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数学分析(2)期末试题集(单项选择题)

数学分析(2)期末试题集(单项选择题)
数学分析(2)期末试题集(单项选择题)

一、黎曼积分

1. 设函数()??

?

??

??≥+=--.0,2sin ,0,

1x e e x x x f x x π则()x f 的一个原函数是( B ). (A) ()???????

12

x e x x x x F x ππ

(C) ()???????

x e x x x x F x ππ

2. 设函数()()()??

?

??=>+≤+=?-x dt t f x F x x x x x f 12.0,4cos ,0,1π,则( D ). (A) ()x F 为()x f 的一个原函数. (B) ()x F 在()+∞∞-,上可微,但不是()x f 的原函数. (C)()x F 在()+∞∞-,上不连续 (D) ()x F 在()+∞∞-,上连续,但不是()x f 的原函数. (注: 因为0=x 是()x f 的第一类跳跃间断点,因而()x f 不可能在包括0=x 点在内的区间上有原函数,因此(A)不正确.当()x f 有第一类间断点()b a x ,0∈,但()x f 在[]0,x a 与

()b x ,0内连续时,函数()()()b a x dt t f x F x

,,

1∈=?-在区间()b a ,内连续,因此(C)也不正确,

而导函数不可能有第一类间断点,故(B)不正确,因而正确选项为(D)).

3. 设函数()?????=≠+=,0,0,0,1sin 21cos 222x x x x x x x f ()?????=≠=.0,

0,

0,1cos 22

x x x

x x F 则在()+∞∞-,内( A ).

(A) ()x f 不连续且不可微, ()x F 可微,且()x F 为()x f 的一个原函数. (B) ()x f 不连续,不存在原函数,因而()x F 不是()x f 的原函数. (C) ()x f 与()x F 均为可微函数,且()x F 为()x f 的一个原函数. (D) ()x f 连续且()()x f x F ='.

(注: 可以验证0=x 为()x f 的第二类间断点,且()x F 为()x f 的一个原函数).

4. ()()+∞∞-∈???>≤+=,,

0,cos ,

0,12x x x x x x f 的全体原函数为( C )

(A) ()?????>+≤++=,0,sin ,0,31213x C x x C x x x f (B) ()?????>+≤++=,0,sin ,

0,313x C x x x x x f

(C) ()?????>+≤++=,0,sin ,0,313x C x x C x x x f (D) ()?????>≤++=,0,

sin ,

0,1313x x x x x x f

5. 设()??+=+=10

21

011ln ,1dx x I dx x x

I ,则1I 与2I 的关系是( A )

(A) 21I I <, (B) 21I I >, (C) 21I I =, (D) 不确定. (注: 令()()()()()0011

111ln 12

≤?≤+-+='?+-+=

x f x

x x f x x x x f ,即 ()x x

x

+≤+1ln 1) 6.()=??

?

??+?x d x sin 1sin 12( C ) (A )C x x ++-cot ;(B )C x x ++-sin cot ;

(C )C x x ++-sin sin 1;(D )C x x

++sin sin 1

7. 已知1

34I dx x

=-?,则I =( D )

(A) 1ln 344x --; (B) ln 34x C -+; (C) 1ln 344x C -+ ; (D) 1

ln 344

x C --+.

8. 若

()22x

f x dx x e

C =+?,则()f x =(

D )

(A) 2x xe ; (B) 222x

x e ; (C) 2x

xe

C +; (D) ()221x x x e +.

9. 设x

e -是()

f x 的一个原函数,则()xf x dx =?

( B )

(A) ()1x

e

x C --+; (B)()1x e x C -++; (C) ()1x e x C --+; (D) ()1x e x C --++.

10. 若()f x 是()g x 的一个原函数,则正确的是( B ) (A)

()()f x dx g x C =+?; (B) ()()g x dx f x C =+?;

(C) ()()g x dx f x C '=+?; (D) ()()f x dx g x C '=+?.

11.

2sin 3xdx =?( D ) (A) 22cos 33x C +; (B) 32cos 23x C +; (C) 22cos 33x C -+; (D) 32

cos 23

x C -+.

12. 若ln x 是函数()f x 的原函数,那么()f x 的另一个原函数是( A ) (A) ln ax ; (B)

1ln ax a ; (C) ln x a +; (D) ()2

1ln 2

x . 13. 若()F x 和()G x 是函数()f x 的任意两个原函数,则( B )成立,其中C 是任意常数. (A) ()()G x F x C +=; (B) ()()G x F x C -=; (C) ()()0G x F x -=; (D) 以上都不对.

14.

4225xdx

x x =++?( D )

(A) 42

1ln 252x x C +++; (B) 212arctan 2x C ++; (C) 211arctan 22x C ++; (D) 211

arctan 42

x C ++. 15. 设()

22sin cos f x x '=,则()f x =( B )

(A) 21sin sin 2x x C -

+; (B) 21

2x x C -+; (C) 241sin sin 2x x C -+; (D) 2

412

x x C -+.

16. 设()()F x f x '=,()f x 为可导函数且()01f =,又()()2

F x xf x x =+,则

()f x =( A )

(A) 21x -+; (B) 2

1x -+; (C) 21x --; (D) 2

1x --.

17. 设??

==

202

2220

1sin ,sin π

π

dx x x I dx x x I ,则1I 与2I 的关系是( A )

(A) 21I I >, (B) 21I I <, (C) 21I I =, (D) 不确定.

18. 设()()??==

34

2

34

1cos ln ,sin ln π

ππ

πdx x I

dx x I ,则1I 与2I 的关系是( B )

(A) 21I I <, (B) 21I I >, (C) 21I I =, (D) 不确定.

19*. 已知=a ()

()

???----=+=+22

4322243222cos sin ,cos sin ,1sin π

ππ

πππdx x x x c dx x x b dx x x ,则(D)

(A) a c b << (B) b c a << (C) c a b << (D) b a c <<

20. 积分?--1

01dx x

e x

的值为(A) (A) 正数 (B) 负数 (C) 零 (D) 不确定

21. 积分

?

---1

1dx x

e x

的值为(B) (A) 正数 (B) 负数 (C) 零 (D) 不确定

22. 积分

()?+π

20

sin dx x x 的值为(A)

(A) 正数 (B) 负数 (C) 零 (D) 不确定

23 积分

=-?

-dx e e x

x π

cos cos 2

(D)

(A) e (B) e 2 (C) 1 (D) 0 (注: 因为x

e

cos 与x

e

cos -在??????2,

0π上于??

?

???ππ,2所对应的积分和式可以取成绝对值相等,符号相反.另外,也可用变量替换t x -=π证明

=-?

-dx e e x x π

cos cos 2dx e e x

x

?---π0cos cos 2)

24. 把+

→0x 时的无穷小量???

===

x

x x

dt t dt t dt t 0

30

2

sin ,tan ,cos 2

γβα排列起

来,使排在后面的是前一个的高阶无穷小量,则正确的排列次序是(B) (A) γβα,, (B) βγα,, (C) γαβ,, (D) αγβ,,

25. 已知连续曲线()x f y =关于点()()00,≠a a 对称,则对()+∞∞-∈?,c ,()=-?-c

c

dx x a f

( D ) (A) ()dx x a f c ?-0

22

, (B) ()dx x a f c

?--022, (C) ()dx x c f a

?-0

2, (D) 0.

(注: 由初等函数的性质可知,()x a f -是关于变量x 的奇函数.事实上.令()()x a f x g -=,曲线()x f y =关于点()0,a 对称,则()()()()x g x a f x a f x g -=--=+=-,即()()x a f x g -=为x 的奇函数,因此对()+∞∞-∈?,c ,均有

()()0==-??--c

c

c c

dx x g dx x a f ).

26. 设函数()x f 在[]b a ,上连续且无零点,()()()

?

?

+=

x

b

x

a

dt t f dt t f x F 1

,则方程

()0=x F 在()b a ,内根的个数恰为( B )

(A) 0, (B) 1, (C) 2, (D) 3 .

(注: 由于()x f 在[]b a ,上连续,则()x F 在[]b a ,上连续且可导,()()

()()??

==

b a a

b

dt t f b F dt t f a F ,1

.

因为()x f 在[]b a ,上连续无零点,所以()x f 在[]b a ,上不变号,再由积分的保号性,必有

()()0

x f x f x F 1

+

='.再次由()x f 不变号可知,()x F '在[]b a ,上定号,因此,()x F 在[]b a ,上单调,在()b a ,内最多有一个零

点.)

27. 设()x f 为可导奇函数,()x g 为()x f 的反函数,则()()

=-?-dt x t xg dx d x f x x

(A)

(A) ()()

()x f x dt t g x f '+?-20 (B) ()()

()x f x dt t g x f '-?

-20

(C)

()()

()x f x dt t g x f '+?

-0

(D)

()()

()x f x dt t g x f '-?

-0

.

(注: 令()()()

()()

?

?

---=-=

x f x x

x f x x

dt x t g x dt x t xg x I ,令u x t =-,则du dt =,于是

()()()

()()()

()()()()

()()

()()()()()()()

x f x du u g x f x f xg du u g x f x f xg du u g x I du u g x x I x f x f x f x f '+='+='--+='?=?

?

?

?----2

其中()()x x f g =).

28. 设()x f 在[]B A ,上连续,B b a A <<<,则极限()()=-+?

→b

a

h dx h

x f h x f 0lim ( D )

(A) ()a f (B) ()b f (C) 0 (D)()()a f b f -. (注: 方法1 设()x F 为()x f 的一个原函数,则

()()()()[]()()[]()()()()a f b f a F b F h

a F h a F

b F h b F dx h x f h x f h b

a h -='-'=-+--+=-+→→?

00lim

lim

方法 2 令()()()[]()()????

??-+=-+=???b a b

a b a dx x f dx h x f h dx x f h x f h h I 11,令t h x =+,

则()()()??????-=??++b a h

b h a dx x f dt t f h h I 1,令0→h ,并应用洛比达法则,得

()()()()()()()a f b f h a f h b f h

dx

x f dt t f h I h b

a

h

b h

a h h -=+-+=-=→++→→??

1

lim

lim

lim 0

)

29. 设()x f 在()+∞∞-,上可导,0>α,则()()[]=--+?-

→α

αααααdt t f t f 2

41lim (B)

(A) ()α2f ' (B) ()0f ' (C) ()αf ' (D)

()02

1

f '. (注: 原式=()()()()()082222lim 8lim 002200f f f dx x f dx x f d d '=--=??????-→-→??α

αααα

ααα

α).

30. 极限=+?

+∞

→x x

t

x dt e

t

21lim

(B) (A) 1 (B) 0 (C)

2

1

(D) 不存在 (注: 由初等函数t e t

,的性质可知,存在0>X ,使当X x >,且[]x x t 2,∈时,有

x

t e

x e t +<+<

1210 由积分的保序性及比较性质得到

()+∞→→+=

+<+

?

x e

x

x dt e x

dt e t x

x

x

x

x

x

t 012121022)

31* 设()x ?在[]a ,0上连续,对()a x ,0∈,()()()()()??-==

x

k k x dt t t f x f dt t x f 0

10

1,??,

,3,2=k .则由已知函数()x f 1表示出的()=x f k (C)

(A)

()x f k 11 (B) ()[]k x f k 11 (C) ()[]k

x f k 1!

1 (D)

()()[]k x f k 1!11- (注: 因()x ?连续,则()x f 1可导且()()x x f ?='1,于是

()()()()()()[]()[]()x f f t f dt t f t f dt t t f x f x

x

x 212

10

210

110

122102121=-='==?

??,

()()()()[]()()x f t f d t f dt t t f x f x

x

31012

10

23!

31)(21===?

??,用数学归纳法可得 ()()()()()[]()()x f k t f d t f k dt t t f x f k x

k x

k k 1011

10

1!

1)(!11=-==?

?--?)

32. 设()x f 为[]1,0上的连续函数,积分()()

??+=+=ππ0

cos 20cos 12

2

1sin ,1sin dx e

x f I dx e

x xf I x x ,则(A) (A )212I I π= (B) 212I I =π (C) 21I I π= (D) 21I I =π

(注: 令x t -=

,则dt dx -=,于是 ()()()()()

)

21cos 21cos ,1cos 1cos 1cos 2

2

212

sin sin 220

sin 22sin 22sin 122222?????-

--=?+=+-=+=+++-=π

ππ

πππππππI I dt e

t f e

t f I dt e t f dt e

t tf dt e t f I t

t

t t t

33. 极限=?++∞→a x x x dx x

x

sin lim (A)

(A) 0 (B) 1 (C) a (D) 不存在

(注:

()0sin lim sin lim ,,sin sin ==?+∈=+∞→++∞→+??

ξ

ξ

ξξξξa dx x x a x x a dx x x a x x x a

x x

)

34. 设

()x f 存在连续的导数,()()()()()?-=≠'=x

dt t f t x x F f f 0

22,00,00,且当

0→x 时,()x F '与k x 是同阶无穷小量,则=k (C)

(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (注: 因为()()()()()???='?-=x

x x dt t f x x F dt t f t dt t f x

x F 0

2

2

2,所以

()()()()()()()()3

0201

00

2lim

121lim 22lim

2lim lim

-→-→-→→→-'-=-=

=='??k x k x k x

x k

x x k x x k x f k k x k x f k kx dt

t f x dt

t f x x

x F 不等于零或无穷大,并注意到()x f '连续且()00≠'f ,故3=k )

35. 设()???

??≤<≤≤+=.21,2

1,10,1x x x x f 则函数()()?=x dt t f x G 0在[]2,0上(B)

(A) 不连续 (B) 连续但不处处可导 (C) 可导,但导函数不一定连续 (D) 导函数连续

36. 设()x f 为[]1,0上的连续函数,则 (D) (A)

()()??

π

π0

sin sin dx x f dx x xf (B)

()()??

π

π0

sin 2sin dx x f dx x xf

(C)

()()??=ππ

π0

sin 2

sin dx x f dx x xf (D) ()()??=π

π

π

sin 2sin dx x f dx x xf

(注: 令dt dx t x -=?-=π,所以

()()()()()????

+-=--=π

πππ

ππ0

sin sin sin sin dt t f dt t tf dt t f t dx x xf )

二、广义积分问题

37. 设()()

2

3

1ln -=

x x

x f ,则在区间[]2,1上( C )

(A) ()x f 黎曼可积,广义积分

()?

2

1

dx x f 发散 (B) ()x f 黎曼可积,广义积分()?2

1

dx x f 收敛

(C) ()x f 黎曼不可积,广义积分()?

2

1

dx x f 收敛 (D) ()x f 黎曼不可积,广义积分

()?2

1

dx

x f 发散.

38. 设a 与λ为实常数,广义积分

()dx x

x a

?

++21sin λπ收敛性的结论是(A) (A) 绝对收敛 (B) 条件收敛 (C) 收敛性与参数λ的取值有关 (D) 发散 (注: ()()a x

dx dx x x dx x x a a a

arctan 211sin 1sin 222-=+≤+≤+???

∞+∞+∞

+πλπλπ,故广义积分绝对收敛)

三、定积分的应用

39. 曲线()()21--=x x x y 与x 轴所围部分的面积为(B) (A)

()?20

dx x f (B) ()-?10

dx x f ()?2

1

dx x f

(C) ()?

-

2

dx x f (D) ()+

-?1

dx x f ()?2

1

dx x f

40. 双纽线()

222

2

2y x y x -=+所围成的区域面积可用定积分表示为(A)

(A) ?

4

2cos 2

π

θθd (B) ?40

2cos 4π

θθd (C) ?4

2cos 2π

θθd (D) ()?40

2

2cos 21π

θθd

(注: 双纽线方程的极坐标形式为θ2cos 2

=r .因为区域关于x 轴和y 轴都对称,所以

()??==404

2

2cos 22

14π

π

θθθθd d r S )

四、数项级数

41. 若0lim =∞

→n n na ,且级数

()∑∞

=--1

1n n n

a a

n 收敛,则∑∞

=1

n n a (A)

(A) 收敛 (B) 发散 (C) 不定 (D) 敛散性与n a 的正负有关 (注: 由

()∑∞

=--1

1n n n

a a

n 收敛,记()∑=--=n

k k k n a a k S 1

1,则

()()()()n

n n n n n n na S

a na a a a a a a n a a a a S +--=++++--=-++-+-=---*1

01210112012

其中S S

a S n n n k k n ==-∞

→-=-∑*1

1

1

*

1

lim ,,则()S a S a na S

n n n n n --=--=∞

→-∞

→00*1

lim lim .所以∑∞

=1

n n a 收

敛)

42. 级数

()∑∞

=???

?

?

--1

cos 11n n

n α(常数0>α) (C) (A) 发散 (B) 条件收敛 (C) 绝对收敛 (D) 收敛性与α有关

(注: 因为()∞→??? ??-n n n αα

21~cos 1,而∑∞

=??

?

??12

n n α收敛,所以∑∞=??? ??-1cos 1n n α收敛,故原级

数绝对收敛)

43. 设常数0>k ,则级数

()∑∞

=+-121n n n

n

k (C) (A) 发散 (B) 绝对收敛 (C) 条件收敛 (D) 收敛或发散与k 的取值有关

44. 设n n n n n n a a y a a x -=+=,,考虑以下四个级数(1)

∑∞

=1

n n

a

,(2)

∑∞

=1

n n

a

,(3)

∑∞

=1

n n

x

,(4)

∑∞

=1

n n

y

,则下列选项中错误的是(D)

(A) 若(2)收敛,则(1),(3),(4)必然均收敛

(B) 若(3),(4)收敛,则(1),(2)必然均收敛 (C) 若(1),(3)收敛,则(2),(4)必然均收敛 (D) 若(3),(4)发散,则(1),(2)必然均发散 45. 设级数

∑∞

=1

n n

u

,则必然收敛的级数为(D)

(A) ()∑∞

=-1

1n n n

n u

(B)

∑∞

=1

2

n n

u

(C)

()∑∞

=-1

2n n n

u u

(D)

()∑∞

=++1

1n n n

u u

(注: 取()n

u n n

1-=

,则(B),(C)均为发散;取()()n u n n +-=1ln 1,则(A)发散;又∑∞=1n n u ,∑∞

=+1

1n n u 都收敛,由收敛级数的运算性质,知(D)正确) 46. 已知级数

()

211

1

=-∑∞

=-n n n a ,51

12=∑∞=-n n a ,则级数=∑∞

=1

n n a (C)

(A) 3 (B) 7 (C) 8 (D) 9 (注:

()

+-+-=-∑∞

=-43211

1

1a a a a a n n n , +++=∑∞

=-5311

12a a a a n n .所以

=∑∞

=1n n a ()852511

1211211

=+-+??? ??---∑∑∑∞=-∞

=-∞=-n n n n n n n a a a ) 47. 设常数0>a ,则级数

()∑∞

=+-121n n n

n

a (B)

(A) 发散 (B) 条件收敛 (C) 绝对收敛 (D) 敛散性与a 的取值有关 (注:

()∑

=-1

2

1n n n a 是绝对收敛级数,

()∑

=-1

1n n n

为条件收敛级数,故其和为条件收敛的级数)

48. 设a 为常数,则级数

()∑∞

=???? ?

?-121sin n n n na (C)

(A) 绝对收敛 (B) 条件收敛 (C) 发散 (D) 敛散性与a 的取值有关

(注: ()∑∞

=12

sin n n na 绝对收敛,而∑∞

=1

1

n n 发散,由级数运算性质得,应选(C)) 49. 设() ,3,2,10=≠n u n ,且1lim =∞→n n u n ,则级数()∑∞

=++???? ??+-111111n n n

n u u (C) (A) 发散 (B) 绝对收敛 (C) 条件收敛 (D) 收敛性根据所给条件不能判定 (注: ()()111

111

111111+-=+--+=???? ??+-=

∑m m m

n n n n m u u u u S .又由1lim =∞→n n u n 知01lim =∞→n n u ,所以 1

1

lim u S m n =

→,即原级数收敛.又因为 112111lim 11111lim 1

11=+++++=++

+++∞→+∞→n

n n u n n n u u n u n n n u u n n n n n n n n ,且级数∑∞=??? ??++1111n n n 发散,由比较判别法可得∑∞

=+???

?

??+1111n n n u u 也发散,故原级数条件收敛) 50. 设常数0>λ,且级数

∑∞=1

2

n n a 收敛,则级数()

∑∞

=+-1

2

1n n n

n a λ

(C)

(A)发散 (B) 条件收敛 (C) 绝对收敛 (D) 收敛性与λ有关

(注: 由平均值不等式得??? ?

?++≤+λλ222121n a n a n n

,而∑∞=12

n n a 与∑∞

=+121n n λ均收敛,故原级数绝对收敛)

51. 设()???

? ??+

-=n u n

n 11ln 1,则有(C) (A)

∑∞

=1

n n

u

∑∞

=1

2n n

u

都收敛 (B)

∑∞

=1

n n

u

∑∞

=1

2n n

u

都发散

(C)

∑∞

=1

n n

u

收敛而

∑∞

=1

2n n

u

发散 (D)

∑∞

=1

n n

u

发散而

∑∞

=1

2n n

u

收敛

(注: 011ln lim lim =????

?

?+=∞

→∞→n u n n n ,且1+≥n n u u ,故交错级数∑∞

=1

n n

u

收敛,而

()∞→???? ?

?+=n n

n u n

1~11ln 2

2

,所以∑∞

=12

n n u 发散) 52. 设0>n a ,级数

∑∞

=1

2n n

a

收敛,则级数

()∑

=--1

11n n

n n

a (A)

(A) 绝对收敛 (B) 条件收敛 (C) 发散 (D) 不定 (注:

()??? ??+≤--2211211n a n

a n n

n ,∑∞=121

n n

收敛,故该级数绝对收敛) 53. 设常数0,0>≠n a λ,级数

∑∞

=1n n

a 收敛,则级数()∑∞

=??? ??

-1

2tan 1n n n a n n λ(A) (A) 绝对收敛 (B) 条件收敛 (C) 发散 (D) 收敛性与λ有关 (注: 首先,由正项级数

∑∞

=1

n n

a

收敛,则级数

∑∞

=1

2n n

a

的部分和序列单调增加且有上界,因此

∑∞

=12n n a 收敛.其次,由正项级数的比较判别法,考察()0tan 1lim

22>=-∞

→λλn

n

n n a a n n ,所以级数

()∑∞

=???

?

?

-1

2tan 1n n

n

a n n λ绝对收敛,故选(A))

54. 设参数0≠a ,则

()

∑∞=+1

22sin n a n π

(B)

(A) 绝对收敛 (B) 条件收敛 (C) 发散 (D) 敛散性与参数a 的取值有关 (注: ()()

()n

a n a n a n u n

n

n ++-=-+-=2

2

2

2

2

sin

1sin 1πππ单调递减趋于零,因此

()

∑∞=+1

22sin n a n π

条件收敛)

55. 设函数()x f 在区间[]1,0上连续,()() ,2,11

1

1==

?

+n dx x f n a n n n ,则级数∑∞

=1

n n a (A)

(A) 绝对收敛 (B) 条件收敛 (C) 发散 (D) 收敛性与()x f 的增减性有关

(注: 由积分中值定理, ()()()1111

11

1+≤??? ??+-==?

+n n M n n f n dx x f n a n n n ξ,而()∑∞

=+1

1n n n M 收敛)

56. 设()+∞∞-∈,λ,

∑∞

=1

2

n n

a

收敛,则

()

∑∞

=+-1

2

sin 1n n n

n a λ

(A)

(A) 绝对收敛 (B) 条件收敛 (C) 发散 (D) 不定 (注:

??

? ??-+≤??? ??++≤

+1121sin 121sin 22

222n a n a n a n n n λλ

) 57. 级数()∑∞

=-???

?

??-+1111ln n n n (B) (A) 发散 (B) 条件收敛 (C) 绝对收敛 (D) 无法判断

58. 设()x f 有三阶连续导数,常数125-<α,且()0lim 20=→x x f x ,则级数()∑∞

=1

n n f α

(B)

(A) 条件收敛 (B) 绝对收敛 (C) 发散 (D) 不定 (注: ()()()()()ξξ,!

31

,00003x f x f f f f ''=

=''='=在0与x 之间.由于()x f 有三阶连续导数,则存在0>M ,使在某邻域[]δδ,-内有

()()

4

5331!3!31,!

31

n M Mn n f Mx x f <≤

αα 而

=1

4

51n n

收敛,故应选(B))

59. 设∑=??

?

??+=

n

k k k n k n a 12

11311,则极限(A) (A) 0lim =∞

→n n a (B) +∞=∞

→n n a lim (C) n n a ∞

→lim 不存在,也不为∞ (D) 0lim >=∞

→c a n n

(注: 因为()∞→→??

?

??

? ??+≤??

? ??+=≤∑∑∑∞=∞

==n e n k n k n a k k

k k k

n

k k k

n 031113

11113

1

101112

2

) 五、幂级数

60. 设幂级数

()∑∞

=+1

1n n

n x a 时条件收敛,则其在2=x 处(A)

(A) 发散 (B) (条件收敛) (C) 绝对收敛 (D) 敛散性无法确定

(注: 幂级数的条件收敛点只能在收敛区间端点,于是该级数收敛半径为

1,1120-==+-=x R 为收敛区间的中点,2=x 位于收敛区间()0,2-之外.由阿贝尔定理

知,此幂级数在2=x 处发散). 61. 若

∑∞

=1

n n

n

x a

的收敛半径为1,记级数()∑∞

=+1

1n n n x a 的收敛半径为r ,则必有(C)

(A) 1=r (B) 1≤r (C) 1≥r (D) r 不能确定

(注: 取1!1-=n a n ,则∑∞=1n n

n x a 的收敛半径为1,而级数∑∞

=1n n x 的收敛半径也是1,考虑

!1

1n a n =+,则()∑∞

=+1

1n n n x a 的收敛半径+∞=r ,故选(C))

62. 设幂级数()

()∑∞

=-+12ln 1n n

a x n 在点21-=x 处条件收敛,则幂级数()()∑∞

=-+12

21n n a x n 在点2

1

2=

x 的收敛情况是(C) (A) 绝对收敛 (B) 条件收敛 (C) 发散 (D) 与参数a 取值有关 (注: 显然,级数

()

()∑∞

=-+12ln 1

n n a x n 的收敛半径为1,又级数在21-=x 处为条件收敛,故21-=x 必为收敛区间的端点.由222521221=>=-

-=-R x x ,可知2

1

2=x 必在收敛域之外,与a 的取值当然无关)

63. 若级数

()

∑∞

=-1

1n n

n x a 在1-=x 处条件收敛,则级数

∑∞

=1

n n

a

(A)

(A) 绝对收敛 (B) 条件收敛 (C) 发散 (D) 不定

(注: 条件收敛处1-=x 只能在收敛区间的端点,而该级数收敛区间的中点为1=x ,由此得知其收敛半径2=R ,∑∞

=1

n n

a

相应于

()

n

n n x a 11

-∑∞

=在2=x 处的数项级数,而()3,12-∈=x ,所

以级数绝对收敛)

64. 级数

()()∑

=--1

2!

11n n n n 的和为(D)

(A) 11

--e

(B) 1-e (C) 1--e (D) 11--e

65. 级数∑∞

=1

2

!n n n 的和为(C)

(A) 1

2-e (B) 12-e (C) e 2 (D) 121

--e

66. 级数

=-1

21

2n n

n 的和为(A) (A) 3 (B)

23 (C) 2

5

(D) 2 (注: 取()211222x x x x S n n n -==∑∞

=-,收敛域为()

2,2-,()()

∑∞=--=-+='12

222221222n n n x n x

x x S ,于是()31='S )

67. 级数

()∑

=-1

2!

1n n n n 的和为(B)

(A) 1

2-e (B) 0 (C) 1

-e (D) 11

--e

(注:

()()()()()()()()()()111211111

2

!21!11!1111!11!

1--∞

=-∞=-∞=∞

=∞

=-=--+--=-+--=--=-∑∑∑∑∑

e e n n n n n n n n n n n n n n n n n n )

68. 级数

()()∑

=--1

2!

11n n n n 的和为( D ).

(A)11

--e

; (B)1-e ; (C)1--e ; (D)11--e .

69. 级数∑∞

=12

!

n n n 的和为( C ).

(A)1

2-e ; (B)12-e ; (C)e 2; (D)121

--e

.

六、傅立叶级数

70. 若将函数()??

???

<<-≤≤-=.

121

,2,210,x x x x x f 展开成周期为2=T 的正弦级数,则和函数

()x S 在25

-=x 处的值为(C)

(A) 0 (B) 21 (C) 2

1

- (D) 1

(注: 对此类问题,无需做傅立叶级数展开计算,直接通过()x f 的奇延拓即可判断和函数的取

值.()x f 在一个周期2=T 内的奇延拓函数为()??

?

??

??????

<<-≤≤-≤≤---<<---=.121,2,

21

0,,021,,211,2x x x x x x x x x F 由于周期

2=T ,所以??? ??-=??? ??-2125S S ,而21-=x 为()x F 的第一类间断点,???

??-21S 应为()x F 在

21-=x 处左右极限之和的一半,而23021,21021-=??

?

??--=??? ??+-F F ,所以2121-=??? ??-S )

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