108年公務、關務人員升官等考試
等 級:薦任
類科別:物理
科 目:微積分
一、試求limx→∞x55x。
類科別:物理
科 目:微積分
由羅必達法則(L'Hopital's Rule)}求解
limx→∞x55x=limx→∞x5exln5=limx→∞f(x)g(x)=limx→∞f′(x)g′(x)=limx→∞5x4ln(5)exln5=limx→∞f″(x)g″(x)=limx→∞20x3(ln(5))2exln5=limx→∞f‴(x)g‴(x)=limx→∞60x2(ln(5))3exln5=limx→∞f[4](x)g[4](x)=limx→∞120x(ln(5))4exln5=limx→∞f[5](x)g[5](x)=limx→∞120(ln(5))5exln5=120∞=0
解:
解:{u=xdv=exdx⇒{du=dxv=ex⇒∫xexdx=xex−∫exdx=xex−ex⋯(1){u=sinxdv=exdx⇒{du=cosxdxv=ex⇒∫exsinxdx=exsinx−∫excosxdx又{u=cosxdv=exdx⇒{du=−sinxdxv=ex⇒∫excosxdx=excosx+∫exsinxdx因此∫exsinxdx=exsinx−(excosx+∫exsinx)⇒2∫exsinxdx=exsinx−excosx∫exsinxdx=12ex(sinx−cosx)⋯(2)由(1)及(2)⇒∫(xex+exsinx)dx=xex−ex+12ex(sinx−cosx)+C,其中C為常數
解:
f(x,y)=(5+xy2+yx2)+e5+xy2+yx2⇒{∂f∂x=∂∂x(5+xy2+yx2)+∂∂xe5+xy2+yx2=y2+2xy+(y2+2xy)e5+xy2+yx2∂f∂y=∂∂y(5+xy2+yx2)+∂∂ye5+xy2+yx2=2xy+x2+(2xy+x2)e5+xy2+yx2⇒∂f∂x2=∂∂x∂f∂x=∂∂x(y2+2xy+(y2+2xy)e5+xy2+yx2)=2y+(2y+(y2+2xy)2)e5+xy2+yx2⇒{∂f∂x=y2+2xy+(y2+2xy)e5+xy2+yx2∂f∂y=2xy+x2+(2xy+x2)e5+xy2+yx2∂f∂x2=2y+(2y+(y2+2xy)2)e5+xy2+yx2
解:
4x2+3y2+z2=20⇒∇F=(8x,6y,2z)|(1,2,2)=(8,12,4)⇒(x−1,y−2,z−2)⋅(8,12,4)=0⇒2(x−1)+3(y−2)+(z−2)=0⇒2x+3y+z=10⇒切平面方程式為2x+3y+z=10
解:
{x=rcosθy=rsinθ⇒D={(rcosθ,rsinθ)∣π≤r≤2π}⇒∬Dsin√x2+y2dA=∫2ππ∫2π0rsinrdθdr=2π∫2ππrsinrdr=2π[−rcosr+sinr]|2ππ=2π(−2π−π)=−6π2
解:
{f(x,y,z)=y2−x2g(x,y,z)=2x2+y2+3z2−1⇒{fx=λgxfy=λgyfz=λgzg=0⇒{−2x=4λx2y=2λy0=6λz2x2+y2+3z2=1⇒{λ=−1/2λ=1λ=02x2+y2+3z2=1λ=−12⇒{2y=−y0=−3z2x2+y2+3z2=1⇒{y=0z=0x=±1√2⇒f(±1√2,0,0)=−12λ=1⇒{−2x=4x0=6z2x2+y2+3z2=1⇒{x=0z=0y=±1⇒f(0,±1,0)=1λ=0⇒{−2x=02y=02x2+y2+3z2=1⇒{x=0y=0z=±1√3⇒f(0,0,±1√3)=0⇒f在G上之最大值為1,最小值為−12
考選部未公布答案,解題僅供參考
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