微积分练习册[第七章]向量代数与空间解析几何习题7-1空间.pdf
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1、微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何习题77 空间直角坐标系1.填空题(1)下列各点所在象限分别是:a.(1,-2,3)在_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;b.(2,3,-4)在;C.(2,-3,-4)在_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;(1.(-2,-3,1)在。(2)点 P(-3,2,-l)关于平面X O Y 的对称点是,关于平面Y O Z的对称点是,关于平面ZOX的对称点是,关于X 轴的对称点是,关于 Y 轴的对称点是,关于Z 轴的对称点是.(3)点 A(-4,3,5)在 XO Y平 面 上 的 射 影 点 是,在 YOZ平面上
2、的射影点是,在 ZOX面上的射影点是,在 X 轴 上 的 射 影 点 是,在 Y轴上的射影点是,在 Z 轴上的射影点是。(4)已知空间直角坐标系下,立方体的4 个顶点为A(-a,-a,-a ),B(a,-a,-a),C(-a,a,-a)和 D(a,a,a),则其余顶点分别为,班级:姓名:学号:2.已知三角形的三个顶点 A(2,-1,4),B(3,2,-6),C(-5,0,2),求过 A、B、C三点的中线的长度。3.已知平行四边形ABCD的两个顶点A(2,-3,-5),B(-1,3,2)及它的对角线的交点E(4,-1,7),求顶点C、D的坐标。微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何4.已知
3、某直线线段AB被点C(2,0,2)及点D(5,-2,0)内分为3等分,求端点A、B的坐标。5.求点M(-4,3,-5)到各坐标轴的距离。班级:姓 名:学号:6.在YOZ面上,求与三个已知点A(3,1,2),B(4,-2,-2)和 C(0,5,1)等距离的点。微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何习题7-2 向量及其线性运算i.填空题(1)已知某向量5与a平行,方向相反,且忖=2同,则5由不表示为。(2)已知梯形 O A B C,且 5 =1/2 万6 ,若万K =则AB=。(3)一向量的终点在点B(2,1,-7),它在X轴,Y轴和Z轴上的投影依次为4,-4和7,则这向量的起点A的坐标为。
4、JT(4)设向量的模是4,它与轴的夹角是 生,则 它 在 轴 上 的 投 影 为。3(5)已知 A(4,0,5),B (7,1,3),则 48=。2.一向量的起点为A (1,4,-2),终点为B (-1,5,0),求 在X轴、Y轴、Z轴上的投影,并 求A B。班级:姓 名:学号:3.已知 两 点(4,、历,1),“2(3,0,2),计算向量M i 2 的模,方向余弦和方向角。4.已知。=3,5,4石=-6,1,2=0,-3,-4 ,求 2。3 5+4C 及其单位向量。微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何5.一向量与x轴,y轴的夹角相等,而与Z轴的夹有是前者的两倍,求该向量的方向角6.已
5、知向量日与三坐标轴成相等的锐角,求它的方向余弦,若 同=2,求向量的坐标班级:姓 名:学号:7.设G -31+5 j+Sk,b-2 i-4-j-7k,c-5/+j-4k,求T=4a+35 在x轴上的投影以及在y轴上的分向量8.已知两向量a=45,-1出=3,1,平行,求 入的值微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何习题7-3 数 量 积 向 量 和 混 合 积1.填空题(1)已知a.b.c为单位向量,且满足N +6 4-c =6 ,则5+5日=(2)若向量B与向量万=(2,1,2)共线,且 鼠B =1 8,则祝=.(3)已知同=3,同=5,问;1=时,2 +焉 与5-焉相互垂直。A(4)
6、已知同=2,忖=3,归-同=J 7 ,则(1,B)=.(5)已知2与小垂直,且 同=5,|同=1 2,则忸+可=,a-b =(6)向量2,瓦I两两垂直,且同=1,J.=2,同=3,则5 =2 +B +0的长度为一2.已知,试求:(1)日与5的夹角;(2)。在匕上的投影.班级:姓 名:学号:3.已知 同=3,忖=36,忸x同=72,求展往4.判 断 向 量 限 是 否 共 面:(1)5=3,2,5,B=1,1,2,c=9,7-16;(2)3=1,-2,3,b=3,3,1,?=1,7-5微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何5.已知 A(l,-1,2),B(5,-6,2),C(l,3,-1)
7、,求:(1)同 时 与 族 及 就 垂 直 的 单 位 向 量;(2)ABC的面积;(3)从顶点A到边BC的高的长度班级:姓 名:学号:6.一个四面体的顶点为 A(0,0,0),B(3,4,-1),C(2,3,5)和 D(6,0,3),求它的体积。微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何习题7-4平面与直线(一)1.填空题(1)过 点(3,0,-1)且与平面3x 7 y+5 z=0平 行 的 平 面 方 程 为.(2)过 两 点(4,0,-2)和(5,1,7)且平行于a x轴的平面方程为.(3)若平面A X+B y+G z +Z)|=0与平面4 2+8 2?+。2 1 +。2 =0互相垂直
8、,则充要条件是 若上两平面互相平行,则充要条件是.(4)设平面万:x+6 2 z 9 =0,若 乃 过 点,则女=;又若乃与平面2 x+4 y+3z-3=0垂直,则左=.(5)一平面过点(6,-1 0,1),它在a x轴上的截距为,在 轴上的截距为2,则该平面方程是(6 )一 平 面 与 巧:2 x+y +z=0及万2 :%一=1都 垂 直,则该平面法向量为2.求 过 点(2,9,-6)且与连接坐标原点及点Mo的线段0 M o垂直的平面方程.班级:姓 名:学号:3.分别按下列条件求平面方程:(1)平行于X O Z平面且通过点(2,-5,3);(2)平行于无轴且经过点(4,0,-2),(5,1,
9、7);(3)过 点(-3,1,-2)和 Z轴.微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何4.求过点(1,1,1)和 点(0,1,-1)且与平面x+y +z=0 相垂直的平面方程。5.求通过点A(3,0,0)和 B(0,0,1)且与xoy平面成乃/3 的平面方程。班级:姓 名:学号:6.求点(1,-4,5)到平面x 2 y+4 z 1 =0的距离。7.已知平面FI :x-2 y+2 z+2 1 =0与平面FI2 :7 x+2 4 z-5 =0 ,求平分口1和口2夹角的平面方程。微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何习题7-4平面与直线(二)1 .填空题(1)过 点(4,3)且平行于直线=
10、上=),=幺 的直线方程为2 -5(2)过 两 点(3,-2,1)和(-L 0,2)的直线方程为(3)过 点(2,0,-3)与直线 垂直的平面方程为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3x+5 y-2 x=-l(4)直 线L.2 =1和 平 面 乃:2 x+3y+3z 8 =0的 交 点 是I V I 3 7 (5)直线1 /与平面x y z +l =0的夹角为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _x-y-z=02.写出直线L:1 x -)+z =l的对称式方程及参数方程2 x +y +z =4班级:姓 名:学号:3.求满足下列条件的直线方程:(1)过
11、点(4,-1,3)且平行于直线=2 1 5(2)过 点(0,2,4)且同时平行于平面x +2 z =1和y-3 z =2.(3)过点且垂直于平面2 x +3 y +z +l =0.微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何2 x y +z 4 04.求点(3,-1,2)到直线4 的距离.x+y-z+l=04x y +3 z -15.求直线 在平面2 x-y +5 z-3 =0上的投影方程.x+5 y-z+2=0班级:姓 名:学号:x +y z 1 =06.已知两直线 L2:x=y=z-12%+z 3 =0(1)求过右且平行于&的平面方程;(2)求 乙与%间的最短距离7.求两直线光 +2 y
12、+5 =02y_”4=0y =0 x +2 z +4=0的公垂线的方程.微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何习题7-5 曲面及其方程1.填空题:(1)以 点(1,2,3)为球心,且 过 点(0,0,1)的球面方程是(2)将x o z坐标面上的抛物线产=5 x绕o x轴旋转而成的曲面方程是(3)将x o y坐标面上的圆工2 -=2绕o y轴旋转一周所生成的球面方程是,且球心坐标是,半径为2 2 2(4)方程上+匕-二=0表示旋转曲面。,它的旋转轴是2 2 3(5)方 程/=z在 平 面 解 析 几 何 中 表 示,在空间解析几何中表示_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ O2.画出下列
13、各图(1)y o z坐标面上z?=y绕。y轴旋转而成的曲面班级:姓 名:学号:(2)由x+z =l,Y +F=1和=0所围立体的表面.2 2 二+J4 9微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何3.作出下列不等式所确定的空间区域:(1)x2+y2 l,z 0;一 +4y2 2z,z 2;班级:姓 名:学号:(3)2/+y-+3 z2 0,y 0,z 0;(4)_,_ y 2 +4Z2 4,|z|/)截上述曲面所得截痕是2 2(3)二次曲面z =0 +勺 与 平 面y =/?相截,其截妆是空间中的a b(4)曲面x2-y2=z在xo z坐标面上的截痕是(5)双 曲 抛 物 面/=2 z与xo
14、 y坐标面的交线是(6)由曲面z =+V与2 R?一 x?-V所围成的有界区域用不等式组可表示为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2.指出下列方程所表示的曲线f x2+4/+9 z?=3 6(1)5 ;y2+Z2-4 x +8=0y=4班级:姓 名:学号:3.画出下列曲线在第一卦限的图形:卜 斤 x-y=O x+z=az尤2,2 I 2 _ n4.将曲线(7 化为参数方程 y =%微积分练习册 第七章 向量代数与空间解析几何5.求球面/+y2+2 =9与平面x+z=1的交线在 W 面上的投影曲线方程6.求旋转抛物面z=x2+y2(0 z0 Y(3)limK f 0y-0l-cos(
15、x2+y2)(x2+y2)x2y2微积分练习册 第八章多元函数微分学3证明lim孙了+/04证明:r2v极 限lim;),=0不存在(X,y)T(O,O)+y-班级:姓 名:学号:X s in-,(x,y)H (0,0)5.函数/(x,y)=/+y 2 在 点(0,0)处是否连续?为什么?0,(x,y)=(0,0)微积分练习册 第八章多元函数微分学习 题 8-2偏导数及其在经济分析中的应用1 .填空题(1)设 z =I n t a n,贝ij 包=_ _ _ _ _ _ _ _;y d x d yQ z Q z(2)设2 =(1+了),则 上=_ _ _ _ _ _ _ _ _=_ _ _ _
16、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;o x d y,、江 y d u d u d u(3)设 =%上,贝i j =_ _ _ _ _ _ _ _,=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,=_ _ _ _ _ _ _ _;z d x d y d z/八2,)皿 晨 d2z d2z(4)设 z =a x e t a n ,贝U -=_ _ _ _ _ _ _ _ _,-7,-=_ _ _ _ _ _ _ _ _x d x2 d y2 d xd y(5)设 =(V)z,则四=_ _ _ _ _ _ _ _ _;y d xd y(6)设/(x,y)在点(/)处的偏导数存在,则.f(
17、a+用。)一 f(a-x,b)l i m-=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _x-O x2.求卜.列函数的偏导数 z =(l +x y),班级:姓 名:学号:(2)=a r c s i n(x-3.设z =y 求函数在(1,1)点的二阶偏导数微积分练习册 第八章多元函数微分学4.设z=jd n(盯),求-和dx2dy dxdy25.Z 3试化简嗯+总班级:姓名:学号:f(X V)=)J,具有二阶连续偏导数,求 一班级:姓名:学号:7.设/与g有二阶连续导数,且z=/(x +af)+g(x-a f),证明:d2z 2 先涓=而微积分练习册 第八章多元函数微分学习题8-5 隐函数的求导公式1.
18、填空题:(1)设 I n y1x2+y2=a r c t a n ,则 虫=_ _ _ _ _ _ _ _ _x d x(2)设x +2 y +z 27=0,则m=_ _ _ _ _ _ _ _d x d y小(3)设一 =i l nz一,m i贝l idj一z =_ _ _ _ _ _ _ _,一&=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _z y d x d y(4)设 Z*=V,则3=_ _ _ _ _ _ _ _,3=_ _ _ _ _ _ _ _ _d x d y2.设/xyz 求d xd y班级:姓名:学号:3.设-3盯Z =/,求 Zdxdy4.设2sin(x+2y-3z)=x+
19、2y-3z,求-1-dx dy微积分练习册 第八章多元函数微分学5.设2 2z=x+y _ .d y d z,求,x2+2y2+3z2=20 dx dx6.设y=/(x j),而 是由方程尸(x,y/)=O所 确 定 的 的 函 数,求 也dx班级:姓 名:学号:7.设由方程/。+三,+三)=0确定=2口/),F具有一阶连续偏导数,证明:y x&d zx-F y =zxydx dy8.设x=x(y,z),y-y(z,x),z =(x,y),都是由方程&(x,y,z)=0所确定的有连续偏导数的函数,证明:电.包=-1dy d z dx微积分练习册 第八章多元函数微分学习题8-6多元函数的极值及其
20、应用1.填空题:(1)z =x?+2%-4+82驻点为(2)f(x,y)=4(x -y)-x2-y2 的极_ _ _ _值为(3)f(x,y)=e2x(x+y2+2y)的极_ _ _ _ _值为(4)z=xy在适合附加条件x +y =1下的极大值为(5 )u=/(x,y)=x-x2-y2 在。=卜,y|x2+y2 0),求使产鱼总量最大的放养数班级:姓 名:学号:5.设生产某种产品需要投入两种要素,和分别为两要素的投入量,Q 为产出量:若生产函数为0 =2这 只,其 中 为 正 常 数,且 a+夕=1,假设两种要素的价格分别为P 1和2,试问:当产出量为12时;两要素各投入多少可以使得投入总费
21、用最小?微积分练习册 第九章 二重积分习题9-1二重积分的概念与性质1 .填空题(1)当函数/(x,y)在闭区域D上 时,则其在D上的二重积分必定存在(2)二重 积 分 的 几 何 意 义 是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _D(3)若/(x,y)在有界闭区域D上可积,且当/(x,y)N O时,则J J 7(x,y)d b y)d b;D D2当/(x,y)0时,则 J J/(x,y)d b J J/(x,y)d b(4)j j s i n(x2+y2W 6,其中 5 是圆
22、域4 2 的面积,D5 =1 6万(注:填比较大小符号)2.比较下列积分的大小:(1)6=J J(x+y)2 d b与,2 =0(x+y)3 d b其中积分区域D是由X轴,y轴与直D D线x +y =l所围成班级:姓 名:学号:(2)人=J J l n(x +y)d S与 =J J l n(x +y)2 d b,其中D DD-(x,y)|3 x 5,0 y 13.估计下列积分的值(1)1-j j x y(x +y +)d 8,其中 D=(x,y)|0 x 1,0 y 2 D微积分练习册 第九章 二重积分(2)/=4),+9)1 5,其中 0 =(x,y)X+V 4 4 D4 .求二重积分 J
23、J yll-x2-y2d3x2+y2 l班级:姓 名:学号:5.利用二重积分定义证明W(x,y)d b =07(x,y)d S (其中为上 常数)D D微积分练习册 第九章 二重积分习题9-2 利用直角坐标计算二重积分1 .填空题(1)j j(x3+3x2y+y3)d 3=其中 D:0 x 1,0 y 0)所围成的闭区域,化为先X后y的积分,应为2(2x-x2(5)将二次积分1改换积分次序,应为J中 ein Xd x f x f(x,y)d y改换积分次序,应用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _0 J-sin2(7)将二次积分,dy f(
24、x,y)d x+J:改换积分次序,应为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(8)将二次积分dyf/(x,y M x,改换积分次序,应为班级:姓 名:学号:2.计算下列二重积分:(I)xyex+y d S 淇中 D-(x,y)a x b,c y:-l x 4 l,0 W y 23 .计算二次积分J dyC e;dx班级:姓 名:学号:4 .交换积分次序,证明:d y e m 3 x)/(x)d x=(a x)e i(x)d x5.求由曲面Z =,+2),及Z =6 -2 y 2所围成的立体的体积.微积分练习册 第九章 二重积分习题9-3 利用
25、极坐标计算二重积分1.填空题(1)把下列二重积分表示为极坐标形式的二次积分 j j f(x2+y2,a r c ta n )d xd yx2+y22x 。=(x,y)Wx2+y2 j r j,J J e +d xd yD(2)化下列二次积分为极坐标系下的二次积分 J o d X 广 r /(/+y 2,(a A 0)d x,+y 2)d y =-;J U J u_ r 2 r j3x V d x/(a r c ta n=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;JO Jx l L dx f(x,y)d y=.J 0 *0班级:姓 名:学号:2.计算下列二重积分
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- 第七章 微积分 练习 第七 向量 代数 空间 解析几何 习题
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