单选题 (共 5 题 ),每题只有一个选项正确
设函数 $f(x, y)$ 可微,且存在唯一驻点 $M_0\left(x_0, y_0\right)$ ,则 () 。
$\text{A.}$ $M_0$ 一定是 $f(x, y)$ 的极值点;
$\text{B.}$ $M_0$ 一定是 $f(x, y)$ 的最值点;
$\text{C.}$ $M_0$ 一定不是 $f(x, y)$ 的最值点;
$\text{D.}$ 以上结论(A,B,C)都不对.
设三重积分 $\iiint_{0 \leqslant x \leqslant 1} x y z^2 \mathrm{e}^{x y z} \mathrm{~d} V=I_1$, 定义域为 $0 \leqslant x \leqslant 1,0 \leqslant y \leqslant 1 ,0 \leqslant z \leqslant 1$。 和
$\iiint_{0 \leqslant r \leqslant 1} x y z^2 \mathrm{e}^{x y z} \mathrm{~d} V=I_2$ ,定义域为 $0 \leqslant x \leqslant 1,0 \leqslant y \leqslant 1 ,-1 \leqslant z \leqslant 0$ 则
$\text{A.}$ $I_1=I_2$ ;
$\text{B.}$ $I_1 < I_2$ ;
$\text{C.}$ $I_1>I_2$ ;
$\text{D.}$ (D)以上结论(A,B,C)都不对.
若对 $\mathbf{R}^2$ 上的任何逐段光滑闭曲线 $L$ ,都有 $\oint_L\left(y \mathrm{e}^{x y}+x y\right) \mathrm{d} x+\left(x \mathrm{e}^{x y}-\right. \left.\lambda x^2\right) \mathrm{d} y=0$ ,则有 $(\quad)$ .
$\text{A.}$ $\lambda=-\frac{1}{2}$ ;
$\text{B.}$ $\lambda=\frac{1}{2}$ ;
$\text{C.}$ $\lambda=-1$ ;
$\text{D.}$ $\lambda=1$ .
设级数 $\sum_{n=1}^{\infty} a_n$ 条件收敛,则幂级数 $\sum_{n=1}^{\infty}\left(a_n+\frac{1}{n}\right) x^n$ 的收敛半径 $R$ 为 ).
$\text{A.}$ $R=1$ ;
$\text{B.}$ $R < 1$ ;
$\text{C.}$ $R>1$ ;
$\text{D.}$ $R$ 无法确定.
下列命题中,正确的命题个数为( )。
(1)设正项级数 $\sum_{n=1}^{\infty} u_n$ 收敛,且 $\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{u_{n+1}}{u_n}$ 存在,则 $\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{u_{n+1}}{u_n} < 1$ ;
(2)设 $f(x)=x-\sin x$ ,则 $\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^n f\left(\frac{1}{\sqrt{n}}\right)$ 绝对收敛;
(3)如果 $f(x)$ 在区间 $(a, b)$ 内有任意阶导数,则对 $x, x_0 \in(a, b)$ 有:
$$
f(x)=\sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}\left(x_0\right)}{n!}\left(x-x_0\right)^n .
$$
$\text{A.}$ 0
$\text{B.}$ 1
$\text{C.}$ 2
$\text{D.}$ 3
填空题 (共 5 题 ),请把答案直接填写在答题纸上
设区域 $D$ 由闭曲线 $|x|+|y|=1$ 围成,则 $\iint_D(x+y)^3 \mathrm{~d} x \mathrm{~d} y=$
椭球面 $S: x^2+2 y^2+z^2=k$(常数 $k>0$ )外侧的一组法向量为
微分方程 $\left(2 x+\frac{y}{1+x^2 y^2}\right) \mathrm{d} x+\frac{x}{1+x^2 y^2} \mathrm{~d} y=0$ 的通解为
设 $\Sigma$ 为球面:$x^2+y^2+z^2=1$ ,则第一类曲面积分 $\iint_{\Sigma} x(4 x-z) \mathrm{d} S=$
设 $f(x)=x^{12} \mathrm{e}^{-3 x^2}$ ,则 $f^{(2012)}(0)=$ $\_\_\_\_$ (答案中用阶乘数"$k$ !"表示)
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 $F(u, v)$ 具有连续的偏导数,且 $F_u(1,2)=F_v(1,2) \neq 0$ .若 $z=z(x$ , y)是由方程 $F\left(x+2 y, x^2 y z\right)=0$ 确定的隐函数,满足 $z(-1,1)=2$ ,求梯度 $\left.\operatorname{grad} z\right|_{(-1,1)}$
计算重积分 $\iiint_{\Omega}\left(2 x^2+z^2\right) \mathrm{d} V$ ,其中区域 $\Omega$ 在球面 $x^2+y^2+z^2=1$ 内,及圆锥面 $z=\sqrt{x^2+y^2}$ 下,即 $\Omega=\left\{(x, y, z) \mid z \leqslant \sqrt{x^2+y^2}, x^2+y^2+z^2 \leqslant 1\right\}$ .
计算曲线积分 $\oint_C\left(x^2+y^2\right) \mathrm{d} s$ ,其中 $C$ 是星形线:$x^{\frac{2}{3}}+y^{\frac{2}{3}}=1$
计算曲线积分 $\oint_L \frac{x y \mathrm{~d} x+\left(y^2+x\right) \mathrm{d} y}{x^2+y^2+1}$ ,其中 $L$ 为圆 $x^2+y^2=1$ ,方向顺时针.
计算曲面积分 $\iint_{\Sigma} x^2 \mathrm{~d} y \mathrm{~d} z+y^2 \mathrm{~d} z \mathrm{~d} x+z^3 \mathrm{~d} x \mathrm{~d} y$ ,其中 $\Sigma$ 为圆锥面 $z= \sqrt{x^2+y^2}(0 \leqslant z \leqslant 1)$ 的下侧.
求函数项级数 $\sum_{n=1}^{+\infty} \frac{x^n(1-x)}{n\left(1-x^{2 n+1}\right)}$ 的收敛域.
(1)证明函数 $f(x)=\frac{2 x}{\left(1+x^2\right)^2}$ 的麦克劳林级数展开式为
$$
f(x)=\sum_{n=1}^{+\infty}(-1)^{n-1} 2 n x^{2 n-1}, x \in(-1,1) ;
$$
(2)求级数 $\frac{1}{4}-\frac{2}{4^2}+\frac{3}{4^3}-\frac{4}{4^4}+\cdots$ 的和.
已知 $u_0=x_0=1, \frac{u_n}{u_{n-1}}=\frac{1}{2} \cdot \frac{n}{n+2}, x_n=x_{n-1}+u_n, n=1,2, \cdots$ ,
(1)证明: $\lim _{n \rightarrow \infty} x_n$ 存在;
(2)求 $\lim _{n \rightarrow \infty} x_n$ .