问答题
求下列级数收敛半径和收敛域.
问答题
【正确答案】由于
[*]
所以收敛半径R=1.
当x=-1时,原级数为[*],它是一个交错级数,且通项单调递减,趋于零,故它是收敛的;
当x=1时,原级数为[*],它是一个正项级数,由于通项[*][*],由比较判别法和调和级数敛散性知,它是发散的.
所以,原级数的收敛域为[-1,1).
【答案解析】
问答题
【正确答案】这是一个缺偶次项的幂函数,由
[*]
得 [*]
当[*]时,原级数变为[*],通项不趋于零,故它是发散的.
所以原级数的收敛半径是[*],收敛域是[*].
【答案解析】
问答题
求幂级数
【正确答案】方法一 令y=2x+1,则原幂级数化为[*],由收敛半径公式得新幂级数的收敛半径R=1.
当y=±1时,幂级数化为[*],因其通项不趋于零,故该级数发散.所以[*]的收敛域为-1<y<1,从而原幂级数的收敛域是-1<2x+1<1,即-1<x<0.
记和函数[*].两边积分得
[*]
为了消去n,再对上式中[*]积分,得
[*]
对上式求导得
[*]
故
[*]
因此,原幂级数的和函数为
[*]
方法二 为了求幂级数[*]的和函数,对几何级数[*]两边求导,得
[*]
对该等式两边乘以y2后求导,得
[*]
即得
[*]
【答案解析】
问答题
将有理分式函数
【正确答案】将有理分式部分分式化为
[*]
由基本展开式[*],得
[*]
且f(0)=1.
【答案解析】
问答题
将有理分式函数
【正确答案】因[*],而
[*]
所以所求的幂级数为
[*]
【答案解析】
问答题
已知两点

和B(3,0,2),试计算向量
【正确答案】由[*]和B(3,0,2)得[*],且易得[*].
方向余弦:[*].
方向角:[*].
在x轴上的投影PrjxAB=-1,就是向量在x轴上的分向量.
【答案解析】
问答题
求向量a=(4,-3,4)在向量b=(2,2,1)上的投影.
【正确答案】由a=(4,-3,4),b=(2,2,1)得
[*]
【答案解析】
问答题
设a=(3,5,-2),b=(2,1,4),问λ与μ满足怎样的关系,才能使λa+μb与z轴垂直?
【正确答案】λa+μb与z轴垂直的充要条件为(λ4+μb)·(0,0,1)=0.而
λa+μb=(3λ,5λ,-2λ)+(2μ,μ,4μ)=(3λ+2μ,5λ+μ,4μ-2λ)
所以 (3λ+2μ,5λ+μ,4μ-2λ)·(0,0,1)=0
即 -2λ+4μ=0,λ=2μ
故当且仅当λ=2μ时,λa+μb与z轴垂直.
【答案解析】
问答题
已知A(1,-1,2),B(3,3,1),C(3,1,3),求与
【正确答案】[*]=(2,4,-1),[*]=(0,-2,2).
由叉积的定义有
[*]
所求单位向量为
[*]
【答案解析】
问答题
求过三点(1,1,-1),(-2,-2,2),(1,-1,2)的平面方程.
【正确答案】设三点分别是A,B,C,则[*]就是这一平面的法向量,[*]=(-3,-3,3),[*]=(0,-2,3),因而所求平面的法向量为
[*]
从而平面方程为
-3(x-1)+9(y-1)+6(z+1)=0
即 x-3y-2z=0
【答案解析】
问答题
求过两点A(3,-2,1),B(-1,0,2)的直线方程.
【正确答案】[*]=(-4,2,1)是所求直线的方向向量,故所求的直线方程为
[*]
【答案解析】
问答题
求过点(2,0,-3)且与直线
【正确答案】由已知直线的方向向量即为所求平面的法向量
[*]
由点法式得所求平面方程为
-16(x-2)+14(y-0)+11(z+3)=0
即 16x-14y-11z-65=0
【答案解析】
问答题
求过点(3,1,-2)且通过直线
【正确答案】因为平面过已知直线,故平面也过点B(4,-3,0),并且平面平行于向量s=(5,2,1).
又因为平面过点A(3,1,-2),所以向量[*]=(1,-4,2)也平行于平面,从而所求平面的法向量为
[*]
由点法式得所求平面方程为
-8(x-3)+9(y-1)+22(z+2)=0
即 8x-9y-22z-59=0
【答案解析】
问答题
求点(-1,2,0)在平面x+2y-z+1=0上的投影.
【正确答案】过点A且垂直于平面的垂线方程为
[*]
将其化为参数方程 x=-1+t,y=2+2t,z=-t
代入平面方程得 (-1+t)+2(2+2t)-(-t)+1=0
即[*],所以垂足为[*],即为所求的投影.
【答案解析】
问答题
求直线
【正确答案】设过直线[*]的平面方程为
(2x-4y+z)+λ(3x-y-2z-9)=0
即 (2+3λ)x+(-4-λ)y+(1-2λ)z-9λ=0
要使该平面与平面4x-y+z=1垂直,需且只需它们的法向量互相垂直,即
(4,-1,1)·(2+3λ,-4-λ,1-2λ)=0
由此得[*],代入待定式得投影平面方程为17x+31y-37z-117=0.
故投影直线方程为
[*]
【答案解析】
问答题
设一平面垂直于平面z=0并通过从点到直线
【正确答案】直线[*]的对称式方程为[*].
设点(1,-1,1)到直线L的垂足为B(0,k,1+k),则[*]=(-1,k+1,k)垂直于L的方向向量l=(0,1,1).从而[*]·l=0,即-1×0+(k+1)×1+k×1=0,也即[*].故垂足的坐标为[*].
又所求平面Π垂直于平面z=0,从而单位向量k∥Π,又Π过[*],从而[*]∥Π.因而取Π的法向量为
[*]
由点法式知,Π的方程为
[*](x-1)+1·(y+1)+0·(z-1)=0
即 x+2y+1=0
【答案解析】
问答题
已知点A(1,0,0),B(0,2,1),试在z轴上求一点C,使△ABC的面积最小.
【正确答案】设所求点C的坐标为(0,0,z),则[*]=(1,0,-z),[*]=(0,2,1-z).从而△ABC的面积为
[*]
即[*]故
[*]
令[*],得唯一驻点[*].
易验证[*]即为最小值点,因此所求点为[*].
【答案解析】