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2025-2026学年下学期期中

2025-2026学年下学期期中试卷​

说明​

根据试卷照片整理。考试类型以照片页眉“期中试卷”为准;卷别未注明。照片中的手写作答未作为参考答案收录。第七、八题右端少量文字被裁切,已结合上下文补全并经维护者确认。

一、选择题(每小题 4 分,共 20 分)​

  1. 设函数 f(x,y)=xy2x2+y4f(x,y)=\dfrac{xy^2}{x^2+y^4}((x,y)≠(0,0)(x,y)\ne(0,0)),f(0,0)=0f(0,0)=0,则( )。

    A. f(x,y)f(x,y) 在 (0,0)(0,0) 处连续且偏导数存在

    B. f(x,y)f(x,y) 在 (0,0)(0,0) 处不连续但偏导数存在

    C. f(x,y)f(x,y) 在 (0,0)(0,0) 处连续但偏导数不存在

    D. f(x,y)f(x,y) 在 (0,0)(0,0) 处不连续且偏导数不存在


  2. 方程 x2+2y2−z2=1x^2+2y^2-z^2=1 在空间直角坐标系中表示的曲面是( )。

    A. 单叶双曲面

    B. 双叶双曲面

    C. 椭圆柱面

    D. 椭圆抛物面


  3. 函数 z=f(x,y)z=f(x,y) 在点 (x0,y0)(x_0,y_0) 处偏导数 fx(x0,y0)f_x(x_0,y_0) 和 fy(x0,y0)f_y(x_0,y_0) 均存在,是 f(x,y)f(x,y) 在该点可微的( )。

    A. 充分条件

    B. 必要条件

    C. 充分必要条件

    D. 既非充分又非必要条件


  4. 设 D={(x,y)∣x2+y2≤1}D=\{(x,y)\mid x^2+y^2\leq1\},I1=∬D(x2+y2) dσI_1=\displaystyle\iint_D(x^2+y^2)\,d\sigma,I2=∬Dsin⁡(x2+y2) dσI_2=\displaystyle\iint_D\sin(x^2+y^2)\,d\sigma,则( )。

    A. I1>I2I_1>I_2

    B. I1<I2I_1<I_2

    C. I1=I2I_1=I_2

    D. 无法比较


  5. 函数 u=x2+2y2+3z2u=x^2+2y^2+3z^2 在点 (1,1,1)(1,1,1) 处沿方向 (1,1,1)(1,1,1) 的方向导数为( )。

    A. 434\sqrt3

    B. 636\sqrt3

    C. 838\sqrt3

    D. 1212


二、填空题(每小题 4 分,共 20 分)​

  1. yOzyOz 坐标面上的直线 y=zy=z 绕 zz 轴旋转一周所得旋转曲面的方程为 ‾\underline{\qquad}。


  2. 设 z=x2y+xy3z=x^2y+xy^3,则 ∂2z∂x∂y=‾\dfrac{\partial^2z}{\partial x\partial y}=\underline{\qquad}。


  3. 设方程 x2+y2+z2−2z=0x^2+y^2+z^2-2z=0 确定隐函数 z=z(x,y)z=z(x,y),则 ∂2z∂x2=‾\dfrac{\partial^2z}{\partial x^2}=\underline{\qquad}。


  4. 将二重积分 ∬D(x2+y2) dx dy\displaystyle\iint_D(x^2+y^2)\,dx\,dy(D:x2+y2≤2x, y≥0D:x^2+y^2\leq2x,\ y\geq0)化为极坐标下的累次积分为 ‾\underline{\qquad}。


  5. 设 Ω:x2+y2+z2≤z\Omega:x^2+y^2+z^2\leq z,用球坐标将三重积分 ∭Ωx2+y2+z2 dV\displaystyle\iiint_\Omega\sqrt{x^2+y^2+z^2}\,dV 化为累次积分,为 ‾\underline{\qquad}。


三、计算题(10 分)​

  1. (5 分)设 z=f(x2−y2,exy)z=f(x^2-y^2,e^{xy}),其中 ff 具有连续的二阶偏导数,求 ∂2z∂x2\dfrac{\partial^2z}{\partial x^2}。


  2. (5 分)设方程 ex+2y+3z+xyz=1e^{x+2y+3z}+xyz=1 确定隐函数 z=z(x,y)z=z(x,y),求 dz∣(0,0)dz\big|_{(0,0)}。


四、计算题(10 分)​

  1. (5 分)求曲面 z=x2+2y2z=x^2+2y^2 在点 (1,1,3)(1,1,3) 处的切平面方程与法线方程。


  2. (5 分)求函数 f(x,y,z)=x2+2y2+3z2f(x,y,z)=x^2+2y^2+3z^2 在点 (1,1,1)(1,1,1) 处的梯度及最大方向导数。


五、计算题(10 分)​

  1. (5 分)交换累次积分的积分次序:

    I=∫01dy∫yysin⁡(x3) dx,I=\int_0^1dy\int_y^{\sqrt y}\sin(x^3)\,dx,

    并化为可计算的形式。


  2. (5 分)计算 I=∬D(x2+y2) dx dyI=\displaystyle\iint_D(x^2+y^2)\,dx\,dy,其中 DD 由圆 x2+y2=2xx^2+y^2=2x 和 x2+y2=4xx^2+y^2=4x 围成。


六、计算题(10 分)​

计算三重积分 ∭Ωz2 dV\displaystyle\iiint_\Omega z^2\,dV,其中 Ω\Omega 由上半球面 z=1−x2−y2z=\sqrt{1-x^2-y^2} 与锥面 z=x2+y2z=\sqrt{x^2+y^2} 围成。


七、计算题(10 分)​

求函数 u=xyzu=xyz 在约束条件

1x+1y+1z=1a(x>0,y>0,z>0,a>0)\frac1x+\frac1y+\frac1z=\frac1a\qquad(x>0,y>0,z>0,a>0)

下的最小值,说明该最小值的几何意义。


八、证明题(10 分)​

设函数 f(x,y)=∣xy∣f(x,y)=\sqrt{|xy|},证明:f(x,y)f(x,y) 在点 (0,0)(0,0) 处连续且偏导数存在,但在 (0,0)(0,0) 处不可微。