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MA102a-2024春-期中-答案

1-(1)

zx=zuux+zvvx=lnveu1y+euv=exy(1yln(x+4y)+1x+4y)

zy=zuuy+zvvy=lnveu(xy2)+4euv=exy(xy2ln(x+4y)+4x+4j)

1-(2)

fx=x1x2,fy=yy21

fxfyp 的一个邻域中存在且在p处连续

f 在p处可微

fu(p)=uJf(p)=(32,12)(33,355)=123105

1-(3)

S=01(2t)2+(3t2)2dt=01t9t2+4dt=1313827

1-(4)

r(t)=(acost,bsint,0)

r(t)=(asint,bcost,0)

r(t)=(acost,bsint,0)

r(t)×r(t)=(0,0,ab)

k(t)=r(t)×r(t)r(t)3=ab(a2sin2t+b2cos2t)32=ab[(a2b2)sin2t+b2]32

k(t)min=ba2,k(t)max=ab2

α>1 时, ε>0,δ=ε1α1, 使得当 0<x2+y2<δ 时, |fα1(x,y)sin1x2+y2||fα1(x,y)|= (max{|x|,|y|})d1<δα1=ε

lim(x,y)(0,0)fα1(x.y)sin1x2+y2=0

α1 时, 设 g(x)=fα1(x)sin1x2, 取 si=(1i,0), 则 si0(i),g(si)=i1αsini2,

limig(si) 不存在

limx0g(x) 不在在

3-(1), D

3-(2).不可积

x0[0,12)(12,1], 取 {SnRQSnx0} 满足 Snx0(n), 此时 f(sn)=0, 取 {tnQtnx0} 满足 tnx0(n), 此时 f(tn)=(tn12)2, 且有

limnf(tn)=(x012)2>0, 因此 limxx0f(x) 不存在, f 在点 x0 处不违续

[0,12)(12,1]D(f)

由于 [0,12)(12,1] 不是零测集, 故 D(f) 不是震测集

f[0,1] 上不可积

证明: Ci 为紧致集

Ci 的任一个开覆盖中都能选出有限个开集使其仍为 Ci 的开覆盖

对C的任一开覆盖, 也为 Ci 的开覆盖, 因此能选出有限个开集 {Aij},1jni 使其能组成 Ci的开覆盖, 故 {Aij},1im,1jni 这有限个开集为C的开覆盖

C 为紧致集

QED

f(x)=bx2a21,x[a,2a],f(x)=baxx2a2

V=πa2af2(x)dx=b2πa2a(x2a21)dx=43ab2πS=2πa2af(x)1+(f(x))2dx=2πba2a2a(a2+b2)x2a4dx=2πb3a2+4b2πb2+πa2ba2+b2lna2+b2+b2a2+b2+3a2+4b2

F(x,y,z)=x2a2+y2b2+z2c21, F(x,y,z)=0,

(1,1,2) 处的法向量为 (Fx(1,1,2),Fy(1,1,2),fz(1,1,2))=(2a2,2b2,4c2)

(2a2,2b2,4c2)=k(4,2,3)

1a2=2k,1b2=k,4c2=3k

由F (1,1,2)=01a2+1b2+4c2=1

k=16

a=3,b=b,c=22

J(fg)=JfJg=(f1xf1yfzf2xJ2yf3z)(g1ug1vg2ug2vg3ug3v)

=(111yz xz xy)(acosucosvasinusinvacosusinvasinucosvasinu0)

=(acosu(sinv+cosv)asinuasinu(cosvsinv)ayzcosucosv+axzcosusinvaxysinuayzsinusinv+axzsinucosv)

=(acosu(sinv+cosv)asinuasinu(cosvsinv)a3sinusinvcosv(2cos2usin2u)a3sin2ucosu(cos2vsin2v))

八, 证明

8-(1)

设方向 u=(cosθ,sinθ),θ[0,2π),

 则 fu(0,0)=limt0f(tu)t=cos2θsinθ

(0,0) 处沿任何方同的方同导数皆存在

8-(2)

lim(x,y)(0,0)f(x,y)fx(0,0)xfy(0,0)yx2+y2=lim(x,y)(0,0)x2y(x2+y2)32

Si=(1i,0),ti=(1i,1i), 则 Si0(i),ti0(i), 由 f(Si)=0,f(ti)=24 可得上述极限不存在, 故 f(0,0) 处不可微