w1 d 。
) }" u3 O7 X! _4 K 与 的选择要求:(1) 易求出;(2) 比 容易积出., ]1 u+ T( \4 K
计算过程如下:# ?, j: k7 y& ^* X, A
设 ,则 ,有:6 g1 g( W7 z: _$ d: h, J
= =/ c! @' Z! A1 O$ Z2 L' g3 v3 s
= =
1 r5 E) h& {, C* ^% s B资料: 。" O: y" E9 X0 i$ E
8 q- T( {* f" F: K+ N9 |2. __________.
0 l/ p4 z) J: j/ \★考核知识点: 积分上限的函数及其导数 8 i3 e! A4 |9 P
附2.1.2(考核知识点解释及资料【解答过程】):5 I) U5 m3 o# {6 Y+ ?* J
设函数 在 上连续, 为 上的任意一点,则积分 存在.当 在区间 上变化时,积分 是上限 的函数,称为积分上限的函数,记作 .于是导数3 o$ `1 z" V! r7 B! q
。4 n- r) [' {5 w+ z9 k
计算过程如下:: n* a9 k1 q6 N# n, y' u2 F5 ]$ C
。
* i! `! X& @. x& c% ]2 q @% f资料: 。' T( g1 n. a' j+ L7 U) P5 R1 s9 A
4 f/ b2 U+ o8 S8 {
3. 设向量 ,则向量的模为_________.
) G& @; ?6 ]& ]/ P* [★考核知识点: 空间向量运算
- f9 e0 n k0 n1 M% a" Z) G2 j1 s附2.1.3(考核知识点解释及资料【解答过程】):1 p% k$ |+ x8 c
向量的大小叫做向量的模。模等于零的向量称为零向量;零向量的方向为任意的。模为1的向量称为单位向量,方向与 相同的单位向量称为向量 的单位向量。5 q* p b$ u+ w. }7 e
方向相同且模相等的两个向量 和 称为相等的。注意,这里所说的方向相同是指它们相互平行(或在同一条直线上),且指向相同。因此,经过平行移动后能够完全重合的 向量是相等的。这样的向量与起点无关,可以在空间自由平移,故称自由向量。在数学上,我们只研究这种与起点无关的自由向量。
# W/ P% a' X R+ ~- g$ R/ V$ U9 O在直角坐标系中,以坐标原点 为始点,向空间一点 所引的向量 ,叫做点 关于点 的向径,通常用 表示。
" d' i( k+ o r8 K8 b- u. D: m
' x+ u0 @- x' }- @8 P6 I& z% K称为向径的坐标表示式。
6 x$ Z8 [, K; K! F+ b( }记号 既表示点 ,又表示向量 ,因此,求点 的坐标就是求 的坐标。但要注意,在几何中,点与向量是两个不同的概念,不可混淆,在看到记号 时,须从上下文去认清它究竟表示点还是表示向量,当 表示向量时,可对它进行运算;当 表示点时,就不能进行运算。4 F+ Y7 L& b8 l2 U
计算过程如下:
, U+ s4 K4 ~! |+ w6 K = / H0 X. |8 s) U& v' f4 q) X& ~
资料: 。2 p5 Y* n( y2 E* T( T8 z
( L8 }7 L! u1 V6 K; S
4. _____________.
. H1 k6 F* `4 a$ f5 F$ v1 P) n★考核知识点: 空间平面方程
- {7 Y9 I" f3 S2 z! H& [附2.1.4(考核知识点解释及资料):
0 T3 g9 d# x2 _% q8 i6 l( v7 t, A确定一个平面的条件很多,但在解析几何里最基本的条件是:平面经过一个定点且垂直于一个已知向量。9 [7 C+ K$ K( d7 x3 i9 _$ ?/ \
垂直于平面的任一非零向量称为该平面的法线向量。因而一个平面的法线向量有无穷多个且它们相互平行。
* ]3 U. R" h3 X- x# f假设平面 经过一定点 且其法线向量为 ,下面来建立平面方程。设点 是平面 上任一点,则向量 必与平面的法线向量 垂直,于是 ,而 , ,所以平面方程为
4 {9 k& G) C. A
) F( B. s$ L9 z. R& R资料: 。
0 G, m: W! ^4 V) N. k: L
7 a! B; g; Q* @, V# l5. _______.0 c& r6 f8 ^$ N0 Q' F9 x1 @
★考核知识点: 二元函数的定义域
5 w R' ?: W# E5 [( `附2.1.5(考核知识点解释及资料):
' w3 _7 ~# F/ r5 E% w了解平面点集与区域的概念,特别是二元函数的定义以及基本初等函数的定义域。) K9 }7 Y/ h. q, Y+ S! Y7 x+ E
) X! {5 t: u0 A0 x) Z
资料: 。, a) J/ y0 B- D: ], V: p+ X
3 l! |$ Z. F7 y8 ^) x: ]
6. =_______________。
* A, Y8 x; S& [; B, i" w8 B★考核知识点: 不定积分的分部积分法
$ X. I& n( w4 {6 H+ ~# F附2.1.6(考核知识点解释及资料【解答过程】):
2 Q4 p% k& u( M9 t如果 和 都是 的可微函数,分部积分公式为; S$ G+ g/ r) z& | s3 D
。
- o5 I6 r& ^' O# E# M- m 与 的选择要求:(1) 易求出;(2) 比 容易积出.
0 p/ }8 I+ @: p+ I计算过程如下:
$ ^' B1 X1 b3 O" R- E7 l设 , 则 , 。从而
J" W" S. ^* L% A' T) G = =
7 r; F# q( G4 w9 E+ ]) e =
$ s( x" r: \* f. N1 C: ?资料: 。
; N! \9 u6 [8 D4 l' Q! O7 Z
`; {5 p* A2 d# y) k7. __________.& b+ x7 X: {1 L) a2 t2 {
★考核知识点: 积分上限的函数及其导数 , U* H9 l, L2 s$ s, s; p. ^3 H& F
附2.1.7(考核知识点解释及资料【解答过程】):! g3 U f* _! ~- c7 I" |$ {6 W% L
设函数 在 上连续, 为 上的任意一点,则积分 存在.当 在区间 上变化时,积分 是上限 的函数,称为积分上限的函数,记作 .于是导数
/ {( o4 J5 u3 \$ N* J" U( X 。
) `7 b2 n8 p7 p计算过程如下:2 J* |! W* g4 d
。
8 W3 f; P' r$ Q4 k资料: 。
+ }) \" y4 v9 m3 h2 O3 |8. 设向量 ,则与该向量同方向的单位向量为_____________.
5 N8 a( M2 P( ]4 {/ M★考核知识点: 空间向量运算
0 Y# q; a4 I' n8 q附2.1.8(考核知识点解释及资料【解答过程】):9 \' W8 Z9 B1 j+ U, c8 V; {
向量的大小叫做向量的模。模等于零的向量称为零向量;零向量的方向为任意的。模为1的向量称为单位向量,方向与 相同的单位向量称为向量 的单位向量。
; |0 {5 X% G9 k, O: w( v+ m方向相同且模相等的两个向量 和 称为相等的。注意,这里所说的方向相同是指它们相互平行(或在同一条直线上),且指向相同。因此,经过平行移动后能够完全重合的 向量是相等的。这样的向量与起点无关,可以在空间自由平移,故称自由向量。在数学上,我们只研究这种与起点无关的自由向量。6 L( \/ h9 i- _/ Y2 h
在直角坐标系中,以坐标原点 为始点,向空间一点 所引的向量 ,叫做点 关于点 的向径,通常用 表示。
7 E) }1 V Z! ~- R% J3 u2 b3 W ) [- L; k1 ^4 Y& q% w6 I! `
称为向径的坐标表示式。
& y* R& K+ u' v: q. u+ _; i计算过程如下:- I, w; h$ R7 `0 N0 d1 l
= ; = 。
. A. Z4 x2 `* X, {/ n资料: 。
% Q# v5 w( F) ?
7 b5 o# C& q0 B) q9. _____________.
9 g) n+ h X* \* c9 a+ G★考核知识点: 空间平面方程 . R% M1 Z" o& [" K8 I
附2.1.9(考核知识点解释及资料):: ?- p( X7 {* {' W- c8 A
确定一个平面的条件很多,但在解析几何里最基本的条件是:平面经过一个定点且垂直于一个已知向量。. ? x7 w) d, Q4 V% ^
垂直于平面的任一非零向量称为该平面的法线向量。因而一个平面的法线向量有无穷多个且它们相互平行。5 B$ @8 ?, ]+ d+ |1 m
假设平面 经过一定点 且其法线向量为 ,下面来建立平面方程。设点 是平面 上任一点,则向量 必与平面的法线向量 垂直,于是 ,而 , ,所以平面方程为* }, S h: [4 j
" p; U8 `( J5 {8 U
资料: 。& W! p7 _" [" S$ L0 q
4 K9 e) t/ t: E& b8 k$ C
10. _______.! p2 O2 c% ^" v/ I$ n' }
★考核知识点: 二元函数的定义域
2 Y, }, c" a$ W. H( w0 } K+ W附2.1.10(考核知识点解释及资料):4 j6 b# E1 D* Q& p4 {- W! n% l% }
了解平面点集与区域的概念,特别是二元函数的定义以及基本初等函数的定义域。! x, |3 k* K* ^6 B9 j% B
4 T. Q& d4 h6 S, V+ E8 `; r v资料: 。# ?8 Y6 c2 L* W( A
* ~+ ~5 [6 M. R7 Z+ Y! _- Z: Y3 D11. = _______________。3 U$ Q1 T. W" H1 w" L q
★考核知识点: 不定积分的分部积分法 0 v Y( ~3 a8 L( S3 l! P) o4 X/ e! S0 n0 }
附2.1.11(考核知识点解释及资料【解答过程】):
8 H1 s0 v. u& A/ P) D% M如果 和 都是 的可微函数,分部积分公式为5 |) X# O3 g) Y* a
。1 Q: e5 j( z' X9 B; G- W
与 的选择要求:(1) 易求出;(2) 比 容易积出.+ P8 r( i( i6 D& \: Q2 m# J8 }3 f' @
计算过程如下:
2 |- S5 F# j! U* o设 , ,则 , ,有+ K: z( O( X; F2 v9 Z# q: I9 O
= =, ]. C! H9 q% U! D3 s+ q
= =
5 E" Q) p* [; T = 。, C; S' k$ Z1 J, }" q
资料: 。" ^7 z$ _8 [5 K% r/ N. }
0 e2 G. o5 r. o" G+ P1 h
8 M- n) j% I5 D' T1 R, k! g6 [/ D) U12. __________.' p6 m- T. k2 u, m: x
★考核知识点: 积分上限的函数及其导数 $ [6 U5 A% |" |$ _& P
附2.1.12(考核知识点解释及资料【解答过程】):+ ^' L3 \7 |4 }4 n/ i7 U- T
设函数 在 上连续, 为 上的任意一点,则积分 存在.当 在区间 上变化时,积分 是上限 的函数,称为积分上限的函数,记作 .于是导数
6 ~. e5 ?# U8 O6 e% K7 T0 P 。
( ]. E9 u7 v5 V6 `, U9 o4 g计算过程如下:2 @! ]( G& j, _4 J! k; Q
。: v! z6 }* l$ O( c& r) A/ L
资料: 。
g7 U2 K/ G q2 O: C% H& T, z8 Y# x* y3 \; w/ P: d, m% N
13. 设向量 ,则与该向量反方向的单位向量为_____________.
4 E6 a& u" u1 L( [, F8 ^' H★考核知识点: 空间向量运算 + O# d, a- D: v1 D" g
附2.1.13(考核知识点解释及资料【解答过程】):" l6 W- q6 Z# A
向量的大小叫做向量的模。模等于零的向量称为零向量;零向量的方向为任意的。模为1的向量称为单位向量,方向与 相同的单位向量称为向量 的单位向量。方向与 相反的向量为 。$ K$ s+ z$ H1 [$ P. _- D
在直角坐标系中,以坐标原点 为始点,向空间一点 所引的向量 ,叫做点 关于点 的向径,通常用 表示。. }* M+ K2 `% i f
0 y) R# @( z2 u
称为向径的坐标表示式。
. k8 k9 m- e; F( o8 P$ L6 ^计算过程如下:9 B G4 r$ Z% O5 ?! t$ ^7 G6 m2 A
= ; = 。
3 C8 c+ r; i: Z- k/ L资料: 。4 W! _4 d- T) a$ n
& `) B! A' V# q$ v9 s) G7 L/ i: E" B1 Z+ F14. _____________.
A& E j& H) u! f$ F. q8 J9 `★考核知识点: 空间平面方程 & H2 [- h% }# _1 D( D
附2.1.14(考核知识点解释及资料):/ m8 n" |' l7 C- u7 Q. x
确定一个平面的条件很多,但在解析几何里最基本的条件是:平面经过一个定点且垂直于一个已知向量。. U- |2 X( C2 G0 g6 Z" l K' H
垂直于平面的任一非零向量称为该平面的法线向量。因而一个平面的法线向量有无穷多个且它们相互平行。
H- u# r* n. q' B2 C假设平面 经过一定点 且其法线向量为 ,下面来建立平面方程。设点 是平面 上任一点,则向量 必与平面的法线向量 垂直,于是 ,而 , ,所以平面方程为
% g/ O1 |6 c# O- n6 D
+ [) N2 v* ?7 [1 W9 N5 }资料: 。
/ f* G9 W0 n9 _. Q# Q5 R% L. Z2 [
; H1 h" O' q3 u1 M" k15. _______.
) ]" y& n( w4 i9 u; ~9 \★考核知识点: 二元函数的定义域 * h3 V- @9 H- W, ~; B3 {- p5 L, k& V
附2.1.15(考核知识点解释及资料): X# y2 n. n3 ]: @0 T% E* }% n
了解平面点集与区域的概念,特别是二元函数的定义以及基本初等函数的定义域。% W/ P5 P1 z( ]8 k5 Q' i
# R! c, m/ \3 D$ A
资料: 。
. T) R+ j U# r, |8 t, {9 h* T3 o% O9 O& D" x0 {- k- C
(二)、计算题
$ L* T5 |, _8 y. T6 I1. 计算 。: Z+ D+ W- h" x& | H& R0 U
★考核知识点: 定积分的换元积分法
* }$ \# G( u& e, m附2.2.1(考核知识点解释及资料【解答过程】):
0 W7 X" [. n4 t) ^: V6 U, d: u定积分的概念: 设函数y=f(x)在区间[a,b]上有定义,用分点4 I! ~6 ]# @; m7 M
a=x <x <x x <x x <x =b
! f+ ~" U$ ?! d1 R5 U p) x. I将区间[a,b]任意分成n个小区间,每个小区间的长度为 =
9 G4 F" i0 `- ^0 `/ \. L(i=1,2, n),记 ,在每个小区间[ ]上% H Q3 V3 A% q( K. c
任取一点 ,作乘积: f8 E9 D: q1 @( j* f' ]: L
(i=1,2, n)
6 o/ v$ b8 ^) A, l5 m将这些乘积相加,得到和式:
3 t6 r* G% c7 z7 E4 u$ a. ~( } ! G+ {/ b; O# ^: }8 {
这个和称为函数y=f(x)在区间[a,b]上积分和。
+ E) o8 [% Z0 n. g" n1 Y+ q令 ,若积分和S 有极限I,则称此极限值为y=f(x)在[a,b]上的% q! D+ J' M. u# D
定积分,记作2 U- `! c: l0 `, y
I= =
0 a v. _4 T: k' K) V9 P6 [, _记号“ ”为积分符号,来自字母“S”的一种古老写法,它表示“sum”(和),与“ ”一样;积分中的“dx”从因子 变来的;a和b分别称为积分下限和积分上限,[a,b]称为积分区间,f(x)为被积函数,f(x)dx为被积表达式。
0 ]2 D: c. O* @9 g) K设函数 在区间 上连续,并且满足下列条件:
: y( I0 D4 o9 X(1) ,且 , ;
2 Y5 M5 W& U9 g1 o2 u(2) 在区间 (或 )上单调且有连续的导数 ;0 {6 n" N) [) l) Z" F$ N% S
则有
6 K/ D/ t% T- S( {3 s) q* l b % E/ H, u( Q' u
上述公式称为定积分的换元积分公式.
7 S) F1 g: I0 `( b/ @在应用换元积分公式计算定积分时需要注意:公式相当于不定积分的第二换元法.计算时,用 把原积分变量 换成新变量 ,积分限也必须由原来的积分限 和 相应地换为新变量 的积分限 和 ,而不必代回原来的变量 .1 b8 Z% `* y) W* E! z4 X
参考资料:) } G3 L& c7 e) z" L: @8 i4 q
设 ,则 = - =
3 R+ [- Z, W9 } k9 S8 Z= = .
. ~2 V; n; ?% T) Y+ Z+ N; V' i7 ~# L; E
. F6 P O. z7 P' C4 E5 V
2. 。6 }5 f! H+ B8 r3 ^
★考核知识点: 二元函数的偏导数
+ H( l8 [9 c. `& d: P) o附2.2.2(考核知识点解释及资料【解答过程】):" _( B+ a( p4 H8 J
运用一元函数的微分法求二元函数的偏导数。在求偏导数时,$ V$ @) a2 S2 k4 b
将另一个变元看作常数,这样就可以运用一元函数的微分法了。1 p& }; S/ H6 n! w$ @% I& U( i
参考资料:
' H8 a$ u8 @, N8 ?% `- [ 。- C, }7 M% l: e5 y
& n+ }/ ~; I7 ^% y9 U6 ?$ o3 c3. 计算 。
! ~; [( G+ D8 P I8 `+ X3 u- }★考核知识点: 定积分的分布积分法 4 U1 Q3 @9 M: X3 ~7 s S+ n$ {" T4 U, w
附2.2.3(考核知识点解释及资料【解答过程】):
( f5 F1 C' T1 \设 在[a,b]上具有连续导数 ,则有% }1 ]$ w$ o0 O4 G |9 M1 M
4 O1 o: ]0 C; L" {故- ~- e# ?- z z# n, v
J: r$ ~; t# z/ j; l2 n* I& T
( a# R" Y; y- p6 `6 h
这就是定积分的分部积分公式。
5 {4 X" E- n* K9 A参考资料:6 e; z# a7 j3 r. p q
设u=arcsin , 则7 u; M0 y4 _) y; t8 s1 _: k
= =
; o; v$ G* N9 f( V% K, r& A = + =
7 Z! O' ^9 K% y) s0 i+ ]. u: l =
3 q1 z" c1 u4 I( }) ^2 e
" i4 D1 ^( f, {, y6 q1 W0 N/ E4.
6 g) Y2 M! X- O5 O2 ^★考核知识点: 二元函数的偏导数 ( S$ m+ G+ g9 A
附2.2.4(考核知识点解释及资料【解答过程】):
* j2 {8 _+ C/ o运用一元函数的微分法求二元函数的偏导数。在求偏导数时,! N8 h4 w+ [1 l* W$ y+ L
将另一个变元看作常数,这样就可以运用一元函数的微分法了。
' o! k) ^1 U' t5 L$ a
" h5 w( {" c2 u* b9 v4 m. r参考资料:
1 l1 X, u% `( E& l2 }: j 0 C0 V+ g% g7 @! J
0 p* i" b0 `+ {: H, R+ |
5. 计算 。9 Z+ r" x; ?* I8 }5 g
★考核知识点: 定积分的计算 % e% S4 X$ k) \) T
附2.2.5(考核知识点解释及资料【解答过程】):7 X1 G) C. j) E% M0 w; v9 s
设 在[a,b]上具有连续导数 ,
0 U9 V) \/ X& ~- o4 f# `则有定积分的分部积分公式( |. c- W& P l) A/ N! O0 I) W
8 @2 \2 w+ d% _+ m1 W 有时要同时应用多种积分法来计算定积分,比如换元积分法和分部积分法。$ b6 c% v# M* G+ K: c- j( x+ s
参考资料:8 s9 @4 w2 a$ j) ~
设 ,则
: n& X( _: @8 T" J3 F = = =
, q6 H1 L; [7 f: a8 ?6 K% K = =0 F4 i# ^% Z1 q2 p! C6 R; S
= =
/ I9 A! P! p5 V6 \) w) X = =2
+ ?/ H! i# ? X" e' \6 Z8 l+ v9 S0 U' F a K. u/ w. Z% l: _
6.
* Z( \3 w$ o& B0 A. W" R0 c( S: N★考核知识点: 复合函数的全导数 9 w2 b6 u2 W6 C% F
附2.2.6(考核知识点解释及资料【解答过程】):3 t5 \4 c! j' c+ }- ^, M
- T) g7 Z5 {3 m
参考资料:
% a; M5 H. H& U2 I
9 u, ~* s% k! m* U* _7. 计算 。& Y# d/ x) U. \- R1 X
★考核知识点: 积分上限的函数及其极限
! C$ d" n0 [% _附2.2.7(考核知识点解释及资料【解答过程】):7 B4 {+ J3 j3 \* P1 [3 P
设函数 在 上连续, 为 上的任意一点,则积分 存在.当 在区间 上变化时,积分 是上限 的函数,称为积分上限的函数,记作 .于是导数6 R/ p8 t: m) ^) m4 }8 [
。9 F: d# g9 J3 x
0 Z6 P9 [9 ^/ k$ j5 _/ n7 {运用洛必达法则计算。
+ M( L( q* l& L参考资料:
& y9 ~* O# m( J/ G4 X( n) T5 p 。/ z2 i/ Q1 B, q" q" q) ~6 A; K5 J
; d1 P: S# D- p- R, [8. 计算 。
. q: |7 b; l) \8 V$ C* E; H★考核知识点: 广义(反常)积分的计算 ( V& L3 P5 f! k) e( p& T
附2.2.8(考核知识点解释及资料【解答过程】):
1 T; z. t7 q6 _8 R( O7 q( V9 m _函数的定义域是无穷区间 , 或 ,或被积函数为无界的情况.前者称为无限区间上的积分,后者称为无界函数的积分.一般地,我们把这两种情况下的积分称为广义积分1 y, @% H. a% C+ q
(1)广义积分是常义积分(定积分)概念的扩充,收敛的广义积分与定积分具有类似的性质,但不能直接利用牛顿—莱布尼兹公式.8 t" n$ w, c# Z
(2)求广义积分就是求常义积分的一种极限,因此,首先计算一个常义积分,再求极限,定积分中换元积分法和分部积分法都可以推广到广义积分;在求极限时可以利用求极限的一切方法,包括洛必达法则.1 ~$ e* e, Z% g3 L6 z
参考资料:
. x, e# ~! i$ N; h' l1 f* a% i( B c/ B, Q: b& p, p- ^
= J. o- y2 N0 h; R; H
=$ ]2 w/ p5 U% K0 X: ?1 g
.
# P1 U. _4 L) d: ?+ p; }
* w' J T3 n |9. 计算 。3 h/ G& H, h: Z/ G; `
★考核知识点: 广义(反常)积分的计算 8 ?0 K& ~4 B* ?& j9 F
附2.2.9(考核知识点解释及资料【解答过程】):* M; i h& k1 U
被积函数为无界的情况,称为无界函数的积分.
5 z3 M* p/ @8 z( P( p# p(1)广义积分是常义积分(定积分)概念的扩充,收敛的广义积分与定积分具有类似的性质,但不能直接利用牛顿—莱布尼兹公式. Q3 ^9 Y% o4 u$ q2 }
(2)求广义积分就是求常义积分的一种极限,因此,首先计算一个常义积分,再求极限,定积分中换元积分法和分部积分法都可以推广到广义积分;在求极限时可以利用求极限的一切方法,包括洛必达法则.
" V9 f( @7 m% E" ~参考资料:- e K2 D' N0 o/ b2 R
" z! x$ D8 [1 y7 o7 E' C" {
0 v' F' ?/ z9 X. H8 |! a3 `
0 f6 ?# E1 K1 ?1 ~
10.求函数 的极值。6 X* a0 \% g7 y4 j) c' u% g
★考核知识点: 求多元函数的极值 ) n/ m& B+ M5 ]. N- U, @! y u8 @
附2.2.10(考核知识点解释及资料【解答过程】):( ]4 O" ^% ] U% {3 \) H
设函数 ,求函数的极值步骤如下:8 h% `4 x/ f1 Z6 U
(1)求方程组$ r; n) L/ d% w* M. q
,5 s& v r$ p, m" i( V/ U: {' Q
的一切实数解,得到一切驻点。" \$ {' [# |4 }1 H- S
(2)对每个驻点 ,求二阶偏导数的值
7 @' L9 p/ l' ^; l1 W 。
( d' C9 J" c# P0 _) r; {! |% Q: b! a(3)极值点的充分条件是0 g( |0 g+ L" z4 `' D0 W. E" b" w
当 时,函数有极值,其中
! c3 l) u6 _4 w; Q8 _ 时,函数达到极大值; 时,函数达到极小值。* n& ?4 w# G- A0 ?9 ?. v( }+ H
参考资料:1 ^1 y# d+ [: s' ?
4 s& K6 K0 X, Z8 u2 C x11.
! {0 ~ W9 H& D K! p3 Z2 Y★考核知识点: 求多元函数的极值 + p/ F+ s- B9 _" l! [$ C9 n
附2.2.11(考核知识点解释及资料【解答过程】):! @: Y1 Z3 _) [% B5 B0 d, ]* `& @6 q
二元隐函数的求导公式:( [. t. c) u$ u
设 ,则/ g/ {0 u" Z( f7 Q
7 ]) R3 e9 |) ?1 j, l7 @+ Y
设函数 ,求函数的极值步骤如下:
2 a! J/ k& x# o3 t V(1)求方程组+ C: |9 V- B2 T; a2 V
,/ `8 z( |1 L: r% z# Y- C+ G
的一切实数解,得到一切驻点。
9 G8 d3 W0 F0 @! V6 y- i+ Y(2)对每个驻点 ,求二阶偏导数的值+ R) u$ B, c$ M) `1 r
。
5 c) l2 r# K/ A# J2 n(3)极值点的充分条件是
% c; J! s$ g9 O! E" [- M6 O. H当 时,函数有极值,其中
. Q% w# @; D9 o$ k- c- r9 N- Y" B 时,函数达到极大值; 时,函数达到极小值。
8 b3 t# L0 C; [$ O4 O# C( Z% r参考资料:% ?- x/ K2 I7 e: {4 o
. j! i% v: Y* _6 c- k" `2 h
: R6 ~& o! t( D( f7 j( t1 _* U: T$ N$ `% t; @" j
12.已知直角平行六面体的长、宽、高之和为定数 ,求其最大体积。
0 V5 l+ k# Y1 |% x7 v/ \* U9 l★考核知识点: 求多元函数的最大(最小)值
$ N8 ]1 _( ? ~& z) E( @, ]附2.2.12(考核知识点解释及资料【解答过程】):
, n. y: b% T* N条件极值问题可以用拉格朗日乘子法求解。拉格朗日乘子法:
; b7 y z* V0 v+ J求函数 在条件 下的极值点,按如下方法。* }& T7 p! l; a" T
(1) 构造拉格朗日函数: z$ w# T/ U' Z6 c6 r. x; s
2 ?! R7 t4 m/ J5 Z$ ^(2) 求一阶偏导数,令 ! a8 {( X0 f! Y! _
(3) 由方程组解出 ,其中 是可能的极值点坐标。! `. m' Q! Q5 ^0 Y% S1 ?" ~
参考资料:& H9 `# d9 i! O- ~
" c9 H! P3 k/ j( R6 ^7 A设平行六面体的长、宽、高分别为 。
7 S6 ]! j3 k0 x* X/ z依题意有 ( Z0 v$ M5 q+ e {& g. w j
, . [; j6 x' C% b* i. A/ ?
。 m. W2 d+ U* x g, m
又设! v1 f$ B4 @3 ^7 P) E( _9 J P% A& |
0 M) a$ m! N( I' v- n+ F6 E! m& T, x3 Y
令 ' q* u! v6 L {* _1 m! ]
解得唯一驻点 ,实际问题可知为最大值点,即当长、宽、高均为 时,其体积最大,这时, 体积 。2 V; g" K$ L9 R: x5 n) b
' Z4 [4 w `3 T( z1 d1 ^
|
|