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2017年山东科技大学信息科学与工程学院833高等代数考研题库

  摘要

一、计算题

1. 设反常积分

【答案】因为收敛,即

绝对收敛。

收敛。证明反常积数

,由于

绝对收敛。 收敛,

也收敛,因此

2. 设抛物线y=ax2+bx+c通过点(0,0),且当x ∈[0, 1]时,y ≥0。试确定a ,b ,c 的值,使得抛物线y=ax+bx+c与直线x=1,y=0所围图形的面积为,且使该图形绕x 轴旋转而成的旋转体的体积最小。

2

,可得c=0。 【答案】由已知条件:抛物线y=ax+bx+c通过点(0,0)2

抛物线y=ax+bx+c与直线x=1,y=0所围图形的面积为

2

从而得到

,即

。该图形绕x 轴旋转而成的旋转体的体积为

因此当b=2时体积最小,此时此抛物线满足y ≥0, 故所求解:

3. 一金属棒长3m ,离棒左端xm 处的线密度的质量为全棒质量的一半。

【答案】[0, x]一段的质量为总质量为m (3)=2,要满足

4. 求空间曲线积分

交线,从x 轴正向看去取逆时针方向。

【答案】解法一:L

的方程是

L 的参数方程是

按L 的定向t 从0到2π,于是代公式得

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,抛物线为

,b=2,c=0符合题目要求。

,在区间[0, 1]上,

。问x 为何值时,[0,x]一段

,求得

与平面

,其中L 是圆柱面

其中

解法二:L 是空间中的平面曲线,可用斯托克斯公式转化为求平面上的曲面积分。 圆柱面所截平面y=z-1

部分记为化为上的第二类曲面积分,有

,按右手法则取上侧,用斯托克斯公式,将曲线积分,J

在xy 平面的投影区域易求,即

将此曲面积分J 投影到xy 平面化为二重积分,则

的方程为

解法三:L 是母线平行于z 轴的柱面与平面的交线,可投影到xy 平面上,然后用格林公式。由L 的方程

,L 在xy 平面上的投影曲线记为

,相应

地也取逆时针方向,于是代入积分表达式得

其中D xy ,

是所围的圆域。

5. 由y=8, x=2, y=0所围成的图形,分别绕x 轴及y 轴旋转,计算所得旋转体体积。

【答案】(1)图形绕x 轴旋转,该体积为Y 轴所得的立体)减去由曲线

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(2)图形绕y 轴旋转,则该立体可看作圆柱体(即由x=2,y=8,x=0,y=0所围成的图形绕

,y=8,x=0所围成的图形绕y 轴所得的立体,因此体积为

6. 求下列含参变量的积分所确定的函数的极限:

【答案】

二、证明题

7. 验证函数

【答案】因为

8. 设f (x ), g (x )都是可导函数, 且

分析:要证x>a时, 即要证亦即要证【答案】取由故从而即当x>a时, 9. 设

【答案】

,而

为可导函数,证明:

, 证明:当x>a时

,

是常数)满足关系式:

即当x>a时函数F (x )单调减少, G (x )单调增加。因此

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