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六、自测练习题提示与解答
应填z .
所给方程两边对x求导数得:
即有所以应填 1 .
3. 应填:
4. 所给函数取对数得:两边微分
应填:
5. 方程两边对x求导数得:
方程两边对y求导数得:
则 应填 1 .
6.
点P 向径的方向余弦为
所求方向导数为 应填
7. 应填
8. 切平面的法向量为 在点(3,1,1)处的切平面方程为
即为应填
9. 曲线的切线的方向向量为平面的法向量为
依题意则有解得(舍去)曲线的切线方程为
或(答案有误)
10. 应选(C).同理
由于
所以在点处偏导数存在但不可微,
故选项(C)正确.
11. 应选(C).在点处可微的充分条件而不是必要条件,在点处的偏导数不连续在该点处也可能可微,故选项(C)正确.
12. 应选(C).显然在 (0,0) 点处偏导数不存在.
因而在点处不可微.故选项(B)(D)在的连续性,作极坐标变换,令则有
故在处连续,选项(A)不正确,由排除法应选(C).
13. 应选(D).
14. 应选(B).的方向余弦为
又
所以 故选项(B)正确.
15. 由于 所以
又由于
所以则有
16.即有所以曲线在点处的切线与轴的夹角为
17. 证:
同理
则有
同理
由于其中第二项分子极限不存在,故所求极限不存在,即在原点不连续.同理在原点也不连续.
又由于
所以在处可微. 证毕
(注意:本题是函数在一点处偏导数不连续但在该点处函数可微的例子)
18. (1)
要使存在,
则有
同理,
要使存在,
则有
总之,要使都存在,则有
(2)由于
则当时,f (x, y)在点(0,0)的全微分存在.
19.
20.
21. (注意:本题先对y求导数,计算简单!)
22.
23. 方程两边对x求导数得:
即有
方程两边对y求导数得:
即有
24. 方程两边对x求导数得:
25.方程两边微分得:
则有:
即有:
26.方程组的两个方程两边分别微分得:
即有利用行列式法解得:
则有:
则有:
27.证:方程两边对x求导数得:
方程两边对y求导数得:
证毕.
28.
梯度为:
切线的方向向量为
方向余弦为
29.曲面的切平面的法向量为:,
平面和的法向量分别为
依题意有
则有由可得将代入曲面方程得:解得切点坐标为
法向量为曲面的切平面方程为:
30.用公式法解此题.令则在点处曲线的切线方程为:
即为:,法平面方程为:
31. 证:方程可决定曲面F的法向量为
方程两边对x求导数
则有
方程两边对y求导数
则有若(X(Y,Z)是切平面上的任意一点,则有:
显然切平面方程满足即切平面过定点 证毕.
32. 令解得
由于所以不是极值点.
由于所以为极大值.
33. 令解得
则有 在边界上,
令解得(舍去) 则有
此外有 在边界上,令解得 则有 此外有 在边界上,
令解得(舍去).则有
此外有 在边界上,令
解得(舍去).则有
此外有
比较上述函数值可知
34.设内接长方体在第一卦限的坐标点为
由于对称性有 (目标函数),且有 (条件方程).
设
解方程组得则有
即有 所以
35. 设解方程组
得故函数在球面上的最大值为即在的条件下,有
也即有 令
带入上式并整理得 证毕.
36.证:由极限的保号性知, 当时,
即有从而可知在处沿极径方向的方向导数大于零.从而沿极径方向为增函数,而为有界闭区域,
则在上有最小值.由上沿任一极径方向为增函数知,在上的最小值也就是其在全平面上的最小值. 证毕.
37. 先证必要性:等式两边对t求导数得
令得
再证必要性: 则有
即有
从而 证毕.
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