高等数学A(3)B卷中典型试题的解答与分析
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高等数学a习题册答案解析《高等数学A习题册答案解析》高等数学A习题册是大学高等数学课程的重要教材之一,通过习题册的学习,学生可以更好地掌握高等数学的基本理论和方法。
然而,习题册中的题目通常较为复杂,有些题目的解答过程也比较繁琐,因此学生在自学或者课后复习时可能会遇到一些困难。
为了帮助学生更好地理解和掌握高等数学知识,下面我们将针对习题册中的一些典型题目进行解析。
1. 题目:求解函数f(x)=x^2+2x+1的极值点。
解析:首先,我们需要求出函数的导数f'(x),然后令f'(x)=0,解出x的值。
接着,将这些x值代入原函数f(x)中,求出对应的y值,这些点就是函数的极值点。
最后,通过二阶导数的符号来判断这些极值点是极大值点还是极小值点。
2. 题目:计算定积分∫(0,1) x^2 dx。
解析:这是一个定积分的计算题目,我们可以通过积分的性质和公式来解答。
首先,我们将被积函数x^2进行积分,得到x^3/3,然后将上下限代入得到结果为1/3。
3. 题目:求解微分方程y''-y=0。
解析:这是一个二阶常系数齐次线性微分方程,我们可以通过特征方程来求解。
首先,求出特征方程的根,然后根据不同情况来写出通解。
在这个例子中,特征方程的根为1和-1,因此通解为y=c1*e^x+c2*e^(-x)。
通过以上题目的解析,我们可以看到高等数学A习题册中的题目涵盖了微积分、微分方程等多个知识点,而解答这些题目需要我们熟练掌握数学知识,并且灵活运用数学方法。
希望同学们在学习高等数学A习题册时,能够多加思考,多进行练习,从而更好地掌握高等数学知识。
高等数学3教材答案解析本文将对高等数学3教材中的题目进行答案解析和详细讲解,以帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
1. 极限和连续在高等数学3教材中,极限和连续是一项重要的内容。
在解答相关题目时,我们需要掌握极限的定义和性质,以及连续函数和间断点的判定方法。
通过具体的例题演练,可以更好地理解这些概念,并掌握运用的技巧。
2. 一元函数的微分学微分学是高等数学中的一个重要分支,它研究了函数的变化率和极值问题。
在解答微分学相关题目时,我们需要运用导数的定义和性质,掌握求导法则和常用函数的导数公式。
通过例题的分析和解答,可以帮助读者更好地理解微分学的概念和方法。
3. 一元函数的积分学积分学是微分学的逆运算,它研究了曲线下面积和函数的原函数问题。
在解答积分学相关题目时,我们需要了解不定积分和定积分的定义和性质,掌握常用函数的积分公式和积分换元法。
通过具体的例题演练和积分公式的推导,可以帮助读者深入理解积分学的原理和应用。
4. 二元函数的微分学与积分学在高等数学3教材中,还介绍了二元函数的微分学和积分学。
这部分内容需要读者了解偏导数和全微分的定义和计算方法,熟悉二元函数的求极值和最值问题。
同时,还需要了解二重积分的概念和计算方法,以及在几何和物理问题中的应用。
通过相关例题的分析和解答,可以帮助读者更好地理解二元函数的微分学与积分学。
5. 无穷级数无穷级数也是高等数学中的一项重要内容,在教材中也有相关的题目。
解答这类题目时,我们需要了解正项级数和一般级数的性质,掌握收敛级数和发散级数的判定方法。
同时,还需要了解级数的运算法则和收敛级数的性质。
通过具体的例题分析和求解,可以帮助读者更好地理解无穷级数的概念和应用。
以上是对高等数学3教材中的题目进行答案解析和详细讲解的内容。
通过对这些题目的学习和掌握,读者可以更好地理解高等数学的概念和方法,提高解题能力,为日后的学习和应用奠定坚实的基础。
同时,希望读者在学习过程中能够注重基础知识的理解和扎实的练习,培养逻辑思维和问题解决能力,提升数学素养。
一、选择题1. 本题主要考查函数的性质。
选项A、B、D都是函数的基本性质,而选项C是函数的周期性质,符合题意。
答案:C2. 本题考查数列的通项公式。
根据题意,数列的通项公式为an = n^2 + 1。
答案:C3. 本题考查解析几何中的直线方程。
由题意可知,直线的斜率为2,过点(1,3),所以直线的方程为y = 2x + 1。
答案:B4. 本题考查三角函数的性质。
根据题意,sinθ = cos(π/2 - θ),所以选项A 正确。
答案:A5. 本题考查空间几何中的线面关系。
由题意可知,直线与平面垂直,所以选项C 正确。
答案:C二、填空题6. 本题考查三角恒等变换。
根据题意,cos2θ = 1 - 2sin^2θ,所以sin^2θ = 1/2。
答案:1/27. 本题考查数列的求和。
由题意可知,数列的前n项和为S_n = n(n+1)/2。
答案:n(n+1)/28. 本题考查复数的运算。
由题意可知,复数z = 1 + i,所以z的模为|z| =√(1^2 + 1^2) = √2。
答案:√29. 本题考查解析几何中的圆的方程。
由题意可知,圆的圆心为(2,3),半径为r = √(2^2 + 3^2) = √13。
答案:√1310. 本题考查空间几何中的体积计算。
由题意可知,长方体的长、宽、高分别为2,3,4,所以体积为V = 2×3×4 = 24。
答案:24三、解答题11. 本题考查数列的通项公式和求和。
首先,根据题意,数列的通项公式为an =n^2 + 1。
接下来,计算数列的前n项和S_n = n(n+1)/2。
解答:数列的通项公式为an = n^2 + 1,所以数列的前n项和为S_n = n(n+1)/2。
12. 本题考查解析几何中的直线方程和圆的方程。
首先,根据题意,直线的斜率为2,过点(1,3),所以直线的方程为y = 2x + 1。
接下来,根据圆的方程x^2 +y^2 - 4x - 6y + 9 = 0,求出圆的圆心和半径。
一、选择题1. 答案:C解析:此题考查了函数的奇偶性。
首先,将函数f(x) = x^3 + 2x^2 - 3x在x=0处代入,得到f(0) = 0,说明函数在原点有定义。
然后,将x替换为-x,得到f(-x) = (-x)^3 + 2(-x)^2 - 3(-x) = -x^3 + 2x^2 + 3x。
由于f(-x) ≠ f(x),说明函数不是偶函数;同时,f(-x) ≠ -f(x),说明函数也不是奇函数。
因此,选项C正确。
2. 答案:A解析:此题考查了数列的通项公式。
根据题意,数列{an}是一个等差数列,首项a1 = 1,公差d = 2。
因此,数列的通项公式为an = a1 + (n - 1)d = 1 + 2(n - 1) = 2n - 1。
代入n = 10,得到a10 = 210 - 1 = 19。
所以,选项A正确。
3. 答案:B解析:此题考查了复数的运算。
根据题意,已知复数z = 1 + i,求复数z的平方。
计算z^2 = (1 + i)^2 = 1^2 + 21i + i^2 = 1 + 2i - 1 = 2i。
因此,选项B正确。
4. 答案:D解析:此题考查了三角函数的性质。
根据题意,已知sin(α + β) = sinαcosβ + cosαsinβ,sin(α - β) = sinαcosβ - cosαsinβ。
将这两个式子相加,得到sin(α + β) + sin(α - β) = 2sinαcosβ。
由于cosβ ≠ 0,可以除以cosβ,得到sin(α + β) + sin(α - β) = 2sinα。
因此,选项D正确。
5. 答案:C解析:此题考查了平面几何中的线段比例。
根据题意,已知三角形ABC中,D、E、F分别为AB、BC、AC上的点,且AD:DB = 2:1,BE:EC = 3:1。
根据线段比例的性质,可以得到AD:AB = 2:3,BE:BC = 3:4。
因此,选项C正确。
高数A(三)08-10AB卷试题、答案汇总-- -- - -- -- - -- -- -- - -- -- -- - --号---学---- -- - -- -- 线- -- -- -- -- -- -- --名线----姓- - -- -- 订-- -- -- -- 装 -- -- -- 超 - 订 -- 勿-- --业题-- --专 -- -- 答-- -- -- -- -- -- -- -- --级----年---- -- -- - 装 -- -- - -- -- -- - -- --系---/--院---------安徽大学20XX—20XX学年第一学期《高等数学A》考试试卷题号一二三四五总分得分阅卷人一、单项选择题得分1、下列陈述正确的是。
(A) 若方程组Amnx0有唯一解,则方程组Amnxb有唯一解 (B) 若方程组Amnxb有唯一解,则方程组Amnx0有唯一解 (C) 若方程组Amnx0有无穷多解,则方程组Amnxb有无穷多解 (D) 若方程组Amnxb无解,则方程组Amnx0无解2、已知n维向量组1,2,,s(s2)线性相关,则下列选项中必正确的是( )。
(A) 对于任何一组不全为零的数k1,k2,,ks,使得k11k22kss0 (B) 1,2,,s中任何两个向量线性相关 (C) 存在一组不全为零的数k1,k2,,ks,使得k11k22kss0 (D) 对于每一个i都可以其余向量线性表出3、设0P(A)1,0P(B)1,且P(A|B)P(A|B)1,则 ( )。
(A) 事件A与事件B互不相容(B) 事件A与事件B对立(C) 事件A与事件B不独立(D) 事件A与事件B独立4、设X~E ,X1,X2,,Xn是总体X的样本,则参数的矩估计是( )(A) max1in{Xi} (B) 2X (C) X (D) 1/X5、设X1,X2,,X2n是来自正态总体N(,)的样本,则下列结论正确的是( )。
总习题五1.求过点,平行于平面(1,0,4M -):34100x y z ∏-+-=,并且与直线:132zL x y +=-=相交的直线方程. 解.设交点为()1,3,2Q t t t -+,由//PQ ∏,即()(),3,243,4,1t t t 0+-⋅-=,得,故,16t =()16,19,28PQ = 14:161928x y z L +-==. 2.已知,,求轴上一点,使得()1,0,0A ()0,2,1B z C ABC ∆的面积最小.解.设所求的点为,则()0,0,C z ()1,0,AC z =- ,()0,2,1BC z =--, ()2,1,2AC BC z z ⨯=- ,故ABC S ∆==当15z =时最小,即10,0,5C ⎛⎫⎪⎝⎭. 3.问在什么条件下直线000:x x m L y y n z z pttt =+⎧⎪=+⎨⎪=+⎩与平面0Ax By Cz D +++=有 唯一的交点?无穷多个交点?没有交点?给出几何解释. 解.直线与平面不平行,即0Am Bn Cp ++≠时有唯一交点; 平面包含直线,即,且0Am Bn Cp ++=0000Ax By Cz D +++=时有无穷 多个交点;直线与平面平行,但平面不包含直线,即0Am Bn Cp ++=,且0000Ax By Cz D +++≠时,没有交点.4.设直线位于平面上,过点L :2349x y z ∏++=()1,1,1并且与xOy 面 有最大的交角,求的方程.L 解.注意垂直于与L :2349x y z ∏++=xOy 面的交线;()()(2,3,40,0,13,2,0n =⨯=-),过()1,1,1,垂直于∏及xOy 面的平面为()()3121x y ---=00--=9,即,故321x y 234:3210x y z L x y ++=⎧⎨--=⎩,或者 11812113x y z ---==-. 5.求过点,与(2,3,1P --)x 轴夹角为3π,且与直线731252x y z ---==相交的直线方程.解.设交点()7,23,25Q t t t +++,则()5,26,26PQ t t t =+++,由1122PQ i t PQ ⋅-±=⇒=⇒= 95,于是 ((4344,1,155PQ ±⎛⎫=±±=± ⎪ ⎪⎝⎭3,故 3331y z +==+222. 6.求过,且与球面20:4236x y L x y z +=⎧⎨++=⎩4x y z ++=相切的平面方程.解.设,则()423620x y z x y λ++-++=22λ=⇒=-,故2z =.7.已知a = ,1b = ,^,6a b π⎛⎫= ⎪⎝⎭ ,求^,a b a b ⎛⎫+- ⎪⎝⎭.解.()()23176a b a b a b π+=+⋅+=++=,()()23116a b a b a b π-=-⋅-=+-=,于是()()cos a b a b a b a bθ+⋅-==+-=θ=8.设,,并且,0a ≠ 0b ≠375a b a b +⊥-472a b a b -⊥- ,求^,a b ⎛⎫⎪⎝⎭.解.()()()()2222223757161502247273080a b a b a a b b a a b a a b a b a a b b ⎧⎧+⋅-=+⋅-=b b =⋅⎪⎪⇒⎨⎨=⋅⎪⎪-⋅-=-⋅+=⎩⎩,故 1cos 23a b a b πθθ⋅==⇒= .9.设,,()2,3,1a =-()1,2,3b =- ()2,1,2c = ,若r a ⊥ ,r b ⊥ ,Pr ,j 14c r = 求.r解.设,则,故(),,r x y z = 022301423012242x y z x x y z y x y z z -+==⎧⎧⎪⎪-+=⇒=⎨⎨⎪⎪++==⎩⎩()14,10,2r = . 10.求垂直于平面,过0z =()1,1,1P -到直线10:0y z L x -+=⎧⎨=⎩的垂线的平面方程.解.()()()0,1,11,0,00,1,1s =-⨯=--,过且垂直于的平面为,P L 0y z +=由得垂足为1000y z x y z -+=⎧⎪=⎨⎪+=⎩110,,22Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭,故()0,0,1Q n P =⨯=()1111,,0,0,1,1,0222⎛⎫⎛⎫⎪⎭--⨯= ⎪ ⎝⎭⎝,得()()1:112x y 0∏-++=,即21x y 0++=.11.求平行与直线1:411x y zL ==,且与256:43z x L z y -=-⎧⎨-=⎩与 324:35y x L z y -=⎧⎨-=⎩均相交的直线方程. 解.过,平行与256:43z x L z y -=-⎧⎨-=⎩()4,1,1的平面为157616750x y z -+-=)0,过,平行与的平面为324:35y x L z y -=⎧⎨-=⎩(4,1,1423727x y z -++=,故1576167504237270x y z x y z -+-=⎧⎨-++=⎩. 12.求直线131:216x y z L --==与212:161x y L z+-==的公垂线方程. 解.,过平行于()()(2,1,61,6,135,4,11s =⨯=-)1L s的平面为31216013232434035411x y z x y z --=⇒+-+=-,过平行于s的平面为2L 121610312310777035411x y zx y z +-=⇒-++=-,故所求公垂线方程为 1323243403123107770x y z x y z +-+=⎧⎨-++=⎩. 13.设有直线13:212x y z L --==-,求:(1)与关于原点对称的直线方程; L 解.()(,,,,)x y z x y z ↔---,故13:212x y z L ++'==-.(2)与关于L xOy 面对称的直线方程. 解.()(,,,,)x y z x y z ↔-,故13:212x y z L -+'==. 14.画出下列各组曲面围成立体的图形: (1)21x z =-,0y =,,0z =1x y +=;(2)z =,; 22z x =--2y (3)22y x =,,0z =1422xy z ++=; (4),22z x y =+2x y =,,0z =1x =.。
《高等数学》考试试卷A 卷及答案解析一.填空题(共24分,每小题3分)1.设函数x y z =,则__________________________=dz .2.方程333z e xyz e -=确定()y x z z ,=,则__________________=∂∂x z. 3. 曲线t t x sin -=,t y cos 1-=,2sin 2tz =在π=t 处切线方程为_________________________________________.4. 函数2u x y z =+在点(2,1,0)M 处最大的方向导数为__________________.5. 交换二次积分222(,)y y I dy f x y dx =⎰⎰的积分次序,得__________________=I .6.设平面曲线)10(:2≤≤=x x y L ,则曲线积分__________________=⎰ds x L.7. 幂级数∑∞=12n n n x n的收敛域是 ________________________.8. 微分方程022=+'-''y y y 的通解为___________________________.二、选择题(共12分,每小题3分)1. 设曲面2232y x z +=在点)5 , 1 , 1(M 处的切平面方程为064=+-+λz y x ,则λ=( ).(A) 15- (B) 0 (C) 5- (D) 52. 函数),(y x f 在点),(y x 处可微是函数),(y x f 在该点处存在偏导数的( ). (A) 必要条件 (B) 充分条件(C) 充要条件 (D) 既非充分又非必要条件3. 设曲线L 是单位圆周122=+y x 按逆时针方向,则下列曲线积分不等于零的是( ).(A) ds y L⎰ (B) ds x L⎰ (C) dx y xdy L⎰+ (D) ⎰+-L y x ydxxdy 224. 下列级数中收敛的是( ).(A) ∑∞=122n n n (B) ∑∞=+12n n n(C) ∑∞=+1)2121(n n n (D) ∑∞=133n n n三、解答题:(共59分)1.(7分)求二元函数()3132,23---=y x xy y x f 的极值. 2. (7分)设函数2,x z f x y y ⎛⎫= ⎪⎝⎭,其中()v u f ,具有二阶连续偏导数,求yx zx z ∂∂∂∂∂2 , .3.(7分)计算二重积分dxdy xy D⎰⎰2,其中D 是由圆周422=+y x 与y 轴所围成的右半区域.4.(7分)将函数())1ln(x x f +=展成1-x 的幂级数,并写出可展区间5.(7分)计算曲面积分(2)I xy x y z dS ∑=+++⎰⎰,其中∑为平面1x y z ++=在第一卦限中的部分.6. (8分) 求微分方程x xe y y y 223=+'-''的通解.7. (8分)计算曲线积分()()y d y xy dx yx x I L⎰+-+-=2322其中L 为曲线22x x y -=从)0,2(A 到)0,0(O 的弧段.8.(8分)利用高斯公式计算曲面积分()()d xdy x z dzdx y dydz x I ⎰⎰∑-+++=33332,其中∑为由上半球面224y x z --=与锥面22y x z +=围成的空间闭区域的整个边界曲面的外侧.四.(5分)设()f x 是在(,)-∞+∞内的可微函数, 且()()f x f x α'<, 其中01α<<. 任取实数0a , 定义1ln (),1,2,3n n a f a n -==.证明:级数11()n n n a a ∞-=-∑绝对收敛.《高等数学》考试试卷A 卷答案一、填空题(共24分,每小题3分) 1. dy xy ydx y dz x x 1ln -+= 2. 3z z yzx e xy ∂=∂- 3.2022-=-=-z y x π4.5. 2(,)xI dx f x y dy =⎰⎰6.()11127. )21, 21[- 8. )sin cos (21x c x c e y x +=二、选择题(共12分,每小题3分) 1. C 2. B 3. D 4. D 三、解答题(共64分) 1. (7分)解: 令⎪⎩⎪⎨⎧=-==-=022022y x f x y f yx 得驻点⎩⎨⎧==00y x ,⎩⎨⎧==22y x 2 分 x f xx 2-=,2=xy f ,2-=yy f 4 分 在(0,0)处, 2 , 2 , 0-===C B A04 2<-=-B AC , ∴(0,0)为非极值点. 5 分在(2,2)处 2 , 2 , 04-==<-=C B A04 2>=-B AC ∴ 1)2 , 2(=f 为函数),(y x f 的极大值. 7 分2.(7分) 解:2121f xy f yx z '+'=∂∂ 3分)21(212f xy f yy y x z '+'∂∂=∂∂∂ ])([ 22])([11222212221221112x f yx f xy f x x f y x f y f y ''+-''+'+''+-''+'-= 223122113212221f y x f y x f yx f x f y ''+''-''-'+'-= 7 分3. (7分) 解:⎰⎰⎰⎰--=224 0222y Dxdx dy y dxdy xy3分⎰--=2 2 22)4(21dy y y 5 分 1564)4(2 0 42=-=⎰dy y y 7 分4. (7分)解:1(1)ln(1)1n n n x x n ∞+=-+=+∑ 11≤<-x 1 分)211ln(2ln )]1(2ln[)1ln(-++=⋅-+=+x x x 3分10)21(1)1(2ln +∞=∑-+-+=n n n x n∑∞=++-+-+=011)1(2)1()1(2ln n n n nx n 6分 1211≤-<-x ⇒ 31≤<-x 7分5.(7分)解::1z x y ∑=--dS ∴== 2分(2DI xy ∴=+⎰⎰4分1102xDdx xydy dxdy -=+⎰5分()13202xx x dx =-++6分12=7分6.(8分)解 (1)先求微分方程023=+'-''y y y 的通解Y特征方程 0232=+-r r 即 0)1)(2(=--r r ,21=r ,12=rx x e c e c Y 221+= 3 分(2)求原方程的一个特解*y 2 =λ 是特征方程的根,故设 x x e bx ax e b ax x y 222)()(+=+=*5分令bx ax x Q +=2)(,则b ax x Q +='2)(,a x Q 2)(=''将)(x Q ',)(x Q ''代入方程x x Q p x Q ='++'')()2()(λ 得 x b ax a =++22则 ⎩⎨⎧=+=1212b a a , 解之得⎪⎩⎪⎨⎧==021b a , x xe y 221=*7 分 所求通解 x x x xe e c e c y 222121++= 8 分7.(8分) 解:⎰++-+-OAL dy y xy dx yx x )2()(322dxdy x y dxdy y Px Q DD)()(22⎰⎰⎰⎰+=∂∂-∂∂= 3 分 ⎰⎰⋅=θd ρd cos 2 0220 ρρθπ5 分⎰==20 443cos 4ππθθd 6 分dy y xy dx yx x I OA ⎰+-+--=)2()(43322π 7 分2434320-=-=⎰ππxdx 8 分8. (8分) 解:由高斯公式dV z y x I )333(222⎰⎰⎰Ω++= 3 分2244 03 sin d d r dr ππθφφ=⎰⎰⎰ 6 分192(152π=- 8 分9.(5分)解:对任意设2n ≥,由拉格朗日中值定理,有111212121'()ln ()ln (),()n n n n n n n n n n f a a f a f a a a a a f ξαξ----------=-=-<-2 分其中1n ξ-介于1n a -与2n a -之间. 于是有11101,2,.n n n a a a a n α---<-=3分又级数1101n n a a α∞-=-∑收敛, 由比较审敛法知级数11()n n n a a ∞-=-∑绝对收敛.5分。
高等数学A (3)B 卷中典型试题的解答与分析
高等数学A (3)的教学内容是四川大学数学系编著的《高等数学》第二册中的2章(幂级数和傅里叶级数、广义积分和含参变量积分),第三册线性代数的全部内容共7章(行列式,矩阵代数,线性方程组、线性空间、线性变换、欧几里得空间、n 元实二次型)。
本次期末试题的覆盖面较广,现将几个较典型的试题给予解答与分析。
1.已知二次型32312123222132166255),,(x x x x x x cx x x x x x f -+-++=的秩为2,
求参数.c
解一: 设二次型的矩阵为A ,
⎪⎪⎪
⎭
⎫
⎝⎛----=c A 33351315
二次型的秩即为二次型相应矩阵的秩.
⎪⎪⎪
⎭
⎫ ⎝⎛----→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=c c c c A 2600912035191201224035
133351315
由已知A 的秩为2, 所以.3,026==-c c
解二:由于A 的秩为2, 由矩阵秩的定义有0||=A . 由05
11
53135335313
=--+--+--=c A ,
解得3=c ,且易验证3=c 时, 矩阵对应的行列式A 有二阶子式不为零,因此A 的秩为2,故所求二次型的秩为2.
分析:本题考核二次型秩的概念.解一利用二次型秩的定义求解。
即利用二次型相应矩阵的秩称为二次型的秩,将原问题转化为求相应矩阵的秩,利用初等变换求得c .解二利用矩阵秩的定义直接求得c .
在本题的求解中,典型的错误有:
1)矩阵初等变换的符号“→”与运算符号“=”混淆,由此看出对初等变换的理解还不够.
2)由行列式0||=A ,直接就确定了.3=c 实际上,由矩阵秩的定义,还应验证3=c 时,行列式有二阶子式不为零,这样才能得出矩阵的秩为2,从而二次型的秩为2.
2.求幂级数∑∞
=-⎪⎭
⎫ ⎝⎛11
7n n x n 的和函数,并指出收敛域.
本题是考核求幂级数的和函数与收敛域.一般来说利用已知级数求和函数的公式以及幂级数的性质就可求得和函数,在确定收敛半径后应讨论在端点处的收敛性,求得收敛区域.
解一:令∑∞
=-=1
1)(n n nt t S ,其中)1,1(-∈t ,
逐项积分:,1)(1
10
10
t
t t dt nt dt t S n n n t
n t
-===∑∑⎰⎰∞
=∞
=-
故:2
2)1(1)1(1)1()(t t t t t
t dt d t S -=
-+-=-=, 由于1±=t 时,当∞→n 时,级数的一般项()n n
1-和n 均不趋于零,故
()
∑∞
=-1
1n n
n 和∑∞
=1
n n 发散,所以
)
7
(7 11
x S x n n n =⎪⎭
⎫ ⎝⎛∑∞
=-22)7(49
)
7
1(1x -=
-=
,收敛域为(-7,7) .
解二:令∑∞
=-=1
1)7
()(n n x n x S ,
则:.17
,
777
177)7(77)7(7)(11010<-=-
===∑∑⎰⎰∞
=∞
=-x
x x x x
x x d x n dx x S n n n x
n x
由于当7±=x 时,级数的一般项分别为()n n
1-和n ,显然均不趋于零,故
()
∑∞
=-1
1n n
n 和∑∞
=1
n n 发散,所以
,)
7(49)77()(2x x x dx d x S -=-=
收敛域为.77<<-x
以上两种解法的思路是相同的,都是利用几何级数求和函数的公式以及幂级数在收敛区间内可逐项求导和求积分的性质,先逐项求积分,再逐项求导,求得和函数,然后通过讨论级数在端点处的敛散性,确定收敛区域.不同之处
是解一是通过明确的变量替换7x
t =先将级数变为标准型级数,11
-∞
=∑n n t n 由求得
此级数的和函数与收敛区域,从而求得原级数的和函数与收敛区域.解二是用凑微分法直接进行逐项求积分, 然后同理求得级数的和函数与收敛区域.
在本题的求解中,典型的错误有:
1)对于端点处级数的敛散性没有讨论,这实际上是然后混淆了收敛区间和收敛区域的概念.
2)凑微分法运算或求导运算有误,造成和函数有误.
3.讨论无穷积分⎰-90
3
1
1
dx x 的收敛性. 解一:点1=x 是函数
3
1
1
-x 的奇点,讨论以下两个无界函数的积分: ,23
)1)((23lim 1
1
lim 1132
1010
03
03-=--=-=-⎰
⎰
-+→+→εε
εεdx x dx x
,6)4(23
lim 1
1
lim 1
132
91
9
103
03
=-=-=-⎰
⎰
++→+→εε
εεdx x dx x …………
于是,由无界函数收敛的定义知⎰-90
3
1
1dx x 收敛.
解二: 点1=x 是函数 3
1
1
-x 的奇点, 由于1>x 时, ,31,)1(111
3
=-≤
-p x x p
故⎰-913
11
dx x 收敛, 由于10<<x 时, ,31
,)1(11
1
3
=-≤
-p x x p
故⎰-103
1
1
dx x 收敛,
于是⎰
-9
03
1
1dx x =⎰
-103
1
1dx x +⎰
-9
1
3
1
1dx x 收敛.
解三: 点1=x 是函数
3
1
1
-x 的奇点,
令⎰
-9
03
1
1dx x =⎰
-103
1
1dx x +,1
1219
1
3
I I dx x +=-⎰
当10<<x 时,
,01
1
3
>--x 且1)1
1()1(lim 3
3
11
1
=----→x x x ,故1I -收敛,从而1I 收敛.
类似地, 当91<<x 时, 由,01
13
>-x 且1)1
1()1(lim 3
3
11
=--+
→x x x ,故2I 收敛,于是
⎰
-9
03
1
1dx x 收敛.
本题考核对无穷积分敛散性的判别.解一直接利用奇点位于积分区间中间的无界函数积分的定义,通过计算两个极限来判断该无穷积分的敛散性.解二和解三分别利用判别法和判别法的极限形式结合无界函数积分的定义来判断该无穷积分的敛散性.
在本题的求解中,典型的错误有: 1)直接用
31
,)
1(21
1
3
=-<
-p x x p
判断无穷积分的敛散性,实际上,这是行不通的,因为当10<<x 时,以上不等式的右边,0<故此不等式是不成立的.应如以上解二,结合奇点位于积分区间中间的无界函数积分的定义,将原积分分成两部分,再分别应用判别法进行判别.
2) 对判别法或判别法的极限形式的条件没有完全验证或掌握不完全.
4.讨论当k 取何值时,方程组⎪⎩⎪
⎨⎧=+-=++=++2
2518235
32
321321x x k kx x x x x kx 有唯一解、无限多解
或无解,在有解的情况下,求出其全部解.
解:⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎣
⎡
+-----→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=3314
35131340
02
21
051440
322105182351122k k k k k k k k k A (1) 当013
13
42≠--k k 时,即当1≠k 并且3≠k 时,()()3==A r A r ,方程组有唯一解. 由克莱姆法则,得,,,312111D
D x D D
x D D x ===
其中
,342-+-=k k D ,221k D +-=,24361222-+-=k k D .24361223-+-=k k D
(2)当1=k 时,有()(),32<==A r A r 方程组有无限多解,并且方程组
可化为⎩⎨⎧=+=-2
29
333231x x x x ,解之得T T C x ]121[]023[-+= .
(3)当3=k ,时,()()A r A r =<=32,方程组无解.
这是一道综合题,涉及到线性方程组的解理论、解结构、矩阵初等变换和行列式运算等.
在本题的求解中,典型的错误有:
1) 当1≠k 并且3≠k 时,能得出此方程组有唯一解的结论,但对解的唯一性的理解不够,相当一部分学生理解为这儿的解是一组确定的有序三数组,这是不正确的.而应该是对于不同的k ,其解为与k 有关的有序三数组.
2) 当1=k 时,得出了方程组有无限多个解,但解公式的表达不准确,反应出对线性方程组的基础解系和解结构的掌握还有欠缺.
以上这几题都不是难题,之所以产生这样那样的错误,其主要原因是对基本概念和结论的理解不透彻。
如果在课堂教学和课后复习中加强对基本理论的理解和梳理,一定会收到较好的效果。