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不定积分、二元函数的定义域、极限、方向导数和梯度一、定积分及应用了解定积分的概念;知道定积分的定义、几何意义和物理意义;了解定积分的主要性质,主要是线性性质和积分对区间的可加性,( 为常数 )还应熟悉以下性质例题:1利用定积分的几何意义,说明下列等式:解答:(1) 表示的是:由轴,直线和直线所围成的三角形的面积是1。(2) 表示的是:由轴,曲线和直线所围成的图形上下的面积相等。2根据定积分的性质,说明下列积分哪一个的值较大:解答:(1)因为在区因为在区间0,1上,因此有:(2)在区间1,2上,因此有:了解原函数存在定理;会求变上限定积分的导数。若,则熟练掌握牛顿莱布尼茨公式,换元积分法和分部积分法。例题:估计积分的值:解答:,因此2.计算. 解答:了解广义积分的概念;会判断简单的广义积分的收敛性,并会求值。当时收敛,当时发散;当时收敛,当时发散。掌握在直角坐标系下计算平面曲线围成图形的面积;会计算平面曲线围成的图形绕坐标轴旋转形成的旋转体体积。由曲线和及直线围成的面积,有对于对称区间上的定积分,要知道当为奇函数时有当为偶函数时有例题:1.计算正弦曲线y = sinx在0,p 上与x轴所围成的平面图形的面积.解答:.2计算对弧长的曲线积分其中L是抛物线上的点(0,0)与点之间的一段弧.解答:解答:练习:求椭圆所围成的图形面积.答案:。6.理解二重积分的定义、几何意义;会计算二重积分例题:计算二重积分:(1)其中D是由直线、所围成的闭区域;(2) 其中D是由圆周所围成的闭区域.解答:(1)(2)二、二元函数的定义域要求:会求二元函数的定义域例题:1求下列各函数的定义域:解答:(1)要使函数有意义必须满足:,这样函数的定义域为:(2)要使函数有意义必须满足:即练习:求函数的定义域。答案:2解答:将分别代替原函数自变量的位置,通过计算我们得到:原式=3解答:将分别代替原函数自变量的位置,通过计算我们得到:原式=练习:设=?答案:。三二元函数的极限从形式上讲,一元函数与二元函数的极限没有多大区别。是指,对于任意给定的正数,总存在正数,当时,恒有是指,对于任意给定的正数,总存在正数,当时,恒有。但是在二元函数的极限中要比一元函数极限中复杂的多,对,x趋向的方式虽然是任意的,但它毕竟是在x轴上变化而已,可是对,P趋向的任意方式却是在平面上变化,因此要比多样化。例如:沿着所有过的直线趋向是的一种特殊方式,又例如沿着所有过的抛物线趋向也只是的一种特殊方式,还有其他的的方式,这就一元函数与二元函数的极限的重要区别。例题:1.求极限: 解答:(1)原式= (2)此题与上题不一样,因为当时,分母趋于零,所以我们需要先对y求导,即 。练习: 答案:(1)1;(2)ln2;(3)(4)(5)先对x, 后对y求导,然后可算出:分别为2,四、方向导数和梯度定理:若函数在点可微,则在点处沿任意方向的方向导数都存在,且+,其中,为方向余弦。对于二元函数来说,相应的结果是+,其中是平面向量的方向角。梯度的定义:若函数在点存在对所有自变量的偏导数,则称向量(, )为函数在点的梯度,记作:(, )向量的长度(或模)为 例题:1求函数在点(1,2)处沿从点(1,2)到点的方向的方向导数.解答:方向=,易见在点(1,2)可微,故由,及方向的方向余弦:,所以函数在点(1,2)处沿从点(1,2)到点的方向的方向导数为()=2问函数在点(1,1,2)处沿什么方向的方向导数最大?并求此方向导数的最大值.解答:因为在点的梯度方向是的值增长最快的方向,且沿这一方向的变化率就是梯度的模,又, ,所以是方向导数取最大的方向,此方向导数的最大值是。练习:函数在点(1,1)处沿从点(1,1)到点(3,2)方向的方向导数解答:
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