数分试卷
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北京航空航天大学2011-2012学年第一学期期中考试工科数学分析试卷(2011.12.25)一、计算(5’*8=40’)1) 用Stolz 定理计算极限41233122123lim n n n nn +→∞++++L .2) 设32()(1)x f x x x x =++,求()f x '.3) 求极限10(1)e lim xx x x→+-. 4)求函数2()(4)f x x x =-的拐点。
5) 设(cos sin )()=(sin cos )x a t t f x y a t t t =+⎧⎨=-⎩,求d d y x. 6) 求函数()ln f x x x =在(0,)+∞上的最值.7) 判断函数211()=e x n f x x-⋅间断点的类型. 8) 求函数2()=ln(1)f x x x ++在0x =处直到四阶的Taylor 展开(Peano 余项形式).二、证明(15’) 1) 3sin (0)6x x x x >-> 2) 设函数1()=ln ()n f x xx n -+∈¢,证明()(1)!n n y x -=. 三、(10’) 设1110,0,(2),1,2,n n n A x x x Ax n A +><<=-=L ,证明不等式11n n x x A+<<对任意n +∈¢成立,并求出极限lim n n x →∞. 四、(10’)用Cauchy 收敛原理证明数列2sin (sin )n n k kx x k k kx ==+∑收敛. 五、(15’)设()f x 在0x 处二次可导,且()0f x ''≠,由Lagrange 中值定理知存在0()1h θ<<,使得式子000(+)()(())f x h f x f x h h h θ'=++成立,计算或者证明下列结论:1) 写出()f x 和()f x '在0x x =处的Taylor 公式;2) 证明01lim ()2h h θ→=. 六、(10’)设()f x '在(0,]a连续,且极限lim()x x →'存在,证明()f x 在(0,]a 上一致连续.[附加题]七、(10’)以下题目任选其一: 1) 设()[01]f x ∈£,,且()0f x >,令0()max (),[0,1]t x M x f t x ≤≤=∈, 证明:函数()()lim ()n n f x Q x M x →∞⎡⎤=⎢⎥⎣⎦连续的充要条件是()f x 单调递增. 2) 证明开区间套定理1. 设开区间序列(,),n n n I a b n +=∈¥ 满足12121n n n a a a b b b b -<<<<<<<<L L L .2. 区间长度0()n n n I b a n =-→→∞,则存在唯一1(,)n i i i a b ξ==I 满足lim lim n n n n a b ξ→∞→∞==.。
《数学分析(二)》试卷(A )一、 写出以下定义1、函数f(x)在[a,b]上可积;(5分)2、函数序列f n (x)在(0,1)上内闭一致收敛于f(x);(5分)二、求不定积分∫x 2+1x +1dx (5分)三、令I n =∫(sin x)n dx π0,求I n 与I n−2之间的递推公式。
(10分)四、 平面上的心脏线参数表达式为r (θ)=a (1+cos (θ)),(0≤θ≤2π),求该曲线所谓区域面积。
(10分)五、 旋轮线的参数表达式由x (t )=r (t −sin (t )),y (t )=r (1−cos (t )),(0≤t ≤2π)给出,把该曲线绕x 轴旋转一周,求所得旋转体体积。
(10分)六、 对不同的值a ,判断反常积分∫ln(1+x)x +∞0dx 的收敛性(条件收敛、绝对收敛)。
(10分)七、 令S =∑k 2+12∞k=11、判断该数项级数收敛性(条件收敛、绝对收敛);(10分)2、求幂级数∑n 2x n ∞k=1的收敛区域;(10分)3、求S 的值;(5分)八、周期函数f(x)={1,(x∈(2kπ,2kπ+π])−1,(x∈(2kπ−π,2kπ])1.求f(x)的傅里叶级数展开a02+∑[a k cos(kx)∞k=1+b k sin(kx)];(10分)2.求部分和函数a02+∑[a k cos(kx)∞k=1+b k sin(kx)]的极限函数f̃(x);(5分)3.判断函数序列{f n(x)}是否一致收敛于f̃(x),并说明理由。
(5分)《数学分析(二)》试卷(B)一、写出以下定义1、函数序列f n(x)一致收敛于函数f(x);(5分)2、数列{a n}的上极限为A;(5分)二、求不定积分∫ln(x 2+1)xdx。
(10分)三、计算定积分∫x sin x1+(cos x)2dxπ。
(5分)四、求椭圆x 24+y2=1内部区域面积。
(10分)五、平面上的心脏线参数表达式为r(θ)=a(1+cos(θ)),(0≤θ≤2π),ba该曲线在x轴以上的部分绕x轴旋转一周,求所得旋转体的体积(5分)六、对反常积分∫[ln(x)]8x a dx+∞1,1、在a取不同的值时判断它的收敛性(条件收敛、绝对收敛);(10分)2、在a=2时计算该反常积分的值(5分)七、令S=1−12+13−14+⋯+(−1)n−11n+⋯=∑[∞n=1(−1)n−11n],1、判断该数项级数收敛性(条件收敛、绝对收敛);(10分)2、写出函数ln(1+x)及11+x在x=0处的幂级数展开,并判断收敛性;(10分)3、求S的值;(5分)八、定义在全部实数上的周期函数f(x)=x,x∈[2kπ−π,2kπ+π),1、求f(x)的傅里叶级数展开a02+∑[a k cos(kx)∞k=1+b k sin(kx)];(10分)2、求部分和函数a02+∑[a k cos(kx)∞k=1+b k sin(kx)]的极限函数f̃(x);(5分)3、判断函数序列{f n(x)}是否一致收敛于f̃(x),并说明理由。
第二学期数学分析期末考试题一、选择题:1、 函数)(x f 在 [a,b ] 上可积,那么( )A )(x f 在[a,b ]上有界B )(x f 在[a,b ]上连续C )(x f 在[a,b ]上单调D )(x f 在[a,b ]上只有一个间断点 2、函数)(x f 在 [a,b ] 上连续,则在[a,b ]上有( )A)()(x f dx x f dx d b a =⎰ B )()(x f dt t f dx d xa =⎰ C )()(x f dt t f dx db x -=⎰ D )()(x f dt t f dxd bx =⎰ 3、 在[a ,+∞]上恒有)()(x g x f ≥,则( ) A ⎰+∞a dx x f )(收敛⎰+∞adx x g )(也收敛 B ⎰+∞adx x g )(发散⎰+∞adx x f )(也发散C⎰+∞adx x f )(和⎰+∞adx x g )(同敛散 D 无法判断4、级数∑∞=1n na收敛是( )对p =1,2…,0)(lim 21=++++++∞→p n n n n a a aA 充分条件B 必要条件C 充分必要条件D 无关条件 5、若级数∑∞=+111n n α收敛,则必有( )A 0≤αB 0≥αC 0<αD 0>α 6、)()(1x ax f n n∑∞==在[a ,b ]一致收敛,且a n (x )可导(n =1,2…),那么( ) A f (x )在[a ,b ]可导,且∑∞==1'')()(n nx ax fB f (x )在[a ,b ]可导,但)('x f 不一定等于∑∞=1')(n nx aC∑∞=1')(n nx a点点收敛,但不一定一致收敛1D∑∞=1')(n nx a不一定点点收敛7、下列命题正确的是( ) A)(1x an n∑∞=在[a ,b ]绝对收敛必一致收敛B)(1x an n∑∞=在[a ,b ] 一致收敛必绝对收敛C)(1x an n∑∞=在[a ,b ] 条件收敛必收敛D 若0|)(|lim =∞→x a n n ,则)(1x an n∑∞=在[a ,b ]必绝对收敛8、∑∞=--1)11()1(n n nx n 的收敛域为( ) A (-1,1) B (-1,1] C [-1,1] D [-1,1)二、计算题:(每小题6分,共30分)1、)0(21lim1>++++∞→p n n p pp p n 2、计算由曲线2x y =和2y x =围成的面积 3、求极限)1sin 11(lim 2222)0,0(),(x y y x y x y x +-+++→4, 计算nn n n x n ∑∞=--112)1(的收敛半径和收敛域三、讨论判断题:1、讨论dx x x qp p⎰∞++--01|1|的敛散性 2、 判断∑∞=--+122)11(n n n 的敛散性3、 判断∑∞=+-121sin )1(n n n nx的一致收敛性 四、证明题:1、设f (x )是以T 为周期的函数,且在[0,T ]上可积,证明⎰⎰=+TTa adx x f dx x f 0)()(2、设级数∑∞=10n n n x α收敛,则当0αα>时,级数∑∞=1n nnx α也收敛参考答案一、1A ;2B ;3D ;4A ;5D ;6D ;7C ;8A.二、1、由于p x 在[0,1]可积,由定积分的定义知(2分)=++++∞→121lim p p p p n n n 11)21(1lim 10+==++⎰∞→p dx x nn n n n pp p p p p p n (4分) 2、 、两曲线的交点为(0,0),(1,1)(2分)所求的面积为:31)(12=-⎰dx x x (4分) 3、解:由于x 1sin 有界,01sin lim )0,0(),(=→xy y x (2分))1sin 11(lim 2222)0,0(),(x y y x y x y x +-+++→=)11)(11()11)((lim22222222)0,0(),(+++-++++++→y x y x y x y x y x (3分)=111lim22)0,0(),(+++→y x y x =2(1分)4、解:212)1(lim 1=--∞→n nn n n ,r =2(3分) 由于x =-2,x =2时,级数均不收敛,所以收敛域为(-2,2)(3分)三、1、解、因为被积函数可能在x =0和x =1处无界,所以将其分为dx x x q p p ⎰∞++--01|1|=dx x x p q p ⎰-+-101|1|14+dx x x q p p ⎰∞++--11|1|(2分)考虑奇点x =0应要求p-1<1;奇点x =1应要求p+q<1;(4分)当+∞→x 时,由于1211~)1(1-++--q p q p p x x x ,知2p+q -1>1时积分收敛(2分) 所以反常积分满足p <2且2(1-p)<q<1-p 收敛,其余发散(2分)2、解:由于nn n n n 1~112112222-++=--+(6分),又∑∞=11n n 发散(2分)所以原级数发散(2分)3、解:2211sin )1(nn nx n ≤+-(6分),由weierstrass 判别法原级数一致收敛性(4分)四、证明题(每小题10分,共20分) 1、证明:⎰⎰⎰⎰++++=Ta TT aTa adx x f dx x f dx x f dx x f )()()()(00(1)(4分) ⎰⎰⎰=+++=+aaTa Tdt t f T t d T t f t T x dx x f 0)()()()((2)(4分) 将式(2)代入(1)得证(2分)2、证明:∑∑∞=-∞==11)1)((00n n n n n nx n x αααα(4分)01αα-n 单调下降有界(3分)由Abel 定理知原级数收敛(3分)数学分析期末考试题一、选择题:1, 函数)(x f 在 [a,b ] 上可积的充要条件是( )A ∀ε>0,∃ σ>0和δ>0使得对任一分法∆,当λ(∆)<δ时,对应于ωi ≥ε的那些区间∆x i长度之和∑∆x i < σB ∀ε>0,σ>0, δ>0使得对某一分法∆,当λ(∆)<δ时,对应于ωi ≥ε的那些区间∆x i 长度之和∑∆x i < σC ∀ε>0,∃δ>0使得对任一分法∆,当λ(∆)<δ时,对应于ωi ≥ε的那些区间∆x i 长度之和∑∆x i < εD ∀ε>0, σ>0,∃ δ>0使得对任一分法∆,当λ(∆)<δ时,对应于ωi ≥ε的那些区间∆x i 长度之和∑∆x i < σ2、函数)(x f 连续,则在[a,b ]上⎰xdt t f dxd 21)(=( ) A )2(x f B )2(2x f C )(2x f D )()2(2x f x f -,3,=⎰-1121dx x ( ) A -2 B 2 C 0 D 发散54、0lim ≠∞→n n a ,则∑∞=1n na( )A 必收敛B 必发散C 必条件收敛D 敛散性不定 5、若级数∑∞=1n nb是∑∞=1n na更序级数,则( )A∑∞=1n na和∑∞=1n nb同敛散 B∑∞=1n nb可以发散到+∞C 若∑∞=1n na绝对收敛,∑∞=1n nb也收敛 D 若∑∞=1n na条件收敛,∑∞=1n nb也条件收敛6、)(1x an n∑∞=在[a ,b ]一致收敛,且a n (x )可导(n =1,2…),那么( ) A f (x )在[a ,b ]可导,且∑∞==1'')()(n nx ax fB f (x )在[a ,b ]可导,但)('x f 不一定等于∑∞=1')(n nx aC∑∞=1')(n nx a点点收敛,但不一定一致收敛D∑∞=1')(n nx a不一定点点收敛7、函数项级数)(1x an n∑∞=在D 上一致收敛的充要条件是( )A ∀ε>0,∃ N (ε)>0,使∀m >n> N 有ε<++)()(1x a x a m nB ∀ε>0, N >0,使∀m >n> N 有ε<++)()(1x a x a m nC ∃ε>0, ∀ N (ε)>0,使∀m >n> N 有ε<++)()(1x a x a m nD ∀ε>0,∃ N (ε)>0,使∃m >n> N 有ε<++)()(1x a x a m n 8、∑∞=-1)1(1n n x n的收敛域为( ) A (-1,1) B (0,2] C [0,2) D [-1,1)6 9、=∂∂),(00|),(y x xy x f ( ) A x y x f y y x x f x ∆-∆+∆+→∆),(),(lim00000B x y x f y x x f x ∆-∆+→∆),(),(lim 00000C x y x x f y y x x f x ∆∆+-∆+∆+→∆),(),(lim00000D xy x x f x ∆∆+→∆),(lim 000二、计算题:1、dx x x x ⎰-++11211cos sin2、计算由曲线2,0,1==+=xy y x y 和2e x =围成的面3、 求2xe -的幂级数展开式三、判断题: 1、 讨论∑∞=3cosln n nπ的敛散性2、 判断∑∞=+121n nnx x 的绝对和条件收敛性 三、 证明题:71、设f (x )是[-a ,a ]上的奇函数,证明0)(=⎰-aadx x f2、证明级数∑∞==04)!4(n nn x y 满足方程y y =)4(参考答案一、1D ; 2B ;3D ;4B ;5C ;6D ;7A ;8C ;9B.二、1、解:dx x x x ⎰-++11211cos sin =++⎰-dx x x x 1121cos sin dx x ⎰-+11211(2分)由于21cos sin x x x +为奇函数dx xx x ⎰-+1121cos sin =0(2分)dx x ⎰-+11211=2|arctan 11π=-x (2分)所以积分值为2π(1分)2,解:两曲线的交点为(1,2)(2分)所求的面积为:1/2⨯2⨯2+6221=⎰e dx x(4分) 3、解:由于 ++++=!!212n x x x e n x(3分), +-++-=-!)1(!212422n x x x e n n x (3分) 三、1、解:由于222~cosln n nππ(6分),又∑∞=121n n收敛(2分) 所以原级数收敛(2分)2、解:当1||<x 时,有n x nx x x ||12≤+,所以级数绝对收敛(4分), 当1||=x 时,2112=+xn x x ,原级数发散(2分)当1||>x 时,有∑∑∞=∞=+=+1122)1(1)1(1n n nn nnxx xx ,由上讨论知级数绝对收敛(4分) 四、证明题:1、证明:⎰⎰⎰+=--aaa adx x f dx x f dx x f 00)()()((1)(4分) 8⎰⎰⎰-=---=-aaadt t f t d t f t x dx x f 0)()()()((2)(4分) 将式(2)代入(1)得证(2分)2、证明:所给级数的收敛域为),(+∞-∞,在收敛域内逐项微分之,得∑∞=--=114')!14(n n n x y ∑∞=--=124'')!24(n n n x y ∑∞=--=134''')!34(n n n x y ∑∞=--=144)4()!44(n n n x y (8分)代入得证(2分)。
案(word版可编辑修改)的全部内容。
数学分析(3)期末试卷2005年1月13日班级_______ 学号_________ 姓名__________ 考试注意事项:2. 试卷含三大题,共100分。
3. 试卷空白页为草稿纸,请勿撕下!散卷作废!4. 遵守考试纪律。
一、填空题(每空3分,共24分)1、 设z x u ytan =,则全微分=u d __________________________。
2、 设32z xy u =,其中),(y x f z =是由xyz z y x 3333=++所确定的隐函数,则=x u _________________________。
3、 椭球面14222=-+z y x 在点)1,1,2(M 处的法线方程是__________________.4、 设,d ),()(sin 2y y x f x F xx⎰=),(y x f 有连续偏导数,则=')(x F __________________. 5、 设L 是从点(0,0)到点(1,1)的直线段,则第一型曲线积分⎰=Ls x yd _____________。
6、 在xy 面上,若圆{}122≤+=y x y x D |),(的密度函数为1),(=y x ρ,则该圆关于原点的转动惯量的二重积分表达式为_______________,其值为_____________.7、 设S 是球面1222=++z y x 的外侧,则第二型曲面积分=⎰⎰dxdy z S2_______。
二、计算题(每题8分,共56分)1、 讨论yx y x y x f 1sin 1sin )(),(-=在原点的累次极限、重极限及在R 2上的连续性。
2、 设),(2xy y x f u =具有连续的二阶偏导数,求二阶偏导数xx u 和xy u .3、 求22333),(y x x y x f --=在}16|),{(22≤+=y x y x D 上的最大值和最小值。
数学分析试卷及答案6套第一套试卷一、选择题(共20题,每题4分,共80分)1. 若函数f(x) = 3x^2 + 2x - 1,求f(-1)的值是多少?A. -4B. 4C. 0D. 12. 函数f(x) = ln(x^2 + 1)在区间(-∞, 0)上的最小值是多少?A. ln(1)B. ln(0)C. ln(-1)D. 不存在最小值3. 已知函数f(x)在区间[0, 5]上连续,且f(0) = 2, f(5) = 1,证明在该区间上存在一个点c,使得f(c) = 3.(请写出证明过程)4. 求不等式2x - 5 < 3x + 2的解集。
A. x < -7B. x > -7C. x > -3D. x < -35. 设函数f(x)在区间[a, b]上连续,且f(a) = f(b),证明在该区间上至少存在两个不同的点c和d,使得f(c) = f(d).(请写出证明过程)..................第一套答案一、选择题1. B2. A3. (证明过程略)4. A5. (证明过程略)二、填空题(共5题,每题4分,共20分)1. 若e^x = 2,则x = ln(2);2. 设a, b为实数,若a^2 + 2ab + b^2 = 0,则a = -b;3. lim(x→∞) (x^2 - 2x - 3)/(3x + 1) = 1;4. 若函数f(x) = x^2 + 3x - 2,则f(-1) = -6;5. 若f(x) = √(2x + 1),则f'(x) = 1/√(2x + 1)。
三、解答题(共3题,每题20分,共60分)1. 设函数f(x) = x^3 - 2x + 1在区间[-2, 2]上的一个驻点为c,请求该驻点c的值以及f(c)的极值。
(请写出解题过程)2. 求函数f(x) = x^3 - 3x + 1的所有零点。
(请写出解题过程)3. 若函数f(x) = 3x^4 + 4x^3 - 12x^2 + 4在区间[0, 3]上的导函数f'(x)恰有一个零点c,并且f(c) = 2,求函数f(x)在该区间上的最大值。
北京版三年级下册数学第六单元分数的初步认识测试卷一.选择题(共6题,共12分)1.图()的阴影部分不是表示二分之一。
A. B. C.2.把10g盐溶解到100g水中,盐占盐水的()。
A. B. C.3.○,比较大小,在○里应填的符号是()。
A.>B.<C.=D.≥4.三(1)班男生占全班人数的,女生占()。
A. B. C.5.在爱心捐款活动中,淘气捐了自己零花钱的,笑笑也捐了自己零花钱的,()。
A.一样多B.淘气多C.无法比较6.两袋大米同样重,第一袋用去,第二袋用去千克,剩下的()。
A.第一袋重B.第二袋重C.同样重D.无法确定二.判断题(共6题,共12分)1.在中,8表示其中的8份,3表示平均分成了3份。
()2.表示8个。
()3.分数的分母越小,它的分数单位越大。
()4.两根同样长的彩带,一根用去米,另一根用去,则剩下的一样长。
()5.把一个圆分成4份,每份就是这个圆的。
()6.既可以表示一个分数,也可以表示一个比。
()三.填空题(共5题,共10分)1.一卷胶卷,照相时已经用去了,剩下的比用去的多()。
2.一个西瓜平均分成8块,每块占这个西瓜的(),小刚吃了2块,吃了这个西瓜的()。
3.将米长的绳子平均分成7段,每段长________米,每段占全长的________。
4.1元的是()角,10千克的是()千克。
5.比多()个,比1少()个。
四.解答题(共5题,共27分)1.老鼠家买回了一块千克的饼,鼠妈妈吃了千克,鼠爸爸比鼠妈妈多吃了千克,剩下的被鼠宝宝全吃光了。
鼠宝宝吃了多少千克的饼?2.一本连环画封面的宽是米,长比宽多米,这本连环画封面的长是多少米?3.学校篮球队有36名队员,其中是女队员,是男队员。
(1)男队员比女队员多几分之几?(2)男队员比女队员多几人?4.阳光小学今年春季植树72棵,其中杨树占总数的,柿子树占总数的,剩余的是山楂树,今年春季阳光小学种植的杨树、柿子树、山植树各有多少棵?5.一块菜地,其中的种西红柿,种茄子,其余的种黄瓜。
数分习题⼗六章练习题1.叙述⼆元函数⼀致连续的定义; 2.判断题1)两个累次极限存在但不相等,则重极限⼀定不存在. 2)函数)0,0(1sin),(在yx y x f =点的重极限与两个累次极限均为0.3)设函数),(y x f 在集合2R D ?上对x 连续,对y 满⾜利普希茨条件y y L y x f y x f ''-'≤''-'),(),(,其中L D y x y x ,),(),,(∈'''为常数,则),(y x f在D 上处处连续.4)两个累次极限存在且相等,则重极限⼀定存在 5)重极限存在,两个累次极限则存在 6)重极限与累次极限不可相等7)重极限不存在,则累次极限有可能存在 8)重极限不存在,则累次极限也不存在 9)内点和⾮孤⽴的界点⼀定是聚点10)任意)(0A U 内都含有E 中的点,则称A 为E 的聚点 11)若平⾯点集E 的所有聚点都属于E ,则E 为闭集 12)平⾯点集E 的聚点⼀定属于E 13)闭集⼀定是闭域14)没有聚点的点集也是闭集15)闭域⼀定是闭集16)平⾯点集的聚点都属于它本⾝,则该点集为闭集 17)两个累次极限不存在,则重极限⼀定不存在. 18)函数)0,0(1sin ), (在xy y x f =点的重极限不存在.3.依定义证明:.7)(lim22)1,2(),(=++→y xy x y x4.证明若函数f 在有界闭域2R D ?上连续,则f 在D 上能取得最⼤值.5. 求极限yx xy x x++∞→+2)11(lim )(),(22222在y x y x yx y x f -+=点的重极限与累次极限.7.讨论函数)0,0()0(,0,0,0,)(),(222222在>??=+≠++=p y x y x y x x y x f p点的连续性.9.说明函数=+≠++=,0,0,0,)(),(22223122y x y x y x x y x f 在)0,0(点连续. 10.函数242),(yx y x y x f +=在)0,0(点的重极限与累次极限的值,下列说法正确的是( ).A .两个累次极限为0,重极限也为0B . 两个累次极限为0,重极限不存在C . 两个累次极限不存在,重极限也为0D . 两个累次极限不存在,重极限也不存在.11.若在点A 的任何空⼼邻域内都含有点集E 中的点,则称A 是E 的 ; 13.若函数),(y x f 在有界闭区域2R D ?上连续,则),(y x f 在D 上能取得最⼤值. 14.函数22),(yx xy y x f +=在)0,0(点的重极限与累次极限的值,下列说法正确的是( ).C. 两个累次极限不存在,重极限也为0D. 两个累次极限不存在,重极限也不存在 15.下列说法中, 不正确的是( ).A. 平⾯点集的聚点都属于它本⾝,则该点集为闭集B. 没有聚点的点集也是闭集C. 闭域⼀定是闭集D. 闭集⼀定是闭域 17.下列说法中, 正确的是( ).A. 平⾯点集的聚点都属于该点集B.没有聚点的点集是开集C. 闭域⼀定是闭集D. 闭集⼀定是闭域. 18.函数yx y x y x f 1sin1sin)(),(+=在)0,0(的重极限与累次极限的值,下列说法正确的是( ).A. 两个累次极限为0,重极限也为0;B. 两个累次极限为0,重极限不存在;C. 两个累次极限不存在,重极限也为0;D. 两个累次极限不存在,重极限也不存在 19.求)0,0(),(22在yx yx y x y x f +++-=点的重极限与累次极限.20.举例说明两个累次极限存在且相等,但重极限可能不存在 21求极限y x y x xysin ),(),()11(lim ++∞+∞→⼗七章练习题1、设)ln(22v u z +=,⽽y x v e,2,求yz ??.2、求函数)0(>=x x z y 的偏导数.3、证明函数=+≠++=0,00,),(2222222y x y x yx y x y x f 在原点连续且偏导数存在,但在此点不可微. 4、设n 为正整数,0,>y x ,⽤条件极值⽅法证明:.)2(2nnn y x y x +≥+5、判断题(1)设),(y x f 为区域D 内的可微函数,则),(y x f 在D 内任⼀点0P 存在连续的偏导数.( )(2)设32),,(yz xy z y x f +=,则)1,1,2(),,(0-P z y x f 在点处的梯度为)3,31(--.( )(3)设),(y x f 为区域D 内的可微函数,则),(y x f 在D 内连续. ( ) (4)设32),,(yz xy z y x f +=,则)1,1,2(),,(0-P z y x f 在点处的梯度为)3,3,1(-. ( ) 6、填空题(1)函数)0,0(22在y x z +=连续,偏导数 ,⽅向导数等于 ;(2)函数)0,0(22在y x z +=偏导数不存在,但沿任意⽅向的⽅向导数存在,都等于 ; (3)设),,(2yx x f z =则=??xz .7、计算函数z++-+=y x y x y x f 的极值. 9、计算函数y xz u )(=的偏导数.10、若函数f 在点),(0000z y x P 可微,则f 在点0P 处沿任⼀⽅向l 的⽅向导数都存在,且γβαcos )(cos )(cos )()(0000P f P f P f P f z y x l ++=,其中γβαcos ,cos ,cos 为⽅向l 的⽅向余弦.11、选择题(1)下列说法不正确的是()A ⼆元函数的偏导数不存在,则它不可微B ⼆元函数的偏导数连续,则它可微C ⼆元函数可微的充要条件是⽅向导数存在D ⼆元函数存在偏导数不⼀定连续 12、设),(y x u u =可微,在极坐标变换θθsin ,cos r y r x ==,证明 .)()()(1)(2222 2yu xu u rru ??+??=??+??θ13、设)ln(22v u z +=,⽽y x v e u y x +==+2,2,求yz ??.14、设)sin (sin sin y x f y z -+=,其中f 为可微函数,试计算.sec sec y yz x xz ??+15、若⼆元函数f 在点),(00y x P 的某邻域)(P U 内的偏导函数x f 与y f 有界,则f 在)(P U 内连续.16、证明函数??=+≠+++=0,00,1sin )(),(222222x y x yx y x y x f 在原点)0,0(连续且偏导数存在,但偏导数在原点)0,0(不连续,⽽),(y x f 在原点)0,0(可微.17.(,)x z f x y=,求22z x18.设()f u 可微,()'00f =,()()(),232F x t f x t f x t =++-,求()()0,0,0,0x t F F第⼗⼋章1、求⽅程0),,(323=-++=z y x xyzz y x F 在原点附近所确定的⼆元隐函数及其偏导数.2、求椭球⾯632222=++z y x 在)1,1,1(处的切平⾯⽅程与法线⽅程. 3、求体积⼀定⽽表⾯积最⼩的长⽅体. 4、判断题(1)平⾯曲线09)(233=-+xy y x 在点)1,2(处的切线⽅程为01354=-+y x . ( )(2)平⾯曲线09)(233=-+xy y x 在点)1,2(处的法线⽅程为01354=-+y x . ( ) 5、填空题(1)椭球⾯)1,1,1(632222在=++z y x 处的切平⾯⽅程为(2)椭球⾯632222=++z y x 在)1,1,1(处的法线⽅程为 ;(3)曲⾯),(y x f z =在点)),(,,(0000y x f y x P 存在不平⾏于z 轴的切平⾯的充要条件是 ; (4)⽅程0sin 21),(=--=y x y y x F 所确定的隐函数的导数等于 .(5)6、设n 为正整数,0,>y x ,⽤条件极值⽅法证明:.)2(nny x y x +≥+7、证明曲⾯)0(3>=a a xyz 上任意⼀点的切平⾯与三个坐标⾯围成的四⾯体体积是常数.8、验证⽅程组?=++=-++006222z y x z y x 在点)1,2,1(-的邻域满⾜隐函数组存在定理的条件,在10=x 的邻域存在唯⼀⼀组有连续导数的函数组)(),(21x f z x f y ==,并求.dxdz dxdy 与10、求⽅程0),,(323=-++=z y x xyzz y x F 在原点附近所确定的⼆元隐函数及其偏导数.11、将正数a 分为三个正数之和,使它们乘积为最⼤,求这三个数.。
数分成练习题在学习数学分析课程中,掌握解决各种数分题目的方法是非常关键的。
通过练习题的完成,可以提高对于数分知识的理解,增强解题能力。
本文将介绍一些常见的数分练习题,并提供详细的解答和思路,帮助读者更好地应对这些题目。
一、求导与积分题目1. 求函数$f(x) = 3x^2 - 2x + 1$的导函数。
解答:首先,我们可以使用幂函数的求导法则来求解。
根据幂函数求导法则,对于函数$f(x) = ax^n$,其导函数为$f'(x) = anx^{n-1}$。
因此,对于给定的函数$f(x) = 3x^2 - 2x + 1$,我们可以按照此法则进行求导。
根据导函数的线性运算法则,导函数的求导操作可以分别应用到多个项上。
因此,我们可以得到导函数$f'(x) = 6x - 2$。
2. 求函数$g(x) = \int_0^x (2t + 1)dt$。
解答:此题要求我们求函数$g(x)$的原函数。
对于函数积分,我们可以按照常数倍法则和积分基本法则进行求解。
对于形如$\int_a^b (tx^n)dt$的积分问题,可以使用幂函数的积分法则进行求解。
根据积分的线性运算法则,积分的操作可以分别应用到多个项上。
因此,我们可以得到函数的原函数$g(x) = x^2 + x$。
二、极限与连续题目1. 求极限$\lim_{x \to 0}\frac{\sin x}{x}$。
解答:此题要求我们计算一个极限值。
根据极限的定义,我们可以通过直接计算来求解。
首先,我们可以将式子$\frac{\sin x}{x}$展开成幂函数的形式。
通过泰勒级数的展开,我们可以得到$\sin x = x -\frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \frac{x^7}{7!} + ...$。
将展开公式代入原式中,得到$\lim_{x \to 0}\frac{x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \frac{x^7}{7!} + ...}{x}$。
工科数学分析(1)期中考试试题 答案2007年11月25日一、填空题 (每小题4分,共20分) 。
得分[ ]1、 ;=--+∞→)17(lim n n n n 4解: ;=--+∞→)17(lim n n n n =-++∞→178lim n n nn 411718lim=-++∞→nn n 2、设数列,(),则有 ;!)!2(n n n x n n ⋅= ,3,2,1=n =+→∞nn n x x 1lim e 4解 ;n nn nn n n n n n n n x x )1()1)(1()22)(12(lim lim 1+++++=∞→+∞→e nn n n n nn 4)11(1)11)(11()22)(12(lim =+++++=∞→3、 ;=-→22sin 0)31(lim xx x x32-e解 ;=-→22sin 0)31(lim xx x x3222sin )3231031(lim ---→=-exx x x x 4、设,, 则有x x f arccos )(=1||<x ='')(x f 32232)1()1(x x x x --=--- ;解,;2122)1(11)(---=--='x xx f 32232)1()1()(x xx x x f --=--=''-5、;=-+∞→)1(lim 1xx x x ∞+解 =-+∞→)1(lim 1xx x x =-+∞→x x xx 11lim1xe x xx 11lim ln 1-+∞→ 。
=--=+∞→22ln 11ln 1limxx xe x xx +∞=-+∞→)1(ln lim 1x x xx二、选择题(每小题4分,共20分)将代表答案的字母填入右边括号内。
得分[ ]1、设数列,与不是基列不等价的一个命题是 【 D 】}{n x }{n x (A ),对任意大的正整数,总存在正整数,使得0>∃εN Nn m N N>, ;02||ε≥-NNn m x x (B ),无论正整数多么大,总存在正整数和正整数,使得00>∃εN N n N>N p ;03||ε≥-+N N N n p n x x (C ),存在两个子列和,满足,;0>∃ε}{kn x}{k m x 0||ε≥-k k m n x x ,2,1=k (D ),,对于所有满足的,都有00>∃ε*N ∈∀N N n m >,*N ,∈n m 0||ε≥-n m x x 。
好的开始,是成功的一半,祝您天天进步!发明在于发现,发现在于实践分一分(一)①1.填一填。
(1)把一块蛋糕平均分成6份,其中的一份为( )。
(2)九分之四写作( ),它的分子是( ),分母是( )。
(3)是4个( ),( )个是。
645153 (4)1里面有( )个。
412.用分数表示图中的阴影部分和空白部分。
阴影部分 阴影部分 阴影部分 阴影部分 空白部分 空白部分 空白部分 空白部分3.用分数表示下面各图中的涂色部分。
( ) ( ) ( ) ( )4.选择题。
(1)在下图中,阴影部分占图形的的图形是( )。
31A B C(2)下面几个分数,不能表示图中阴影部分的是( )。
A .B .C . 41164124(3)把一个圆平均分成5份,其中的3份是( )。
A .B .C . 513153(4)八分之六写作( )。
A .B .C . 6886865.下图中阴影部分的表示法对吗?对的打“√”,错的打“×”。
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2132418461416.按分数把下面各图形涂上颜色。
参考答案1. 略2. 略3. 略4.(1)B (2)C (3)C (4)B5.√ × × × × √6.略相信自己,就能走向成功的第一步教师不光要传授知识,还要告诉学生学会生活。
数学思维可以让他们更理性地看待人生。
#### 一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列各数中,不是有理数的是()A. 0.5B. -3/4C. √2D. 1/22. 下列各数中,绝对值最小的是()A. -2B. 0C. 1/2D. -1/23. 如果a > b,那么下列不等式中一定成立的是()A. a + 2 > b + 2B. a - 2 > b - 2C. a + 2 < b + 2D. a - 2 < b - 24. 已知x + y = 5,x - y = 1,那么x的值是()A. 3B. 4C. 2D. 55. 一个长方形的面积是18平方厘米,如果长是6厘米,那么宽是()A. 3厘米B. 2厘米C. 1厘米D. 0.5厘米6. 一个数的平方是25,那么这个数可能是()A. 5B. -5C. 25D. -257. 下列各式中,不是同类项的是()A. 3a^2B. 2a^2C. 5a^3D. 4a^28. 如果a^2 = 4,那么a的值是()A. 2B. -2C. 4D. -49. 下列各数中,无理数是()A. √4B. √9C. √16D. √2510. 一个等腰三角形的底是8厘米,腰是10厘米,那么这个三角形的面积是()A. 40平方厘米B. 32平方厘米C. 48平方厘米D. 36平方厘米#### 二、填空题(每题5分,共25分)11. 3/4的倒数是__________。
12. |5 - 3|的值是__________。
13. 如果a = 3,那么a^2 + a的值是__________。
14. 下列数中,最小的有理数是__________。
15. 一个数的平方根是-3,那么这个数是__________。
#### 三、解答题(每题10分,共40分)16. 解方程:2x - 3 = 7。
17. 已知a - b = 5,a + b = 3,求a和b的值。
18. 一个等边三角形的边长是10厘米,求这个三角形的面积。
一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列各数中,既是质数又是合数的是()A. 2B. 4C. 6D. 92. 一个长方形的长是10厘米,宽是5厘米,它的周长是()A. 15厘米B. 20厘米C. 25厘米D. 30厘米3. 小华有8个苹果,小红比小华少2个苹果,小红有多少个苹果?()A. 6B. 7C. 8D. 94. 一个数既是2的倍数又是3的倍数,那么这个数最小是()A. 6B. 8C. 10D. 125. 一个三角形的三边长分别是3厘米、4厘米、5厘米,这个三角形是()A. 直角三角形B. 钝角三角形C. 锐角三角形D. 等腰三角形6. 一个正方形的边长是4厘米,它的面积是()A. 8平方厘米B. 12平方厘米C. 16平方厘米D. 20平方厘米7. 下列各数中,最小的负数是()A. -1B. -2C. -3D. -48. 下列各图形中,不是轴对称图形的是()A. 正方形B. 等腰三角形C. 长方形D. 梯形9. 小明从家出发去学校,向东走了500米,又向北走了300米,最后又向东走了400米,此时他距离家的距离是()A. 800米B. 1000米C. 1200米D. 1400米10. 下列各数中,最大的两位数是()A. 98B. 99C. 100D. 101二、填空题(每题2分,共20分)1. 0的相反数是______,0的倒数是______。
2. 5个3相加的和是______。
3. 24除以6的商是______。
4. 6米等于______分米。
5. 0.25的小数点向右移动两位后变成______。
6. 下列各数中,最小的数是______。
7. 一个正方形的边长是6厘米,它的周长是______厘米。
8. 下列各图形中,最大的面积是______。
9. 小明有5本书,小红比小明多2本书,小红有______本书。
10. 下列各数中,最小的三位数是______。
三、计算题(每题5分,共20分)1. 计算:324 ÷ 3 + 12 × 52. 计算:7.8 - 2.3 + 5.23. 计算:6 × 8 ÷ 24. 计算:36.5 + 0.3 - 2.45. 计算下列各图形的面积:(1)一个长方形的长是8厘米,宽是4厘米。
华东师范大学数分期末试卷(A 卷)2009-2010年第一学期一.(20分)判断下列结论是否成立(若成立,说明理由;若不成立,举出反例)1.设()f x 在(a,b )连续,()f x 在0(,)x a b ∈取极值,则0'()0f x =;2.设()f x 在点0x 可导,则存在0δ>,使得()f x 在00(,)x x δδ-+上连续;3.设数列{}n a ,{}n b 满足1(1,2,)n n a b n ≤≤=…,lim()0n n n b a →∞-=,则极限lim ,lim n n n n a b →∞→∞ 都存在;4.设()f x 是区间(-a,a )上的可导偶函数,则()f x 在x=0取极值。
二.(16分)计算下列极限;1.20arctan limtan x x x x x→-; 2.20ln(1)sin lim x x x x →+-; 三.(16分)计算下列函数的导函数dy dx: 1.1,0,()1,0;x x e x y x e x -⎧≥⎪=⎨⎪+<⎩ 2.()y y x =由极坐标方程2(1cos )(0)a a ρθ=+>所确定。
四.(14分)讨论2x y x e -=的单调性区间,凹凸性区间,极值与拐点。
五.(14分)证明不等式:1.2arctan (0,);12, x x x x π+<∈+∞+ 2.过研究ln ()x f x x =的单调性,证明:e e ππ>. 六.(8分)设()f x 在区间I 上连续但不一致连续,()g x 在(,)-∞+∞上可导且'()0g x k ≥>.证明:复合函数(())g f x 在I 上不一致连续。
七.(12分)设()f x ,()g x 在[,)a +∞上连续可微,且极限()lim ()x f f x →+∞+∞=,()lim ()x g g x →+∞+∞= 存在,证明:1. 若()()f a f =+∞,则:(,)a ξ∃∈+∞,使得'()0f ξ=;2. 若对[,),'()0,x a g x ∈+∞≠则:(,)a ξ∃∈+∞,使得'()()()'()()()f f f ag g g a ξξ+∞-=+∞- 八.(附加题10分)设()f x 在[,)a +∞上二阶可导且''()1f x ≤,又极限lim ()x f x A →+∞=存在。
一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪个数字比5大?A. 3B. 4C. 6D. 72. 下列哪个图形是圆形?A. 正方形B. 三角形C. 圆形D. 长方形3. 下列哪个物品可以用“个”来计数?A. 钱币B. 电脑C. 橡皮D. 汽车4. 下列哪个句子是正确的?A. 2加3等于5B. 2减3等于5C. 3乘2等于5D. 5除以2等于35. 下列哪个物品需要用“千克”来计量?A. 一本书B. 一根铅笔C. 一块橡皮D. 一袋米6. 下列哪个数字是奇数?A. 2B. 3C. 4D. 57. 下列哪个图形是平行四边形?A. 正方形B. 三角形C. 平行四边形D. 梯形8. 下列哪个物品可以用“厘米”来计量?A. 一本书B. 一根铅笔C. 一块橡皮D. 一袋米9. 下列哪个句子是错误的?A. 4减2等于2B. 3加3等于6C. 5乘1等于5D. 2除以1等于310. 下列哪个物品需要用“平方米”来计量?A. 一本书B. 一根铅笔C. 一块橡皮D. 一张桌子二、填空题(每题2分,共20分)11. 3加2等于______。
12. 5减3等于______。
13. 4乘2等于______。
14. 6除以2等于______。
15. 一根铅笔长______厘米。
16. 一个苹果重______克。
17. 一本书有______页。
18. 一个苹果比一个橘子______。
19. 三个苹果比两个橘子______。
20. 两个苹果加一个橘子等于______。
三、判断题(每题2分,共10分)21. 3加3等于6。
()22. 4减1等于5。
()23. 6乘2等于10。
()24. 8除以4等于2。
()25. 一个正方形有四个角。
()四、应用题(每题5分,共20分)26. 小明有5个苹果,小华有7个苹果,他们一共有多少个苹果?27. 小红有3个铅笔,小明给她2个铅笔,小红现在有多少个铅笔?28. 一盒铅笔有12支,小明每天用3支,几天后铅笔会用完?29. 小华有10个橡皮,小明借走5个,小华还剩多少个橡皮?30. 一辆汽车有4个轮子,一辆自行车有2个轮子,一辆汽车和一辆自行车一共有多少个轮子?答案:一、选择题1. C2. C3. A4. A5. D6. B7. C8. A9. D10. D二、填空题11. 512. 213. 814. 315. 1516. 20017. 3018. 多19. 多20. 5三、判断题21. √22. ×23. √24. √25. √四、应用题26. 12个27. 5个28. 4天29. 5个30. 6个。
数分基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 函数f(x)=x^2在区间(-∞, +∞)上是:A. 增函数B. 减函数C. 常数函数D. 非单调函数答案:A2. 以下哪个选项是闭区间[a, b]上的连续函数?A. f(x) = x^2, x ∈ [0, 1]B. f(x) = 1/x, x ∈ (0, 1]C. f(x) = |x|, x ∈ [-1, 1]D. f(x) = sin(1/x), x ∈ (0, 1]答案:C3. 函数f(x) = x^3 - 3x在R上的零点个数为:A. 0B. 1C. 2D. 3答案:D4. 函数f(x) = e^x的导数为:A. e^xB. -e^xC. e^(-x)D. -e^(-x)答案:A5. 以下哪个函数在R上是周期函数?A. f(x) = x^2B. f(x) = sin(x)C. f(x) = e^xD. f(x) = ln(x)答案:B二、填空题(每题3分,共15分)6. 若函数f(x)在x=a处可导,则f'(a)等于________。
答案:f(x)在x=a处的导数7. 函数f(x) = x^2 + 3x + 2的极小值点为________。
答案:x = -18. 函数f(x) = x^3的不定积分为________。
答案:1/4 * x^4 + C9. 若f(x)在[a, b]上连续,则f(x)在[a, b]上________。
答案:有界10. 函数f(x) = sin(x) + cos(x)的周期为________。
答案:2π三、解答题(每题10分,共20分)11. 求函数f(x) = x^2 - 4x + 4在区间[1, 3]上的最小值。
答案:函数f(x) = (x-2)^2,其在区间[1, 3]上的最小值出现在x=2处,此时f(2) = 0。
12. 证明函数f(x) = x^3在R上是增函数。
答案:对于任意x1, x2 ∈ R,且x1 < x2,有f(x1) - f(x2) = x1^3 - x2^3 = (x1 - x2)(x1^2 + x1x2 + x2^2)。
一、选择题(每题4分,共20分)1. 下列哪个数是整数?()A. 3.14B. 2.5C. 2D. 1.5答案:C解析:整数是指没有小数部分的数,所以选项C是整数。
2. 下列哪个数是正数?()A. -5B. 0C. 3D. -3答案:C解析:正数是指大于0的数,所以选项C是正数。
3. 下列哪个数是偶数?()A. 5B. 8C. 10D. 15答案:C解析:偶数是指能被2整除的数,所以选项C是偶数。
4. 下列哪个数是质数?()A. 4B. 6C. 7D. 9答案:C解析:质数是指只能被1和它本身整除的数,所以选项C是质数。
5. 下列哪个数是立方数?()A. 4B. 8C. 27D. 32答案:C解析:立方数是指一个数的三次方,所以选项C是立方数。
二、填空题(每题4分,共20分)1. 3的平方根是______。
答案:√3解析:平方根是指一个数的平方等于另一个数,所以3的平方根是√3。
2. 5的立方根是______。
答案:∛5解析:立方根是指一个数的立方等于另一个数,所以5的立方根是∛5。
3. 下列数中,既是偶数又是质数的是______。
答案:2解析:偶数是指能被2整除的数,质数是指只能被1和它本身整除的数,所以2既是偶数又是质数。
4. 下列数中,既是正数又是整数的是______。
答案:5解析:正数是指大于0的数,整数是指没有小数部分的数,所以5既是正数又是整数。
5. 下列数中,既是负数又是偶数的是______。
答案:-4解析:负数是指小于0的数,偶数是指能被2整除的数,所以-4既是负数又是偶数。
三、解答题(每题10分,共30分)1. 简化下列各式:(1)5√2 + 3√2答案:8√2解析:同类项相加,系数相加,所以5√2 + 3√2 = 8√2。
(2)2x^2 - 3x^2 + 4x^2答案:3x^2解析:同类项相加,系数相加,所以2x^2 - 3x^2 + 4x^2 = 3x^2。
2. 求下列方程的解:(1)2x - 3 = 7答案:x = 5解析:将方程两边同时加3,得到2x = 10,再将方程两边同时除以2,得到x = 5。
习 题 1-11.计算下列极限(1)limx ax aa x x a→--, 0;a >解:原式lim []xaa ax aa a x a x ax a→--=---=()|()|xax a x aa x ==''-=1ln a a a a a a --⋅=(ln 1)a a a - (2)sin sin lim sin()x ax a x a →--;解:原式sin sin limx ax ax a→-=-(sin )'cos x a x a===(3)2lim 2), 0;n n a →∞>解:原式2lim1/n n→∞=20[()']xx a ==2ln a=(4)1lim [(1)1]pn n n→∞+-,0;p >解:原式111(1)1lim()|p pp x n n nx =→∞+-'===11p x pxp -==(5)1010(1tan )(1sin )lim;sin x x x x →+-- 解:原式101000(1tan )1(1sin )1limlimtan sin x x x x xx→→+---=--=990010(1)|10(1)|20t t t t ==+++=(6)1limx →,,m n 为正整数;解:原式11lim1x x →=-1111()'()'m x n x x x ===n m=2.设()f x 在0x 处二阶可导,计算0002()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()()()()lim2h f x h f x f x f x h h→''''+-+--=00000()()()()limlim22h h f x h f x f x h f x hh→→''''+---=+-00011()()()22f x f x f x ''''''=+=3.设0a >,()0f a >,()f a '存在,计算1ln ln ()lim[]()x ax af x f a -→.解:1ln ln ()lim[]()x a x a f x f a -→ln ()ln ()lim f x f a x a e -→=ln ()ln ()limln ln x af x f a x ae→--=ln ()ln ()limln ln x a f x f a x ax a x a e→----='()()f a af a e=习 题 1-21.求下列极限(1)lim (sin sin x →+∞;解:原式lim cos 1)(1)]0x x x →+∞=+--= ,其中ξ在1x -与1x +之间(2)4cos(sin )cos limsin x x xx→-;解:原式=4sin (sin )limx x x xξ→--=3sin sin lim ()()()x x x xxξξξ→--⋅=16,其中ξ在x 与sin x之间(3)lim x →+∞解:原式116611lim [(1)(1)]x x xx→+∞=+--56111lim (1)[(1)(1)]6x x xxξ-→+∞=⋅+⋅+--5611lim(1)33x ξ-→+∞=+=,其中ξ在11x-与11x+之间(4) 211lim(arctanarctan);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 nn nn n e e→∞+--+--→∞==11ln ()ln ()ln ()ln ()[limlim]11n n f a f a f a f a nn nne→∞→∞+---+-=()()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 xxλλμμ→==(2)0lim x →;解:02ln cos cos 2cos lim12x x x nxIx→-⋅⋅⋅=2ln cos ln cos 2ln cos 2limx x x nxx→++⋅⋅⋅+=-2cos 1cos 21cos 12limx x x nx x→-+-+⋅⋅⋅+-=-2222(2)()limx x x nx x→++⋅⋅⋅+=21ni i ==∑(3)011lim )1xx x e →--(;解:原式01lim(1)x xx e x x e →--=-201limxx e xx→--=01lim2xx e x→-=01lim22x x x→==(4)112lim[(1)]xx x x x x →+∞+-;解:原式11ln(1)ln 2lim ()x xxxx 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 xxx x x eex -→----;解:原式222201122lim 12x x x x x→+==- (2)0ln()2sin limsin(2tan 2)sin(tan 2)tan xx x e xx x x→++--;解:原式ln(11)2sin limsin(2tan 2)sin(tan 2)tan xx x e x x x x→++-+=--012sin limsin(2tan 2)sin(tan 2)tan xx x e xx x x→+-+=--2lim442x x x x x x x→++==--习 题 1-41.求下列极限 (1)21lim (1sin)n nn n→∞-;解:原式2331111lim [1(())]3!n nn o n nn→∞=--+11lim ((1))3!6n o →∞=+=(2)求3361limsin xx exx→--;解:原式3636336600()112limlim2xx x xx o x x e x xx→→++---===(3)21lim[ln(1)]x x xx →∞-+;解:原式222111lim [(())]2x x xo x xx→∞=--+12=(4)21lim (1)xxx ex-→+∞+;解:原式211[ln(1)]2lim x x x x 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0()(2)2(0)(1)(0)(2)(0)()0lim limh h af h bf h f a b f a b f o h hh→→'+-+-+++==从而10a b +-= 20a b += 解得:2,1a b ==-3.设()f x 在x 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→+++-+-++=2220122''()()()limh f x h o h o h h→++=0''()f x =4. 设()f x 在x =处可导,且2sin ()lim () 2.x x f x xx→+=求(0),(0)f f '和1()limx f x x→+.解 因为22sin ()sin ()2lim ()limx x x f x x xf x xxx→→+=+=[]22()(0)(0)()limx x o x x f f x o x x→'++++=222(1(0))(0)()limx f x f x o x x→'+++=所以 1(0)0,(0)2f f '+==,即(0)1,(0)2f f '=-=所以01()l i m x f x x →+01(0)(0)()l i m x f f x o x x →'+++=02()l i m 2x x o x x→+==习 题 1-51. 计算下列极限(1)limn →∞解:原式lim n →∞=lim2n →∞==(2)2212lim(1)nn n a a naa na+→∞+++⋅⋅⋅+>解:原式21lim(1)nn n n nanan a++→∞=--2lim(1)n n na n a→∞=--21a a=-2. 设lim n n a a→∞=,求 (1)1222limnn a a na n→∞+++ ;解:原式22lim(1)nn na n n →∞=--lim212n n na a n →∞==-(2)12lim111n nna a a →∞+++,0,1,2,,.ia i n ≠=解:由于1211111lim limnn n na a a na a→∞→∞+++==,所以12lim111n nnaa a a →∞=+++3.设2lim ()0n n n x x -→∞-=,求limn n x n→∞和1limn 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2222lim lim22n n n n n x x x n-→∞→∞-==,且212121limlim0212n n n n n x x x n ++-→∞→∞-==+所以lim0n n 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 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,10nx q<<。
数分考试试题一、选择题1. 极限的定义中,ε的取值范围是:A. ε > 0B. ε ≤ 0C. ε ≥ 0D. ε < 02. 若函数f(x)在点x=a处连续,那么以下哪个条件一定成立?A. f(a)存在B. f(a-0)存在C. f(a+0)存在D. f(a-0)和f(a+0)都存在3. 函数f(x)=x^2在x=0处的导数为:A. 0B. 1C. 2D. 不存在4. 以下哪个级数是收敛的?A. 1 + 1/2 + 1/3 + ...B. (1 + 1/2) + (1/4 + 1/8) + ...C. 1 - 1/2 + 1/4 - 1/8 + ...D. 1/1 + 1/√2 + 1/√3 + ...5. 以下哪个积分是发散的?A. ∫(1/x)dx (从1到∞)B. ∫(e^(-x^2))dx (从-∞到∞)C. ∫(sin(x))/x dx (从0到∞)D. ∫(x^2)dx (从0到1)二、填空题1. 极限lim(x→0) (sin(x)/x) = ____。
2. 函数f(x)=x^3在x=1处的导数为 ____。
3. 定积分∫(2x+1)dx (从0到2) = ____。
4. 级数∑(n=1到∞) (1/n^2) 是 ____(收敛或发散)。
5. 曲线y=x^3在x=2处的切线斜率为 ____。
三、计算题1. 求函数f(x)=1/(x^2+1)在区间[-1, 1]上的定积分值。
2. 计算极限lim(n→∞) (1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/n)。
3. 证明级数∑(n=1到∞) 1/n 收敛,并求其和。
4. 求函数g(x)=x^4 - 4x^3 + 6x^2 - 4x + 1在区间[0, 2]上的最大值和最小值。
5. 求曲线y=cos(x)在点x=π/4处的法线方程。
四、应用题1. 一个物体从高处自由落下,不考虑空气阻力,求其在前2秒内下落的距离。
2. 某公司的年利润增长率逐年递减,第一年增长率为20%,且之后每年的增长率是前一年的一半,问第五年的年利润增长率是多少?3. 一个水池可以用一根水管在8小时内灌满,现有另一根水管,其灌水速度是第一根水管的两倍,两根水管同时使用,问需要多少时间能灌满水池?4. 某人以固定速度v沿直线行走,他发现在t小时内他走过的距离是s,求他的速度v。
诚信应考,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《数学分析》(三)期末考试试卷注意事项:1. 考前请将密封线内填写清楚; 2. 所有答案请直接答在试卷上; 3.考试形式:闭卷;一. 计算题(共8题,每题9分,共72分)。
1. 求函数11(,)f x y y x=在点(0,0)处的二次极限与二重极限.2. 设(),()y y x z z x =⎧⎨=⎩是由方程组(),(,,)0z xf x y F x y z =+⎧⎨=⎩所确定的隐函数,其中f 和F 分别具有连续的导数和偏导数,求dzdx.3. 取,μν为新自变量及(,)w w v μ=为新函数,变换方程 222z z zz x x y x∂∂∂++=∂∂∂∂。
设,,22y x y x yw ze μν+-===(假设出现的导数皆连续). 4. 要做一个容积为31m 的有盖圆桶,什么样的尺寸才能使用料最省? 5. 设322()y x y y F y e dx -=⎰,计算()F y '.6. 求曲线222222x y xyab c ⎛⎫+= ⎪⎝⎭所围的面积,其中常数,,0a b c >.7. 计算曲线积分352Lzdx xdy ydz +-⎰,其中L 是圆柱面221x y +=与平面3z y =+的交线(为一椭圆),从z 轴的正向看去,是逆时针方向.8. 计算积分Syzdzdx ⎰⎰,S 为椭球面2222221x y z a b c ++=的上半部分的下侧.二. 证明题(共3题,共28分)。
9.(9分) 讨论函数3222422,0(,)0,0xy x y x yf x y x y ⎧+≠⎪+=⎨⎪+=⎩在原点(0,0)处的连续性、可偏导性和可微性.10.(9分) 设(),F x y 满足: (1)在(){}00,,D x y x x a y y b =-≤-≤上连续,(2)()00,0F x y =,(3)当x 固定时,函数(),F x y 是y 的严格单减函数。
试证:存在0δ>,使得在{}0xx x δδI =-<上通过(),0F x y =定义了一个函数()y y x =,且()y y x =在δI 上连续。
11.(10分) 讨论积分1011sin dx x xα⎰在02α<<上的一致收敛性。
答案:一. 计算题(共8题,每题9分,共72分)。
1.求函数11(,)f x y y x =+在点(0,0)处的二次极限与二重极限.解:11(,)f x y y x ==+,因此二重极限为0.……(4分)因为011x y x →与011y y x→均不存在,故二次极限均不存在。
……(9分)2. 设(),()y y x z z x =⎧⎨=⎩ 是由方程组(),(,,)0z xf x y F x y z =+⎧⎨=⎩所确定的隐函数,其中f 和F 分别具有连续的导数和偏导数,求dzdx.解: 对两方程分别关于x 求偏导:, ……(4分)。
解此方程组并整理得()()()()y y x y z F f x y xf x y F F dz dx F xf x y F '⋅+++-='++. ……(9分)3. 取,μν为新自变量及(,)w w v μ=为新函数,变换方程222z z zz x x y x ∂∂∂++=∂∂∂∂。
设,,22y x y x yw ze μν+-=== (假设出现的导数皆连续). 解:z 看成是,x y 的复合函数如下:()()(1)0x yz dzdy f x y xf x y dx dx dy dz F F F dx dx ⎧'=++++⎪⎪⎨⎪++=⎪⎩,(,),,22y w x y x y z w w e μνμν+-====。
……(4分) 代人原方程,并将,,x y z 变换为,,w μν。
整理得:2222w ww μμν∂∂+=∂∂∂。
……(9分)4. 要做一个容积为31m 的有盖圆桶,什么样的尺寸才能使用料最省? 解: 设圆桶底面半径为r ,高为h ,则原问题即为:求目标函数在约束条件下的最小值,其中目标函数: 222S rh r ππ=+表, 约束条件: 21r h π=。
……(3分) 构造Lagrange 函数:22(,,)22(1)F r h rh r r h λππλπ=++-。
令 22420,20.r h F h r rh F r r πππλππλ=++=⎧⎨=+=⎩ ……(6分) 解得2h r =,故有r h == 由题意知问题的最小值必存在,当底面半径为r =高为h =时,制作圆桶用料最省。
……(9分)5. 设322()y x y y F y e dx -=⎰,计算()F y '.解:由含参积分的求导公式332222322222()32y y x yx y x yxy x yx y y yyF y e dx x e dx y e ye ----=='⎛⎫'==-+- ⎪⎝⎭⎰⎰ ……(5分)327522232y x y y y y x e dx y e ye ---=-+-⎰375222751222y y y x yy y e ye e dx y---=--⎰。
……(9分)6. 求曲线222222x y xyab c ⎛⎫+= ⎪⎝⎭所围的面积,其中常数,,0a b c >.解:利用坐标变换cos ,sin .x a y b ρθρθ=⎧⎨=⎩ 由于0xy ≥,则图象在第一三象限,从而可以利用对称性,只需求第一象限内的面积。
(),0,02πρθθρ⎧⎪Ω=≤≤≤≤⎨⎪⎩。
……(3分) 则(,)2(,)x y V d d ρθρθΩ∂=∂⎰⎰12sin cos 2002ab c d ab d πθθθρρ⎛⎫ ⎪⎝⎭=⎰⎰……(6分)22220sin cos a b d c πθθθ=⎰2222a b c =. ……(9分)7. 计算曲线积分352Lz dx xdy ydz+-⎰,其中L 是圆柱面221x y +=与平面3z y =+的交线(为一椭圆),从z 轴的正向看去,是逆时针方向. 解: 取平面3z y =+上由曲线L 所围的部分作为Stokes 公式中的曲面∑,定向为上侧,则∑的法向量为()cos ,cos ,cos 0,αβγ⎛= ⎝。
……(3分)由Stokes 公式得352Lzdx xdy ydz +-⎰cos cos cos 352dS x y z zx yαβγ∑∂∂∂=∂∂∂-⎰⎰dS ∑= ……(6分)221x y +≤=⎰⎰2π= ……(9分)8. 计算积分S yzdzdx ⎰⎰,S 为椭球2222221x y z a b c ++=的上半部分的下侧.解:椭球的参数方程为sin cos ,sin sin ,cos x a y b z c ϕθϕθϕ===,其中02,0,2πθπϕ≤≤≤≤且2(,)sin sin (,)z x ac ϕθϕθ∂=∂。
……(3分) 积分方向向下,取负号,因此,yzdzdx ∑=⎰⎰2232200sin cos sin d bac d ππθϕϕθϕ-⎰⎰……(6分)222320sin sin cos bac d d ππθθϕϕϕ=-⎰⎰24abcπ=-……(9分)二. 证明题(共3题,共28分)。
9.(9分) 讨论函数3222422,0()0,0xy x y x y f x x y ⎧+≠⎪+=⎨⎪+=⎩在原点(0,0)处的连续性、可偏导性和可微性.解:连续性:当220x y +≠时,2242424()022xy x y y yf x y x y x y +=⋅≤⋅=→++,当()(),0,0x y →, 从而函数在原点()0,0处连续。
……(3分)可偏导性:()()()00,00,00,0lim0x x f x f f x∆→+∆-==∆, ()0,0y f ()()00,00,0lim 0y f y f y∆→+∆-==∆,即函数在原点()0,0处可偏导。
……(5分)3f f x f y∆-∆-∆= 不存在,从而函数在原点()0,0处不可微。
……(9分)10.(9分) (9分) 设(),F x y 满足: (1)在(){}00,,D x y x x a y y b =-≤-≤上连续,(2)()00,0F x y =,(3)当x 固定时,函数(),F x y 是y 的严格单减函数。
试证:存在0δ>,使得在{}0xx x δδI =-<上通过(),0F x y =定义了一个函数()y y x =,且()y y x =在δI 上连续。
证明:(i )先证隐函数的存在性。
由条件(3)知,()0,F x y 在[]00,y b y b -+上是y 的严格单减函数,而由条件(2)知()00,0F x y =,从而由函数()0,F x y 的连续性得 ()00,0F x y b ->, ()00,0F x y b +<。
现考虑一元连续函数()0,F x y b -。
由于()00,0F x y b ->,则必存在10δ>使得()0,0F x y b ->, x ∀∈01(,)O x δ。
同理,则必存在20δ>使得()0,0F x y b +<, x ∀∈02(,)O x δ。
取12min(,)δδδ=,则在邻域0(,)O x δ内同时成立()0,0F x y b ->, ()0,0F x y b +<。
……(3分) 于是,对邻域0(,)O x δ内的任意一点x ,都成立()0,0F x y b ->, ()0,0F x y b +<。
固定此x ,考虑一元连续函数(),F x y 。
由上式和函数(),F x y 关于y 的连续性可知,存在(),F x y 的零点[]0,y y b y b ∈-+使得(),F x y =0。
而(),F x y 关于y 严格单减,从而使(),F x y =0的y 是唯一的。
再由x 的任意性,证明了对:δI =0(,)O x δ内任意一点,总能从(),0F x y =找到唯一确定的y 与x 相对应,即存在函数关系:f x y →或()y f x =。
此证明了隐函数的存在性。
……(6分)(ii )下证隐函数()y f x =的连续性。
设*x 是:δI =0(,)O x δ内的任意一点,记()**:y f x =。
对任意给定的0ε>,作两平行线*y y ε=-, *y y ε=+。
由上述证明知()**,0F x y ε->, ()**,0F x y ε+<。
由(),F x y 的连续性,必存在*x 的邻域*(,)O x δ使得()*,0F x y ε->, ()*,0F x y ε+<, *(,)x O x δ∀∈。