[考研类试卷]考研数学一(重积分,曲线、曲面积分)历年真题试卷汇编1及答案与解析.doc
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1、考研数学一(重积分,曲线、曲面积分)历年真题试卷汇编 1 及答案与解析一、选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。1 (2010 年试题,4) 等于( )(A)(B)(C)(D)2 (2004 年试题,二) 设 f(x)为连续函数, ,则 F(2)等于( )(A)2f(2)(B) f(2)(C)一 f(2)(D)03 (2009 年试题,一) 如图 1 一 62,正方形(x,y)x1,y1被其对角线划分为四个区域 Dk(k=1,2,3,4), 则 ( )(A)I 1(B) I2(C) I3(D)I 44 (2006 年试题,二) 设 f(x,y为连续函数,则 等于( )(A)
2、(B)(C)(D)5 (2007 年试题,一) 设曲线 L:f(x ,y)=1(f(x,y)具有一阶连续偏导数),过第象限内的点 M 和第象限的点 N,T 为 L 从点 M 到点 N 的一段弧,则下列积分小于零的是( ) (A)(B)(C)(D)6 (2000 年试题,二) 设 S:x 2+y2+z2=a2(z0),S 1 为 S 在第一卦限中的部分,则有( )(A)(B)(C)(D)二、填空题7 (2012 年试题,二) 设=(x ,y,z) x+y+z=1,x0,y0,z0,则=_.8 (2001 年试题,一) 交换二次积分的积分次序: =_.9 (2009 年试题,二) 设 =(x,y,
3、z)x 2+y2+z21,则 =_.10 (2010 年试题,二) 设 =(x,y,z)x 2+y2z1),则 的形心坐标=_.11 (2009 年试题,二) 已知曲线 L:y=x 2(0x ),则 =_.12 (1998 年试题,一) 设 L 为椭圆 其周长记为 a,则=_.13 (2010 年试题,11) 已知曲线 L 的方程为 y=1 一x(一 1x1),起点为(一1,0),终点 (1,0), =_.14 (2004 年试题,一) 设 L 为正向圆周 x2+y2=2 在第一象限中的部分,则曲线积分一 2ydx 的值为=_.15 (2011 年试题,二) 设 L 是柱面方程 x2+y2=1
4、 与平面 z=x+y 的交线,从 z 轴正向往 z 轴负向看去为逆时针方向,则曲线积分 =_.16 (2007 年试题,二) 设曲面:x+y+ z=1,则=_.17 (2008 年试题,二) 设曲面是上半球面 的上侧,则+x2dxdy=_.18 (2006 年试题,一) 设是锥面 (0x1)的下侧,则=_.19 (2012 年试题,二) =_.20 (2001 年试题,一) 设 则 div(gradr) (1,-2,2)=_.三、解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。21 (2011 年试题,19) 已知函数 f(x,y)具有二阶连续偏导数,且 f(1,y)=0,f(x,1)=0, ,
5、其中 D=(x,y)10x1,0y1,计算二重积分22 (21006 年试题,15) 设区域 D=(x,y)x 2+y21,x0,计算二重积分23 (2005 年试题,15) 设 D=(x,y)x 2+y2 ,x0,y01+x 2+y2表示不超过1+x2+y2 的最大整数计算二重积分24 (2002 年试题,五) 计算二重积分 其中 D=(x,y)10x1,0y124 (2003 年试题,八) 设函数 f(x)连续且恒大于零,其中 (t)=(x, y,z) x 2+y2+z2t2,D(t)=(x ,y)x 2+y2t225 讨论 F(t)在区间(0,+)内的单调性;26 证明当 t0 时, 2
6、7 (1997 年试题,三) 计算 其中 为平面曲线 绕 z 轴旋转一周形成的曲面与平面 z=8 所围成的区域28 (2001 年试题,八) 设有一高度为 h(t)(t 为时间)的雪堆,在融化过程中其侧面满足方程 (设长度单位为厘米,时间单位为小时),已知体积减少的速率与侧面积成正比(比例系数 09),问高度为 130(厘米)的雪堆全部融化需多少小时?29 (2000 年试题,八) 设有一半径为 R 的球体,P 0 是此球的表面上的一个定点,球体上任一点的密度与该点到 P0 距离的平方成正比( 比例常数 k0),求球体的重心位置30 (2012 年试题,三) 已知 L 是第一象限中从点(0 ,
7、0)沿圆周 x2+y2=2x 到点(2,0),再沿圆周 x2+y2=4 到点(0 ,2)的曲线段,计算曲线积分31 (2008 年试题,16) 计算曲线积分 其中 L 是曲线 y=sinx上从点(0 ,0)到点(,0)的一段32 (2003 年试题,五) 已知平面区域 D=(x,y)10x,0), ,L 为 D 的正向边界,试证: (2)33 (2000 年试题,五) 计算曲线积分 其中 L 是以点(1,0)为中心,R为半径的圆周(R1),取逆时针方向34 (1999 年试题,四) 求 其中 a,b 为正的常数,L 为从点 A(2a,0)沿曲线 到原点 O(0,0) 的弧35 (2006 年试
8、题,19) 设在上半平面 D=(x,y)y0内,函数,(x,y)具有连续偏导数,且对任意的 t0 都有 f(tx,ty)=t -2f(x,y)证明:对 D 内的任意分段光滑的有向简单闭曲线 L,都有35 (2005 年试题,19) 设函数 (y)具有连续导数,在围绕原点的任意分段光滑简单闭曲线 L 上,曲线积分 的值恒为同一常数36 证明:对右半平面 x0 内的任意分段光滑简单闭曲线 C 上,有37 求函数 (y)的表达式37 (2002 年试题,六) 设函数 f(x)在(一,+)内具有一阶连续导数,L 是上半平面(y0)内的有向分段光滑曲线,其起点为(a,b),终点为(c,d)记38 证明曲
9、线积分,与路径 L 无关;39 当 ab=cd 时,求 I 的值40 (1998 年试题,四) 确定常数 ,使在右半平面 x0 上的向量 (x,y)=2xy(x 4+y2)i 一 x2(x4+y2)j 为某二元函数 u(x,y) 的梯度,并求 u(x,y)40 (2009 年试题,17) 椭球面 S1 是椭圆 绕 x 轴旋转而成,圆锥面 S2 是过点(4,0)且与椭圆 相切的直线绕轴旋转而成41 求 S1 及 S2 的方程;42 求 S1 与 S2 之间的立体体积43 (2001 年试题,六) 计算 I= (y2z 2)dx+(2z2 一 x2)dy+(3x2 一 y2)dz,其中 L 是平面
10、x+y+z=2 与柱面x+ y=1 的交线,从 z 轴正向看去,L 为逆时针方向44 (1997 年试题,三) 计算曲线积分 其中 C 是曲线从 z 轴正向往 z 轴负向看 C 的方向是顺时针的45 (2010 年试题,19) 设 P 为椭圆面 S:x 2+y2+z2 一 yz=1 上的动点,若 S 在点 P 处的切平面与 xOy 平面垂直,求点 P 的轨迹 C,并计算曲线积分其中是椭球面 S 位于曲线 C 上方的部分46 (1999 年试题,八) 设 S 为椭球面 的上半部分,点 P(x,y,z) S,为 S 在点 P 处的切平面, p(x,y,z)为点 0(0,0,0)到平面 的距离,求4
11、7 (2009 年试题,19) 计算曲面积分 其中是曲面2x2+2y2+z2=4 的外侧48 (2007 年试题,18) 计算曲面积分 其中为曲面 z=1x2 一 (0z1)的上侧49 (2005 年试题,一) 设 是由锥面 与半球面 围成的空间区域,是 的整个边界的外侧,则50 (2004 年试题,三) 计算曲面积分 其中是曲面z=1 一 x2 一 y2(z0)的上侧51 (2000 年试题,六) 设对于半空间 x0 内任意的光滑有向封闭曲面 S 都有其中函数 f(x)在(0,+)内具有连续的一阶导数,且 ,求 f(x)52 (1998 年试题,六) 计算 其中为下半球面 z=一的上侧,a
12、为大于零的常数考研数学一(重积分,曲线、曲面积分)历年真题试卷汇编 1 答案与解析一、选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。1 【正确答案】 D【试题解析】 因 ,故根据积分的几何定义可知 即正确答案为 D【知识模块】 章重积分2 【正确答案】 B【试题解析】 由题设,二重积分 F(t)的被积函数为 f(x),则应通过交换积分次序化为变上限定积分,即 从而 F(t)=(1 一 1)f(t),则 F(2)=f(2),选 B【知识模块】 章重积分3 【正确答案】 A【试题解析】 利用二重积分区域的对称性以及被积函数的奇偶性可以方便求解,令 f(x,y)=ycosx D 1,D
13、3 两个区域关于 y 轴对称,且 f(一 x,y)=ycos(一 x)=ycosx=f(x,y),即被积函数是关于 x 的偶函数,则D2,D 4 两个区域关于 x 轴对称,且 f(x,一 y)=一 ycosx=一 f(x,y),即被积函数是关于 y 的奇函数,所以 I2=I4=0故正确答案为A【知识模块】 章重积分4 【正确答案】 C【试题解析】 先用排除法若选择先 y 后 x 的积分顺序,则要分块积分,选项并未分块积分,所以可排除 A,B 选项又设 其中 D 的极坐标表示为: (图 1 一 65)考虑转换为先 x 后 y 的积分顺序因为 y=x 与 x2+y2=1 在第一象限的交点是 A ,
14、所以故选 C 将极坐标系下的二次积分表达式还原为直角坐标系下的二次积分表达式,其关键在于画出相应二重积分的积分区域,然后根据积分区域来定积分上、下限【知识模块】 章重积分5 【正确答案】 B【试题解析】 由 df(x,y)=f xdx+fydy,又在弧 F 上有 f(x,y)=1 ,则 A 选项:C 选项: D 选项: B 选项:故 B 选项正确解析二设 M,N 点的坐标分别为M(x1,y 1),N(x 1,y 2),x 1x 2,y 1y 2先将曲线方程代入积分表达式,再计算有:故正确答案为 B计算曲线、曲面积分,应先将曲线、曲面方程代入被积表达式化简,然后再求积分【知识模块】 曲线、曲面积
15、分6 【正确答案】 C【试题解析】 本题考查积分曲面和被积函数在具有对称性和奇偶性时第一型曲面积分的特殊性质,由题设所给 S 及 S1。有 因此显然有 A,B,D 不成立;关于 C,积分 的被积函数 z 关于 x 和 y 都是偶函数,因而 同时积分曲面 S1 关于 x,y,z 三轴对称,则由轮换对称性知,所以 综上,选 C应注意积分区域的对称性和积分函数的周期性在第一类曲线、曲面积分、二重积分和三重积分中的灵活运用【知识模块】 曲线、曲面积分二、填空题7 【正确答案】 其中 D 为 投影在 xOy 平面上的区域,D=(x,y)x0,y0,x+y1【知识模块】 章重积分8 【正确答案】 首先明确
16、题设,所给的二重积分的积分区域 D 如图 16 一 1 所示因此原积分【知识模块】 章重积分9 【正确答案】 解析二根据变量轮换对称性知,解析三因被积函数只与 z 有关,与 xOy 平面平行的平面与 的截面区域为 D:x 2+y21一 z2,其面积为(1一 z2),故而有:【知识模块】 章重积分10 【正确答案】 所表示区域的体积为则 n 的形心的竖坐标为【知识模块】 章重积分11 【正确答案】 由题意可知,y =2x,则 则【知识模块】 曲线、曲面积分12 【正确答案】 本题考查对曲线积分性质的理解,因为积分是沿着曲线 L 进行的积分,因此曲线 L 的方程可以直接代入被积表达式由题设 即为3
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