当前位置：文档之家 › 清华微积分答案

清华微积分答案

  • 格式：docx
  • 大小：849.35 KB
  • 文档页数：14

下载文档原格式

  / 14

合集下载

清华大学微积分A习题课11内容_傅里叶级数习题解答

清华大学微积分A习题课11内容_傅里叶级数习题解答
1
a0 = 0 ， an =
π 2 x2 (−1) n −1 − nxdx = = cos ， ∀n ≥ 1 。 π ∫−π n2 12 4 1
π
∞
由于 f ( x) 在 (−π , π ) 上连续可微,故由 Dirichlet 收敛定理可知等式成立。证毕。 5．设 f ( x) = x 2 ， ∀x ∈ [0, 1] ，且记 S ( x) 函数 f ( x) 在 [0, 1] 上的正弦级数 的和函数。求 S (− 1 ) 的值. 2 解: 由于正弦级数
x cos(nx)dx = π∫
0
1
cos nπ − 1 ， ∀n ≥ 1 。 πn 2
π∫
1
π
0
x sin(nx)dx =
− cos nπ ， ∀n ≥ 1 。 n
于是所求 Fourier 级数为
f ( x) ~
π
4
+∑
− 2 cos(2n − 1) x +∞ (−1) n +1 sin nx +∑ 。 π (2n − 1) 2 n n =1 n =1
∀x ∈ (0, π ) 按下列要求展开成 Fourier 级数， 6． 将函数 f ( x) = x 2 ， 并求出和函数在 [0, π ]
上的值。(1) 按余弦 Fourier 展开; (2) 按正弦 Fourier 展开. 解: (1)对 f ( x) 偶延拓,故系数 b n = 0 ， ∀n ≥ 1 。简单计算得
∞
解答完毕。 2．设 f ( x) =
ax, x ∈ [−π , 0] ，求 f ( x) Fourier 级数。 bx, x ∈ [0, π ]
解：经过计算得 f ( x) 的 Fourier 级数为

清华大学一元微积分

清华大学一元微积分

x→+∞
x→+∞
∃M > 0 ，使得 x ≥ M 之后 f (x) ≥ a / 2 ，从而 ∀K > M
∫ ∫ +∞ |
f
(x) | dx
≥
K
|
f
(x) | dx
≥
a
(K
−
M)
2
0
M
+∞
∫ 而 K > M 的任意性与 f (x)dx 绝对收敛矛盾。这说明只有 lim f (x) = 0 。 x→+∞ 0
+∞
∫ 证明：由已知 f ′(x)dx 绝对收敛，从而收敛，所以
0
A
+∞
∫ ∫ lim f (A) = f (0) + lim f '(x)dx = f (0) + f '(x)dx 存在。
A→+∞
A→+∞
0
0
如果 lim f (x) ≠ 0 ，不妨令 lim f (x) = a > 0 ，则由极限保序性
0
0 ⎝2⎠
2．计算上半心形线：
⎧x
⎨ ⎩ ) cosθ = a(1 + cosθ ) sinθ
，0
≤θ
≤
π
，绕
x
轴旋转一周所得到的旋转体的体积V
。
解： dx = −a[(1 + cosθ )sinθ + cosθ sinθ ]dθ
π
π
∫ ∫ 所以 V =| πy 2 (θ )dx(θ ) |= πa3 | (1 + cosθ )2 sin 2 θ (1 + 2 cosθ )d (cosθ ) |

【清华】2013年大一下微积分A2期末样题答案

【清华】2013年大一下微积分A2期末样题答案
2． 求两个球体 x2 y2 z 2 1 、 x2 y2 (z 2)2 4 相交部分的体积。
解：建立直角坐标系，使得两个球体可表为：
小球： x2 y2 z2 1，大球： x2 y2 (z 2)2 4 。于是两个球面的交线方程为
x2 y2 z2 1
由 Green 公式，
X (x, y)dx Y (x, y)dy D
Y
D

x

X y
dxdy


Y x

X y
( , )
1r2 2
其中 ( ,) 为 D 中一点。而
两者相等，
X (x, y)dx Y (x, y)dy L

2．（8 分）设 f (x) 是 2 周期的连续函数,记 F (x) f (t) f (x t)dt 。
（I）求证 F (x) 也是 2 周期的连续函数；
（II）记{an ,bn} 与{An , Bn}分别是 f (x) 与 F (x) 的 Fourier 系数列,求证:
A0 a02 , An an2 bn2 , Bn 0, ( n 1, 2, )
3．设 S 为上半单位球面 x2 y2 z2 1, z 0 ，则 (x 1)2 dS =
S
(x 1)2 dS (x2 1)dS 1
(x2 1)dS
S
S
2 x2 y2 z2 1
答案：
1 1
(x2 y2 z2 )dS 1
而 f (x) 是 2 周期的连续函数,于是
A0
1

F (x)dx

清华大学微积分B1课程讲义及习题答案

清华大学微积分B1课程讲义及习题答案

(2) Z+. (思路: 当" ! 1, G¯" = {a1, a2, . . . , an, . . . }, 即当"足够大时, A的"邻域可包
含{a1, a2, . . . , an, . . . }, 此时G" = Z+. 注意等号的位置.)
证明: 令M=max{|a1 A|, |a2 A|, . . . , |an A|, . . . }, 8"M > M, G¯"M = {x|x 2
<
pp 2, 故 2是S的上界. p
8c < 2, 9x 2 (c, 2), x > c(满足定理1.2.3的第二个条件), 故supS= 2.
4. 若A,B为R中的非空有界集,则A[B与A\B也是有界集,并且 inf(A[B)=min{infA,infB}, sup(A[B)=max{supA,supB},
1.3.3 习题1.3解答
8
8
1.
设f (x)
=
<x + :0,
1,
1.2.2 定理1.2.3的证明
定理1.2.3 设E为非空集合, a, b为实数. 则有
(1) b=supE的充分必要条件是下列两个条件同时满足:
1 b是E的一个上界; 2 对于任意满足c < b的实数c, 9x 2 E, 使得x > c.
(2) b=infE的充分必要条件是下列两个条件同时满足:
1 a是E的一个下界; 2 对于任意满足c > a的实数c, 9x 2 E, 使得x < c.
微信: 18811708556 • 基础习题课的教学目标:
– 使同学掌握课程基本内容 – 使同学掌握常见问题的一般解法 – 使同学学会正确地书写解答过程 • 其他要求和说明:

清华大学微积分-PART1

清华大学微积分-PART1
2019/8/14
1
微积分
讲课教师 陆小援
Tel: 62782327
E-mail: xylu@
2019/8/14
2
参考书目：
1. 《微积分教程》 韩云瑞等
清华大学出版社
2. 《一元微积分》 萧树铁 主编
高教出版社
3. 《微积分学习指导》韩云瑞等
清华大学出版社
f 1 的 值 域 是f 的 定 义 域D.
2019/8/14
30
[例2] 设 y f ( x) sin x 则 f :[ , ] [1, 1] 严格单调
22 有反函数
x f 1( y) arcsin y y [1, 1]
[例3] y e x (, ) (0, )
在函数定义中，要求函数是单值的，即
x1 x2 f ( x1 ) f ( x2 ) 但 是, x1 x2 , 不 一定 有 f ( x1 ) f ( x2 )
如果 x1 x2 f ( x1 ) f ( x2 )
则 在 定 义 域D与 值 域 f (D) 之 间 就 有 如下 关 系
有 理 数c". 2019/8/14
13
二、函数概念
存在
唯一
定义： 设 D R为 非 空 数 集.
如 果 x D , 按 确 定 的 规 则f , !实 数
y 与 之 对 应, 记 作 y f ( x).则 称 f 为 定 义
在D上 的 一 个 函 数.
或记 f : D R
x —自变量, y —因变量, D —定义域.
可以确定一个函数y f (g( x)),则称
这个函数为由f 与g 构成的复合函数.

清华大学微积分B(1)第1次习题课答案(确界、极限、子列)

清华大学微积分B(1)第1次习题课答案(确界、极限、子列)

得 x
a
, 2
y
b
2
，因此 x
y
a b , 即 inf( A
B)
ab
inf
A inf
B.
3.设 A, B 均是由非负实数构成的有界数集，定义 AB {xy | x A, y B} 。证明：
（1） inf AB inf Ainf B ； （2） sup AB sup Asup B
（3） 0 0 ，使得{an}中除有限项外，都满足| an A | 0 ；
（4） 0 0 ，使得{an}中有无穷多项满足| an A | 0 ；
解：（4）等价。
7．证明：若单调数列具有收敛的子列，则此单调数列收敛．
证明：不妨设an 为一单调增加数列， ank
为
an
的一个子列，且
lim
作者：闫浩 2013 年 9 月
微积分 B(1)第一次习题课参考答案（第四周）
教学目的：本次习题课希望巩固确界、极限、子列等一些基本概念，这些概念是微积分的
基础，通过对习题的演练，使同学们加强对相关概念的理解；另外，由于新课标中的高中
数学较为简单，本次习题课也准备了一些与常用的初等数学知识相关的习题，帮助大家衔
，对于
ab
x A, y B 使 得
x
a
a
b
,
y
b
”的技巧。 ab
二、数列极限的定义
4．用极限定义证明
(1) lim ( n 1 n ) 0
n
证明： 0 ，由于
| n 1 n |
1
1，
n1 n n
欲使 |
n 1
n | ，只需
1 ，即 n
n
1 2

清华大学微积分期末试题

清华大学微积分期末试题

期末样题参考解答一、填空题（15空45分，答案直接填写在横线上）1．积分⎰⎰xdy xy f dx 03)(在极坐标下的累次积分为 。

答案：⎰⎰=θπθθθcos 30240)sin cos (rdr r f d2．设平面闭域}1|||| :),{(≤+=y x y x D ，则积分()=+⎰⎰Ddxdy yx x )sin(12。

答案：2==⎰⎰Ddxdy3．已知函数),(y x f 在{}10 ,10 :),(≤≤≤≤=y x y x D 上具有连续偏导数，且x x f cos 2)1,(=，⎰⎰=Ddxdy y x f 1),(，则⎰⎰=∂∂Ddxdy yy x f y),( 。

答案：11sin 2-4．计算积分值⎰⎰=-1)1ln(yydx xx dy。

答案：⎰⎰⎰-=--=-=101041)1ln()1()1ln(2dx x x dy x x dx x x5. 设}2:),,{(22≤≤+=Ωz y x z y x ，则=++⎰⎰⎰Ωdxdydz z y x )( 。

答案：ππθπ4222302020====⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰Ωdz z zrdr dz d zdxdydz z6. 设L 是xy 平面上以)1,1(),1,1(),1,1(--C B A 为顶点的三角形周边构成的曲线， 则第一型曲线积分=-⎰Lds y x )(22 。

答案：07. 设S 为上半球面222y x R z --=，则第一型曲面积分=++⎰⎰SdS z y x )( 。

答案：3222R dxdy zRzzdS R y x S π===⎰⎰⎰⎰≤+ 8. 设L 为xy 平面上的曲线10,2≤≤=x e y x ，起点为)1,0(，终点为),1(e ， 则第二型曲线积分=+⎰Lydy xdx 。

答案：2222),1()1,0(22),1()1,0(22e y x y x d e e =+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎰ 9．设32),,(z xy z y x f =，则在1===z y x 点=)],,(div[grad z y x f 。

清华大学微积分A习题课_6一致连续 函数的可积性 定积分的性质 不定积分

清华大学微积分A习题课_6一致连续 函数的可积性 定积分的性质 不定积分
n
“ ”. 用反证法. 假设 f ( x) 在 I 上非一致连续，即 0 0, 0, x, y I ，满足 | x y | ，但
f ( x) f ( y ) 0 ．
取 1, x1 , y1 I ,| x1 y1 | 1, 有 f ( x1 ) f ( y1 ) 0 . 取
n
lim[ f ( xn ) f ( yn )] 0 ,与已知条件矛盾.故函数 f ( x) 在区间 I 上一致连续.
n
二、函数的可积性. 5. 已知 f ( x)) R[a, b] . 证明：因为 f ( x) 在 [a, b] 上可积，所以 f ( x) 在 [a, b] 上有界，设 M sup {| f ( x) |} ．
1 1 , x2 , y2 I ,| x2 y2 | , 有 f ( x2 ) f ( y2 ) 0 . 2 2 1 1 , xn , yn I ,| xn yn | , 有 f ( xn ) f ( yn ) 0 . n n
取
从 而 在 区 间 I 上 构 造 出 两 个 数 列 { xn } 与 { yn } . 显 然 lim( xn yn ) 0 ， 但
i 1
n
由于
f ( x) 可积，当划分直径趋向于零时， i xi 0 ，于是
i 1
n
ie
i 1
n
f
xi 0 ，
故函数 exp[ f ( x)] 在 [a, b] 上可积． 6. 证明：当 f ( x) 0 时， w
a x b
对于区间 [a, b] 的任意划分 T {x0 , x1 , x2 ,, xn } ， 记

清华大学微积分考试真题7

清华大学微积分考试真题7
Page 1 of 2
作者：闫浩
2011 年 9 月
10．若 f ( x) ∈ D 2 ( −∞, +∞ ), 证明对任意的 a < c < b ,都存在 ξ ∈ ( a, b) ,使得
f ( a) f (b) f (c ) 1 + + = f ′′(ξ ) ． (a − b)(a − c) (b − a )(b − c) (c − a )(c − b) 2
个实根． 3.设 f ( x ) ∈ C[ a, b] ，在 ( a, b) 内可导， f ( a) = f (b) = 0 。求证： ∀α ∈ R, ∃ξ ∈ ( a, b) 使得
α f (ξ ) = f ′(ξ ) .
4． 设 f ( x ) 在 [ a, b] 上一阶可导， 在 ( a, b) 内二阶可导，f ( a) = f (b) = 0 ，f ′( a ) f ′(b) > 0 ， 证明： （1）存在 ξ ∈ ( a, b) ，使 f (ξ ) = 0 ； （2）存在η ∈ ( a, b) ，使 f ′′(η ) = f ′(η ) ； （3）存在 ζ ∈ ( a, b) ，使得 f ′′(ζ ) = f (ζ ) ． 5．设函数 f ( x), g ( x ), h( x) 在 [ a, b] 上连续，在 ( a, b) 内可导，试证存在 ξ ∈ ( a, b) ，使得
Page
2
of 2
作者：闫浩
2011 年 9 月
微积分 B(1)第七次习题课题目参考答案 （第九周）
1．证明方程 2 x + 2 x 2 + x − 1 = 0 至多有两个不同实根． 证明 （罗尔定理） 设 2 x + 2 x 2 + x − 1 = 0 有三个不同实根，则

清华微积分题库

清华微积分题库

x y z 如何？( B ) y z x
x y z 1 y z x Fy Fy Fz Fx F F ) ( z ) ( x ) 1 (B) 该式 ( Fx Fy Fz Fx Fy Fz
(C) 因为一个方程 F ( x, y , z ) 0 可以确定一个函数，不妨设 z 为函数，另两个变量 x, y 则为自变量，于是 给表达式为 0 。 (D) 仿(C)不妨设由 F ( x, y , z ) 0 确定 z 为 x, y 的函数,因 58．设
dy dt , t' 。 dx dx (B) Fx Fy ( f x f t t x ) Ft t x 0 。
(A) Fx Fy y ' Ft t ' 0 ,其中 y ' 60． lim

x y （ 0 x x xy y 2 y
(A) .设方程 z x y a , Fx 2 zz x 2 x, Fz 2 z , 代入 z x
2 2 (C) 求 z x y 平行于平面 2 x 2 y z 0 的切平面,因为曲面法向量 n (2 x,2 y,1) //( 2,2,1) ,
54．以下各点都是想说明 lim f ( x, y ) 不存在的，试问其理由是否正确？( B
x , y 0
)
xy ，理由是 y x 时函数无定义。 x y xy , y x (B) 对 f ( x, y ) x y , 理由是令 y x 2 或 x 2 x 将得到不同的极限值 0,1 。 0, y x y ,x 0 , 理由是令 y 1 x ，即知极限不存在。 (C) 对 f ( x, y ) x 0, x 0

清华大学微积分A习题课_11高阶线性微分方程以及一阶线性微分方程组

清华大学微积分A习题课_11高阶线性微分方程以及一阶线性微分方程组
2 2x
( y*) ( Ax 2 e 2 x ) ( Ax 2 )e 2 x Ax 2 (e 2 x ) 2 A( x x 2 )e 2 x ( y*) [2 A( x x 2 )e 2 x ] [2 A( x x 2 )]e 2 x 2 A( x x 2 )(e 2 x ) 2 A(1 2 x)e 2 x 4 A( x x 2 )e 2 x 2 A(1 4 x 2 x 2 )e 2 x
特征根为： 1 1， 2， 3 1 i . 所以其实基本解组为：
e t , e t cos t , e t sin t ，
t t
原方程的通解为： y C1e C 2 e （4）求 y' '
cos t C 3 e t sin t .
x 1 y' y 0 的通解。 1 x 1 x
'' ' t 2t
（3）求解方程 x 4 x 4 x e e
2
1
解：特征方程 4 4 0 ， 1, 2 2 ， 故有基本解组 e ， te ， 对于方程 x 4 x 4 x e ，因为 1 不是特征根，故有形如 x1 (t ) Ae 的特解，
作者：闫浩, 章纪民
2013 年 9 月
微积分 A(1)第十一次习题课参考答案（第十六周）
教学目的:本次习题课练习的是高阶线性微分方程以及一阶线性微分方程组。希望大家掌握 的是齐次线性微分方程的特征根法；对特殊的非齐次项需要掌握待定系数法，特殊方程应 掌握欧拉方程。对于二阶微分方程，当知道一个特解时，应会变动常数法求通解；线性微 分方程组应会基解矩阵的求法。除此之外，应掌握解的结构问题。本次习题课也是本学期 最后一次习题课。 一、高阶线形微分方程 1.求解下列方程. （1） x 5 x 8 x 4 x 0 解：其特征方程为：

清华大学微积分习题课参考答案(微分法、方向导数与梯度、泰勒公式)

清华大学微积分习题课参考答案(微分法、方向导数与梯度、泰勒公式)

(x
+
y)
+
f
(x
−
y)
+
∫ x+y x− y
g (t )dt
其中函数
f
具有二阶导数
g
具有一阶导
数，求 ， ． ∂2u , ∂2u ∂x2 ∂y2
∂2u ∂x∂y
解：因为 ， ∂u ∂x
=
f
′(x +
y) +
f
′(x
−
y) +
g(x
+
y) −
g(x −
y)
， ∂u
∂y
=
f ′(x +
y) −
f ′(x −
． x(z
+
y)x
−1
(
∂z ∂y
+ 1)
=
x
所以 ． ∂z ∂y
(1,2)
=
0
（ ）设函数 由方程 确定，求 ． 2
z = z(x, y)
x + y − z = ez
∂z
∂x（1,0）
解：将 y 看作常数， z 看作是 x 的函数，在 x + y − z = ez 两端关于 x 求导，得
． 1 −
r2 cos2 θ
−
∂f ∂x
r
cosθ
−
∂f ∂y
r sinθ
， ∂2u = ∂2 f
∂z2 ∂z2
微积分 B(2)
第 2 次习题课（By ） Huzm
6 / 12
所以
∂2u ∂r 2
+
1 r2
∂2u ∂θ 2
+
1 r

清华大学微积分第1次习题课答案

清华大学微积分第1次习题课答案

（5） lim
x y
x y . x xy y 2
2
解： （1） （2）
( x , y ) (1,0)
lim ( x y )
x y 1 x y 1

( x , y ) (1,0)
lim (1 ( x y 1))
1 ( x y 1) x y 1
2
因此 lim
x y =0. x x xy y 2 y
2
y 0 x 0 x 0 y 0 x 0 y 0
4.讨论下列函数的累次极限 lim lim f x, y , lim lim f x, y 与二重极限 lim f x, y
1 1 x sin y sin , x y 0 y x （1） f x, y = 0, x y 0 x2 y 2 （3） f ( x, y ) 2 2 . x y ( x y)2
即 U ( a, 0 ) f
1
(G ) ，即 f 1 (G ) 是 R n 中的开集，证毕。
Page 1
of 7
作者：闫浩, 章纪民
2014 年 3 月
二、多元函数的极限与连续 3. 下列极限是否存在？若存在，求出极限值；若不存在，说明理由。
（1）
( x , y ) (1, 0 )
lim ( x y )
n m m
f 1 (G ) {x R n | f ( x) G} 是 R n 中的开集。
证明: 由于 f : R R 是一个连续映射，由定义，有 a R ， 0, 0 ，当
n m
n
d n ( x, a ) 时，有 d m ( f ( x), f (a )) 。

清华大学微积分考试真题3

清华大学微积分考试真题3

bn m bn an1q
n 1
an 2 q
n 2
an m q
nm
M q
n 1
1 qm 1 q

M n 1 q ． 1 q
由此易证数列 bn 是一 Cauchy 列，所以收敛． 6． 若数列 {a n } 满足 a n 1 a n q a n a n 1 ( n 1,2, ) ， 其中 0 q 1 ， 试证数列 {a n } 收敛． 证明： 0 ，因为
k →∞ k →∞
存在。 9. 证 明 ： 有 界 数 列 {an } 若 不 收 敛 ， 则 必 存 在 两 个 子 列 ank
{ } 、 {a } ， 使 得
mk
lim ank = a, lim amk = b 且 a ≠ b 。
k →∞ k →∞
10.（1）利用 Cauchy 收敛准则证明单调有界数列收敛。 （2）利用区间套定理证明单调有界数列收敛
n →∞
a1 + a2 + L + an = A ，证明： lim an = A 。 n →∞ n
二、实数理论（柯西收敛准则，Bolzano 定理，区间套，有限覆盖） 4． 设 an = 收敛． 5．设 bn = a 0 + a1 q + a 2 q 2 + L + a n q n ，其中 q < 1 且数列 {a k } 有界，试证数列 {bn } 收敛． 6． 若数列 {a n } 满足 a n +1 − a n ≤ q a n − a n −1 ( n = 1, 2, L) ， 其中 0 < q < 1 ， 试证数列{a n } 收敛． 7.下列哪些命题与柯西准则等价，证明你的结论或举出反例。 （1）对于任意的 p ∈ ¥* ，均有 lim( an + p − an ) = 0 。

清华大学微积分B2课程基础习题课讲义及习题答案

清华大学微积分B2课程基础习题课讲义及习题答案

8p
)
@z @x
=
>>>>>><不2p|存yx| ,在,
>>>>>>:0,
p |y| p 2x
,
x > 0, x = 0且y 6= 0 x = 0, y = 0 x < 0.
y 6= 0 ，
y=0
3. 求下列偏导数：
(1)z
=
x+y xy
，求
@z @x
,
@z @y
；
(2)f (x,
y)
=
arctan
x2+y2 sin(x2+y2)
<
1 cos(x2+y2)
，即cos(x2
+ y2)
<
sin(x2+y2) x2+y2
<
1
* lim cos(x2 + y2) = 1 x!0 y!0
) lim f (x, y) = 1. x!0 y!0
(4)方法1：lim f (x, y) x!0
=
lim
x!0
1
cos(xy) x2+y2
y)
=
p x
ln(x
+
y)；
(2)f (x, y) = ln(y
x2)；
x
(3)f (x, y)
=
ey ；
xy
(4)f
(x,
y)
=
arcsin
x y
.
解：(1)由x 0, x + y > 0得该函数的定义域为{(x, y) | x
0且x + y > 0}.

清华大学微积分考试真题6

清华大学微积分考试真题6
α
M > 0, α > 1 是常数。证明： f ( x ) 在 [a, b] 上恒为常数。
12．设 f ( x ) 在 ( a, b) 内有定义，且在 x 0 ∈ ( a, b) 处可导.数列 {x n }, { y n } 满足条件：
a < x n < x 0 < y n < b, lim x n = lim y n = x0 .
1 α x cos x 0
x>0 x=0
则 α 的取值范围是[ 在 x = 0 处右连续但右导数不存在，
]
B 0 < α ≤ 1．
C α > 1． D α < 1．
3．设 f ( x ) 在 x = 0 的某邻域内有定义， F ( x ) = x f ( x ) ，则 F ( x) 在 x = 0 处可导的充分必 要条件是[
′ dy x + 1 x + 1 x +1 −2 ， = f ′( ) • = arctan dx x −1 x −1 x − 1 ( x − 1) 2
所以
dy dx
x=2
2 = −2 arctan 3 = − π . 3
（3）设函数 y = y ( x ) 由方程 x y + y 2 ln x + 4 = 0 确定，求 y ′ ；
Page 3 of 9
作者：闫浩
2011 年 9 月
解 （隐函数求导，幂指型函数求导） 在 x y + y 2 ln x + 4 = 0 两端关于 x 求导得
2
ey
2
ln x
(2 yy ′ ln x +
5.已知 f ( x) =

清华大学微积分考试真题1

清华大学微积分考试真题1

像 是 C 2 , C 2 关 于 原 点 对 称 的 图 像 为 C 3 , 则C 3 对 应 的 函 数 解 析 式 是 _________________． 10.试写出一个从 [0,1] 到(0,1)的一一对应映射． 三、不等式 11．1）试证明 Cauchy 不等式： ai (i = 1, 2,L n), bi (i = 1, 2, L n) 为两组实数，求证：
2.设 A, B 均是非空有界数集，定义 A+B = {x +y | x ∈ A, y ∈ B} 。证明： （1） inf( A + B ) = inf A + inf B ； （2） sup( A + B ) = sup A + sup B
证明：仅证（1） ； （2）的证法类似于（1） 。 设 a = inf A, b = inf B ， 由 确 界 的 定 义 ， ∀x ∈ A, y ∈ B 均 有 x ≥ a, y ≥ b ， 因 此
1 1 > 0 ，因此 y = 2 有下界。 2 x x 1 1 1 ，得到 yG = 2 = 4G > G ，因此 y = 2 无上界。 x xG 2 G 1 1 1 ≤ 2 ，此时 y = 2 有界。 2 x δ x
∀G > 0 ，取 xG =
2） δ > 0 ，当 x ∈ ( −∞, −δ ] U [δ , +∞ ) 时，有 0 <
(4) 已知函数 y = f ( x ) 存在反函数，那么与函数 y = f ( x ) 的反函数图像关于原点对称 的图像所对应的函数表达式为 (5)函数 f ( x) = .
x−3 3 , ( x ≠ ) ，若 y = f ( x + 1) 的图像是 C1 ，它关于直线 y=x 对称图 2x − 3 2

清华微积分答案

清华微积分答案

清华微积分答案清华微积分答案a=? f 是向量值函数，可以观察，e 与a 平⾏时，f 的⽅向导数最⼤，且⼤⼩a.e=||a||，称a 是f 的梯度场向量值函数的切平⾯、微分、偏导f(x)=(f1(x),f2(x),…,fm(x))，若所有fi 在x0处可微，则称f 在x0处可微，即f(x)=f(x0)+a(x-x0)+o(||x-x0||)，其中a=(aij)m*n=?f/?x=?(f1,f2,…,fm)/?(x1,x2,…,xn)=j(f(x0)))称为f 在x0处的jacobian (f 的jacobian 的第i ⾏是f 的fi 分量的梯度，aij := ?fi/?xj)f 的全微分df=adx当m=n 时，f 有散度div(f)和旋度curl(f)div(f) = ?.f=?f1/?x1 +…+?fm/?xm复合函数求导⼀阶偏导：若g=g(x)在x0可微，f=f(u) (u=g(x))在g(x0)可微，则f○g在x0处可微，j(f○g) = j(f(u)) j(g(x))具体地，对于多元函数f(u)=f(u1,…,um)，其中u=g(x)即ui=g(x1,…,xn)f/xj= ?f/?u * ?u/?xj= sum[?f/?ui * ?ui/?xj]{for each ui in u}⾼阶偏导：不要忘记偏导数还是复合函数例：f(u):=f(u1,u2), u(x):=(u1(x1,x2),u2(x1,x2))2f/(x1)2 = 数学分析教程p151隐函数、隐向量值函数由f(x,y)=0确定的函数y=f(x)称为隐函数隐函数：1. 存在定理：若n+1元函数f(x,y)在零点(x0,y0)处导数连续，且?(f)/?(y)(x0,y0)0，则存在(x0,y0)附近的超圆柱体b=b(x0)*b(y0)，使得b(x0)上的任意⼀点x可以确定⼀个y使得f(x,y)=0，即函数f 在b内确定了⼀个隐函数y=f(x)，⽽且这个隐函数的⼀阶偏导数也连续注：如果?(f)/?(y)=0，那么在x=x0超平⾯上，y在x0处取得了极值，那么沿曲⾯被x=x0截的曲线从x0处向任意⽅向⾛，y都会减⼩，所以y是双值函数，不是函数,??)处，2.偏导公式：在b内的(??/??????=???或者说/????=?????不正式的证明：f(x,y)≡0, 所以?f/?xi=0,即sum[?f/?xj* ?xj/?xi]=0 (把y记做xn+1)由于x的各分量都是⾃变量，?xj/?xi=0 (ij)所以?f/?xi + ?f/?y * ?y/?xi=0于是⽴即可得上述公式隐向量值函数：1.存在定理：若x∈rn,y∈rm，m维n+m元向量值函数f(x,y)=0，在p0=(x0,y0)点的某个邻域b(p0,r)内是c(1)类函数，f(p0)=0，且?f/?y可逆，则存在p0的邻域b(x0)*b(y0)，使得对于在b(x0)内的任意x，存在唯⼀y∈b(y0)满⾜f(x,y)=0，即f在b内确定了⼀个连续可微隐函数y=f(x)2.偏导公式：j(f) :=?(y1,…,ym)/?(x1,…,xn) :=?y/?x= -[?f/?y]-1*?f/?x注：1.求逆矩阵⽤伴随矩阵的⽅法，a-1=a*/|a|，a*是a的余⼦矩阵的转置2.如果只求j(f)中的⼀列，?(y)/?(xi)=-[?(f)/?(y)]-1* [?(f)/?(xi)]3.如果只求j(f)中的⼀⾏或者⼀个元素，问题退化成隐函数偏导的问题4.计算?f/?x时，忽略y是x的函数，将y当作⾃变量计算（从证明中可以看出原因，因为?y/?x的成分被移到了等式左侧j(f)⾥⾯)，⽽不⽤偏导公式，采取对f(x,y)=0左右同时对xi求偏导的⽅法时，y要看做xi的函数）3.隐向量值函数的反函数：函数y=f(x)将rn映射⾄rm，如果j(f)= ?f/?x可逆，那么存在f的反函数x=f-1(y)，且j(f-1)=[j(f)]-1注：1.求逆矩阵⽤伴随矩阵的⽅法，a-1=a*/|a|，a*是a的余⼦矩阵的转置2.|j(f-1)|=|j(f)|-1⽤参数形式给出的隐函数若有x=x(u,v)，y=y(u,v)，z=z(u,v)，则需要列⽅程求曲⾯和曲线的切平⾯、法线、法向量。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

清华微积分答案a=? f是向量值函数，可以观察，e与a平行时，f的方向导数最大，且大小a.e=||a||，称a是f的梯度场向量值函数的切平面、微分、偏导f(x)=(f1(x),f2(x),…,fm(x))，若所有fi在x0处可微，则称f在x0处可微，即f(x)=f(x0)+a(x-x0)+o(||x-x0||)，其中a=(aij)m*n=?f/?x=?(f1,f2,…,fm)/?(x1,x2,…,xn)=j(f(x0)))称为f在x0处的jacobian (f的jacobian的第i行是f的fi分量的梯度，aij := ?fi/?xj)f的全微分df=adx当m=n时，f有散度div(f)和旋度curl(f)div(f) = ?.f=?f1/?x1 +…+?fm/?xm复合函数求导一阶偏导：若g=g(x)在x0可微，f=f(u) (u=g(x))在g(x0)可微，则f○g在x0处可微，j(f○g) = j(f(u)) j(g(x))具体地，对于多元函数f(u)=f(u1,…,um)，其中u=g(x)即ui=g(x1,…,xn)?f/?xj= ?f/?u * ?u/?xj= sum[?f/?ui * ?ui/?xj]{for each ui in u}高阶偏导：不要忘记偏导数还是复合函数例：f(u):=f(u1,u2), u(x):=(u1(x1,x2),u2(x1,x2))?2f/(?x1)2 = 数学分析教程p151隐函数、隐向量值函数由f(x,y)=0确定的函数y=f(x)称为隐函数隐函数：1. 存在定理：若n+1元函数f(x,y)在零点(x0,y0)处导数连续，且?(f)/?(y)(x0,y0)0，则存在(x0,y0)附近的超圆柱体b=b(x0)*b(y0)，使得b(x0)上的任意一点x可以确定一个y使得f(x,y)=0，即函数f 在b内确定了一个隐函数y=f(x)，而且这个隐函数的一阶偏导数也连续注：如果?(f)/?(y)=0，那么在x=x0超平面上，y在x0处取得了极值，那么沿曲面被x=x0截的曲线从x0处向任意方向走，y都会减小，所以y是双值函数，不是函数,??)处，2.偏导公式：在b内的(??????????/??????=???或者说????????/????=?????不正式的证明：f(x,y)≡0, 所以?f/?xi=0,即sum[?f/?xj* ?xj/?xi]=0 (把y记做xn+1)由于x的各分量都是自变量，?xj/?xi=0 (ij)所以?f/?xi + ?f/?y * ?y/?xi=0于是立即可得上述公式隐向量值函数：1.存在定理：若x∈rn,y∈rm，m维n+m元向量值函数f(x,y)=0，在p0=(x0,y0)点的某个邻域b(p0,r)内是c(1)类函数，f(p0)=0，且?f/?y可逆，则存在p0的邻域b(x0)*b(y0)，使得对于在b(x0)内的任意x，存在唯一y∈b(y0)满足f(x,y)=0，即f在b内确定了一个连续可微隐函数y=f(x)2.偏导公式：j(f) :=?(y1,…,ym)/?(x1,…,xn) :=?y/?x= -[?f/?y]-1*?f/?x注：1.求逆矩阵用伴随矩阵的方法，a-1=a*/|a|，a*是a的余子矩阵的转置2.如果只求j(f)中的一列，?(y)/?(xi)=-[?(f)/?(y)]-1* [?(f)/?(xi)]3.如果只求j(f)中的一行或者一个元素，问题退化成隐函数偏导的问题4.计算?f/?x时，忽略y是x的函数，将y当作自变量计算（从证明中可以看出原因，因为?y/?x的成分被移到了等式左侧j(f)里面)，而不用偏导公式，采取对f(x,y)=0左右同时对xi求偏导的方法时，y要看做xi的函数）3.隐向量值函数的反函数：函数y=f(x)将rn映射至rm，如果j(f)= ?f/?x可逆，那么存在f的反函数x=f-1(y)，且j(f-1)=[j(f)]-1注：1.求逆矩阵用伴随矩阵的方法，a-1=a*/|a|，a*是a的余子矩阵的转置2.|j(f-1)|=|j(f)|-1用参数形式给出的隐函数若有x=x(u,v)，y=y(u,v)，z=z(u,v)，则需要列方程求曲面和曲线的切平面、法线、法向量三维空间下，函数f(x,y,z)=0确定了一个曲面。

如果f在点p处满足(1) f在p处连续可微(2)?f在p处不为0则称p是曲面上的正则点如果曲面在正则点p0(x0,y0,z0)处有法向量n(nx,ny,nz)，a=(x-x0,y-y0,z-z0)，则s在p点的切平面方程为n.a=0,法线方程(x-x0)/nx=(y-y0)/ny=(z-z0)/nz(约定分母为0时分子也为0) 过p0(x0,y0,z0)与n1=(x1,y1,z1)和n2=(x2,y2,z2)都垂直的直线有标准方程：(x-x0).n1=(x-x0).n2=0，具体地:x1(x-x0)+y1(y-y0)+z1(z-z0)=0x2(x-x0)+y2(y-y0)+z2(z-z0)=0i. 曲面的显式表示法z=f(x,y)是曲面s的显式表示正则点p0(x0,y0,z0)处，s的法向量n=(?f/?x, ?f/?y,-1)ii. 曲面的隐式表示法f(x,y,z)=0是曲面的隐式表示法【篇二：一元微积分习题清华大学】ass=txt>一．函数极限（定义）1.用定义证明：arctan（1）?0；（2）lim?x??x?11??. 1?x22. 设函数f(x)?0,limf(x)?a，证明：limx?x0x?x0f(x)?a二．函数的极限3．讨论极限limx?111?211?x是否存在；1???2?exsinx?4. 求极限lim??? 4x?0|x|??1?ex??f(x)?limf(x)?f(1)，求证：5.设函数f(x)在?0,???上满足f(x2)?f(x)，且lim?x?0x???f(x)?f(1),x?(0,??)。

6．设f(x)在?0,???单调递增，且limx???f(2x)f(ax)?1，求证：?a?0，lim?1。

x???f(x)f(x)x?m,m,n互质nx??\?，证明：riemannx?0?1?n?7.（书上p.66,23）riemann函数的定义为r(x)??0?1??函数在任意点的极限均为0.1?x?n,?1,x,1?x?2,???xn,n?x?n?1,?f(x)?8．设f1(x)??1 ?n,x?2,1?,?x?n?1,?x?x?（1）对任意固定的n，求limfn(x)；x???（2）求f(x)?limf1(x)f2(x)?fn(x)在[1,??)上的表达式；n??（3）求limf(x)。

x???1三．连续函数概念9.讨论函数f(x)的连续性，若有可去间断点，将函数修正为连续函数。

?ln?1?sin2?x?2x2x?0f(x)????1x?0??1?cosx??x2x?010.考察函数y?e1?cos1x的连续性。

11.对下列题目，选择出正确答案（1）设f(x)与?(x)在(??,??)有定义，?(x)在(??,??)有间断点，f(x)在(??,??)上连续，且f(x)?0，则（a）f??(x)?在(??,??)上必有间断点;（b）??f(x)?在(??,??)上必有间断点;（c）?2(x)在(??,??)上必有间断点;（d）?(x)f(x)在(??,??)上必有间断点.1（2）.设f(x)?1?ex2，则x?0是f(x)的（）。

2?3ex(a)可去间断点。

(b)跳跃间断点。

(c) 无穷间断点。

(d) 震荡间断点。

（3）.设函数f(x)?1x，则（）ex?1?1（a）x?0，x?1都是f(x)的第一类间断点。

（b）x?0，x?1都是f(x)的第二类间断点。

（c）x?0是f(x)的第一类间断点，x?1是f(x)的第二类间断点。

（d）x?0是f(x)的第二类间断点，x?1是f(x)的第一类间断点。

12.设f(x)?x2n?1?ax2?bxnlim???x2n?1?c(??,??)，求a,b。

213．设f(x),g(x)?c[a,b].证明：（1）|f(x)|,max{f(x),g(x)},min{f(x),g(x)}?c[a,b].（2）m(x)?minf(?),m(x)?maxf(?)?c[a,b] a???xa???x14.设f(x)在(a,b)内至多只有第一类间断点，且f??x?y?f(x)?f(y)?2???2,3【篇三：清华大学微积分讲座__刘坤林视频讲义】lass=txt>1.1 函数与基本不等式函数关系，定义域与值域，反函数与复合函数四类初等性质（广义奇偶性）1.2 极限定义与性质序列与函数极限定义与等价描述极限性质：唯一性，有界性，保号性及推论，比较性质1.3 三个极限存在准则1.4 两个标准极限1.5 无穷小量比阶等价无穷小量，同阶无穷小量与高阶无穷小量。

1.6 极限相关知识点导数概念，变限积分，级数，微分方程，广义积分等。

1.7 连续函数基本概念，定义，连续性与极限的关系，连续性等价描述，连续性的判别闭区间上连续函数的性质，零点定理，最大最小值定理。

2. ys2002090702.htm1.1 函数与基本不等式函数关系，定义域与值域，反函数与复合函数四类初等性质（广义奇偶性）1.2 极限定义与性质序列与函数极限定义与等价描述极限性质：唯一性，有界性，保号性及推论，比较性质1.3 三个极限存在准则1.4 两个标准极限1.5 无穷小量比阶等价无穷小量，同阶无穷小量与高阶无穷小量。

1.6 极限相关知识点导数概念，变限积分，级数，微分方程，广义积分等。

1.7 连续函数基本概念，定义，连续性与极限的关系，连续性等价描述，连续性的判别闭区间上连续函数的性质，零点定理，最大最小值定理。

3. ys2002090703.htm例15. 设与在有定义，在有间断点，在上连续，且，则（a）在上必有间断点;（b）在上必有间断点;（c）在上必有间断点;（d）在上必有间断点.例16.设，且至少存在一点，使，证明在上有正的最大值。

例17.设，，，证明（1）存在；（2）收敛。

例18.若，则（a）且；（b）且；（c）且；（d）且；例19.若存在, 则b (a) 。

(b) 之去心邻域, 使当时, 。

(c) 之邻域, 使当时, 。

(d) 。

例20.设定义在, 且都在处连续,若, 则d (a) 且,(b) 且(c) 且,(d) 且例21.设当是比高阶的无穷小量, 则 a (a) , (b) (c) , (d)4. ys2002090704.htm例15. 设与在有定义，在有间断点，在上连续，且，则（a）在上必有间断点;（b）在上必有间断点;（c）在上必有间断点;（d）在上必有间断点.例16.设，且至少存在一点，使，证明在上有正的最大值。