单选题 (共 3 题 ),每题只有一个选项正确
函数 $y=C_1 \mathrm{e}^x+C_2 \mathrm{e}^{-2 x}+x \mathrm{e}^x$ 满足的一个微分方程是
$\text{A.}$ $y^{\prime \prime}-y^{\prime}-2 y=3 x \mathrm{e}^x$ .
$\text{B.}$ $y^{\prime \prime}-y^{\prime}-2 y=3 \mathrm{e}^x$ .
$\text{C.}$ $y^{\prime \prime}+y^{\prime}-2 y=3 x \mathrm{e}^x$ .
$\text{D.}$ $y^{\prime \prime}+y^{\prime}-2 y=3 \mathrm{e}^x$ .
设函数 $f(x, y)$ 连续,则 $\int_1^2 \mathrm{~d} x \int_x^2 f(x, y) \mathrm{d} y+\int_1^2 \mathrm{~d} y \int_y^{4-y} f(x, y) \mathrm{d} x=$
$\text{A.}$ $\int_1^2 \mathrm{~d} x \int_1^{4-x} f(x, y) \mathrm{d} y$ .
$\text{B.}$ $\int_1^2 \mathrm{~d} x \int_x^{4-x} f(x, y) \mathrm{d} y$ .
$\text{C.}$ $\int_1^2 \mathrm{~d} y \int_1^{4-y} f(x, y) \mathrm{d} x$ .
$\text{D.}$ $\int_1^2 \mathrm{~d} y \int_y^2 f(x, y) \mathrm{d} x$ .
累次积分 $\int_0^{\frac{\pi}{2}} \mathrm{~d} \theta \int_0^{\cos \theta} f(r \cos \theta, r \sin \theta) r \mathrm{~d} r$ 可以写成
$\text{A.}$ $\int_0^1 \mathrm{~d} y \int_0^{\sqrt{y-y^2}} f(x, y) \mathrm{d} x$ .
$\text{B.}$ $\int_0^1 \mathrm{~d} y \int_0^{\sqrt{1-y^{\prime}}} f(x, y) \mathrm{d} x$ .
$\text{C.}$ $\int_0^1 \mathrm{~d} x \int_0^1 f(x, y) \mathrm{d} y$ .
$\text{D.}$ $\int_0^1 \mathrm{~d} x \int_0^{\sqrt{x-x}} f(x, y) \mathrm{d} y$ .
解答题 (共 8 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
设均匀平面薄板 $D$ 由 $x^2 \leqslant y \leqslant 1$ 的确定,求该薄板关于过 $D$ 的重心和点 $(1,1)$ 的直线的转动惯量.
设位于点 $(0,1)$ 的质点 $A$ 对质点 $M$ 的引力大小为 $\frac{k}{r^2}(k>0, r$ 为质点 $A$ 与 $M$ 之间的距离),质点 $M$ 沿曲线 $y=\sqrt{2 x-x^2}$ 自点 $B(2,0)$ 运动到点 $O(0,0)$ ,求在此运动过程中质点 $A$ 对质点 $M$ 的引力所作的功.
设曲面 $\Sigma: x^2+y^2=z(0 \leq z \leq h)$ 的法方向与 $z$ 轴正向的夹角为钝角,求流体速度场 $v =(x+y+z) k$ 在单位时间内流过该曲面 $\Sigma$ 的流量.
设曲线的方程为 $\left\{\begin{array}{l}2 x^2+4 y+z^2=4 z \\ x^2-8 y+3 z^2=12 z\end{array}\right.$ ,求它在 $x O y$ 坐标面上的投影方程.
计算曲线积分 $I=\oint_L(y+1) \mathrm{d} x+(z+2) \mathrm{d} y+(x+3) \mathrm{d} z$ ,其中 $L$ 为球面 $x^2+y^2+ z^2=1$ 与平面 $x+y+z=0$ 的交线,从 $z$ 轴正向往负向看,$L$ 是逆时针方向.
设在 $x O y$ 平面上各点的温度 $T$ 与点的位置间的关系为 $T=4 x^2+9 y^2$ ,试求 :
(1)在点 $P(9,4)$ 处沿方向角为 $\alpha=\frac{5 \pi}{6}, \beta=\frac{2 \pi}{3}$ 的方向 $\vec{l}$ 的温度变化率;
(2)在点 $P$ 处沿什么方向温度变化率取得最大值,并求此最大值.
求密度为 $\rho=z$ 的半椭球体 $\Omega: \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{a^2}+\frac{z^2}{c^2} \leq 1 ; z \geq 0$ 的质心坐标;
$\Omega$ 是体密度为 $\rho(x, y, z)$ 的空间立体,其质量为 $M, l$ 与 $l_0$ 是相距 $d$ 的两条平行直线,其中 $l_0$ 经过 $\Omega$ 的质心.
(1)证明转动惯量 $I_l=I_{l_0}+d^2 M$ ;
(2)$\Omega$ 是由 $x^2+y^2=z^2$ 以及 $z=1$ 所围的立体,体密度为 $\rho=1, l$ 是过点 $(1,1,0)$ 平行于 $z$轴的直线,求转动惯量 $I_l$ .
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
设有一圆柱体,它的底半径以 $0.1 \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$ 的速率在增大,而高度以 $0.2 \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$ 的速度在减少,试求当底半径为 100 cm ,高 120 cm 时,
(1)圆柱体体积的变化率;
(2)圆柱体表面积的变化率.