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大学生数学竞赛训练三积分学一、(15分)计算。481XD解原式22412UXDU224221114UDU22114431UUDD211ARCTNLNLN84UUUC422211RTLL3XXX二、(20分)设曲面和球面213ZY225YZ1)求位于内部的面积122)设,求位于内部的体积。5XYZ1解1)解方程组得2213XYZ3,4Z4433541DZZD3225676Z方法二、224220391641XYXYDRD。332257R2)此为旋转体的体积453223451VZDZDZD2333451187470922方法二、44233505VZDZD2331109三、(15分)求,其中为球面222COSCOSCOSDYZDZXDXYXZA,并取外侧。221XYZ解对应外侧的单位法向量为,XYZ222222111COSCOSCOSCOSCOSYDYZDZDDSXZXZAA由对称性可得,所以22210,SSSSSDSYXZ2222113COSCOSCOSCOSDZDZXDYXZXAA2122202216S1S1YZRDRYZYZ。0TANTANR四、(15分)设函数具有二阶导数,且,函数在区FX0,FXGX间上连续,证明0,A0011AAFGXDFGXD证明利用泰勒公式,对任取的有0,20000FFXFFXX其中在之间,因为,所以我们有0,2000000FFXFFXXFXFX取,则有01AGD00011AAAFXFXFGXDGXD两边在上关于可得,0011AAFGXDFGXD五、(15分)计算。220,AXBEB解设,则有2200AXBIDA22200011AXAXAXEIAEE,又因为,所以1LN2IC220BXIDLN2CB。0LAXBEDA方法二、原式2200BBXYXYAAEDE2011LNBBXYAABYA六、(20分)设具有二阶连续偏导数,光滑曲线是区域的边界,证明,UCD22DDCUUDXYUDXYDSXNA其中是沿曲线外法向量的方向导数。2,UYNC证明设曲线的单位外法向量为,则曲线的正方向(逆时针方向)CCOS,C对应的单位切向量为,因为C
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