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多元函数微分学练习题及解答多元函数微分学练习题及解答 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(多元函数微分学练习题及解答)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快 业绩进步,以下为多元函数微分学练习题及解答的全部内容。12高等数学(B)-多元函数微分学复习题1、 二元函数在点处的两个偏导数存在是在点处连续的条件(填:充分、必要、充要或无关)解:无关条件,2、 如果函数的两个混合偏导数在区域D内 ,则这两个混合偏导数相等解:连续.3、设则 解:.4、函数 的定义域是 解:.5、求 的极值 解:由曲面图形知:此曲面为顶点在原点,开口向上的圆锥,故其在取得极小值 。6、函数在点()处可导(偏导数存在)是函数在该点全微分的存在的条件(填:充分、必要、充要或无关)解:必要条件。 7、 解:因为, ,由无穷小性质:无穷小乘以有界函数仍 为无穷小,故有。8、 解:函数在点连续,故。教材页习题91第6大题求极限.9、讨论函数在处连续性、可导性与可微性? 解:1)当点沿直线趋于点时,有随值的不同而改变,所以由极限定义知不存在,从而函数在处不连续; 2)由连续与全微分关系知:函数在该点全微分不存在; 3) 故函数在该点偏导数存在。 10、设,求 解: 。11、设,求 解:1) ; 2); 3); 4); 5); 6)。12、设求。解: 。 13、设,,求。解1:由多元复合函数的求导公式知: ;解2:将代入方程中,则函数化为一元复合函数, 利用一元复合函数的求导公式知。14、设而,求。解:由多元函数的求导公式:,。 , 同理。 15、求 解:设则 ; ,由多元隐函数的求导公式: ; 。16、设,其中是可微函数,求. 解:为方便起见记 由多元复合函数求导公式我们有: 故。17、:设具有一阶连续偏导数,求。解:, 。18、已知函数 , 求 . 解:; 。 19、设具有二阶连续偏导,且,求 解:设,为方便起见记 ,因为具有二阶连续偏导,故. 1) ; 2) ; 3) 。 20、设具有连续导数,证明 证明: 。21、设具有连续偏导,方程确定是的函数,求 解:设,为方便起见记令 由上式知;; ;由隐函数求导公式可得 ; 。22、设函数具有连续偏导数,验证方程所确定的函数满足 证明:设,记,则有,; ;由隐函数求导公式 ;,则有 ,。 23、求曲线在处切线与法平面方程 解:1)先求切点坐标:; 2)再求切向量 切线在该点的切向量为 ; 3)曲线在该点的切线方程:; 曲线在该点的法平面方程: .24、在曲线的所有切线中,与平面平行的切线( )A)只有一条; B)只有两条; C)至少有三条; D)不存在。解:已知切线方向向量与平面法向量垂直,于是,所以只有两条切线.应选B.25、求曲面上平行与平面的切平面方程 解:1)先求切点坐标:令曲面方程为, 则曲面上点处切平面的法向量为:,由题设向量与已知平面的法向量平行,即,因为在曲面上,故满足曲面方程切点坐标为或2)切平面方程为:.26、求在处的切平面与面夹角的余弦 解:设夹角为1)先求切平面的法向量:令,则,曲面在该点的法向量为: ;2)平面的法向量为:;3)由定义。27、证明曲面任意处的切平面在各坐标轴上的截距之和为 证明:设 曲面在任意点处的切平面方程为: 其在三坐标轴上截距分别为 曲面任意处的切平面在各坐标轴上的截距之和为。28、求的极值 解:1) 2),故函数在点取得极小值。 ,故不是极值。 ,故不是极值。 ,故函数在点取得极大值. 29、求的极值 解:此为顶点在,开口朝下的旋转抛物面,由其图形特征知其在处取得极大值9。30、在平面 上求一点,使它与两定点 P(1,0,1)和Q(2,0,1) 的距离平方和为最小. 解:设平面上点为,由题意问题化为求 在条件下的最小值.利用拉格郎日乘数 法:作拉格郎日函数1);2)可能极值点唯一,因为由问题本身可知最小值一定存在,所以最小值一定在这唯一 可能的极值点处取到。3)曲面上的点与两定点 P(1,0,1)和Q(2,0,1)的距离平方和为最小。 31、椭球面的第一卦限内部分曲面上的切平面与三坐标面围成一四面体,试求这种四面体体积的最小值.解:1)设点是椭球面 的第一卦限内部分曲面上的一点。 又记,则向量 是曲面在点处的一个法向量,从而该点处曲面的切 平面方程为又点在曲面上, 故切平面方程可以化简为.其在三坐标轴上的截距为, ,从而切平面与三坐标面围成的四面体体积为。2)当 最大时,体积就最小,又由于点是椭球面的第一卦限内部分曲面上任取一点,所以问题就化为求函数在条件之下的最大值,为此作拉格朗日函数得唯一可能的极值点3)因为由问题本身可知最大值一定存在,故最大值就一定在这唯一可能的极值点处取得。于是知椭球面在点处切平面与三坐标面围成的四面体体积最小,其最小值为。 32、求函数在点处方向导数的最大值及相应方向 解:由方向导数与梯度关系:取得最大方向导数的方向即为梯度方向,最大的方向导数即为梯度的模 1) 函数在点处方向导数的最大值 2)相应的方向就是方向,即向量的方向。 33、求函数在曲线上点处沿曲线在该点的切线正方向(对应 增大的方向)的方向导数 解:对应于, 1)先求出满足题目要求的切线的方向向量 在处切线的方向向量为 ,, ; 2); ; . 34、设是曲面在处的指向外侧的法向量,求函数在此处沿方向的方向导数与梯度解:1)先求出及其方向余弦,令 ; 2); ; , 3).
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