Tải bản đầy đủ (.pdf) (12 trang)

GT2 k60 XD

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (211.57 KB, 12 trang )

Trường Đại Học Xây Dựng
Bộ môn Toán

ĐỀ THI MÔN GIẢI TÍCH 2
Đề số 1 K60
Thời gian làm bài 90 phút
Không sử dụng tài liệu

Câu 1 (2,0điểm). Cho hàm số f (x, y) = 3 −x3 + y 3 .
1. Tính các đạo hàm riêng cấp một (nếu có) của hàm f (x, y) tại M (0, 0).
2. Hàm số f (x, y) có khả vi tại điểm M (0, 0) hay không? Tại sao?
y2
+ z 2 = 1.
2
y 2 dx + (2xy + 3x + y 2 ey )dy, biết L là nửa đường tròn

Câu 2 (2,0điểm). Tìm cực trị hàm f (x, y, z) = x − y + z với điều kiện x2 +
Câu 3 (1,5điểm). Tính tích phân đường
L

x2 + y 2 = 9, y ≥ 0 theo hướng nối từ điểm A(3, 0) đến B(−3, 0).
xy dydz + xz 2 dxdz + 3z dxdy, với S là mặt ngoài của

Câu 4 (1,5điểm). Tính tích phân mặt
S

elipxôit

x2 y 2 z 2
+
+


= 1.
25
4
9

Câu 5 (3,0điểm).
1
1
11
1. Giải phương trình vi phân y − y = x5 thỏa mãn y(1) =
và y (1) = .
x
35
5
+∞ n+1
x
2. Tìm miền hội tụ và tính tổng của chuỗi lũy thừa
.
2n .n!
n=1

Trường Đại Học Xây Dựng
Bộ môn Toán

ĐỀ THI MÔN GIẢI TÍCH 2
Đề số 2 K60
Thời gian làm bài 90 phút
Không sử dụng tài liệu

Câu 1 (2,0điểm). Cho hàm số f (x, y) = 3 x3 − y 3 .

1. Tính các đạo hàm riêng cấp một (nếu có) của hàm f (x, y) tại M (0, 0).
2. Hàm số f (x, y) có khả vi tại điểm M (0, 0) hay không? Tại sao?
x2
Câu 2 (2,0điểm). Tìm cực trị hàm f (x, y, z) = −x + y + z với điều kiện
+ y 2 + z 2 = 1.
2
Câu 3 (1,5điểm). Tính tích phân đường (2xy + y + x2 ex )dx + x2 dy, biết L là nửa đường tròn
L

x2 + y 2 = 9, x ≥ 0 theo hướng nối từ điểm A(0, −3) đến B(0, 3).
x2 dydz + x2 z dxdz − 2z dxdy, với S là mặt ngoài của

Câu 4 (1,5điểm). Tính tích phân mặt
S

elipxôit

x2 y 2 z 2
+
+
= 1.
16 25
9

Câu 5 (3,0điểm).
1
1
8
1. Giải phương trình vi phân y + y = x5 thỏa mãn y(1) =
và y (1) = .

x
49
7
+∞ n
3 n+1
2. Tìm miền hội tụ và tính tổng của chuỗi lũy thừa
x .
n!
n=1


Trường Đại Học Xây Dựng
Bộ môn Toán

ĐỀ THI MÔN GIẢI TÍCH 2
Đề số 3 K60
Thời gian làm bài 90 phút
Không sử dụng tài liệu

x3
1 2
y3
2
Câu 1 (2,0điểm). Tìm cực trị của hàm số f (x, y) =
− x − x y + 2xy − .
3
2
6
2
2

Câu 2 (2,0điểm). Tính thể tích vật thể giới hạn bởi các mặt z = 6x + 3y và z = 8 − 2x2 − 5y 2 .
(x + y − 1)dydz + (2x − z)dzdx + z 2 dxdy trong

Câu 3 (2,0điểm). Tính tích phân mặt loại hai
S

đó S là mặt ngoài của cầu x2 + y 2 + z 2 = 1.
Câu 4 (2,5điểm). Giải các phương trình vi phân sau:
a. (x3 + y)dx − xdy = 0
b. y − 2y + 2y = 3 cos x.


Câu 5 (1,5điểm). Tìm miền hội tụ và tính tổng chuỗi lũy thừa :
n=0

Trường Đại Học Xây Dựng
Bộ môn Toán

(n + 1)xn
.
2n

ĐỀ THI MÔN GIẢI TÍCH 2
Đề số 4 K60
Thời gian làm bài 90 phút
Không sử dụng tài liệu

y3
1
x3

− y 2 − xy 2 + 2xy − .
3
2
6
2
2
Câu 2 (2,0điểm). Tính thể tích vật thể giới hạn bởi các mặt z = 3x + 4y và z = 10 − 7x2 − 6y 2 .
Câu 1 (2,0điểm). Tìm cực trị của hàm số f (x, y) =

(y + z − 4)dydz + (3x − y)dzdx + z 2 dxdy trong

Câu 3 (2,0điểm). Tính tích phân mặt loại hai
S

đó S là mặt ngoài của cầu x2 + y 2 + z 2 = 4.
Câu 4 (2,5điểm). Giải các phương trình vi phân sau:
a. (x2 − y)dx − xdy = 0
b. y + 4y + 5y = 3 sin x.


Câu 5 (1,5điểm). Tìm miền hội tụ và tính tổng chuỗi lũy thừa :
n=0

nxn
.
3n


Trường Đại Học Xây Dựng
Bộ môn Toán


ĐỀ THI MÔN GIẢI TÍCH 2
Đề số 5 K60
Thời gian làm bài 90 phút
Không sử dụng tài liệu

Câu 1 (2,5điểm).
+∞

2n+1
. Chứng minh chuỗi số hội tụ và tính tổng của chuỗi số đó.
n!
n=0
−−→
1
b. Tìm đạo hàm của hàm u =
tại điểm M (1, 1, 1) theo hướng M N , với N (3, 3, 2).
x2 + y 2 − z 2
a. Cho chuỗi số

Câu 2 (2,0điểm). Tìm cực trị của hàm f (x, y) = 9 − 6x + 12y với điều kiện (x − 1)2 + y 2 = 5.
z(x2 + y 2 )dxdydz, trong đó V là miền hữu hạn

Câu 3 (2,0điểm). Tính tích phân bội ba
V

giới hạn bởi các mặt z =

x2


+

y2

và z = 2.

Câu 4 (1,5điểm). Cho L là nửa đường x2 + 3y 2 = 1 nằm phía trên trục Ox, có hướng ngược
(3x2 sin y + yx2 )dx + (x3 cos y − 3xy 2 )dy.

chiều kim đồng hồ. Hãy tính I =
L

Câu 5 (2,0điểm). Giải các phương trình vi phân
a. (4x − 3y)dx − (3x + 2y)dy = 0.
b. y” − y = e−x .

Trường Đại Học Xây Dựng
Bộ môn Toán

ĐỀ THI MÔN GIẢI TÍCH 2
Đề số 6 K60
Thời gian làm bài 90 phút
Không sử dụng tài liệu

Câu 1 (2,5điểm).
+∞

3n+1
. Chứng minh chuỗi số hội tụ và tính tổng của chuỗi số đó.
n!

n=0
−−→
1
b. Tìm đạo hàm của hàm u =
tại điểm M (1, 1, 1) theo hướng N M , với N (0, −1, −1).
y 2 + z 2 − x2
a. Cho chuỗi số

Câu 2 (2,0điểm). Tìm cực trị của hàm f (x, y) = 7 + 12x − 6y với điều kiện x2 + (y − 1)2 = 5.
√ 2
z(x + y 2 )dxdydz, trong đó V là miền hữu hạn
Câu 3 (2,0điểm). Tính tích phân bội ba
V

giới hạn bởi các mặt z = x2 + y 2 và z = 4.
Câu 4 (1,5điểm). Cho L là nửa đường 3x2 + y 2 = 1 nằm phía trên trục Ox, có hướng ngược
(3x2 sin y + 3yx2 )dx + (x3 cos y − xy 2 )dy.

chiều kim đồng hồ. Hãy tính I =
L

Câu 5 (2,0điểm). Giải các phương trình vi phân
a. (x − 2y)dx − (2x − 2y)dy = 0.
b. y” − y = ex .


Trường Đại Học Xây Dựng
Bộ môn Toán

ĐỀ THI MÔN GIẢI TÍCH 2

Đề số 7 K60
Thời gian làm bài 90 phút
Không sử dụng tài liệu

x2
Câu 1 (1,5điểm). Cho mặt cong S có phương trình − + y 2 + z 2 = 1. Giả sử có hàm ẩn
4
z = z(x, y). Tính các đạo hàm hàm ẩn zx , zy , zxx tại M (2, 1, 1).
Câu 2 (2,0điểm). Tìm cực trị của hàm số f (x, y) = (x2 + xy + y 2 )ex+y .
1

Câu 3 (2,0điểm). Tính tích phân bội I =

4 − 4x2 − y 2

D

x2

Câu 4 (2,0điểm). Tính tích phân mặt I =

dxdy với D = {(x, y) : 4x2 + y 2 ≤ 1}.

y 2 + z 2 dydz, với S là mặt kín giới hạn vật

S

thể:

y 2 + z 2 ≤ x ≤ 1, hướng ra ngoài.


Câu 5 (2,5điểm).
a. Giải phương trình vi phân y + 4y = cos x.
+∞

cosn x.

b. Tìm miền hội tụ và tính tổng của chuỗi sau
n=1

Trường Đại Học Xây Dựng
Bộ môn Toán

ĐỀ THI MÔN GIẢI TÍCH 2
Đề số 8 K60
Thời gian làm bài 90 phút
Không sử dụng tài liệu

y2
Câu 1 (1,5điểm). Cho mặt cong S có phương trình x − +z 2 = 1. Giả sử có hàm ẩn z = z(x, y).
4
Tính các đạo hàm hàm ẩn zx , zy , zyy tại M (1, 2, 1).
2

Câu 2 (2,0điểm). Tìm cực trị của hàm số f (x, y) = (x2 − xy + y 2 )ex+y .
1

dxdy với D = {(x, y) : x2 + 4y 2 ≤ 1}.
2 + 4y 2
4

+
x
D

Câu 4 (2,0điểm). Tính tích phân mặt I =
y 2 x2 + z 2 dzdx, với S là mặt kín giới hạn vật
S

thể: x2 + z 2 ≤ y ≤ 1, hướng ra ngoài.
Câu 3 (2,0điểm). Tính tích phân I =

Câu 5 (2,5điểm).
a. Giải phương trình vi phân y + 9y = sin x.
+∞

sinn x.

b. Tìm miền hội tụ và tính tổng của chuỗi sau
n=1


ĐÁP ÁN ĐỀ 1
Câu 1. (2,0đ)

1)

∂f
∂f
(0, 0) = −1,
(0, 0) = 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ

∂x
∂y
3

2) • Xét giới hạn lim

x→0
y→0

−x3 + y 3 − (−x + y)
x2 + y 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
3

• Chứng minh không tồn tại giới hạn lim

−x3 + y 3 − (−x + y)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

x→0
y→0

x2 + y 2

y2
+ z2 − 1
2


và giải hệ phương trình

Câu 2. (2,0đ)
• Lập hàm Φ(x, y, z) = x − y + z + λ x2 +

1
1
M1 = ( , −1, ); λ2 = 1, M2 = (− 12 , 1, − 21 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2
2
• Vi phân cấp hai của hàm d2 Φ(x, y, z) = 2λ dx2 + λ dy 2 + 2λ dz 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
• Tại điểm M1 , ứng bằng λ1 = −1, vi phân cấp hai của Φ tại đó xác định âm, hàm f (x, y, z) =
x − y + z đạt cực đại có điều kiện tại M1 = ( 21 , −1, 21 ), f (M1 ) = 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
• Tại điểm M2 , ứng bằng λ2 = 1, vi phân cấp hai của Φ tại đó xác định dương, hàm f (x, y, z) =
x + y + z đạt cực tiểu có điều kiện tại M2 = (− 12 , 1, − 12 ), f (M2 ) = −2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Câu 3. (1,5đ)
• Bổ sung đoạn thẳng nối A và B ta được đường cong kín Γ có hướng dương và D là nửa hình
y 2 dx + (2xy + 3x + y 2 ey )dy =

tròn. Sử dụng định lí Green ta có, J =
Γ

3 dxdy . . . . . . 0,5đ
D

27π
• J = 3. S(D) =
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2
27π

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

y 2 dx + (2xy + 3x + y 2 ey )dy = 0 ⇒ I =
2
BA

Câu 4. (1,5đ)
• Áp dụng định lí Gauss-Ostrogradski I =

(y + 3)dxdydz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
V

4
• I = 3. λ(V ) = 3. π .5 .2 .3 = 120π . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ
3
Câu 5. (3,0đ)
1
1) • Đặt y = z(x). Phương trình đã cho trở thành z − z = x5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
x
C 1 x2 x7
• Nghiệm tổng quát của phương trình đã cho là y =
+
+ C2 . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2
35
x7
• Tìm được C1 = 2, C2 = −1. Vậy y = x2 +
− 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
35
x

. Miền hội tụ của chuỗi đã cho (−∞; +∞) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2
+∞ tn
• Ta có, S(t) = 2t
= 2t(et − 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
n!
n=1
x
2
• Vậy S(x) = x(e − 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

2) • Đặt t =


ĐÁP ÁN ĐỀ 2
Câu 1. (2,0đ)
1) •

∂f
∂f
(0, 0) = 1;
(0, 0) = −1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ
∂x
∂y
3

2) • Xét giới hạn lim

x→0
y→0


x3 − y 3 − (x − y)
x2 + y 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
3

• Chứng minh không tồn tại giới hạn lim

x→0
y→0

x3 + y 3 − (x − y)
x2 + y 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

Câu 2. (2,0đ)
x2
• Lập hàm Φ(x, y, z) = −x + y + z + λ( + y 2 + z 2 − 1) và giải hệ phương trình
2
λ1 = −1, M1 = (−1, 12 , 21 ); λ2 = 1, M2 = (1, − 12 , − 12 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ
• Vi phân cấp hai của hàm d2 Φ(x, y, z) = λ dx2 + 2λ dy 2 + 2λ dz 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
• Tại điểm M1 , ứng bằng λ1 = −1, vi phân cấp hai của Φ tại đó xác định âm, hàm f (x, y, z) =
−x + y + z đạt cực đại có điều kiện tại M1 = (−1, 21 , 12 ), f (M1 ) = 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
• Tại điểm M2 , ứng bằng λ2 = 1, vi phân cấp hai của Φ tại đó xác định dương, hàm f (x, y, z) =
−x + y + z đạt cực tiểu có điều kiện tại M2 = (1, − 12 , − 12 ), f (M2 ) = −2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Câu 3. (1,5đ)
• Bổ sung đoạn thẳng nối A và B ta được đường cong kín Γ có hướng dương và D là nửa hình
(2xy + y + x2 ex )dx + x2 dy = −


tròn. Sử dụng định lí Green ta có, J =
Γ

dxdy . . . . . . 0,5đ
D


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
• J = − S(D) = −
2

• (2xy + y + x2 ex )dx + x2 dy = 0 ⇒ I = −
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2
BA

Câu 4. (1,5đ)
• Áp dụng định lí Gauss-Ostrogradski I =

(2x − 2)dxdydz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
V

4
• I = −2. λ(V ) = −2. π .4 .5 .3 = −160π . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ
3
Câu 5. (3,0đ)
1
1) • Đặt y = z(x). Phương trình đã cho trở thành z + z = x5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
x

x7
• Nghiệm tổng quát của phương trình đã cho là y = C1 ln |x| +
+ C2 . . . . . . . . . . . 0,5đ
49
7
x
• Tìm được C1 = 1, C2 = 0. Vậy y = ln |x| + . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
49
2) • Đặt t = 3x. Miền hội tụ của chuỗi đã cho (−∞; +∞) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
t +∞ tn
t
• Ta có, S(t) =
= (et − 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
3 n=1 n!
3
3x
• Vậy S(x) = x(e − 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ


ĐÁP ÁN ĐỀ 3
Câu 1. (2,0đ) 
x2 − 2x − xy + 2y = 0
Tìm điểm dừng:
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25đ
− 1 x2 + 2x − 1 y 2 = 0
2
2
Có 3 điểm dừng M1 (0, 0); M2 (2, −2), M3 (2, 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Vi phân cấp 2: A = 2x − 2 − y,


B = −x + 2,

C = −y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

2

Tại điểm M1 (0, 0) có AC − B = −4 < 0. Hàm không đạt cực trị tại M1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25đ
Tại điểm M2 (2, −2) có A = 4 > 0, AC − B 2 = 8 > 0. Hàm đạt cực tiểu tại M2 . . . . . . . . . . . . 0,25đ
1
4
Tại điểm M3 (2, 2) có AC − B 2 = 0, f (x, 2) = (x − 2)3 + , hàm không đạt cực trị tại M3 . 0,25đ
3
3
Câu 2 (2,0đ) Giao của 2 mặt là đường x2 + y 2 = 1. D = {(x, y) x2 + y 2 ≤ 1}. . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
(8 − 2x2 − 5y 2 − 6x2 − 3y 2 )dxdy = 8

Ta có V =
D

(1 − x2 − y 2 )dxdy. . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
D



Đổi biến sang tọa độ cực, V = 8

1

(1 − r2 )rdr = 4π. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ



0

0

Câu 3. (2,0đ)
Sử dụng công thức Gauss-ôtrôgradsky đưa tích phân về I =

(2z + 1)dxdydz . . . . . . . . . 0,5đ
V

zdxdydz = 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

Tính được
V

Tính được

dxdydz =


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
3

V


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
I=
3

*Chú ý: Nếu sinh viên làm theo tham số hóa ra kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.
Câu 4. (2,5đ)a. y = 0 là một nghiệm của phương trình. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25đ
Đưa phương trình về dạng y − x1 y = x2 là phương trình tuyến tính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25đ
Giải ra nghiệm: y = x(x3 /3 + c) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
b. Tìm được nghiệm thuần nhất: y = ex (C1 cos x + C2 sin x). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
3
Tìm được nghiệm riêng: y ∗ = cos x − sin x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
5
3
6

x
Nghiệm tổng quát: y = y + y = e (C1 cos x + C2 sin x) + cos x − sin x . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
5
Câu 5. (1,5đ) Tính bán kính hội tụ R = 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ

Tìm được miền hội tụ X = (−2, 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Tính được tổng S(x) =

4
(2−x)2


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ


ĐÁP ÁN ĐỀ 4
Câu 1. (2,0đ) 
− 1 y 2 + 2y − 1 x2 = 0
2
2
Tìm điểm dừng:
y 2 − 2y − xy + 2x = 0

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25đ

Có 3 điểm dừng M1 (0, 0); M2 (−2, 2), M3 (2, 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Vi phân cấp 2: A = −x,

B = −y + 2,

C = 2y − 2 − x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

2

Tại điểm M1 (0, 0) có AC − B = −4 < 0. Hàm không đạt cực trị tại M1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25đ
Tại điểm M2 (−2, 2) có A = 2 > 0, AC − B 2 = 8 > 0. Hàm đạt cực tiểu tại M2 . . . . . . . . . . . . 0,25đ
1
4
Tại điểm M3 (2, 2) có AC − B 2 = 0, f (2, y) = (y − 2)3 + , hàm không đạt cực trị tại M3 . 0,25đ
3
3
Câu 2 (2,0đ) Giao của 2 mặt là đường tròn x2 + y 2 = 1, D = {(x, y) x2 + y 2 ≤ 1}. . . . . . . . . 0,5đ

(10 − 7x2 − 6y 2 − 3x2 − 4y 2 )dxdy = 10

Ta có V =
D

(1 − x2 − y 2 )dxdy. . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
D



Đổi biến sang tọa độ cực, V = 10

1

(1 − r2 )rdr = 5π. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ


0

0

Câu 3. (2,0đ)
Sử dụng công thức Gauss-ôtrôgradsky đưa tích phân về I =

(2z − 1)dxdydz . . . . . . . . . 0,5đ
V

zdxdydz = 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

Tính được

V

Tính được

dxdydz =

−32π
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
3

V

−32π
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
I=
3
*Chú ý: Nếu sinh viên làm theo tham số hóa ra kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.
Câu 4. (2,5đ)
a. y = 0 là một nghiệm của phương trình. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25đ
Đưa phương trình về dạng y + x1 y = x là phương trình tuyến tính cấp 1 . . . . . . . . . . . . . . 0,25đ
Giải ra nghiệm: y = x1 (x3 /3 + c) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
b. Tìm được nghiệm thuần nhất: y = e−2x (C1 cos x + C2 sin x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
−3
3
Tìm được nghiệm riêng: y ∗ =
cos x + sin x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
8
3
3


−2x
Nghiệm tổng quát: y = y + y = e (C1 cos x + C2 sin x) − cos x + sin x . . . . . . . . . . . . . . .
8
8
Câu 5. (1,5đ) Tính bán kính hội tụ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ

Tìm được miền hội tụ X = (−3, 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Tính được tổng S(x) =

3x
(3−x)2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ


ĐÁP ÁN ĐỀ 5
Câu 1 a) (1,0đ) lim
+∞

un+1
= 0 ⇒ chuỗi hội tụ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
un

2.2n

= 2e2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
n!
n=0
−x
−y
z
b) (1,5đ) ux =
, uy =
, uz =
.. . . . . . . . . . . . 0,5đ
(x2 + y 2 − z 2 )3
(x2 + y 2 − z 2 )3
(x2 + y 2 − z 2 )3
Ta được

Ma trận các đạo hàm riêng của u tại M (1, 1, 1) là A = −1 −1 1 . Véctơ đơn vị chỉ phương
2 2 1
của M N là v = ( , , ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
3 3 3
∂u

(M ) = −1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
∂v
Câu 2 (2,0đ) Lập hàm Lagrange F = 9−6x+12y +λ((x−1)2 +y 2 −5). Các điểm dừng M1 (2, −2)
ứng với λ = 3; M2 (−2, 2) ứng với λ = −3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ
Tại M1 , d2 F = 6dx2 + 6dy 2 , xác định dương, hàm đạt cực tiểu có điều kiện , f (M1 ) = −27. 0,5đ
Tương tự, tại M2 , hàm đạt cực đại có điều kiện và f (M2 ) = 45. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ







x = r cos ϕ
0 ≤ ϕ ≤ 2π
Câu 3. (2,0đ)Đổi biến trụ


I=

2


0

z=z

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

r≤z≤2

zr2 .rdz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
r
2

2

I = 2π






2

dr
0

0≤r≤2

y = r sin ϕ





dr

1 2 3
z r
2

(4r3 − r5 )dr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ


r
0

0


1
I = π r4 − r6
6

2

2
0

16
= π . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
3

Câu 4 (1,5đ)A(−1, 0), B(1, 0). Thêm AB (3x2 sin y + yx2 )dx + (x3 cos y − 3xy 2 )dy = 0, để thu được
tích phân đường lấy theo đường cong kín giới hạn miền D = {(x, y) | x2 + 3y 2 ≤ 1, y ≥ 0}. 0,5đ
(−x2 − 3y 2 )dxdy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

Áp dụng định lý Green, I =
D

π

1
Đổi biến sang tọa độ cực ta được I = − √
3

1

π
r3 dr = − √ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

4 3


0

0

Câu 5 (2,0đ) Giải các phương trình vi phân
a. (1,0đ) Đây là phương trình toàn phần, chọn x0 = y0 = 0, nghiệm là 4x2 − 3xy − 2y 2 = c 1,0đ
Chú ý: dùng phương trình đẳng cấp cũng giải được.
b.(1,0đ) Nghiệm tổng quát của phương trình thuần nhất y = C1 ex + C2 e−x . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
1
Nghiệm riêng Y = Cxe−x . Lấy đạo hàm cấp 2 và thay vào thu được C = . Nghiệm tổng quát
2
1 −x
x
−x
của pt y = C1 e + C2 e + xe , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2


ĐÁP ÁN ĐỀ 6
Câu 1 a) (1,5đ) lim
+∞

un+1
= 0 ⇒ chuỗi hội tụ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ .
un

3.3n

= 3e3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
n!
n=0
x
−y
−z
b) (1đ) uz =
, uy =
, ux =
. . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
(y 2 + z 2 − x2 )3
(z 2 + y 2 − x2 )3
(z 2 + y 2 − x2 )3
ta có

Ma trận các đạo hàm riêng của u tại M (1, 1, 1) là A = 1 −1 −1 . Véctơ đơn vị chỉ phương
1 2 2
∂u
của N M là v = ( , , ) ⇒
(M ) = −1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
3 3 3
∂v
Câu 2 (2,0đ) Lập hàm Lagrange F = 7+12x−6y +λ(x2 +(y −1)2 −5). Các điểm dừng M1 (2, −2)
ứng với λ = −3; M2 (−2, 2) ứng với λ = −3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ
Tại M1 , d2 F = −6dx2 − 6dy 2 =, xác định âm, hàm đạt cực đại có điều kiện , f (M1 ) = 43. . 0,5đ
Tương tự, tại M2 , hàm đạt cực tiểu có điều kiện và f (M2 ) = −29. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ





x
=
r
cos
ϕ



0 ≤ ϕ ≤ 2π
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Câu 3. (2,0đ)Đổi biến trụ y = r sin ϕ
0≤r≤2





 2
z=z
r ≤z≤4


I=

2


0

4


dr
0



zr2 .rdz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

r2
2

2

I = 2π

dr

2 3 3
z2r
3

4
r2

4
= π
3
0

0


4
1
I = π 2r4 − r7
3
7

(8r3 − r6 )dr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

2
0

128
=
π . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
7

1
1
Câu 4 (1,5đ)A(− √ , 0), B( √ , 0). Thêm AB (3x2 sin y + 3yx2 )dx + (x3 cos y − xy 2 )dy = 0, để thu
3
3
được tích phân trên đường cong kín giới hạn miền D = {(x, y) | 3x2 + y 2 ≤ 1, y ≥ 0}. . . . . 0,5đ
(−3x2 − y 2 )dxdy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

Áp dụng định lý Green, I =
D

π


1
Đổi biến sang tọa độ cực ta được I = − √
3

1

π
r3 dr = − √ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
4 3


0

0

Câu 5 (2,0đ) Giải các phương trình vi phân
a. (1,0đ) Đây là phương trình toàn phần, chọn x0 = y0 = 0, nghiệm là x2 − 4xy + 2y 2 = c 1,0đ
Chú ý: dùng phương trình đẳng cấp cũng giải được.
b. (1,0đ)Nghiệm tổng quát của phương trình thuần nhất y = C1 ex + C2 e−x . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
1
Nghiệm riêng Y = Cxex . Lấy đạo hàm cấp 2 và thay vào thu được C = . Nghiệm tổng quát
2
1 x
x
−x
của pt y = C1 e + C2 e + xe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2


ĐÁP ÁN ĐỀ 7

Câu 1 (1,5đ) a. zx (M ) = −

1
Fx
x
= , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
=
Fz
4z
2

Fy
y
= − = −1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Fz
z
4z 2 − x2
zxx =
=⇒ zxx (M ) = 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
16z 3

u = (x2 + xy + y 2 + 2x + y)ex+y = 0
x
Câu 2 (2,0đ) Giải hệ
u = (x2 + xy + y 2 + x + 2y)ex+y = 0
zy (M ) = −

y

được 2 điểm dừng M1 (0, 0), M2 (−1, −1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

A = uxx = (x2 + xy + y 2 + 4x + 2y + 2)ex+y
B = uxy = (x2 + xy + y 2 + 3x + 3y + 1)ex+y
C = uyy = (x2 + xy + y 2 + 2x + 4y + 2)ex+y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Tại M1 , A = 2, B = 1, C = 2 suy ra M1 là cực tiểu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Tại M2 ,A = −e−2 , B = −2e−2 , C = −e−2 , AC − B 2 < 0, M2 ko là cực trị . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Câu 3 (2,0đ) Đổi biến x =


r
cos ϕ, y = r sin ϕ được 0 ≤ r ≤ 1, 0 ≤ ϕ ≤ 2π . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2

1
r/2dr


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2
4

r
0
0

= ... = π(2 − 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ

viết I =

Câu 4 (2,0đ) Áp dụng công thức G-O: I =


V

2x y 2 + z 2 dxdydz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

Đổi biến y = r cos ϕ, z = r sin ϕ, x = x với 0 ≤ r ≤ 1, 0 ≤ ϕ ≤ 2π, r ≤ x ≤ 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Viết I =


0



1
0

dr

1
r

2xr2 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

= ... = 4π/15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Câu 5 (2,5đ)
a. Ngiệm của phương trình thuần nhất ytn = c1 cos 2x + c2 sin 2x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Nghiệm riêng có dạng yr = a cos x + b sin x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Tính đc yr = 1/3 cos x, suy ra nghiệm tổng quát y = c1 cos 2x + c2 sin 2x + 1/3 cos x . . . . . . . 0,5đ
b. Đặt t = cos x, miền hội tụ là cos x = ±1 ⇔ x ∈ R \ {kπ, k ∈ Z} . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
cos x
Tổng của chuỗi là

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
1 − cos x


ĐÁP ÁN ĐỀ 8
Câu 1 (1,5đ) a. zx (M ) = −

Fx
x
= − = −1, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Fz
z

Fy
1
y
= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
=
Fz
4z
2
4z 2 − y 2
zyy =
=⇒ zyy (M ) = 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
16z 3

u = (x2 − xy + y 2 + 2x − y)ex+y = 0
x
Câu 2 (2,0đ) Giải hệ
u = (x2 − xy + y 2 − x + 2y)ex+y = 0

zy (M ) = −

y

được 2 điểm dừng M1 (0, 0), M2 (−1, −1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
A = uxx = (x2 − xy + y 2 + 4x − 2y + 2)ex+y
B = uxy = (x2 − xy + y 2 + x + y − 1)ex+y
C = uyy = (x2 − xy + y 2 − 2x + 4y + 2)ex+y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Tại M1 , A = 2, B = −1, C = 2 suy ra M1 là cực tiểu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Tại M2 ,A = e−2 , B = −2e−2 , C = e−2 , AC − B 2 < 0, M2 ko là cực trị . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Câu 3 (2,0đ) Đổi biến x = r cos ϕ, y =


1

r
sin ϕ được 0 ≤ r ≤ 1, 0 ≤ ϕ ≤ 2π . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2

r/2dr

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2
4
+
r
0
0

= ... = π( 5 − 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0đ

viết I =



Câu 4 (2,0đ) Áp dụng công thức G-O: I =

V


2y x2 + z 2 dxdydz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

Đổi biến x = r cos ϕ, z = r sin ϕ, y = y với 0 ≤ r ≤ 1, 0 ≤ ϕ ≤ 2π, r ≤ y ≤ 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Viết I =


0



1
0

dr

1
r

2yr2 dy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

= ... = 4π/15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ

Câu 5 (2,5đ)
a. Ngiệm của phương trình thuần nhất ytn = c1 cos 3x + c2 sin 3x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Nghiệm riêng có dạng yr = a cos x + b sin x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
Tính đc yr = 1/8 sin x, suy ra nghiệm tổng quát y = c1 cos 3x + c2 sin 3x + 1/8 sin x . . . . . . . . 0,5đ
π
b. Đặt t = sin x, miền hội tụ là sin x = ±1 ⇔ x ∈ R \ { + kπ, k ∈ Z} . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
2
sin x
Tổng của chuỗi là
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5đ
1 − sin x



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×