河北师范大学数学分析习题集Ch10
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数学分析十讲习题册、课后习题答案_数学分析十讲习题册、课后习题答案习题1-1 1.计算下列极限(1), 解:原式= == (2);解:原式(3)解:原式(4),解:原式(5)解:原式= (6),为正整数;解:原式2.设在处二阶可导,计算. 解:原式3.设,,存在,计算. 解:习题1-2 1.求下列极限(1); 解:原式,其中在与之间(2); 解:原式===,其中在与之间(3)解:原式,其中在与之间(4)解:原式,其中其中在与之间2.设在处可导,,计算. 解:原式习题1-3 1.求下列极限(1), 解:原式(2); 解:(3); 解:原式(4); 解:原式2. 求下列极限(1); 解:原式(2); 解:原式习题1-4 1.求下列极限(1);解:原式(2)求;解:原式(3);解:原式(4);解:原式此题已换3.设在处可导,,.若在时是比高阶的无穷小,试确定的值. 解:因为,所以从而解得:3.设在处二阶可导,用泰勒公式求解:原式4. 设在处可导,且求和. 解因为所以,即所以习题1-5 1. 计算下列极限(1) ; ; 解:原式(2) 解:原式2.设,求(1) ;解:原式(2) ,解:由于,所以3.设,求和. 解:因为,所以且从而有stolz定理,且所以,4.设,其中,并且,证明:. 证明:因,所以,所以,用数学归纳法易证,。
又,从而单调递减,由单调有界原理,存在,记在两边令,可得所以习题1-6 1. 设在内可导,且存在. 证明: 证明:2. 设在上可微,和存在. 证明:. 证明:记(有限),(有限),则从而所以 3. 设在上可导,对任意的, ,证明:. 证明:因为,所以,由广义罗必达法则得4.设在上存在有界的导函数,证明:. 证明:,有界,,所以习题2-1 (此题已换)1. 若自然数不是完全平方数,证明是无理数. 1.证明是无理数证明:反证法. 假若且互质,于是由可知,是的因子,从而得即,这与假设矛盾2. 求下列数集的上、下确界. (1)解:(2)解:(3)解:(4). 解:3.设,验证. 证明:由得是的一个下界. 另一方面,设也是的下界,由有理数集在实数系中的稠密性,在区间中必有有理数,则且不是的下界.按下确界定义, . 4.用定义证明上(下)确界的唯一性. 证明:设为数集的上确界,即.按定义,有.若也是的上确界且 .不妨设,则对有即矛盾. 下确界的唯一性类似可证习题2-2 1.用区间套定理证明:有下界的数集必有下确界. 证明:设是的一个下界,不是的下界,则. 令,若是的下界,则取;若不是的下界,则取. 令,若是的下界,则取;若不是的下界,则取;……,按此方式继续作下去,得一区间套,且满足:是的下界,不是的下界. 由区间套定理,且. 下证:都有,而,即是的下界. 由于,从而当充分大以后,有.而不是的下界不是的下界,即是最大下界2. 设在上无界.证明:存在, 使得在的任意邻域内无界. 证明:由条件知,在上或上无界,记使在其上无界的区间为;再二等分,记使在其上无界的区间为,……,继续作下去,得一区间套,满足在上无界. 根据区间套定理,,且. 因为对任意的,存在,当时,有,从而可知在上无界3.设,在上满足,,若在上连续, 在上单调递增. 证明:存在,使. 证明:记且二等分.若,则记若则记. 类似地,对已取得的二等分,若,则记;若,则记按此方式继续下去,得一区间套,其中根据区间套定理可知,且有 . 因为在上连续,所以注意到可得,再由可知, . 习题2-3 1. 证明下列数列发散. (1), 证因为,所以发散.(2), 证明:因为所以发散. 2.证明:单调数列收敛的充要条件是其存在一个收敛子列. 证明:由收敛数列与子列的关系,结论显然不妨假设数列单调递增,且存在收敛子列,由极限定义对任意给定的,总存在正整数,当时,,从而有;由于,对任意,存在正整数,当时,,取,则任意时,所以,即3. 设极限存在,证明:. 证明:记由海茵定理,取,得取,得取,得,解得(此题取消)4. 数列收敛于的充要条件是:其偶数项子列和奇数项子列皆收敛于(此题改为4)5. 已知有界数列发散,证明:存在两个子列和收敛于不同的极限. 证明:因为有界,由致密性定理,必有收敛的子列,设. 又因为不收敛,所以存在,在以外,有的无穷多项,记这无穷多项所成的子列为,显然有界.由致密性定理,必有收敛子列,设,显然 . 习题2-5 1. 用柯西收敛准则判定下列数列的收敛性(1) 解:所以,对,即为柯西列(2) . 解:所以,对,即为柯西列2. 满足下列条件的数列是不是柯西列? (1) 对任意自然数,都有解:不是柯西列,如,对任意的自然数,但数列不收敛。
河北师范大学考研数学专业真题20221、50.式子(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)…(21024+1)+1化简的结果为()[单选题] *A.21024B.21024+1C.22048(正确答案)D.22048+12、14.将△ABC的三个顶点坐标的横坐标都乘以-1,并保持纵坐标不变,则所得图形与原图形的关系是()[单选题] *A.关于x轴对称B.关于y轴对称(正确答案)C.关于原点对称D.将原图形沿x轴的负方向平移了1个单位3、第三象限的角的集合可以表示为()[单选题] *A. {α|180°<α<270°}B. {α|180°+k·360°<α<270°+k·360°}(正确答案)C. {α|90°<α<180°}D. {α|90°+k·360°<α<180°+k·360°}4、若2? =3,2?=4,则23??2?等于( ) [单选题] *A. 7B. 12C. 432(正确答案)D. 1085、6.有15张大小、形状及背面完全相同的卡片,卡片正面分别画有正三角形、正方形、圆,从这15张卡片中任意抽取一张正面的图形既是轴对称图形,又是中心对称图形的概率是1/3?,则正面画有正三角形的卡片张数为()[单选题] *A.3B.5C.10(正确答案)D.156、向量与向量共线的充分必要条件是()[单选题] *A、两者方向相同B、两者方向相同C、其中有一个为零向量D、以上三个条件之一成立(正确答案)7、函数y=kx(k是不为0的常数)是()。
[单选题] *正比例函数(正确答案)一次函数反比例函数二次函数函数8、5.在数轴上点A,B分别表示数-2,-5,则A,B两点之间的距离可表示为()[单选题] *A.-2+(-5)B.-2-(-5)(正确答案)C.(-5)+2D(-5)-29、21.已知集合A={x|-2m},B={x|m+1≤x≤2m-1}≠?,若A∩B=B,则实数m的取值范围为___. [单选题] *A 2≤x≤3(正确答案)B 2<x≤3C 2≤x<3D 2<x<310、300°是第()象限角?[单选题] *第一象限第二象限第三象限第四象限(正确答案)11、48.如图,M是AG的中点,B是AG上一点.分别以AB、BG为边,作正方形ABCD和正方形BGFE,连接MD和MF.设AB=a,BG=b,且a+b=10,ab=8,则图中阴影部分的面积为()[单选题] *A.46B.59(正确答案)C.64D.8112、3.如图,OC为∠AOB内的一条射线,下列条件中不能确定OC平分∠AOB的()[单选题] *A.∠AOC=∠BOCB.∠AOC+∠COB=∠AOB(正确答案)C.∠AOB=2∠BOCD.13、29.若(2,a)和(3,b)是直线y=x+k上的两点,那么这两点间的距离为()[单选题] *A.8C.√2(正确答案)D.214、已知直线l的方程为2x-y+7=0,()是直线l上的点[单选题] *A、(2,3)B、(2,4)(正确答案)C、(2,-3)D、(-2,-3)15、下列各式:①(x-2y)(2y+x);②(x-2y)(-x-2y);③(-x-2y)(x+2y);④(x-2y)(-x+2y).其中能用平方差公式计算的是()[单选题] *A. ①②(正确答案)B. ①③C. ②③D. ②④16、计算的结果是( ) [单选题] *A. -p2?(正确答案)B. p2?C. -p1?17、33、点P(-5,-7)关于原点对称的点的坐标是()[单选题] *A. (-5,-7)B. (5,7)(正确答案)C. (5,-7)D. (7,-5)18、椭圆的离心率一定()[单选题] *A、等于1B、等于2(正确答案)C、大于1D、等于019、8. 下列事件中,不可能发生的事件是(? ? ).[单选题] * A.明天气温为30℃B.学校新调进一位女教师C.大伟身长丈八(正确答案)D.打开电视机,就看到广告20、9.如果向东走记为,则向西走可记为() [单选题] *A+3mB+2mC-3m(正确答案)D-2m21、33.若x2﹣6x+k是完全平方式,则k的值是()[单选题] *A.±9B.9(正确答案)C.±12D.1222、下列说法正确的是()[单选题] *A、任何直线都有倾斜角(正确答案)B、任何直线都有倾斜角C、直线倾斜角越大斜率就越大D、直线与X轴平行则斜率不存在23、8.数轴上一个数到原点距离是8,则这个数表示为多少()[单选题] * A.8或﹣8(正确答案)B.4或﹣4C.8D.﹣424、代数式a3?a2化简后的结果是()[单选题] *A. aB. a?(正确答案)C. a?D. a?25、13.在数轴上,下列四个数中离原点最近的数是()[单选题] * A.﹣4(正确答案)B.3C.﹣2D.626、已知二次函数f(x)=2x2-x+2,那么f(-2)的值为()。
数学分析十讲习题册、课后习题答案习 题1-11.计算下列极限(1)lim xax aa xx a→--, 0;a > 解:原式lim[]x a a ax a a a x a x a x a→--=---=()|()|xa x ax aa x ==''-=1ln aa a a a a --⋅=(ln 1)aa a - (2)sin sin lim sin()x ax ax a →--; 解:原式sin sin lim x ax a x a→-=-(sin )'cos x ax a===(3)2lim 2), 0;n n a →∞>解:原式2n =20[()']x x a ==2ln a = (4)1lim [(1)1]p n n n→∞+-,0;p >解:原式111(1)1lim ()|p p p x n n nx =→∞+-'===11p x px p -==(5)10100(1tan )(1sin )lim ;sin x x x x→+--解:原式101000(1tan )1(1sin )1lim lim tan sin x x x x x x→→+---=--=99010(1)|10(1)|20t t t t ==+++=(6)1x →,,m n 为正整数;解:原式1111n x x x →-=-1111()'()'mx nx x x ===n m=2.设()f x 在x 处二阶可导,计算0002()2()()limh f x h f x f x h h →+-+-.解:原式000()()lim2h f x h f x h h →''+--=00000()()()()lim 2h f x h f x f x f x h h→''''+-+--=000000()()()()limlim 22h h f x h f x f x h f x h h →→''''+---=+-00011()()()22f x f x f x ''''''=+=3.设0a >,()0f a >,()f a '存在,计算1ln ln ()lim[]()x a x a f x f a -→.解:1ln ln ()lim[]()x a x a f x f a -→ln ()ln ()ln ln lim f x f a x ax a e --→= ln ()ln ()limln ln x a f x f a x a e→--=ln ()ln ()lim ln ln x a f x f a x ax ax ae→----='()()f a a f ae=习 题1-21.求下列极限 (1)lim x →+∞;解:原式1lim [(1)(1)]02x x x ξξ→+∞=+--= ,其中ξ在1x -与1x +之间(2)4cos(sin )cos lim sin x x xx→-; 解:原式=4sin (sin )lim x x x x ξ→--=3sin sin lim()()()x x x x x ξξξ→--⋅=16,其中ξ在x 与sin x 之间(3) lim x →+∞解:原式116611lim [(1)(1)]x x x x →+∞=+--56111lim (1)[(1)(1)]6x x x x ξ-→+∞=⋅+⋅+--5611lim (1)33x ξ-→+∞=+= ,其中ξ在11x -与11x+之间(4)211lim (arctan arctan );1n n n n →+∞-+解:原式22111lim ()11n nn n ξ→+∞=-++1=,其中其中ξ在11n +与1n之间2.设()f x 在a 处可导,()0f a >,计算11()lim ()nn n n f a f a →∞⎡⎤+⎢⎥-⎣⎦. 解:原式1111(ln ()ln ())lim (ln ()ln ())lim n n f a f a n f a f a n nn nn e e→∞+--+--→∞==11ln ()ln ()ln ()ln ()[lim lim ]11n n f a f a f a f a n n n ne→∞→∞+---+-=()()2()()()()f a f a f a f a f a f a ee'''+==习 题1-31.求下列极限(1)0(1)1lim (1)1x x x λμ→+-+-,0;μ≠解:原式0lim x x x λλμμ→== (2)0x →;解:02ln cos cos 2cos lim12x x x nxI x→-⋅⋅⋅=20ln cos ln cos 2ln cos 2lim x x x nx x →++⋅⋅⋅+=-20cos 1cos 21cos 12limx x x nx x →-+-+⋅⋅⋅+-=-22220(2)()lim x x x nx x →++⋅⋅⋅+=21ni i ==∑(3)011lim )1xx x e →--(;解:原式01lim (1)x x x e x x e →--=-201lim x x e x x →--=01lim 2x x e x →-=01lim 22x x x →==(4)112lim [(1)]xxx x x x →+∞+-;解:原式11ln(1)ln 2lim ()x x xxx x ee+→+∞=-21lim (ln(1)ln )x x x x x →+∞=+-1lim ln(1)x x x→+∞=+1lim 1x xx→+∞==2. 求下列极限(1)2221cos ln cos lim sin x x x x x e e x -→----;解:原式222201122lim 12x x xx x→+==-(2)0ln()2sin limsin(2tan 2)sin(tan 2)tan x x x e xx x x→++--; 解:原式0ln(11)2sin lim sin(2tan 2)sin(tan 2)tan x x x e x x x x →++-+=--012sin lim sin(2tan 2)sin(tan 2)tan x x x e xx x x→+-+=--02lim442x x x xx x x→++==--习 题1-41.求下列极限(1)21lim (1sin )n n n n→∞-; 解:原式2331111lim [1(())]3!n n n o n n n →∞=--+11lim((1))3!6n o →∞=+= (2)求33601lim sin x x e x x→--;解:原式3636336600()112lim lim 2x x x x x o x x e x x x →→++---===(3)21lim[ln(1)]x x xx→∞-+;解:原式222111lim[(())]2x x x o x xx →∞=--+12=(4)21lim (1)x xx e x-→+∞+;解:原式211[ln(1)]2lim x x xx ee+--→∞==此题已换3.设()f x 在0x =处可导,(0)0f ≠,(0)0f '≠.若()(2)(0)af h bf h f +-在0h →时是比h 高阶的无穷小,试确定,a b 的值. 解:因为 ()(0)(0)()f h f f h o h '=++,(2)(0)2(0)()f h f f h o h '=++所以00()(2)2(0)(1)(0)(2)(0)()0lim limh h af h bf h f a b f a b f o h h h→→'+-+-+++==从而10a b +-=20a b += 解得:2,1a b ==-3.设()f x 在0x 处二阶可导,用泰勒公式求02()2()()limh f x h f x f x h h→+-+- 解:原式22220000100022''()''()()'()()2()()'()()2!2!limh f x f x f x f x h h o h f x f x f x h h o h h →+++-+-++=22201220''()()()limh f x h o h o h h →++=0''()f x =4. 设()f x 在0x =处可导,且2sin ()lim() 2.x x f x x x →+=求(0),(0)f f '和01()lim x f x x →+.解 因为220sin ()sin ()2lim()limx x x f x x xf x x x x →→+=+=[]22()(0)(0)()limx x o x x f f x o x x →'++++=2220(1(0))(0)()lim x f x f x o x x →'+++=所以 1(0)0,(0)2f f '+==,即(0)1,(0)2f f '=-= 所以01()limx f x x →+01(0)(0)()lim x f f x o x x →'+++=02()lim 2x x o x x→+==习 题1-51. 计算下列极限 (1)1n n++; ;解:原式n =2n ==(2)2212lim (1)n n n a a na a na +→∞+++⋅⋅⋅+>解:原式21lim (1)n n n n na na n a ++→∞=--2lim (1)n n na n a →∞=--21a a=-2. 设lim n n a a→∞=,求 (1) 1222lim n n a a na n →∞+++;解:原式22lim (1)n n na n n →∞=--lim 212n n na an →∞==-(2) 12lim111n nna a a →∞+++,0,1,2,,.i a i n ≠=解:由于1211111lim lim n n n na a a n a a →∞→∞+++==,所以12lim 111n nnaa a a →∞=+++3.设2lim()0n n n xx -→∞-=,求lim nn x n →∞和1lim nn n xx n-→∞-. 解:因为2lim()0nn n xx -→∞-=,所以222lim()0nn n xx -→∞-=且2121lim()0n n n xx +-→∞-=从而有stolz 定理2222lim lim022nnn n n x xx n -→∞→∞-==, 且212121lim lim 0212n n n n n x xx n ++-→∞→∞-==+所以lim 0nn x n→∞=,111lim lim lim 01n n n n n n n x x x x n n n n n --→∞→∞→∞--=-=-4.设110x q <<,其中01q <≤,并且1(1)n n n x x qx +=-,证明:1lim nn nxq→∞=.证明:因110x q<<,所以 211211(1)111(1)()24qx qx x x qx q q q+-=-≤=<,所以210x q<<,用数学归纳法易证,10nxq<<。
河北师大点集拓扑习题与参考答案(1)点集拓扑学练习题一、单项选择题(每题1分)1、未知x?{a,b,c,d,e},以下集族中,()就是x上的流形.①t?{x,?,{a},{a,b},{a,c,e}}②t?{x,?,{a,b,c},{a,b,d},{a,b,c,e}}③t?{x,?,{a},{a, b}}④t?{x,?,{a},{b},{c},{d},{e}}答案:③2、设x?{a,b,c},下列集族中,()是x上的拓扑.①t?{x,?,{a},{a,b},{c}}②t?{x,?,{a},{a,b},{a,c}}③t?{x,?,{a},{b},{a,c}}④t?{x, ,{a},{b},{c}}答案:②3、未知x?{a,b,c,d},以下集族中,()就是x上的流形.①t?{x,?,{a},{a,b},{a,c,d}}②t?{x,?,{a,b,c},{a,b,d}}③t?{x,?,{a},{b},{a,c,d}}④t?{x,?,{a},{b}}答案:①4、设x?{a,b,c},下列集族中,()是x上的拓扑.①t?{x,?,{b},{c},{a,b}}②t?{x,?,{a},{b},{a,b},{a,c}}③t?{x,?,{a},{b},{a,c}}④t {x,,{a},{b},{c}}答案:②5、未知x?{a,b,c,d},以下集族中,()就是x上的流形.①t?{x,?,{a,b},{a,c,d}}②t?{x,?,{a,b},{a,c,d}}1③t?{x,?,{a},{b},{a,c,d}}④t?{x,?,{a},{c},{a,c}}答案:④6、设x?{a,b,c},下列集族中,()是x上的拓扑.①t?{x,?,{a},{b},{b,c}}②t?{x,?,{a,b},{b,c}}③t?{x,?,{a},{a,c}}④t?{x,?,{a},{b },{c}}答案:③7、未知x?{a,b,c,d},流形t?{x,?,{a}},则{b}=()①φ②x③{b}④{b,c,d}答案:④8、未知x?{a,b,c,d},流形t?{x,?,{a}},则{b,c,d}=()①φ②x③{b}④{b,c,d}答案:④9、未知x?{a,b},流形t?{x,?,{a}},则{a}=()①φ②x③{a}④{b}答案:②10、已知x?{a,b},拓扑t?{x,?,{a}},则{b}=()①φ②x③{a}④{b}答案:④11、未知x?{a,b,c,d},流形t?{x,?,{a}},则{a}=()①φ②x③{a,b}④{b,c,d}答案:②12、未知x?{a,b,c,d},流形t?{x,?,{a}},则{c}=()2①φ②x③{a,c}④{b,c,d}答案:④13、设x?{拓扑t?{x,?,{a},{b,c,d}},则x的既开又闭的非a,b,c,d},空真子集的个数为()①1②2③3④4答案:②14、设x?{拓扑t?{x,?,{a},{b,c}},则x的既开又闭的非空真a,b,c},子集的个数为()①1②2③3④4答案:②a,b,c},15、设x?{流形t?{x,?,{b},{b,c}},则x的既上开又闭合的非空真子集的个数为()①0②1③2④3答案:①16、设x?{a,b},拓扑t?{x,?,{b}},则x的既开又闭的子集的个数为()①0②1③2④3答案:③17、设x?{a,b},拓扑t?{x,?,{a},{b}},则x的既开又闭的子集的个数为()①1②2③3④4答案:④a,b},{b,c}}18、设x?{a,b,c},流形t?{x,?,{a},{b},{,则x的既上开又闭的非空真子集的个数为()①1②2③3④4答案:②19、在实数空间中,有理数集q的内部q?是()①?②q③r-q④r3答案:①20、在实数空间中,有理数集q的边界?(q)就是()①?②q③r-q④r21、在实数空间中,整数集z的内部z?就是()①?②z③r-z④r22、在实数空间中,整数集z的边界?(z)就是()①?②z③r-z④r23、在实数空间中,区间[0,1)的边界就是()①?②[0,1]③{0,1}④(0,1)24、在实数空间中,区间[2,3)的边界就是()①?②[2,3]③{2,3}④(2,3)25、在实数空间中,区间[0,1)的内部就是()①?②[0,1]③{0,1}④(0,1)4答案:④答案:①答案:②答案:③答案:③答案:④26、设x是一个拓扑空间,a,b是x的子集,则下列关系中错误的是()①d(a?b)?d(a)?d(b)②a?b?a?b③d(a?b)?d(a)?d(b)④a?a答案:③27、设x是一个拓扑空间,a,b是x的子集,则下列关系中正确的是()①d(a?b)?d(a)?d(b)②a?b?a?b③d(a?b)?d(a)?d(b)④a?a答案:①28、设x是一个拓扑空间,a,b是x的子集,则下列关系中正确的是()①d(a?b)?a?b②a?b?a?b③d(a?b)?d(a)?d(b)④d(d(a))?a?d(a)答案:④29、已知x是一个离散拓扑空间,a是x的子集,则下列结论中正确的是()①d(a)??②d(a)?x?a③d(a)?a④d(a)?x答案:①30、已知x是一个平庸拓扑空间,a是x的子集,则下列结论中不正确的就是()①若a??,则d(a)??②若a?{x0},则d(a)?x?a③若a={x1,x2},则d(a)?x④若a?x,则d(a)?x答案:④31、未知x就是一个愤世嫉俗流形空间,a就是x的子集,则以下结论中恰当的5。
考研数学十月试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 设函数f(x)=x^3-3x,求f'(x)的值为:A. 3x^2 - 3B. 3x^2 + 3C. x^3 - 3xD. x^3 + 3x答案:A2. 已知等比数列{a_n}的首项为a_1=2,公比q=3,求a_3的值为:A. 18B. 24C. 54D. 81答案:A3. 计算定积分∫(0到1) x^2 dx的值为:A. 1/3B. 1/2C. 2/3D. 1答案:A4. 设矩阵A=\[\begin{pmatrix}1 & 2 \\ 3 & 4\end{pmatrix}\],求A^2的值为:A. \[\begin{pmatrix}5 & 10 \\ 11 & 22\end{pmatrix}\]B. \[\begin{pmatrix}7 & 14 \\ 15 & 30\end{pmatrix}\]C. \[\begin{pmatrix}10 & 20 \\ 21 & 42\end{pmatrix}\]D. \[\begin{pmatrix}15 & 30 \\ 31 & 62\end{pmatrix}\]答案:A5. 已知圆的方程为(x-2)^2 + (y-3)^2 = 9,求圆心坐标为:A. (2, 3)B. (-2, -3)C. (3, -2)D. (-3, 2)答案:A6. 计算极限lim(x→0) (sinx/x)的值为:A. 0B. 1C. 2D. 无穷大答案:B7. 设函数f(x)=ln(x+1),求f'(x)的值为:A. 1/(x+1)B. 1/xC. x/(x+1)D. x+1答案:A8. 已知直线y=2x+3与抛物线y^2=4x相交于点A和点B,求AB的长度为:A. 2√5B. √5C. 5D. 2答案:A9. 计算二重积分∬(D) xy dA,其中D为x^2+y^2≤4的区域,其值为:A. 8πB. 4πC. 2πD. π答案:B10. 设函数f(x)=x^2-6x+8,求f(x)的最小值为:A. 2B. 1C. 0D. -2答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 设函数f(x)=x^3-3x^2+2,求f'(x)=______。
点集拓扑学练习题一、单项选择题(每题1分)1、已知{,,,,}X a b c d e =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{,,}}X a a b a c e φ=T② {,,{,,},{,,},{,,,}}X a b c a b d a b c e φ=T③ {,,{},{,}}X a a b φ=T④ {,,{},{},{},{},{}}X a b c d e φ=T答案:③2、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{}}X a a b c φ=T ② {,,{},{,},{,}}X a a b a c φ=T③ {,,{},{},{,}}X a b a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:②3、已知{,,,}X a b c d =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{,,}}X a a b a c d φ=T ② {,,{,,},{,,}}X a b c a b d φ=T ③ {,,{},{},{,,}}X a b a c d φ=T ④ {,,{},{}}X a b φ=T答案:①4、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{},{,}}X b c a b φ=T ② {,,{},{},{,},{,}}X a b a b a c φ=T ③ {,,{},{},{,}}X a b a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:②5、已知{,,,}X a b c d =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{,},{,,}}X a b a c d φ=T ② {,,{,},{,,}}X a b a c d φ=T③ {,,{},{},{,,}}X a b a c d φ=T ④ {,,{},{},{,}}X a c a c φ=T 答案:④6、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{},{,}}X a b b c φ=T ② {,,{,},{,}}X a b b c φ=T③ {,,{},{,}}X a a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:③7、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则}{b =( )①φ ② X ③ {}b ④ {,,}b c d答案:④8、 已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{,,}b c d =( )①φ ② X ③ {}b ④ {,,}b c d答案:④9、 已知{,}X a b =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}a =( )①φ ② X ③ {}a ④ {}b答案:②10、已知{,}X a b =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}b =( )①φ ② X ③ {}a ④ {}b答案:④11、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}a =( )①φ ② X ③ {,}a b ④ {,,}b c d答案:②12、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}c =( )①φ ② X ③ {,}a c ④ {,,}b c d答案:④13、设{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{},{,,}}X a b c d φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②14、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{,}}X a b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②15、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{,}}X b b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3答案:①16、设{,}X a b =,拓扑{,,{}}X b φ=T ,则X 的既开又闭的子集的个数为( )① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3答案:③17、设{,}X a b =,拓扑{,,{},{}}X a b φ=T ,则X 的既开又闭的子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:④18、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{},{,},{,}}X a b a b b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②19、在实数空间中,有理数集Q 的内部Q 是( )① φ ② Q ③ R -Q ④ R答案:①20、在实数空间中,有理数集Q的边界()∂是()Q①φ②Q③R -Q④R答案:④21、在实数空间中,整数集Z的内部Z 是()①φ②Z③R-Z④R答案:①22、在实数空间中,整数集Z的边界()∂是()Z①φ②Z③R-Z④R答案:②23、在实数空间中,区间[0,1)的边界是()①φ②[0,1]③{0,1}④(0,1)答案:③24、在实数空间中,区间[2,3)的边界是()①φ②[2,3]③{2,3}④(2,3)答案:③25、在实数空间中,区间[0,1)的内部是()①φ②[0,1]③{0,1}④(0,1)答案:④26、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中错误的是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B ⋃=⋃③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A =答案: ③27、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B -=-③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A =答案: ①28、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( )① ()d A B A B ⋃=⋃ ② A B A B -=-③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ (())()d d A A d A ⊂⋃答案: ④29、已知X 是一个离散拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是( )① ()d A φ= ② ()d A X A =-③ ()d A A = ④ ()d A X =答案:①30、已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中不正确的是( )① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X A =- ③ 若A={12,x x },则()d A X = ④ 若A X ≠, 则()d A X ≠ 答案:④31、已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是( )① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X = ③ 若A={12,x x },则()d A X A =- ④ 若12{,}A x x =,则()d A A = 答案:①32、设{,,,}X a b c d =,令{{,,},{},{}}a b c c d=B ,则由B 产生的X 上的拓扑是( )① { X ,φ,{c },{d },{c ,d },{a ,b ,c }}② {X ,φ,{c },{d },{c ,d }}③ { X ,φ,{c },{a ,b ,c }}④ { X ,φ,{d },{b ,c },{b ,d },{b ,c ,d }}答案:①33、设X 是至少含有两个元素的集合,p X ∈,{|}{}G X p G φ=⊂∈⋃T是X 的拓扑,则( )是T 的基.① {{,}|{}}B p x x X p =∈- ② {{}|}B x x X =∈③ {{,}|}B p x x X =∈ ④ {{}|{}}B x x X p =∈-答案:③34、 设{,,}X a b c =,则下列X 的拓扑中( )以{,,{}}S X a φ=为子基. ① { X , φ,{a },{a ,c }} ② {X , φ,{a }}③ { X , φ,{a },{b },{a ,b }} ④ {X ,φ }答案:②35、离散空间的任一子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭答案:③36、平庸空间的任一非空真子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭答案:④37、实数空间R 中的任一单点集是 ( )① 开集 ② 闭集 ③ 既开又闭 ④ 非开非闭答案:②38、实数空间R 的子集A ={1,21,31 ,41,……},则A =( )①φ ② R ③ A ∪{0} ④ A答案:③39、在实数空间R 中,下列集合是闭集的是( )① 整数集 ② [)b a , ③ 有理数集 ④ 无理数集答案:①40、在实数空间R 中,下列集合是开集的是( )① 整数集Z ② 有理数集③ 无理数集 ④ 整数集Z 的补集Z '答案:④41、已知{1,2,3}X =上的拓扑{,,{1}}T X φ=,则点1的邻域个数是()① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:④42、已知{,}X a b =,则X 上的所有可能的拓扑有( )① 1个 ② 2个 ③ 3个 ④ 4个答案:④43、已知X ={a ,b ,c },则X 上的含有4个元素的拓扑有( )个① 3 ② 5 ③ 7 ④ 9答案:④44、设(,)T X 为拓扑空间,则下列叙述正确的为 ( )①T , T X φ∈∉ ② T ,T X φ∉∈③当T T '⊂时,T T U U '∈∈ ④ 当T T '⊂时,T T U U '∈∈ 答案:③45、在实数下限拓扑空间R 中,区间[,)a b 是( )① 开集 ② 闭集 ③ 既是开集又是闭集 ④ 非开非闭答案:③46、设X 是一个拓扑空间,,A B X ⊂,且满足()d A B A ⊂⊂,则B 是( ) ① 开集 ② 闭集 ③ 既是开集又是闭集 ④ 非开非闭答案:②47、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1,2}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{2},{1,2}}φ=T ② {,,{1},{2},{1,2}}T X φ=③ {,,{1},{2}}T A φ= ④ {,,{1},{2}}T X φ=答案:③48、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1,3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{1},{3},{1,3}}T φ= ② {,,{1}}T A φ=③ {,,{1},{3},{1,3}}T X φ= ④ {,,{1}}T X φ=答案:②49、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{2,3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{3},{2,3}}φ=T ② {,,{2},{3}}T A φ=③ {,,{2},{3},{2,3}}T X φ= ④ {,,{3}}T X φ=答案:②50、设{1,23}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1}A =,则X的子空间A 的拓扑为( )① {,{1}}T φ= ② {,,{1,2}}T A φ=③ {,,{1},{3},{1,3}}T X φ= ④ {,,{1}}T X φ=答案:①51、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{2}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{2},{1,2}}T φ= ② {,}T A φ=③ {,,{2}}T X φ= ④ {,,{1,2}}T X φ=答案:②52、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{2},{1,2}}T φ= ② {,{},{1,3}}T X φ=③ {,,{3}}T X φ= ④ {,{3}}T φ=答案:④53、设R 是实数空间,Z 是整数集,则R 的子空间Z 的拓扑为( )① {,}T Z φ= ② ()T P Z =③ T Z = ④ {}T Z =答案:②54、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.1P 是X 到1X 的投射,则1P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④55、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.2P 是X 到2X 的投射,则2P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④56、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.3P 是X 到3X 的投射,则3P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④57、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.4P 是X 到4X 的投射,则4P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④58、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.5P 是X 到5X 的投射,则5P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④59、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.6P 是X 到6X 的投射,则6P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④60、设1X 和2X 是两个拓扑空间,12X X ⨯是它们的积空间,1A X ⊂,2B X ⊂,则有( )① A B A B ⨯≠⨯ ② A B A B ⨯=⨯③()A B A B ⨯≠⨯ ④ ()()()A B A B ∂⨯=∂⨯∂答案:②61、有理数集Q 是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①62、整数集Z 是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①63、无理数集是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①64、设Y 为拓扑空间X 的连通子集,Z 为X 的子集,若Y Z Y ⊂⊂, 则Z为( )①不连通子集 ② 连通子集 ③ 闭集 ④ 开集答案:②65、设12,X X 是平庸空间,则积空间12X X ⨯是( )① 离散空间 ② 不一定是平庸空间③ 平庸空间 ④ 不连通空间答案:③66、设12,X X 是离散空间,则积空间12X X ⨯是( )① 离散空间 ② 不一定是离散空间③ 平庸空间 ④ 连通空间答案:①67、设12,X X 是连通空间,则积空间12X X ⨯是( )①离散空间②不一定是连通空间③平庸空间④连通空间答案:④68、实数空间R中的连通子集E为( )①开区间②闭区间③区间④以上都不对答案:④69、实数空间R中的不少于两点的连通子集E为( )①开区间②闭区间③区间④以上都不对答案:③70、实数空间R中的连通子集E为( )①开区间②闭区间③区间④区间或一点答案:④71、下列叙述中正确的个数为()(Ⅰ)单位圆周1S是连通的;(Ⅱ){0}R-是连通的(Ⅲ)2{(0,0)}R-是连通的(Ⅳ)2R和R同胚① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②72、实数空间R( )①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③73、整数集Z作为实数空间R的子空间()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③74、有理数集Q作为实数空间R的子空间()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③75、无理数集作为实数空间R的子空间()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③作为实数空间R的子空间()76、正整数集Z+①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③作为实数空间R的子空间()77、负整数集Z-①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③78、2维欧氏间空间2R()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③79、3维欧氏间空间3R()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③80、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①平庸性②连通性③离散性④第一可数性公理答案:②81、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①第一可数性公理②连通性③第二可数性公理④平庸性答案:②82、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①第一可数性公理②可分性③第二可数性公理④离散性答案:②83、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①平庸性②可分性③离散性④第二可数性公理答案:②84、设X是一个拓扑空间,若对于,,∀∈≠,均有{}{}x y X x yx y≠, 则X是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:①85、设{1,2}X =,{,,{1}}X φ=T ,则(,)X T 是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:①86、设{1,2}X =,{,,{2}}X φ=T ,则(,)X T 是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 道路连通空间答案:①87、设{1,2,3}X =,{,,{1}}X φ=T ,则(,)X T 是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④88、设{1,2,3}X =,{,,{23}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④89、设{1,2,3}X =,{,,{13}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④90、设{1,2,3}X =,{,,{12}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④91、设{1,2,3}X =,{,,{1},{2},{1,2}}X φ=T ,则(,)X T 是( )①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对92、设X 是一个拓扑空间,若X 的每一个单点集都是闭集,则X 是( )①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:③93、设X 是一个拓扑空间,若X 的每一个有限子集都是闭集,则X 是( )①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:③94、设X 是一个拓扑空间,若对x X ∀∈及x 的每一个开邻域U ,都存在x 的一个开邻域V ,使得V U ⊂,则X 是( )①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:①95、设X 是一个拓扑空间,若对X 的任何一个闭集A 及A 的每一个开邻域U ,都存在A 的一个开邻域V ,使得V U ⊂,则X 是( ) ①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:②96、设{1,23}X =,,{,,{1},{23}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 正规空间答案:④97、设{1,23}X =,,{,,{2},{13}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 正规空间答案:④98、设{1,23}X =,,{,,{3},{12}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 正则空间99、设{1,23}X =,,{,,{1},{2},{1,2}}X φ=T ,则(,)X T 是( )①2T 空间 ② 正则空间 ③ 4T 空间 ④ 正规空间答案:④ 100、设{1,23}X =,,{,,{1},{3},{1,3}}X φ=T ,则(,)X T 是( )①2T 空间 ② 正则空间 ③ 4T 空间 ④ 正规空间答案:④101、设{1,23}X =,,{,,{2},{3},{2,3}}X φ=T ,则(,)X T 是( ) ①2T 空间 ② 正则空间 ③ 4T 空间 ④ 正规空间答案:④ 102、若拓扑空间X 的每一个开覆盖都有一个有限子覆盖,则称拓扑空间X 是一个( )① 连通空间 ② 道路连通空间 ③ 紧致空间 ④ 可分空间 答案:③ 103、紧致空间中的每一个闭子集都是( )① 连通子集 ② 道路连通子集 ③ 紧致子集 ④ 以上都不对 答案:③ 104、Hausdorff 空间中的每一个紧致子集都是( )① 连通子集 ② 开集 ③ 闭集 ④ 以上都不对答案:③ 105、紧致的Hausdorff 空间中的紧致子集是( )① 连通子集 ② 开集 ③ 闭集 ④ 以上都不对答案:③106、拓扑空间X 的任何一个有限子集都是( )① 连通子集 ② 紧致子集 ③ 非紧致子集 ④ 开集答案:② 107、实数空间R 的子集{1,2,3}A =是( )① 连通子集 ② 紧致子集 ③开集 ④ 非紧致子集答案:② 108、实数空间R 的子集{1,2,3,4}A =是( )① 连通子集 ② 紧致子集 ③开集 ④ 非紧致子集答案:② 109、如果拓扑空间X 的每个紧致子集都是闭集,则X 是( )① 1T 空间 ② 紧致空间 ③ 可数补空间 ④ 非紧致空间 答案:①二、填空题(每题1分)1、设{,}X a b =,则X 的平庸拓扑为 ; 答案:{,}T X φ=2、设{,}X a b =,则X 的离散拓扑为 ;答案:{,,{},{}}T X a b φ=3、同胚的拓扑空间所共有的性质叫 ; 答案:拓扑不变性质4、在实数空间R 中,有理数集Q 的导集是___________.答案: R5、)(A d x ∈当且仅当对于x 的每一邻域U 有 ;答案: ({})U A x φ⋂-≠6、设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则()d A = ;答案:X7、设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则A = ;答案:X8、设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则()d A = ;答案:X9、设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则A = ;答案:X10、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,2}A =的内部为 ;11、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A =的内部为 ;答案:{1}12、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,2}A =的内部为 ;答案:{1}13、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A =的内部为 ;答案:φ14、设{,,}X a b c =,则X 的平庸拓扑为 ;答案:{,}T X φ=15、设{,,}X a b c =,则X 的离散拓扑为 ;答案:{,,{},{},{},{,},{,},{,}}T X a b c a b a c b c φ=16、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{3},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A = 的内部为 ;答案:{3}17、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{3},{1,T X φ=,则X 的子集{1,2}A = 的内部为 ;答案:{1}18、:f X Y →是拓扑空间X 到Y 的一个映射,若它是一个单射,并且是从X 到它的象集()f X 的一个同胚,则称映射f 是一个 .19、:f X Y →是拓扑空间X 到Y 的一个映射,如果它是一个满射,并且Y 的拓扑是对于映射f 而言的商拓扑,则称f 是一个 ;答案:商映射20、设,X Y 是两个拓扑空间,:f X Y →是一个映射,若X 中任何一个开集U 的象集()f U 是Y 中的一个开集,则称映射f 是一个 ;答案:开映射21、设,X Y 是两个拓扑空间,:f X Y →是一个映射,若X 中任何一个闭集U 的象集()f U 是Y 中的一个闭集,则称映射f 是一个 ;答案:闭映射22、若拓扑空间X 存在两个非空的闭子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=,则X 是一个 ;答案:不连通空间23、若拓扑空间X 存在两个非空的开子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=,则X 是一个 ;答案:不连通空间24、若拓扑空间X 存在着一个既开又闭的非空真子集,则X 是一个 ;答案:不连通空间25、设Y 是拓扑空间X 的一个连通子集,Z X ⊂满足Y Z Y ⊂⊂,则Z 也是X 的一个 ;答案:连通子集26、拓扑空间的某种性质,如果为一个拓扑空间所具有也必然为它在任何一个连续映射下的象所具有,则称这个性质是一个 ;答案:在连续映射下保持不变的性质27、拓扑空间的某种性质,如果为一个拓扑空间所具有也必然为它的任何一个商空间所具有,则称这个性质是一个 ; 答案:可商性质28、若任意1n ≥个拓扑空间12,,,n X X X ,都具有性质P ,则积空间12n X X X ⨯⨯⨯ 也具有性质P ,则性质P 称为 ; 答案:有限可积性质29、设X 是一个拓扑空间,如果X 中有两个非空的隔离子集,A B ,使得A B X ⋃=,则称X 是一个 ;答案:不连通空间.30、若12,X X 满足第一可数性公理,则积空间12X X ⨯满足 ;答案:第一可数性公理31、若12,X X 满足第二可数性公理,则积空间12X X ⨯也满足 ;答案:第二可数性公理32、如果一个拓扑空间具有性质P ,那么它的任何一个子空间也具有性质P ,则称性质P 为 ;答案:可遗传性质33、设D 是拓扑空间X 的一个子集,且D X =,则称D 是X 的一个 ;答案:稠密子集34、若拓扑空间X 有一个可数稠密子集,则称X 是一个 ; 答案:可分空间35、设X 是一个拓扑空间,如果它的每一个开覆盖都有一个可数子覆盖,则称X 是一个 ;答案:Lindel Öff 空间36、如果一个拓扑空间具有性质P ,那么它的任何一个开子空间也具有性质P ,则称性质P 为 ;答案:对于开子空间可遗传性质37、如果一个拓扑空间具有性质P ,那么它的任何一个闭子空间也具有性质P,则称性质P为 ;答案:对于闭子空间可遗传性质38、设X是一个拓扑空间,如果则称X是一个T空间;答案:X中任意两个不相同的点中必有一个点有一个开邻域不包含另一点39、设X是一个拓扑空间,如果则称X是一个T空间;1答案:X中任意两个不相同的点中每一点都有一个开邻域不包含另一点40、设X是一个拓扑空间,如果则称X是一个T空间;2答案:X中任意两个不相同的点各自有一个开邻域使得这两个开邻域互不相交41、正则的T空间称为;1T空间答案:3T空间称为;42、正规的1T空间答案:4T空间称为;43、完全正则的1T空间或Tychonoff空间答案:3.544、设X是一个拓扑空间.如果X的每一个开覆盖都有一个有限子覆盖,则称拓扑空间X是一个 .答案:紧致空间45、设X是一个拓扑空间,Y是X的一个子集.如果Y作为X的子空间是一个紧致空间,则称Y是拓扑空间X的一个 .答案:紧致子集46、设X是一个拓扑空间. 如果X的每一个可数开覆盖都有有限子覆盖,则称拓扑空间X是一个 .答案:可数紧致空间47、设X 是一个拓扑空间. 如果X 的每一个无限子集都有凝聚点,则称拓扑空间X 是一个 .答案:列紧空间48、设X 是一个拓扑空间. 如果X 中的每一个序列都有一个收敛的子序列,则称拓扑空间X 是一个 .答案:序列紧致空间三.判断(每题4分,判断1分,理由3分)1、.从离散空间到拓扑空间的任何映射都是连续映射( )答案:√理由:设X 是离散空间,Y 是拓扑空间,:f X Y →是连续映射,因为对任意A Y ⊂,都有1)f A X -⊂(,由于X 中的任何一个子集都是开集,从而1()f A -是X 中的开集,所以:f X Y →是连续的.2、设12, T T 是集合X 的两个拓扑,则12 T T ⋂不一定是集合X 的拓扑( )答案:×理由:因为(1)12, T T 是X 的拓扑,故∈φ,X T 1,∈φ,X T 2,从而∈φ,X 12 T T ⋂;(2)对任意的∈B A ,T 1⋂T 2,则有∈B A ,T 1且∈B A ,T 2,由于T 1, T 2是X 的拓扑,故∈⋂B A T 1且∈⋂B A T 2,从而∈⋂B A T 1⋂T 2;(3)对任意的21T T T ⋂⊂',则21,T T T T ⊂'⊂',由于T 1, T 2是X 的拓扑,从而 U ∈T ’U ∈T 1, U ∈T ’U ∈T 2,故 U ∈T ’U ∈ T 1⋂T 2;综上有T 1⋂T 2也是X 的拓扑.3、从拓扑空间X 到平庸空间Y 的任何映射都是连续映射( )答案:√理由:设:f X Y →是任一满足条件的映射,由于Y 是平庸空间,它中的开集只有,Y φ,易知它们在f 下的原象分别是,X φ,均为X 中的开集,从而:f X Y →连续.4、设A 为离散拓扑空间X 的任意子集,则()d A φ= ( ) 答案:√理由:设p 为X 中的任何一点,因为离散空间中每个子集都是开集, 所以{}p 是X 的开子集,且有{}{}()p A p φ-= ,即()p d A ∉,从而 ()d A φ=.5、设A 为平庸空间X (X 多于一点)的一个单点集,则()d A φ= ( ) 答案:×理由:设{}A y =,则对于任意,x X x y ∈≠,x 有唯一的一个邻域X ,且有()y X A x ∈⋂-,从而()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,但对于y 的唯一的邻域X ,有()X A y φ⋂-=,所以有()d A X A φ=-≠.6、设A 为平庸空间X 的任何一个多于两点的子集,则()d A X = ( ) 答案:√理由:对于任意,x X ∈因为A 包含多于一点,从而对于x 的唯一的邻域X ,且有()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,即()x d A ∈,所以有()d A X =.7、设X 是一个不连通空间,则X 中存在两个非空的闭子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=( )答案:√理由:设X 是一个不连通空间,设,A B 是X 的两个非空的隔离子集使得A B X ⋃=,显然A B φ= ,并且这时有:()()B B X B A B B B =⋂=⋂⋃⋂=从而B 是X 的一个闭子集,同理可证A 是X 的一个闭子集,这就证明了,A B 满足,A B A B X φ⋂=⋃=.8、若拓扑空间X 中存在一个既开又闭的非空真子集,则X 是一个不连通空间( )答案:√理由:这是因为若设A 是X 中的一个既开又闭的非空真子集,令B A '=,则,A B 都是X 中的非空闭子集,它们满足A B X ⋃=,易见,A B 是隔离子集,所以拓扑空间X 是一个不连通空.9、设拓扑空间X 满足第二可数性公理,则X 满足第一可数性公理( ) 答案:√理由:设拓扑空间X 满足第二可数性公理,B 是它的一个可数基,对于每一个x X ∈,易知{} B B|x B x B =∈∈是点x 处的一个邻域基,它是B 的一个子族所以是可数族,从而X 在点x 处有可数邻域基,故X 满 足第一可数性公理.10、若拓扑空间X 满足第二可数性公理,则X 的子空间Y 也满足第二可数性公理( )答案:√理由:由于X 满足第二可数性公理,所以它有一个可数基B ,因为Y 是X 的子空间,则{|}B| B Y B Y B =⋂∈是Y 的一个可数基,从而X 的 子空间Y 也满足第二可数性公理.11、若拓扑空间X 满足第一可数性公理,则X 的子空间Y 也满足第一可数性公理( )答案:√理由:由于X 满足第一可数性公理,所以对x Y ∀∈,X 在点x 处有一个可数邻域基V x ,因为Y 是X 的子空间,则{|}V | V x Y x V Y V =⋂∈是Y在点x的一个可数邻域基,从而X的子空间Y也满足第一可数性公理.12、设{1,2,3}T空间.( )T,则(,)X T是X=,{,,{2},{3},{2,3}}Xφ=3答案:×理由:因为{1,3}是X的一个闭集,对于点2和{1,3}没有各自的开邻域互不相交,所以X不是正则空间,从而不是T空间.3注:也可以说明X不是T空间.113、设{1,2,3}T空间.( )X T是X=,{,,{1},{2},{1,2}}T Xφ=,则(,)3答案:×理由:因为{2,3}是X的一个闭集,对于点1和{2,3}没有各自的开邻域互不相交,所以X不是正则空间,从而不是T空间.3T空间.注:也可以说明X不是1T空间.( ) 14、设{1,23}X T是T,则(,)=XφX=,,{,,{1},{3},{1,3}}1答案:×T 理由:因为对于点1和点2,2没有开邻域不包含1,从而X不是1空间.注:也可以考虑点2和点3.T空间.( ) 15、设{1,23}X T是T,则(,)X=,,{,,{1},{3},{1,3}}=Xφ4答案:×T 理由:因为对于点1和点2,2没有开邻域不包含1,从而X不是1T空间.空间.故(,)X T是4注:也可以考虑点2和点3.16、3T 空间一定是2T 空间.( )答案:√理由:因为3T 空间是正则的1T 空间,所以对于3T 空间X 中的任意不同的两点,x y X ∈,{}y 是X 中的闭集,由于X 是正则空间,从而对于,{}x y 它们有各自的开邻域,U V 使得U V φ⋂=,所以X 是2T 空间. 17、4T 空间一定是3T 空间.( )答案:√理由:因为4T 空间是正规的1T 空间,所以对于4T 空间X 中的任意点x 和不包含x 的闭集A ,由于{}x 也是一个闭集及X 是正规空间,故存在{},x A 的开邻域,U V 使得U V φ⋂=,这说明X 是正则空间,因此X 是3T 空间.18、设,A B 是拓扑空间X 的两个紧致子集,则A B ⋃是一个紧致子集.( )答案:√理由:设A 是一个由X 中的开集构成的A B ⋃的覆盖,由于A 和B都是X 的紧致子集,从而存在A 的有限子族 A 1 A 2 分别是A 和B的覆盖,故12⋃A A 是A 的有限子族且覆盖A B ⋃,所以A B ⋃是紧致子集.19、Hausdorff 空间中的每一个紧致子集都是闭集.( )答案:√理由:设A 是Hausdorff 空间X 的一个紧致子集,则对于任何x X ∈,若x A ∉,则易知x 不是A 的凝聚点,因此A A =,从而A 是一个闭集.四.名词解释(每题2分)1.同胚映射答案:设X 和Y 是两个拓扑空间.如果:f X Y →是一个一一映射,并且f 和1:f Y X -→ 都是连续映射,则称f 是一个同胚映射或同胚.2、集合A 的内点答案:设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.如果A 是点x X ∈的一个邻域,则称点x 是集合A 的一个内点.3、集合A 的内部答案:设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.则集合A 的所有内点构成的集合称为集合A 的内部.4.拓扑空间(,)T X 的基答案:设(,)T X 是一个拓扑空间,B 是T 的一个子族.如果T 中的每一个元素是B 中的某些元素的并,则称B 是拓扑T 的一个基.5.闭包答案:设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.集合A 与集合A 的导集()d A 的并()A d A ⋃称为集合A 的闭包.6、序列答案:设X 是一个拓扑空间,每一个映射:S Z X +→叫做X 中的一个序列.7、导集答案:设X 是一个拓扑空间,集合A 的所有凝聚点构成的集合称为A 的导集.8、不连通空间答案:设X 是一个拓扑空间,如果X 中有两个非空的隔离子集,A B ,使得A B X ⋃=,则称X 是一个不连通空间.9、连通子集答案:设Y 是拓扑空间X 的一个子集.如果Y 作为X 的子空间是一个连通空间,则称Y 是X 的一个连通子集.10、不连通子集答案:设Y是拓扑空间X的一个子集.如果Y作为X的子空间是一个不连通空间,则称Y是X的一个不连通子集.11、A空间1答案:一个拓扑空间如果在它的每一点处有一个可数邻域基,则称这个拓扑空间是一个满足第一可数性公理的空间,简称为A空间.112、A空间2答案:一个拓扑空间如果有一个可数基,则称这个拓扑空间是一个满足第二可数性公理的空间,简称为A空间.213、可分空间答案:如果拓扑空间X有一个可数稠密子集,则称X是一个可分空间.14、T空间:答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任意两个不相同的点中必T空间.有一个点有一个开邻域不包含另一点,则称拓扑空间X是0 T空间:15、1答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任意两个不相同的点中每T空间.一个点都有一个开邻域不包含另一点,则称拓扑空间X是1 T空间:16、2答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任意两个不相同的点各自T空有一个开邻域使得这两个开邻域互不相交,则称拓扑空间X是2间.17、正则空间:答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任何一个点和任何一个不包含这个点的闭集都各自有一个开邻域,它们互不相交,则称X是正则空间.18、正规空间:答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任何两个无交的闭集都各自有一个开邻域,它们互不相交,则称X 是正规空间.19、完全正则空间:答案:设X 是一个拓扑空间,如果对于x X ∀∈和X 中任何一个不包含点x 的闭集B 存在一个连续映射:[0,1]f X →使得()0f x =以及对于任何y B ∈有()1f y =,则称拓扑空间X 是一个完全正则空间.20、紧致空间答案:设X 是一个拓扑空间.如果X 的每一个开覆盖都有一个有限子覆盖,则称拓扑空间X 是一个紧致空间.21、紧致子集答案:设X 是一个拓扑空间,Y 是X 的一个子集.如果Y 作为X 的子空间是一个紧致空间,则称Y 是拓扑空间X 的一个紧致子集.22、可数紧致空间答案:设X 是一个拓扑空间. 如果X 的每一个可数开覆盖都有有限子覆盖,则称拓扑空间X 是一个可数紧致空间.23、列紧空间答案:设X 是一个拓扑空间. 如果X 的每一个无限子集都有凝聚点,则称拓扑空间X 是一个列紧空间.24、序列紧致空间答案:设X 是一个拓扑空间. 如果X 中的每一个序列都有一个收敛的子序列,则称拓扑空间X 是一个序列紧致空间.五.简答题(每题4分)1、设X 是一个拓扑空间,,A B 是X 的子集,且A B ⊂.试说明()()d A d B ⊂.答案:对于任意()x d A ∈,设U 是x 的任何一个邻域,则有({})U A x φ⋂-≠,由于A B ⊂,从而({})U B x U A x φ⋂-⊃⋂-≠,因此()x d B ∈,故()()d A d B ⊂. 2、设,,X Y Z 都是拓扑空间.:f X Y →, :g Y Z →都是连续映射,试说明:g f X Z → 也是连续映射.答案:设W 是Z 的任意一个开集,由于:g Y Z →是一个连续映射,从而1()g W -是Y 的一个开集,由:f X Y →是连续映射,故11(())f g W --是X 的一开集,因此 111()()(())g f W f g W ---= 是X 的开集,所以:g f X Z → 是连续映射.3、设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.试说明:若A 是一个闭集,则A 的补集A '是一个开集.答案:对于x A '∀∈,则x A ∉,由于A 是一个闭集,从而x 有一个邻域U 使得({})U A x φ⋂-=,因此U A φ⋂=,即U A '⊂,所以对任何x A '∈,A '是x 的一个邻域,这说明A '是一个开集.4、设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.试说明:若A 的补集A '是一个开集,则A 是一个闭集.答案:设x A ∉,则x A '∈,由于A '是一个开集,所以A '是x 的一个邻域,且满足A A φ'⋂=,因此x A ∉,从而A A ⊃,即有A A =,这说明A 是一个闭集.5、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x 设在这个等价关系下得到的商集]}2[],1[],0{[=Y ,试写出Y 的商拓扑T .答案:]}}1[],0{[]},0{[,,{Y φ= T6、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集]}3[],2[],1{[=Y ,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[3]},{[2],[3]}}T Y φ=7、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[1],[1],[2]}Y =-,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[1]},{[1],[1]}}T Y φ=--8、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[2],[1],[2]}Y =-,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[2]},{[2],[1]}}T Y φ=--9、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[0],[2],[3]}Y =,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[3]},{[2],[3]}}T Y φ=10、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[0],[2],[4]}Y =,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[4]},{[2],[4]}}T Y φ=11、在实数空间R 中给定如下等价关系:。
习 题 1-11.计算下列极限(1)lim x ax a a x x a→--, 0;a >解:原式lim[]x a a ax a a a x a x a x a→--=---=()|()|x a x a x a a x ==''- =1ln aa a a a a --⋅=(ln 1)aa a -(2)sin sin limsin()x a x ax a →--;解:原式sin sin lim x a x ax a→-=-(sin )'cos x a x a ===(3)2lim 2), 0;n n a →∞->解:原式2n =20[()']x x a ==2ln a = (4)1lim [(1)1]pn n n→∞+-,0;p >解:原式111(1)1lim ()|p p p x n n nx =→∞+-'===11p x px p -== (5)10100(1tan )(1sin )lim;sin x x x x→+-- 解:原式101000(1tan )1(1sin )1lim lim tan sin x x x x x x →→+---=--=990010(1)|10(1)|20t t t t ==+++=(6)1x →,,m n 为正整数;解:原式1111nx x x →=--1111()'()'mx nx x x ===n m=2.设()f x 在0x 处二阶可导,计算00020()2()()lim h f x h f x f x h h→+-+-. 解:原式000()()lim 2h f x h f x h h →''+--=00000()()()()lim 2h f x h f x f x f x h h→''''+-+--=000000()()()()lim lim 22h h f x h f x f x h f x h h →→''''+---=+-00011()()()22f x f x f x ''''''=+=3.设0a >,()0f a >,()f a '存在,计算1ln ln ()lim[]()x a x a f x f a -→. 解:1ln ln ()lim[]()x a x a f x f a -→ln ()ln ()ln ln lim f x f a x ax a e --→=ln ()ln ()limln ln x a f x f a x a e→--=ln ()ln ()lim ln ln x a f x f a x a x ax ae→----='()()f aa f a e=习 题 1-21.求下列极限 (1)lim x →+∞;解:原式lim [(1)(1)]02x x x ξξ→+∞=+--= ,其中ξ在1x -与1x +之间 (2)40cos(sin )cos lim sin x x xx→-;解:原式=40sin (sin )limx x x x ξ→--=30sin sin lim()()()x x x x x ξξξ→--⋅=16,其中ξ在x 与sin x 之间 (3) lim x →+∞解:原式116611lim [(1)(1)]x x x x →+∞=+--56111lim (1)[(1)(1)]6x x x xξ-→+∞=⋅+⋅+--5611lim (1)33x ξ-→+∞=+= ,其中ξ在11x -与11x+之间 (4) 211lim (arctan arctan );1n n n n →+∞-+解:原式22111lim ()11n n n n ξ→+∞=-++1=,其中其中ξ在11n +与1n之间 2.设()f x 在a 处可导,()0f a >,计算11()lim ()nn n n f a f a →∞⎡⎤+⎢⎥-⎣⎦. 解:原式1111(ln ()ln ())lim (ln ()ln ())lim n n f a f a n f a f a n nn nn ee→∞+--+--→∞==11ln ()ln ()ln ()ln ()[lim lim ]11n n f a f a f a f a n n n ne→∞→∞+---+-=()()2()()()()f a f a f a f a f a f a ee'''+==习 题 1-31.求下列极限(1)0(1)1lim (1)1x x x λμ→+-+-,0;μ≠解:原式0limx x x λλμμ→==(2)0x →;解:02ln cos cos 2cos lim12x x x nxI x→-⋅⋅⋅=20ln cos ln cos 2ln cos 2lim x x x nx x →++⋅⋅⋅+=- 20cos 1cos 21cos 12lim x x x nx x →-+-+⋅⋅⋅+-=-22220(2)()lim x x x nx x →++⋅⋅⋅+=21ni i ==∑ (3)011lim )1xx x e →--(; 解:原式01lim (1)x x x e x x e →--=-201lim x x e x x →--=01lim 2x x e x →-=01lim 22x x x →== (4)112lim [(1)]xxx x x x →+∞+-;解:原式11ln(1)ln 2lim ()x x xxx x ee+→+∞=-21lim (ln(1)ln )x x x x x →+∞=+-1lim ln(1)x x x→+∞=+1lim 1x xx→+∞== 2. 求下列极限 (1)2221cos ln cos limsin x x x x xe e x-→----;解:原式222201122lim12x x x x x →+==- (2)0ln()2sin lim sin(2tan 2)sin(tan 2)tan x x x e xx x x→++--;解:原式0ln(11)2sin lim sin(2tan 2)sin(tan 2)tan x x x e x x x x →++-+=--012sin lim sin(2tan 2)sin(tan 2)tan x x x e xx x x→+-+=--02lim442x x x xx x x→++==--习 题 1-41.求下列极限(1)21lim (1sin )n n n n→∞-;解:原式2331111lim [1(())]3!n n n o n n n →∞=--+11lim((1))3!6n o →∞=+=(2)求33601lim sin x x e x x→--;解:原式3636336600()112lim lim 2x x x xx o x x e x x x →→++---=== (3)21lim[ln(1)]x x x x→∞-+;解:原式222111lim[(())]2x x x o x x x →∞=--+12=(4)21lim (1)x xx e x-→+∞+;解:原式211[ln(1)]2lim x x xx ee +--→∞==此题已换3.设()f x 在0x =处可导,(0)0f ≠,(0)0f '≠.若()(2)(0)af h bf h f +-在0h →时是比h 高阶的无穷小,试确定,a b 的值.解:因为 ()(0)(0)()f h f f h o h '=++,(2)(0)2(0)()f h f f h o h '=++ 所以00()(2)2(0)(1)(0)(2)(0)()0limlimh h af h bf h f a b f a b f o h h h→→'+-+-+++== 从而 10a b +-= 20a b += 解得:2,1a b ==- 3.设()f x 在0x 处二阶可导,用泰勒公式求0002()2()()limh f x h f x f x h h →+-+-解:原式222200001000220''()''()()'()()2()()'()()2!2!limh f x f x f x f x h h o h f x f x f x h h o h h→+++-+-++=22201220''()()()lim h f x h o h o h h→++=0''()f x = 4. 设()f x 在0x =处可导,且20sin ()lim() 2.x x f x x x →+=求(0),(0)f f '和01()lim x f x x→+. 解 因为 2200sin ()sin ()2lim()lim x x x f x x xf x x x x→→+=+= []22()(0)(0)()limx x o x x f f x o x x→'++++=2220(1(0))(0)()lim x f x f x o x x →'+++=所以 1(0)0,(0)2f f '+==,即(0)1,(0)2f f '=-= 所以 01()limx f x x→+01(0)(0)()lim x f f x o x x →'+++=02()lim 2x x o x x →+==习 题 1-51. 计算下列极限(1) n n ++; ;解:原式n=2n ==(2)2212lim (1)nn n a a na a na+→∞+++⋅⋅⋅+> 解:原式21lim (1)n n n n na na n a ++→∞=--2lim (1)n n na n a →∞=--21a a=- 2. 设lim n n a a →∞=,求 (1) 1222lim nn a a na n→∞+++; 解:原式22lim (1)n n na n n →∞=--lim 212n n na an →∞==- (2) 12lim 111n nna a a →∞+++,0,1,2,,.i a i n ≠=解:由于1211111lim lim n n n na a a n a a →∞→∞+++==,所以12lim 111n nna a a a →∞=+++3.设2lim()0n n n x x -→∞-=,求lim n n x n →∞和1lim n n n x x n-→∞-.解:因为2lim()0n n n x x -→∞-=,所以222lim()0n n n x x -→∞-=且2121lim()0n n n x x +-→∞-=从而有stolz 定理2222limlim 022n n n n n x x xn -→∞→∞-==,且212121lim lim 0212n n n n n x x x n ++-→∞→∞-==+ 所以lim 0n n x n →∞=,111lim lim lim 01nn n n n n n x x x x n n n n n --→∞→∞→∞--=-=-4.设110x q <<,其中01q <≤,并且1(1)n n n x x qx +=-, 证明:1lim n n nx q→∞=.证明:因110x q<<,所以211211(1)111(1)()24qx qx x x qx q q q+-=-≤=<,所以210x q <<,用数学归纳法易证,10n x q <<。
习题10.1
1. 计算下列曲线所围成的图形的面积
(1)2y x =与22y x =− (2)2
6,0y x x y =−=
(3)2,,2y x y x y x === (4)2228,2(x y y x +==两部分都要计算)
(5)sin 3(0)r a θα=> (6)22(1)y x x =−
(7)cos ,sin x a t y b t == (8)2,3sin 2ρθρθ=
=
2. 求下列旋转体的体积 (1)24y ax =与2x a =围成的图形绕x 轴旋转(0)a >
(2)sin ,0y x x π=≤≤绕x 轴
(3)(sin ),(1cos )(0)02x a t t y a t a t π=−=−≥≤≤绕x 轴
(4)(cos )(0)r a H a θ=>绕极轴
(5)22(5)16x y +−=绕x 轴旋转.
3. 求下列曲线的弧长: (1)3232y x =相应于01x ≤≤一段弧;
(2)33cos ,sin (02);x a y a t t π==≤≤
(3)(cos sin ),(sin cos ),(02);x a t t t y a t t t t π=+=−≤≤ (4)21,ln(1),(01).2
x arctgt y t t ==+≤≤ 4. 求曲线:(sin ),(1cos )x a t t y a t =−=−在2t π
=的曲率。
5.
求下面曲线绕轴旋转所的旋转曲面的面积 (1)222()()x y R r r R +−=<绕x 轴一周;
(2)双纽线22
2cos 2r a θ=绕极轴。
6.一矩形水闸门,宽20米,高16米,水面与闸门顶齐,求闸门上所受的总压力。
7.一半球(直径为20米)形的容器内盛满水,试计算把水抽尽所作功。
8.求椭圆22
221x y a b
+=在第一象限部分的重心坐标。
9.求锥面z =被柱面22z x =所截部分的曲面面积。
10.求两个圆柱面222222
,x y a x z a +=+=相交部分所围立体的表面积。
习题10.2
1. 求下列均密度的平面薄板重心: (1)半椭圆22
221,0;x y y a b
+≤≥ (2)高为h ,底分别为,a b 的等腰梯形. 2. 求下列均匀密度物体重心:
(1)221;z x y ≤≤+ (2)由坐标面及平面21x y z +−=所为四面体. 3. 求下列均匀密度的平面薄板的转动惯量。
(1) 半径为R 的圆关于其切线的转动惯量;
(2) (2222222)()x y z a x y ++=+对坐标原点的转动惯量.
4. 计算下列引力:
(1) 均匀薄片222,0,x y R z +≤=对于轴z 上一点(0,0,C)(C>0)处单位质量的引力
. (2) 均匀柱体222,0,x y a z h +≤≤≤P(0,0,c )()c h >点处的单位质量的引力.
复习题10
1. 求曲面22z xy =被平面1,0,0x y x y +===所截下那部分的面积.
2. 求曲面z =包含在圆柱222x y x +=内部那部分的面积.
3. 半径为a 的球沉入水中深度为h (由球心算),已知,h a ≥求球面上部和下部的压力
. 4. 求函数222(,,)f x y z x y z =++在域222x y z x y z ++≤++内的平均值. 5. 求曲面1,0,0,0x
y
z
x y z a b c ++====所围的均匀物体对于坐标平面的转动惯量
. 求密度为0ρ的均匀椎体对于其顶点为一单位质量的质点的吸引力设球的半径为R,而轴截面的扇形的角等于2.α。