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专升本高数二练习题4-1参考解答及分析

时间:2023-08-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:2.【分析】利用函数的对应法则可得f(x-y,x+y)=[(x-y)(x+y)](x-y)+(x+y)=(x2-y2)2x3.因为 f(x-y,xy)=(x-y)3+3x2y-3xy2-3xy=(x-y)3+3xy(x-y-1)所以 f(x,y)=x3+3(x-1)y4.应选C选项 【分析】因为 f(x+y,xy)=(x+y)2-2xy-(xy)3所以 f(x,y)=x2-2y-y32.【分析】利

专升本高数二练习题4-1参考解答及分析

2.【分析】利用函数的对应法则可得

fx-yx+y)=[(x-y)(x+y)]x-y)+(x+y=(x2-y22x

3.因为 fx-yxy)=(x-y)3+3x2y-3xy2-3xy=(x-y)3+3xyx-y-1)

所以 fxy)=x3+3(x-1)y

4.应选C选项 【分析】

因为 fx+yxy)=(x+y2-2xy-(xy)3

所以 fxy)=x2-2y-y3

2.【分析】利用函数的对应法则可得

fx-yx+y)=[(x-y)(x+y)]x-y)+(x+y=(x2-y22x

3.因为 fx-yxy)=(x-y)3+3x2y-3xy2-3xy=(x-y)3+3xyx-y-1)

所以 fxy)=x3+3(x-1)y

4.应选C选项 【分析】

因为 fx+yxy)=(x+y2-2xy-(xy)3

所以 fxy)=x2-2y-y3

2.【分析】利用函数的对应法则可得

fx-yx+y)=[(x-y)(x+y)]x-y)+(x+y=(x2-y22x

3.因为 fx-yxy)=(x-y)3+3x2y-3xy2-3xy=(x-y)3+3xyx-y-1)

所以 fxy)=x3+3(x-1)y

4.应选C选项 【分析】

因为 fx+yxy)=(x+y2-2xy-(xy)3

所以 fxy)=x2-2y-y3

则有 978-7-111-45312-3-Chapter04-186.jpg

则有 978-7-111-45312-3-Chapter04-186.jpg

则有 978-7-111-45312-3-Chapter04-186.jpg

5.应填978-7-111-45312-3-Chapter04-187.jpg 【分析】 zy求偏导数时应该用幂函数求导公式

5.应填978-7-111-45312-3-Chapter04-187.jpg 【分析】 zy求偏导数时应该用幂函数的求导公式

5.应填978-7-111-45312-3-Chapter04-187.jpg 【分析】 zy求偏导数时应该用幂函数的求导公式

6.解 (1)978-7-111-45312-3-Chapter04-189.jpg

6.解 (1)978-7-111-45312-3-Chapter04-189.jpg

6.解 (1)978-7-111-45312-3-Chapter04-189.jpg

(2)【分析】 此时函数zx的幂指函数,与题5中求978-7-111-45312-3-Chapter04-190.jpg时的zy的幂函数有很大区别.考生可用一元函数中的对数求导法,也可用多元复合函数求导公式.

解法一 对数求导法

将等式两边取对数得 lnz=xln(1+xy

(2)【分析】 此时函数zx的幂指函数,与题5中求978-7-111-45312-3-Chapter04-190.jpg时的zy的幂函数有很大区别.考生可用一元函数中的对数求导法,也可用多元复合函数求导公式.

解法一 对数求导法

将等式两边取对数得 lnz=xln(1+xy

(2)【分析】 此时函数zx的幂指函数,与题5中求978-7-111-45312-3-Chapter04-190.jpg时的zy的幂函数有很大区别.考生可用一元函数中的对数求导法,也可用多元复合函数求导公式.

解法一 对数求导法

将等式两边取对数得 lnz=xln(1+xy

两边对x求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-191.jpg

两边对x求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-191.jpg

两边对x求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-191.jpg

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-192.jpg

解法二 复合函数求导法

u=1+xyv=x,则z=uv.

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-192.jpg

解法二 复合函数求导法

u=1+xyv=x,则z=uv.

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-192.jpg

解法二 复合函数求导法

u=1+xyv=x,则z=uv.

978-7-111-45312-3-Chapter04-193.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-193.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-193.jpg

7.【分析】 用复合函数求导公式分别求出978-7-111-45312-3-Chapter04-195.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-196.jpg

解 设z=uv,其中u=x2+y2v=xy.

7.【分析】 用复合函数求导公式分别求出978-7-111-45312-3-Chapter04-195.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-196.jpg

解 设z=uv,其中u=x2+y2v=xy.

7.【分析】 用复合函数求导公式分别求出978-7-111-45312-3-Chapter04-195.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-196.jpg

解 设z=uv,其中u=x2+y2v=xy.

978-7-111-45312-3-Chapter04-197.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-197.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-197.jpg

注 如果z=fxy),将xy的位置互换,所得到的函数与z相等,即z=fxy)=fyx),这样的函数称为对称函数.对称函数在求偏导时,可以利用对称性.如本题z=(x2+y2xy就是对称函数,求出978-7-111-45312-3-Chapter04-198.jpg后,则求978-7-111-45312-3-Chapter04-199.jpg时只需利用对称性,将978-7-111-45312-3-Chapter04-200.jpg中的x换成yy换成x就得到结果978-7-111-45312-3-Chapter04-201.jpg

由于对称函数在求偏导时用得比较多,而且此方法易记忆,且使用简单,故介绍给考生.

注 如果z=fxy),将xy的位置互换,所得到的函数与z相等,即z=fxy)=fyx),这样的函数称为对称函数.对称函数在求偏导时,可以利用对称性.如本题z=(x2+y2xy就是对称函数,求出978-7-111-45312-3-Chapter04-198.jpg后,则求978-7-111-45312-3-Chapter04-199.jpg时只需利用对称性,将978-7-111-45312-3-Chapter04-200.jpg中的x换成yy换成x就得到结果978-7-111-45312-3-Chapter04-201.jpg

由于对称函数在求偏导时用得比较多,而且此方法易记忆,且使用简单,故介绍给考生.

注 如果z=fxy),将xy的位置互换,所得到的函数与z相等,即z=fxy)=fyx),这样的函数称为对称函数.对称函数在求偏导时,可以利用对称性.如本题z=(x2+y2xy就是对称函数,求出978-7-111-45312-3-Chapter04-198.jpg后,则求978-7-111-45312-3-Chapter04-199.jpg时只需利用对称性,将978-7-111-45312-3-Chapter04-200.jpg中的x换成yy换成x就得到结果978-7-111-45312-3-Chapter04-201.jpg

由于对称函数在求偏导时用得比较多,而且此方法易记忆,且使用简单,故介绍给考生.

如,例8中的(1)为对称函数,求出978-7-111-45312-3-Chapter04-202.jpg后,可立即写出978-7-111-45312-3-Chapter04-203.jpg,从而得到结果.

如,例8中的(1)为对称函数,求出978-7-111-45312-3-Chapter04-202.jpg后,可立即写出978-7-111-45312-3-Chapter04-203.jpg,从而得到结果.

如,例8中的(1)为对称函数,求出978-7-111-45312-3-Chapter04-202.jpg后,可立即写出978-7-111-45312-3-Chapter04-203.jpg,从而得到结果.

8.解 对x求导得978-7-111-45312-3-Chapter04-204.jpg

8.解 对x求导得978-7-111-45312-3-Chapter04-204.jpg

8.解 对x求导得978-7-111-45312-3-Chapter04-204.jpg

y求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-205.jpg(www.xing528.com)

y求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-205.jpg

y求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-205.jpg

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-206.jpg

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-206.jpg

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-206.jpg

9.解 对x求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-207.jpg

9.解 对x求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-207.jpg

9.解 对x求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-207.jpg

y求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-208.jpg

y求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-208.jpg

y求导得 978-7-111-45312-3-Chapter04-208.jpg

因此 978-7-111-45312-3-Chapter04-209.jpg

因此 978-7-111-45312-3-Chapter04-209.jpg

因此 978-7-111-45312-3-Chapter04-209.jpg

10.解 (1)设978-7-111-45312-3-Chapter04-210.jpg

10.解 (1)设978-7-111-45312-3-Chapter04-210.jpg

10.解 (1)设978-7-111-45312-3-Chapter04-210.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-211.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-211.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-211.jpg

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-212.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-213.jpg

(2)设Fxyz)=x2+z2-lnz+lny

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-212.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-213.jpg

(2)设Fxyz)=x2+z2-lnz+lny

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-212.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-213.jpg

(2)设Fxyz)=x2+z2-lnz+lny

978-7-111-45312-3-Chapter04-214.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-215.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-216.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-214.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-215.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-216.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-214.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-215.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-216.jpg

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-217.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-218.jpg

(3)设Fxyz)=x+y+z-e-(x+y+z

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-217.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-218.jpg

(3)设Fxyz)=x+y+z-e-(x+y+z

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-217.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-218.jpg

(3)设Fxyz)=x+y+z-e-(x+y+z

978-7-111-45312-3-Chapter04-219.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-220.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-221.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-219.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-220.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-221.jpg

978-7-111-45312-3-Chapter04-219.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-220.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-221.jpg

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-222.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-223.jpg

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-222.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-223.jpg

所以 978-7-111-45312-3-Chapter04-222.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-223.jpg

11.解 先求978-7-111-45312-3-Chapter04-224.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-225.jpg,分别令978-7-111-45312-3-Chapter04-226.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-227.jpg可得

11.解 先求978-7-111-45312-3-Chapter04-224.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-225.jpg,分别令978-7-111-45312-3-Chapter04-226.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-227.jpg可得

11.解 先求978-7-111-45312-3-Chapter04-224.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-225.jpg,分别令978-7-111-45312-3-Chapter04-226.jpg978-7-111-45312-3-Chapter04-227.jpg可得

解此方程组得可能的极值点为x=-6,y=-3.

又因为A=fxx(-6,-3)=1,B=fxy(-6,-3)=-1,C=fyy(-6,-3)=2.

则有 B2-AC=-1<0,且A=1>0

所以函数fxy)在点(-6,-3)有极小值,极小值为

f(-6,-3)=-9

12.分析 构造拉格朗日函数求解.

解 设Fxyλ)=x2+y2+λ(2x+y-5)

解此方程组得可能的极值点为x=-6,y=-3.

又因为A=fxx(-6,-3)=1,B=fxy(-6,-3)=-1,C=fyy(-6,-3)=2.

则有 B2-AC=-1<0,且A=1>0

所以函数fxy)在点(-6,-3)有极小值,极小值为

f(-6,-3)=-9

12.分析 构造拉格朗日函数求解.

解 设Fxyλ)=x2+y2+λ(2x+y-5)

解此方程组得可能的极值点为x=-6,y=-3.

又因为A=fxx(-6,-3)=1,B=fxy(-6,-3)=-1,C=fyy(-6,-3)=2.

则有 B2-AC=-1<0,且A=1>0

所以函数fxy)在点(-6,-3)有极小值,极小值为

f(-6,-3)=-9

12.分析 构造拉格朗日函数求解.

解 设Fxyλ)=x2+y2+λ(2x+y-5)

由①和②得x=2y代入③得y=1,x=2,所以f(2,1)=5为极值.

由于点(0,5)满足约束条件2x+y-5=0,且f(0,5)=25>f(2,1)=5,所以f(2,1)=5为极小值.

由①和②得x=2y代入③得y=1,x=2,所以f(2,1)=5为极值.

由于点(0,5)满足约束条件2x+y-5=0,且f(0,5)=25>f(2,1)=5,所以f(2,1)=5为极小值.

由①和②得x=2y代入③得y=1,x=2,所以f(2,1)=5为极值.

由于点(0,5)满足约束条件2x+y-5=0,且f(0,5)=25>f(2,1)=5,所以f(2,1)=5为极小值.

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