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2017年北京市培养单位理论物理研究所601高等数学(甲)考研题库

  摘要

一、计算题

1. 改换下列二次积分的积分次序:

【答案】(l )所给二次积分等于二重积

D 可改写为

,于是

(图1)

,其

图1 图2

(2)所给二次积分等于二重积

又D 可表示为

,因此

(图2)

(3)所给二次积分等于二重积分其中

又D 可表示为

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,其

,因此 (图3)

图3 图4

(4)所给二次积分等于二重积分其中

又D 可表示为

(5)所给二次积分等于二重积

又D 可表示为

,故

(图5)

,其

,故

(图4)

图5 图6

(6)如图6,将积分区域D 表示为

于是

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,其中

2. 求下列已知曲线所围成的图形,按指定的轴旋转所产生的旋转体的体积:

(1)y=x,x=y,绕y 轴; (2)y=arcsinx, x=1, y=0, 绕x 轴; (3)x +(y-5)=16,绕x 轴;

,y=a(1-cost )的一拱,y=0,绕直线y=2a。 (4)摆线x=a(t-sint )【答案】(1)(2)

(3)该立体为由曲线减去由曲线

,,

所围成图形绕x 轴旋转所得立体

(4)该立体可看作由曲线y=2a,y=0, x=0, x=2πa 所围成的图形绕y=2a旋转所得的圆柱体减,则体积为

去由摆线y=2a,x=0, x=2a所围成的立体,计摆线上的点为(x ,y )

,再根据摆线的参数方程进

,此时y=a(1-cost ),因此有

行换元,即作换元x=a(t-sint )

3. 分别按下列条件求平面方程:

; (l )平行于xOz 面且经过点(2,﹣5,3); (2)通过z 轴和点(﹣3,1,﹣2)

(3)平行于x 轴且经过两点(4,0,﹣2)和(5,1,7).

【答案】(l )所求平面平行于xOz 面,故设所求平面方程为By +D=0.将点(2,﹣5,3)代入,得﹣5B +D =0,即D=5B.因此,所求平面方程为By +5B=0,即y +5=0.

(2)所求平面过z 轴,故设所求平面方程为Ax +By=0.将点(﹣3,1,﹣2)代入,得﹣3A +B=0,即B=3A.因此,所求平面方程为Ax +3Ay=0,即x +3y=0.

(3)所求平面平行于x 轴,故设所求平面方程为By +Cz +D=0.将点(4,0,﹣2)及(5,1,7)分别代入方程得﹣2C +D=0及B +7C +D=0.解得

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所围成图形绕x 轴旋转所得立体,因此体积为