请高数大人解答下以下难题
设z=xy²+e^(x-y);求∂z/∂x;∂z/∂y;
解:∂z/∂x=y²+e^(x-y);∂z/∂y=2xy-e^(x-y);
设f具有二阶连续偏导数,z=f(xlny,y-x),求dz
解:设z=f(u,v),u=xlny,v=y-x;则:
dz=[(∂f/∂u)(∂u/∂x)+(∂f/∂v)(∂v/∂x)]dx+[(∂f/∂u)(∂u/∂y)+(∂f/∂v)(∂v/∂y)dy
=[(lny)(∂f/∂u)-(∂f/∂v)]dx+[(x/y)(∂f/∂u)+(∂f/∂v)]dy
计算二重积分【D】∫∫(3x+2y)dxdy;其中D是由x=0,y=0,x+y=1所围成的区域。
解:原式=【0,1】∫dy【0,1-y】∫(3x+2y)dx=【0,1】∫[(3/2)x²+2yx]【0,1-y】dy
=【0,1】∫[(3/2)(1-y)²+2y(1-y)]dy=【0,1】[(3/2)∫(y-1)²d(y-1)+2∫(y-y²)dy]
=[(1/2)(y-1)³+2(y²/2-y³/3)]【0,1】=2(1/2-1/3)=1/3
求微分方程dy/dx-y=xe^x满足y(0)=1的特解
解:先求齐次方程dy/dx-y=0的通解:分离变量得dy/y=dx;积分之,得lny=x+lnC₁;
故得通解y=C₁e^x;将C₁换成x的函数u,得y=ue^x............(1)
将(1)对x取导数得dy/dx=u'e^x+ue^x...........(2)
将(1)和(2)代入原方程得u'e^x+ue^x-ue^x=xe^x;
化简得u'e^x=xe^x;故得du/dx=x,du=xdx,u=(1/2)x²+C;
代入(1)式即得原方程的通解为y=[(1/2)x²+C]e^x;代入初始条件得C=1;
故得特解为y=[(1/2)x²+1]e^x
解:由于u‹n›=ln[1+1/√n(n²+1)]是一个单调递减的函数,因此可用哥西积分判别法:
该级数与积分【0,+∞】∫ln[1+1/√x(x²+1)]dx具有相同的敛散性。过程太烦杂,你自己作吧!
解:收敛半径R=n→+∞lim∣2ⁿ/(2n+1)][(2n+3)/2ⁿ⁺¹∣=n→+∞lim∣(2n+3)/[2(2n+1)]∣
=n→+∞lim∣(2n+3)/(4n+2)∣=1/2;
在区间端点x=1/2上,级数变为∑1/[(2n+1)2ⁿ]是收敛的;在端点x=-1/2,级数变为∑(-1)ⁿ/[(2n+1)2ⁿ]也是收敛的;故收敛区间为[-1/2,1/2];
解:设第二中机床生产x台,那么第一中生产8-x台,于是总成本C有等式:
C=(8-x)²+2x²-x(8-x)=4x²-24x+64=4(x²-6x+16)=4[(x-3)²-9+16]=4(x-3)²+28
故当x=3时能使总成本最低,最低为28;即第一种为5台,第二种为3台时总成本最低。
已知u=(y-z)(z-x)(x-y),证明∂u/∂x+∂u/∂y+∂u/∂z=0
证明:∂u/∂x=-(y-z);∂u/∂y=-(z-x);∂u/∂z=-(x-y)
故∂u/∂x+∂u/∂y+∂u/∂z=-(y-z)-(z-x)-(x-y)=-y+z-z+x-x+y=0
证明级数【0,+∞】∑[(lnn)/n²]收敛
证明:由于lnn=√n;所以(lnn)/n²<(√n)/n²=1/n^(3/2);3/2>1,故P级数【0,+∞】∑1/n^(3/2)收
敛,因此级数【0,+∞】∑[(lnn)/n²]收敛。