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第十章2

数 学

单选题 (共 3 题 ),每题只有一个选项正确
函数 $f(x, y)=\sqrt{|x y|}$ 在点 $(0,0)$ 处 $\qquad$
$\text{A.}$ 偏导数不存在 $\text{B.}$ 偏导数存在,但不可微 $\text{C.}$ 可微但偏导数不连续 $\text{D.}$ 偏导数连续

下列函数中,连续但不可微的是

$\text{A.}$ $f(x, y)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\sin (x y)}{x^2+y^2}, & (x, y) \neq(0,0), \\ 0, & x=y=0 .\end{array}\right.$ $\text{B.}$ $z=\sin \left(x^2+y^2\right)$ $\text{C.}$ $f(x, y)= \begin{cases}\frac{x y}{\sqrt{x^2+y^2}}, & (x, y) \neq(0,0), \\ 0, & x=y=0 .\end{cases}$ $\text{D.}$ $z=(1+x y) e^{x y}$ .

设 $z=\frac{y}{x} f(x y)$ ,其中函数 $f(u)$ 可微,则 $\frac{x}{y} \frac{\partial z}{\partial x}+\frac{\partial z}{\partial y}=\left[\begin{array}{ll} & ]\end{array}\right.$
$\text{A.}$ $2 y f^{\prime}(x y)$ . $\text{B.}$ $-2 y f^{\prime}(x y)$ . $\text{C.}$ $\frac{2}{x} f(x y)$ . $\text{D.}$ $-\frac{2}{x} f(x y)$ .

填空题 (共 6 题 ),请把答案直接填写在答题纸上
设 $f(x, y, z)=\sqrt[z]{\frac{x}{y}}$ ,则 $d f(1,1,1)=$

设 $u=x^y y^z z^x$ ,求 $d u$ .

设 $z=x^y$ ,则 $\left.d z\right|_{\substack{x=e \\ y=1}}=$

设 $z=f\left( e ^x \sin y, x^2+y^2\right)$ ,其中 $f$ 有二阶连续偏导数,求 d 和 $\frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y}$ .

设 $z=f\left(x y, \frac{x}{y}\right), f$ 具有一阶连续偏导数,则 $\frac{\partial z}{\partial x}=$

函数 $\ln \left(x^2+y^2\right)$ 的全微分是

解答题 (共 11 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
设 $u=y f\left(\frac{y}{x}\right)+x g\left(\frac{x}{y}\right)$, 其中 $f, g$ 具有二阶连续偏导数, 求 $x \frac{\partial^2 u}{\partial x^2}+y \frac{\partial^2 u}{\partial x \partial y}$

设 $z=f(x+y, x y)$, 其中 $f$ 具有一阶连续偏导数, 求 $d z$

由方程 $x y z+\sqrt{x^2+y^2+z^2}=\sqrt{2}$ 所确定的函数 $z=z(x, y)$ 在点 $(1,0,-1)$ 处的全微分 $d z$ $=$

设 $z=f\left(x y, \frac{x}{y}\right)+g\left(\frac{y}{x}\right)$ ,其中 $f$ 具有二阶连续偏导数,$g$ 具有二阶连续导数,求

$$
\frac{\partial^2 u}{\partial x \partial y}
$$

设 $z=z(x, y)$ 由方程 $x y z+\sqrt{x^2+y^2+z^2}=\sqrt{2}$ 确定,求在点 $P(1,0,-1)$ 处的全微分 $d z$ .

已知 $\frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y}=1$ ,且当 $x=0$ 时,$z=\sin y$ ;当 $y=0$ 时,$z=\sin x$ ,则 $z(x, y)=$

设 $z=f(x y, x-y)$ ,其中 $f$ 具有二阶连续偏导数,计算 $\frac{\partial z}{\partial x}, \frac{\partial^2 z}{\partial x^2}$

设函数 $u(x, y)=\varphi(x+y)+\varphi(x-y)+\int_{x-y}^{x+y} \psi(t) d t$ ,其中函数 $\varphi$ 具有二阶导数,$\psi$ 具有一阶导数,试证 $\frac{\partial^2 u}{\partial x^2}=\frac{\partial^2 u}{\partial y^2}$

已知 $z=f(u, v, w)$ 具有连续偏导数,而 $u=\eta-\zeta, v=\zeta-\xi, w=\xi-\eta$ ,求 $\frac{\partial z}{\partial \xi}, \frac{\partial z}{\partial \eta}, \frac{\partial z}{\partial \zeta}$ ,

$$
\frac{\partial^2 z}{\partial \xi \partial \eta}, \frac{\partial^2 z}{\partial \zeta^2}
$$

设 $f(x, y)=\left\{\begin{array}{ll}y \arctan \frac{1}{\sqrt{x^2+y^2}}, & (x, y) \neq(0,0) \\ 0, & (x, y)=(0,0)\end{array}\right.$ 讨论 $f(x, y)$在原点 $(0,0)$ 处的可微性.

设 $f(x, y)=\left\{\begin{array}{cl}x y \sin \frac{1}{\sqrt{x^2+y^2}}, & (x, y) \neq(0,0), \\ 0, & (x, y)=(0,0) .\end{array}\right.$ 讨论 $f(x, y)$ 在 $(0,0)$ 处的连续性、可偏导性及可微性。

证明题 (共 1 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
设 $z=x y+x f\left(\frac{y}{x}\right)$, 其中 $f$ 为可导函数, 证明: $x \frac{\partial z}{\partial x}+y \frac{\partial z}{\partial y}=z+x y$

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