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2017年东北石油大学数学与统计学院826高等代数考研强化模拟题

  摘要

一、计算题

1. 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

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

,其中L 是圆柱面

与平面

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。 2. 设

【答案】因为

所以因为

所以因为

所以因为

所以

3. 要造一圆柱形油罐, 体积为V , 问底半径r 和高h 等于多少时, 才能使表面积最小? 这时底直径与高的比是多少?

【答案】己知圆柱形油罐的表面积

令由

, 得

,

, 知

为极小值点, 又驻点惟一, 故极小值点就是最小值点。

,求

, 即

此时, 即:, 所以当底半径为和高时, 才能使表面

积最小。这时底直径与高的比为1:1。 4. 过点

)分别作平行于z 轴的直线和平行于xOy 面的平面,问在它们上面且平行于z 轴的直线l 上的点的坐标,其特点是,它们的横坐标均

的点的坐标各有什么特点?

【答案】如图所示,过相同,纵坐标也均相同.

而过点

且平行于xOy 面的平面上的点的坐标,其特点是,它们的竖坐标均相同

.

5. 计算以xoy 面上的圆周柱体的体积.

【答案】如图所示,设

由于曲顶柱体关于zox 面对称,故

围成的闭区域为底,而以曲面:

为顶的曲顶