1、考研数学三-86 及答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:21,分数:42.00)1.设 (分数:2.00)A.极限不存在B.极限存在,但不连续C.连续,但不可微D.可微2.二元函数 (分数:2.00)A.m2,n2B.m2,n2C.m2,n2D.m2,n23.函数 (分数:2.00)A.连续,但偏导数不存在B.偏导数存在,但不可微C.可微D.偏导数存在且连续4.函数 z=x 3 +y 3 -3x 2 -3y 2 的极小值点是_(分数:2.00)A.(0,0)B.(2,2)C.(0,2)D.(2,0)5.函数 则极限 (分数:2.00)A.等于 1B.等于 2
2、C.等于 0D.不存在6.设函数 (分数:2.00)A.极小值点且是最小值点B.极大值点且是最大值点C.极小值点但非最小值点D.极大值点但非最大值点7.设 则 _ A B C D (分数:2.00)A.B.C.D.8. (分数:2.00)A.必要条件但非充分条件B.充分条件但非必要条件C.充要条件D.既非必要也非充分条件9.函数 (分数:2.00)A.y 轴上的所有点B.x=0,y0 的点集C.空集D.x=0,y0 的点集10.函数 (分数:2.00)A.连续,偏导数存在B.连续,偏导数不存在C.不连续,偏导数存在D.不连续,偏导数不存在11.极限 _ A等于 0 B不存在 C等于 D存在,但
3、不等于 (分数:2.00)A.B.C.D.12.设 则 _ A B C D (分数:2.00)A.B.C.D.13.极限 A等于 0 B不存在 C等于 D存在且不等于 0 及 (分数:2.00)A.B.C.D.14.设 u=f(r),而 f(r)具有二阶连续导数,则 _ A B C D (分数:2.00)A.B.C.D.15.考虑二元函数 f(x,y)的下面 4 条性质: f(x,y)在点(x 0 ,y 0 )处连续; f(x,y)在点(x 0 ,y 0 )处的两个偏导数连续; f(x,y)在点(x 0 ,y 0 )处可微; f(x,y)在点(x 0 ,y 0 )处的两个偏导数存在若用 表示可
4、由性质 P 推出性质 Q,则有_ A B C D (分数:2.00)A.B.C.D.16.设函数 u=u(x,y)满足 及 u(x,2x)=x, ,u 有二阶连续偏导数,则 _ A B C D (分数:2.00)A.B.C.D.17.利用变量代换 u=x, 可将方程 化成新方程_ A B C D (分数:2.00)A.B.C.D.18.若函数 其中 f 是可微函数,且 (分数:2.00)A.B.C.D.19.已知 du(x,y)=axy 3 +cos(x+2y)dx+3x 2 y 2 +bcos(x+2y)dy,则_(分数:2.00)A.a=2,b=-2B.a=3,b=2C.a=2,b=2D.
5、a=-2,b=220.设 u(x,y)在平面有界闭区域 D 上具有二阶连续偏导数,且 (分数:2.00)A.最大值点和最小值点必定都在 D 的内部B.最大值点和最小值点必定都在 D 的边界上C.最大值点在 D 的内部,最小值点在 D 的边界上D.最小值点在 D 的内部,最大值点在 D 的边界上21.设函数 z=(1+e y )cosx-ye y ,则函数 z=f(x,y)_(分数:2.00)A.无极值点B.有有限个极值点C.有无穷多个极大值点D.有无穷多个极小值点二、填空题(总题数:11,分数:22.00)22.函数 f(x,y)=ln(x 2 +y 2 -1)的连续区域是 1 (分数:2.0
6、0)23.设 (分数:2.00)24.若函数 z=2x 2 +2y 2 +3xy+ax+by+c 在点(-2,3)处取得极小值-3,则常数 a、b、c 之积 abc= 1 (分数:2.00)25.设 u=x 4 +y 4 -4x 2 y 2 ,则 (分数:2.00)26.设 则在极坐标 (分数:2.00)27.设 则 (分数:2.00)28.设 f 可微,则由方程 f(cx-az,cy-bz)=0 确定的函数 z=z(x,y)满足 (分数:2.00)29.设函数 z=z(x,y)由方程 sinx+2y-z=e z 所确定,则 (分数:2.00)30.函数 f(x,y,z)=-2x 2 在条件
7、x 2 -y 2 -2z 2 =2 下的极大值是 1 (分数:2.00)31.函数 (分数:2.00)32.设 z=e sinxy ,则 dz= 1 (分数:2.00)三、解答题(总题数:7,分数:36.00)33.设 f(x)可导, -x+,y0求(1) (2) (3) (分数:4.00)_34.试分析下列各个结论是函数 z=f(x,y)在点 P 0 (x 0 ,y 0 )处可微的充分条件还是必要条件 (1)二元函数的极限 存在; (2)二元函数 z=f(x,y)在点(x 0 ,y 0 )的某个邻域内有界; (3) (4)F(x)=f(x,y 0 )在点 x 0 处可微,G(y)=f(x 0
8、 ,y)在点 y 0 处可微; (5) (6) (分数:8.00)_设 f(x,y)在点(0,0)处连续,且 (分数:8.00)(1).讨论 f(x,y)在点(0,0)处是否可微,若可微则求出 df(x,y)| (0,0) ;(分数:4.00)_(2).讨论 f(x,y)在点(0,0)处是否取极值,说明理由(分数:4.00)_35.设函数 f(x,y)可微,又 f(0,0)=0, (分数:4.00)_36.设 其中 f 及 二阶可微,求 (分数:4.00)_37.已知 (分数:4.00)_38.设 其中 f,g 均可微,计算 (分数:4.00)_考研数学三-86 答案解析(总分:100.00,
9、做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:21,分数:42.00)1.设 (分数:2.00)A.极限不存在B.极限存在,但不连续C.连续,但不可微 D.可微解析:解析 所以 f(x,y)在点 O 处连续,排除(A),(B)下面考查(C) 所以 若在点 O(0,0)处可微,则应有 但是上式并不成立,事实上, 2.二元函数 (分数:2.00)A.m2,n2B.m2,n2 C.m2,n2D.m2,n2解析:解析 当(x,y)沿 y=kx(k0)趋向点(0,0)时, 当 m2,n2 时, 又 k 取不同值,上式结果不唯一,所以函数在(0,0)处极限不存在,故函数不连续 又因为 同理可得 故偏导数存在
10、当 n2 时,有 n=1, 3.函数 (分数:2.00)A.连续,但偏导数不存在B.偏导数存在,但不可微 C.可微D.偏导数存在且连续解析:解析 从讨论函数是否有偏导数和是否可微入手 由于 所以 同理 当(x,y)沿 y=x 趋于(0,0)点时, 4.函数 z=x 3 +y 3 -3x 2 -3y 2 的极小值点是_(分数:2.00)A.(0,0)B.(2,2) C.(0,2)D.(2,0)解析:解析 由 可得到 4 个驻点(0,0),(2,2),(0,2)和(2,0) 5.函数 则极限 (分数:2.00)A.等于 1B.等于 2C.等于 0 D.不存在解析:解析 当 xy0 时,6.设函数
11、(分数:2.00)A.极小值点且是最小值点B.极大值点且是最大值点 C.极小值点但非最小值点D.极大值点但非最大值点解析:解析 由极值点的判别条件可知7.设 则 _ A B C D (分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析 8. (分数:2.00)A.必要条件但非充分条件B.充分条件但非必要条件C.充要条件D.既非必要也非充分条件 解析:解析 若 ,则(0,0)为其极小值点,但9.函数 (分数:2.00)A.y 轴上的所有点B.x=0,y0 的点集C.空集 D.x=0,y0 的点集解析:解析 当 x0 时,f(x,y)为二元连续函数,而当 所以,(0,y 0 )为 f(x,y)的连续点,
12、故此函数的不连续点的集合为 10.函数 (分数:2.00)A.连续,偏导数存在B.连续,偏导数不存在C.不连续,偏导数存在 D.不连续,偏导数不存在解析:解析 取 y=kx,可得 f(x,y)在(0,0)处不连续由偏导数定义,可得 f(x,y)在(0,0)处的偏导数存在11.极限 _ A等于 0 B不存在 C等于 D存在,但不等于 (分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 当取 y=kx 时,12.设 则 _ A B C D (分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析 将 x 视为常数,属基本计算13.极限 A等于 0 B不存在 C等于 D存在且不等于 0 及 (分数:2.00)A.
13、B. C.D.解析:解析 取 y=x,则 取 y=x 2 ,则 14.设 u=f(r),而 f(r)具有二阶连续导数,则 _ A B C D (分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 属基本计算,考研计算中常考这个表达式15.考虑二元函数 f(x,y)的下面 4 条性质: f(x,y)在点(x 0 ,y 0 )处连续; f(x,y)在点(x 0 ,y 0 )处的两个偏导数连续; f(x,y)在点(x 0 ,y 0 )处可微; f(x,y)在点(x 0 ,y 0 )处的两个偏导数存在若用 表示可由性质 P 推出性质 Q,则有_ A B C D (分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析
14、 本题考查下图中因果关系的认知: 16.设函数 u=u(x,y)满足 及 u(x,2x)=x, ,u 有二阶连续偏导数,则 _ A B C D (分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 等式 u(x,2x)=x 两边对 x 求导得 两边再对 x 求导得 等式 两边对 x 求导得 将式及 代入式中得 17.利用变量代换 u=x, 可将方程 化成新方程_ A B C D (分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析 由复合函数微分法 于是 又 u=x,故 18.若函数 其中 f 是可微函数,且 (分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 设 则 u=xyf(t), 于是 19.已知 d
15、u(x,y)=axy 3 +cos(x+2y)dx+3x 2 y 2 +bcos(x+2y)dy,则_(分数:2.00)A.a=2,b=-2B.a=3,b=2C.a=2,b=2 D.a=-2,b=2解析:解析 由 du(x,y)=axy 3 +cos(x+2y)dx+3x 2 y 2 +bcos(x+2y)dy 可知, 以上两式分别对 y,x 求偏导得 由于 连续,所以 20.设 u(x,y)在平面有界闭区域 D 上具有二阶连续偏导数,且 (分数:2.00)A.最大值点和最小值点必定都在 D 的内部B.最大值点和最小值点必定都在 D 的边界上 C.最大值点在 D 的内部,最小值点在 D 的边界
16、上D.最小值点在 D 的内部,最大值点在 D 的边界上解析:解析 令 21.设函数 z=(1+e y )cosx-ye y ,则函数 z=f(x,y)_(分数:2.00)A.无极值点B.有有限个极值点C.有无穷多个极大值点 D.有无穷多个极小值点解析:解析 本题是二元具体函数求极值问题,由于涉及的三角函数是周期函数,故极值点的个数有可能无穷,给判别带来一定的难度,事实证明,考生对这类问题把握不好,请复习备考的同学们注意加强对本题的理解和记忆由 得驻点为(k,cosk-1),k=0,1,2,又 当 k=0,2,4,时,驻点为(k,0),从而 于是 B 2 -AC=-20,而 A=-20,即驻点(
17、k,0)均为极大值点,因而函数有无穷多个极大值; 当 k=1,3,时,驻点为(k,-2),此时 二、填空题(总题数:11,分数:22.00)22.函数 f(x,y)=ln(x 2 +y 2 -1)的连续区域是 1 (分数:2.00)解析:x 2 +y 2 1 解析 一切多元初等函数在其有定义的区域内是连续的23.设 (分数:2.00)解析:0解析 本题属于基本计算,考研中多次考过这种表达式24.若函数 z=2x 2 +2y 2 +3xy+ax+by+c 在点(-2,3)处取得极小值-3,则常数 a、b、c 之积 abc= 1 (分数:2.00)解析:30解析 由极值的必要条件知在点(-2,3)
18、处,25.设 u=x 4 +y 4 -4x 2 y 2 ,则 (分数:2.00)解析:12x 2 -8y 2 解析 因 26.设 则在极坐标 (分数:2.00)解析:-sin解析 由 x=rcos,y=rsin,得 u=cos,27.设 则 (分数:2.00)解析:1解析 28.设 f 可微,则由方程 f(cx-az,cy-bz)=0 确定的函数 z=z(x,y)满足 (分数:2.00)解析:c 解析 本题考查多元微分法,是一道基础计算题 方程两边求全微分,得 即 29.设函数 z=z(x,y)由方程 sinx+2y-z=e z 所确定,则 (分数:2.00)解析:解析 方程两端对 x 求偏导
19、数 移项并解出 即得30.函数 f(x,y,z)=-2x 2 在条件 x 2 -y 2 -2z 2 =2 下的极大值是 1 (分数:2.00)解析:-4解析 由拉格朗日乘数法即得31.函数 (分数:2.00)解析:解析 由 即得32.设 z=e sinxy ,则 dz= 1 (分数:2.00)解析:e sinxy cosxy(ydx+xdy) 解析 三、解答题(总题数:7,分数:36.00)33.设 f(x)可导, -x+,y0求(1) (2) (3) (分数:4.00)_正确答案:()解析:【解】本题形式上的研究对象是多元函数,事实上,问题的主体知识是一元函数的极限、导数问题,需要考生在计算
20、的全过程中把握住“谁是变量” 34.试分析下列各个结论是函数 z=f(x,y)在点 P 0 (x 0 ,y 0 )处可微的充分条件还是必要条件 (1)二元函数的极限 存在; (2)二元函数 z=f(x,y)在点(x 0 ,y 0 )的某个邻域内有界; (3) (4)F(x)=f(x,y 0 )在点 x 0 处可微,G(y)=f(x 0 ,y)在点 y 0 处可微; (5) (6) (分数:8.00)_正确答案:()解析:【解】结论(1)(4)中每一个分别都是 x=f(x,y)在点 P 0 (x 0 ,y 0 )处可微的必要条件,而非充分条件而结论(5)是其既非充分也非必要条件,结论(6)是其充
21、分非必要条件 因 z=f(x,y)在点 P 0 (x 0 ,y 0 )处可微,故 z=f(x,y)在点 P 0 (x 0 ,y 0 )处连续,即 f(x 0 ,y 0 ),则极限 必存在,于是 z=f(x,y)在点 P 0 (x 0 ,y 0 )某邻域内有界 结论(3)表示一元函数 F(x)=f(x,y 0 )在 x 0 处连续,G(y)=f(x 0 ,y)在 y 0 处连续,它是二元函数z=f(x,y)在点 P 0 (x 0 ,y 0 )处连续的必要条件,而非充分条件而 z=f(x,y)在点 P 0 (x 0 ,y 0 )处连续又是其可微的必要条件,且非充分条件 只要在 z=f(x,y),)
22、在 P 0 (x 0 ,y 0 )的全微分定义 中取特殊情况,分别令 y=0 与 x=0 即证得结论(4) 结论(5)的 表示偏导函数 在 y=y 0 时的一元函数 在 x 0 处连续,它仅是二元偏导函数 在 P 0 (x 0 ,y 0 )处连续的一个必要条件,对 有类似的结果而 z=f(x,y)在 P 0 (x 0 ,y 0 )处可微又是 在 P 0 (x 0 ,y 0 )处连续的另一个必要条件,所以结论(5)既不是充分条件也不是必要条件 结论(6)的等价形式是 设 f(x,y)在点(0,0)处连续,且 (分数:8.00)(1).讨论 f(x,y)在点(0,0)处是否可微,若可微则求出 df
23、(x,y)| (0,0) ;(分数:4.00)_正确答案:()解析:【解】当(x,y)(0,0)时,ln(1+x 2 +y 2 )x 2 +y 2 , 由 f(x,y)在点(0,0)处的连续性即得 再由极限与无穷小的关系可知, (其中 o(1)为当(x,y)(0,0)时的无穷小量), 则 f(x,y)-f(0,0)-bx-cy=x 2 +y 2 +(x 2 +y 2 )o(1)= 即 f(x,y)-f(0,0)=bx+cy+o()(0) 由可微性概念 f(x,y)在点(0,0)处可微且 (2).讨论 f(x,y)在点(0,0)处是否取极值,说明理由(分数:4.00)_正确答案:()解析:【解】
24、由 可知, 于是当 b,c 不同时为零时,f(x,y)在点(0,0)处不取极值 当 b=c=0 时,由于 又由极限保号性可知, 当 0x 2 +y 2 2 时, 35.设函数 f(x,y)可微,又 f(0,0)=0, (分数:4.00)_正确答案:()解析:【解】在 (f)=ft,f(t,t 2 )中令 u=t,v=f(1,t 2 ),得 (t)=f(u,v), 所以 36.设 其中 f 及 二阶可微,求 (分数:4.00)_正确答案:()解析:【解】令 u=xy,v=x+y,则 由于 f 及 二阶可微,而 u=xy,v=x+y 均为初等函数,故满足 这里先求 较为简便一些由复合函数的求导法则,得 37.已知 (分数:4.00)_正确答案:()解析:【解】38.设 其中 f,g 均可微,计算 (分数:4.00)_正确答案:()解析:【解】方法一 设 z=f(u,v)+g(w),u=xy, 则 方法二 由链式法则直接求导得