高数第一章题目 (1)
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《高等数学》习题参考资料第一篇 一元函数微积分第一章 极限与连续§1 函 数习 题1.确定下列初等函数的定义域:(1) 21)(2−−+=x x x x f ;(2)4)(2−=x x f ;(3) 21arcsin )(−=x x f ;(4)2)5lg()(x x x f −=;(5) 4lg )5lg()(2−−=x x x f ;(6)x x x f cos sin )(−=。
1. 【答案】(1) )},2()2,1()1,(|{:+∞∪−∪−−∞∈=x x D (2) )},2[]2,(|{:+∞∪−−∞∈=x x D (3) ]}3,1[|{:;−∈=x x D (4) )}5,0()0,(|{:∪−∞∈=x x D (5) ]}4,1[|{:∈=x x D (6)+ +∈=+∞−∞=U k k k x x D ππ452,412|:.2. 作出下列函数的图象:(1)|sin |sin )(x x x f −=;(2)|1|2)(−−=x x f ;(3)+−−=,1,1,21)(x x x x f .12,21,1||−<<−<<≤x x x 2 【答案】 (1)2(2)2 (3)3.判断下列函数的奇偶性:(1)x x x f ++−=11)(;(2)xxx f x x +−+−=11lg110110)(;(3)x x a a x f x x sin )(++=−;(4))1lg()(2x x x f ++=。
3. 【答案】 (1) 偶函数; (2) 偶函数; (3) 偶函数; (4) 奇函数 .4.证明:两个奇函数的乘积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的乘积是奇函数。
4. 【答案】 设)(x f ,)(x h 是奇函数, )(x g 是偶函数,)()()(x h x f x f =,)()()(x g x f x G =, 于是)()()(x h x f x F −−=−))())(((x h x f −−=)()()(x F x h x f ==, 因此)(x F 是偶函数.)()()(x g x f x G −−=−)()(x g x f −=)(x G −=, 因此)(x G 是奇函数.5.设函数f 满足:D (f )关于原点对称,且()xc x bf x af =+1)(,其中a ,b ,c 都是常数,||||b a ≠,试证明f 是奇函数。
高等数学第一章测试题1. 请问函数的定义是什么?函数是一种将一个集合的元素映射到另一个集合的关系。
具体来说,如果有两个集合A和B,函数f可以将A中的每个元素映射到B中的唯一元素。
函数通常以以下形式表示:f: A → B,其中A为函数的定义域,B为函数的值域。
2. 简述函数的性质和特点。
函数具有以下几个性质和特点:- 映射关系:函数中的每个输入元素都对应着唯一的输出元素,不存在多对一的情况。
- 定义域和值域:函数的定义域是指所有可能作为输入的元素的集合,值域是指函数的输出元素的集合。
- 单调性:函数可以是单调递增的(当输入增加时,输出也增加),也可以是单调递减的(当输入增加时,输出减少)。
- 奇偶性:函数可以是奇函数(满足f(-x) = -f(x))或偶函数(满足f(-x) = f(x))。
- 周期性:函数可以是周期函数,具有以某个常数为周期的特点。
- 极限性质:函数在某些点或无穷远处可能存在极限值,可以用来描述函数的增长趋势。
3. 简述极限的定义和性质。
极限是描述函数在某一点上的趋势和变化的概念。
数学中,当自变量逐渐接近某个特定值时,函数的极限描述了因变量的变化趋势。
具体来说,对于函数f(x),当x趋近于某个常数a时,如果存在一个常数L,使得当x足够接近a时,f(x)无论是大于L还是小于L,那么我们就称L为函数f(x)当x趋近于a时的极限,记作lim(x→a)f(x)=L。
极限具有以下几个性质:- 唯一性:如果函数在某一点上存在极限,那么极限值是唯一确定的。
- 局部性:函数的极限只与函数在某一点附近的取值有关,与函数在其他点的取值无关。
- 保序性:如果函数在某一点的左侧和右侧存在极限,且左极限小于右极限,那么函数在该点的极限存在。
- 代数运算性质:极限运算可以与基本的代数运算(如加法、减法、乘法、除法等)进行组合,具体规则可根据各种运算法则进行推导。
4. 列举几个常见的初等函数,并简要介绍它们的性质和特点。
第一章 函数、极限与连续1.下列各极限正确的是( ) A.e xx x =+→)11(lim 0B.e xx x =-→)11(lim 0C.11sin lim =∞→x x x D.11sin lim 0=→xx x 2.下列极限中,正确的是( ) A.cot 0lim(1tan )x x x e →+= B.01lim sin 1x x x→= C.sec 0lim(1cos )xx x e →+= D.1lim(1)nn n e →∞+=3.若1112()1xxe f x e-=+,则0x =是()f x 的( )A.可去间断点B.跳跃间断点C.无穷间断点D. 连续点 4.下列极限中,正确的是( )A.22sin lim =∞→x x xB.1arctan lim =∞→xx x C.∞=--→24lim22x x x D.1lim 0=+→x x x 5.若函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-=>=0)31ln(1020sin )(x x bx x x x axx f 为连续函数,则,a b 满足( )A.2,a b =为任何实数B.21=+b aC.32,2a b ==- D.1==b a6.当0→x 时,x x sin 2-是关于x 的 ( ) A.高阶无穷小 B.同阶但不是等价无穷小C.低阶无穷小D.等价无穷小7.若21)2(lim 0=→x xf x ,则=→)3(lim0x f xx ( ) A.21B.2C.3D.318.若2)2(lim0=→x x f x ,则=∞→)21(lim xxf x ( ) A.41 B.21C.2D.4 9.0x →时,2(1)x e ax bx -++是比2x 高阶无穷小,则( ) A. 1,12a b == B. 1,1a b == C. 1,12a b =-= D. 1,1a b =-=10.设12a ≠,则21lim ln _______(12)nn n na n a →∞⎡⎤-+=⎢⎥-⎣⎦11.若0sin lim(cos )5xx xx b e a→-=-,则_______,______.a b == 12.已知当0x →时,123(1)1ax +-与cos 1x -时等价无穷小,则常数___.a =13.已知0→x 时,)cos 1(x a -与x x sin 是等价无穷小,则=a .14.设3214lim1x x ax x b x →---+=+,则______,______.a b == 15.设2lim()3xx x c x c→∞+=-,则________c =. 16.求下列函数的极限(1)lim x →-∞(2)01cos3limtan x xx x→- (3)201lim 1cos x x →- (4)3lim()1x x x x +→∞+ 17.求极限20lim(13)x xx x -→-18.判断函数21arctan 0()0,00ln(1)x x f x x x x x ⎧⎪<⎪⎪==⎨⎪>+⎪⎪⎩是否在0x =处连续?19.设函数10sin(),0x x x f x x x e αβ⎧>⎪=⎨≤⎪+⎩,根据α和β不同取值,讨论()f x 在0x =处的连续性?20.求)1(sin )1()(2--=x x xx x f 的间断点,并说明其类型.21.求函数xxx f sin )(=的间断点,并判断其类型. 22.已知02x →=,求0lim ()x f x →. 23.设()f x 在[],a b 上连续,()()f a f b =,证明:至少存在[]0,x a b ∈,使00()()2b af x f x -=+. 24.证明:方程sin x a x b =+(其中0,0a b >>)至少有一个正根,并且它不超过a b +.。
第一章函数、极限、连续一、单项选择题1.区间[a,+∞),表示不等式()2.若3.函数是()。
(A)偶函数(B)奇函数(C)非奇非偶函数(D)既是奇函数又是偶函数4.函数y=f(x)与其反函数 y=f-1(x)的图形对称于直线()。
5.函数6.函数7.若数列{x n}有极限a,则在a的ε邻域之外,数列中的点()(A)必不存在(B)至多只有有限多个(C)必定有无穷多个(D)可以有有限个,也可以有无限多个8.若数列{ x n }在(a-ε, a+ε)邻域内有无穷多个数列的点,则(),(其中为某一取定的正数)(A)数列{ x n }必有极限,但不一定等于a(B)数列{ x n }极限存在且一定等于a(C)数列{ x n }的极限不一定存在(D)数列{ x n }一定不存在极限9.数列(A)以0为极限(B)以1为极限(C)以(n-2)/n为极限(D)不存在极限10.极限定义中ε与δ的关系是()(A)先给定ε后唯一确定δ(B)先确定ε后确定δ,但δ的值不唯一(C)先确定δ后给定ε(D)ε与δ无关11.任意给定12.若函数f(x)在某点x0极限存在,则()(A) f(x)在 x0的函数值必存在且等于极限值(B) f(x)在x0的函数值必存在,但不一定等于极限值(C) f(x)在x0的函数值可以不存在(D)如果f(x0)存在则必等于极限值13.如果14.无穷小量是()(A)比0稍大一点的一个数(B)一个很小很小的数(C)以0为极限的一个变量(D)0数15.无穷大量与有界量的关系是()(A)无穷大量可能是有界量(B)无穷大量一定不是有界量(C)有界量可能是无穷大量(D)不是有界量就一定是无穷大量16.指出下列函数中当X→0+ 时,()为无穷大量。
17.若18.设19.求20.求21.求22.求23.求24.无穷多个无穷小量之和()(A)必是无穷小量(B)必是无穷大量(C)必是有界量(D)是无穷小,或是无穷大,或有可能是有界量25.两个无穷小量α与β之积αβ仍是无穷小量,且与α或β相比()。
高数第一章测试一、选择题(每题5分)1、当x →0时,下列函数哪一个是其他三个的高阶无穷小( )A .x 2 B. 1-cos x C. x - tan x D. ln(1+x 2)答案:C;211cos ~2x x -,22ln(1)~x x +, 222222000011tan cos 11sin 1cos lim lim lim lim 022cos 2cos x x x x x x x x x x x x x x x→→→→---===-=, ∴该选(C )2、设当x →0时,(1-cos x )ln(1+x 2)是比x sin x n 高阶的无穷小,而x sin x n 是比(2x e )高阶的无穷小,则正整数n 为()A.1B.2C.3D.4答案:B ;因为当0x →时,224121(1cos )ln(1)sin ,(1)2n n x x x x x x x e x +-+-,,所以214n <+<满足题设条件的2n =。
故选B 。
3、设232)(-+=x x x f ,则当x →0时() A. )(x f 与x 是等价无穷小量 B. )(x f 与x 是同阶但非等价无穷小量C. )(x f 与比x 较高阶的无穷小量D. )(x f 与比x 较低阶的无穷小量 答案:B ;【解法1】ln 22ln32121ln 2(ln 2)2!131ln 3(ln 3)2!()232(ln 2ln 3)()x x x x x x e x x e x x f x x x ο==+++ ==+++∴=+-=++ 故0x →时()f x 与x 是同阶但非等价无穷小量。
【解法2】 000()2322ln 23ln 3lim lim lim ln 2ln 31x x x x x x x f x x x →→→+-+===+ ∴0x →时()f x 与x 是同阶但非等价无穷小量。
4、下列极限存在的是() A.x x x x 1arctan sin lim 0→ B. x x x x 1arctan sin lim 0→ C. x x x x 1arctan sin lim 0→ D. x x x x 1arctan sin lim 0→答案:A;因为00sin sin 11lim arctan (1)()lim arctan 12222x x x x x x x x ππππ-→→=--==⨯=+,。
高等数学第一章 函数、极限、连续§1.1 函数一.求函数的定义域例1.求函数()2100ln ln ln x x x f -+=的定义域 例2.求5ln 1-+-=x x x y 的定义域例3.设()x f 的定义域为[]()0,>-a a a ,求()12-x f 的定义域 例4.设()⎩⎨⎧≤≤<≤=42 ,220 ,1x x x g 求()()()12-+=x g x g x f 的定义域,并求⎪⎭⎫ ⎝⎛23f 。
二.求函数的值域 例1.求3311-=x ey 的值域例2.求()()⎪⎩⎪⎨⎧>--≤≤---<-==2,2122,52,323x x x x x x x f y 的值域,并求它的反函数 三.求复合函数有关表达式 1.已知()x f 和()x g ,求()[]x g f 例1.已知()1-=x xx f ,求()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-11x f f 例2.设()21x x x f +=,求()()[]()重复合n x f x f f f n =例3.设()⎩⎨⎧>≤-=2,02,42x x x x f ,求()[]x f f 2.已知()x g 和()[]x g f ,求()x f 例1.设()x e e e f x xx++=+21,求()x f例2.已知()xxxee f -=',且()01=f ,求()x f例3.设()x x fsin =,求()x f '例4.已知()x x f 2cos 3sin -=,求证()x x f 2cos 3cos += 3.已知()x f 和()[]x g f ,求()x g例.已知()()x x f +=1ln ,()[]x x g f =,求()x g 解:()[]x fx g 1-=实际上为求反函数问题()[]()[]x x g x g f =+=1ln ,()x e x g =+1 ()1-=x e x g 4.有关复合函数方程 例.设()x x f x x f 2311-=⎪⎭⎫⎝⎛-+,求()x f 四.有关四种性质例1.设()()x f x F =',则下列结论正确的是[ ](A )若()x f 为奇函数,则()x F 为偶函数。
第一章函数、极限与连续内容概要课后习题全解习题1-1★1.求下列函数的定义域:知识点:自然定义域指实数范围内使函数表达式有意义的自变量x 的取值的集合; 思路:常见的表达式有 ① a log □,( □0>) ② /N □, ( □0≠) ③(0)≥W④ arcsin W (W[]1,1-∈)等解:(1)[)(]1,00,11100101122⋃-∈⇒⎩⎨⎧≤≤-≠⇒⎩⎨⎧≥-≠⇒--=x x x x x x x y ;(2)31121121arcsin≤≤-⇒≤-≤-⇒-=x x x y ; (3)()()3,00,030031arctan 3⋃∞-∈⇒⎩⎨⎧≠≤⇒⎩⎨⎧≠≥-⇒+-=x x x x x x x y ;(4)()()3,11,1,,1310301lg 3⋃-∞-∈⇒⎩⎨⎧-<<<⇒⎩⎨⎧-<-<⇒-=-x x or x x x x x y x;(5)()()4,22,11601110)16(log 221⋃∈⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-≠-<⇒-=-x x x x x y x ; ★ 2.下列各题中,函数是否相同?为什么?(1)2lg )(x x f =与x x g lg 2)(=;(2)12+=x y 与12+=y x知识点:函数相等的条件;思路:函数的两个要素是f (作用法则)及定义域D (作用范围),当两个函数作用法则f 相同(化简后代数表达式相同)且定义域相同时,两函数相同;解:(1)2lg )(x x f =的定义域D={}R x x x ∈≠,0,x x g lg )(=的定义域{},0R x x x D ∈>=,虽然作用法则相同x x lg 2lg 2=,但显然两者定义域不同,故不是同一函数;(2)12+=x y ,以x 为自变量,显然定义域为实数R ;12+=y x ,以x 为自变量,显然定义域也为实数R ;两者作用法则相同“2□1+”与自变量用何记号表示无关,故两者为同一函数;★ 3.设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<=3,03,sin )(ππϕx x x x ,求)2()4()4()6(--ϕπϕπϕπϕ,,,,并做出函数)(x y ϕ=的图形知识点:分段函数;思路:注意自变量的不同范围; 解:216sin)6(==ππϕ,224sin 4==⎪⎭⎫⎝⎛ππϕ,224sin 4=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-ππϕ()02=-ϕ;如图:★ 4.试证下列各函数在指定区间内的单调性 :(1)()1,1∞--=xxy (2)x x y ln 2+=,()+∞,0 知识点:单调性定义。
习 题 1-11.求下列函数的自然定义域:(1)211y x =-;解:依题意有21020x x ⎧-≠⎨+≥⎩,则函数定义域{}()|2x 1D x x x =≥-≠±且.(2)21arccosx y -=解:依题意有2211360x x x ⎧-≤⎪⎨⎪-->⎩,则函数定义域()D x =∅.(3)2ln(32)y x x =-+-;解:依题意有2320x x -+->,则函数定义域{}()|12D x x x =<<.(4)312x xy -=;解:依题意有30x x -≠,则函数定义域{}()|x 0,1D x x x =-∞<<+∞≠±且.(5)1sin1,121;x y x x ⎧≠⎪=-⎨⎪=⎩, , 解:依题意有定义域{}()|D x x x =-∞<<+∞.(6)1arctan y x =解:依题意有030x x ≠⎧⎨-≥⎩,则函数定义域{}()|3x 0D x x x =≤≠且.2.已知()f x 定义域为[0,1],求2(), (sin ), (), ()()f x f x f x a f x a f x a +++-(0a >)的定义域.解:因为()f x 定义域为[0,1],所以当201x ≤≤时,得函数2()f x 的定义域为[1,1]-; 当0sin 1x ≤≤时,得函数(sin )f x 定义域为[2π,(21)π]k k +; 当01x a ≤+≤时,得函数()f x a +定义域为[,1]a a --+; 当0101x a x a ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩时,得函数()()f x a f x a ++-定义域为:(1)若12a <,[],1x a a ∈-;(2)若12a =,12x =;(3)若12a >,x ∈∅.3.设21()1,f x x ⎛⎫= ⎝其中0,a >求函数值(2),(1)f a f .解:因为21()1f x x ⎛⎫=- ⎝,则 2211(2)142a f a a a a -⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,20 ,>1,11(1)1 2 ,0<<111a a f a a ⎛⎫⎧-=-= ⎪⎨ ⎪-⎩⎝⎭. 4.设1||1,()0||1,()21|| 1.x x f x x g x x <⎧⎪===⎨⎪->⎩,求(())f g x 与(())g f x ,并做出函数图形.解:121(())0211 21x x xf g x ⎧<⎪==⎨⎪->⎩,即10(())001 0x f g x x x <⎧⎪==⎨⎪->⎩,1012||1(())2||12||1x g f x x x -⎧<⎪==⎨⎪>⎩,即2||1(())1||11 ||12x g f x x x ⎧⎪<⎪==⎨⎪⎪>⎩,函数图形略.5.设1,0,()1,0,x x f x x +<⎧=⎨≥⎩试证:2,1,[()]1, 1.x x f f x x +<-⎧=⎨≥-⎩证明:1(),()0[()]1,()0f x f x f f x f x +<⎧=⎨≥⎩,即2,1,[()]1,1x x f f x x +<-⎧=⎨≥-⎩,得证.6.下列各组函数中,()f x 与()g x 是否是同一函数?为什么?(1)))()ln,()ln3f x x g x ==- ;不是,因为定义域和对应法则都不相同. (2)()()f x g x == 是.(3)22()2,()sec tan f x g x x x ==-; 不是,因为对应法则不同. (4)2()2lg ,()lg f x x g x x ==; 不是,因为定义域不同.7.确定下列函数在给定区间内的单调性: (1)3ln y x x =+,(0,)x ∈+∞;解:当(0,)x ∈+∞时,函数13y x =单调递增,2ln y x =也是单调递增,则12y y y =+在(0,)+∞内也是递增的.(2)1xy x-=-,(,1)x ∈-∞.解:(1)111111x x y x x x ---===+---,当(,1)x ∈-∞时,函数11y x =-单调递增,则21111y y x ==-是单调递减的,故原函数1x y x -=-是单调递减的.8. 判定下列函数的奇偶性.(1)lg(y x =;解:因为1()lg(lg(lg(()f x x x x f x --=-==-=-,所以lg(y x =是奇函数.(2)0y =;解:因为()0()f x f x -==,所以0y =是偶函数.(3)22cos sin 1y x x x =++-; 解:因为2()2c o s s i n 1f x x x x -=+--,()()()()f x f x f x f x -≠-≠-且,所以22c o s s i n 1y x x x =++-既非奇函数,又非偶函数.(4)2x xa a y -+=.解:因为()()2x x a a f x f x -+==,所以函数2x xa a y -+=是偶函数. 9.设()f x 是定义在[,]l l -上的任意函数,证明:(1)()()f x f x +-是偶函数,()()f x f x --是奇函数; (2)()f x 可表示成偶函数与奇函数之和的形式. 证明:(1)令()()(),()()()g x f x f x h x f x f x =+-=--,则 ()()()(),()()()()g x f x f x g x h x f x f x h x -=-+=-=--=-,所以()()f x f x +-是偶函数,()()f x f x --是奇函数.(2)任意函数()()()()()22f x f x f x f x f x +---=+,由(1)可知()()2f x f x +-是偶函数,()()2f x f x --是奇函数,所以命题得证.10.证明:函数在区间I 上有界的充分与必要条件是:函数在I 上既有上界又有下界. 证明:(必要性)若函数()f x 在区间I 上有界,则存在正数M ,使得x I ∈,都有()f x M ≤成立,显然()M f x M -≤≤,即证得函数()f x 在区间I 上既有上界又有下界(充分性)设函数()f x 在区间I 上既有上界2M ,又有下界1M ,即有12()()f x M f x M ≥≤且,取12max{,}M M M =,则有()f x M ≤,即函数()f x 在区间I 上有界.11.下列函数是否是周期函数?对于周期函数指出其周期: (1)|sin |y x =; 周期函数,周期为π. (2)1sin πy x =+; 周期函数,周期为2. (3)tan y x x =; 不是周期函数. (4)2cos y x =.周期函数,周期为π.12.求下列函数的反函数:(1)331xx y =-;解:依题意,31x y y =-,则3log 1yx y =-,所以反函数为13()log ,(,0)(1,)1xf x x x -=∈-∞⋃+∞-.(2)()ax by ad bc cx d+=≠+;解:依题意,b dy x cy a -=-,则反函数1()()b dxf x ad bc cx a--=≠-.(3)(lg y x =;解:依题意,1(1010)2y y x -=+,所以反函数11()(1010),2x x f x x R --=+∈.(4)ππ3cos 2,44y x x ⎛⎫=-≤≤ ⎪⎝⎭.解:依题意,arccos32yx =,所以反函数1arccos 3(),[0,3]2x f x x -=∈.13.在下列各题中,求由所给函数构成的复合函数,并求这函数分别对应于给定自变量值1x 和2x 的函数值:(1)212e ,1,0,2u y u x x x ====+;(2)2121,e 1,1,1,1v y u u v x x x =+=-=+==-. 解:(1)215()e ,(0),(2)x y f x f e f e +====(2)12()(e 1)1x y f x +==-+,42(0)22f e e =-+,(1)1f -=.14.在一圆柱形容器内倒进某种溶液,该容器的底半径为r ,高为H .当倒进溶液后液面的高度为h 时,溶液的体积为V .试把h 表示为V 的函数,并指出其定义区间.解:依题意有2πV r h =,则22,[0,π]πVh V r H r=∈.15.某城市的行政管理部门,在保证居民正常用水需要的前提下,为了节约用水,制定了如下收费方法:每户居民每月用水量不超过4.5吨时,水费按0.64元/吨计算.超过部分每吨以5倍价格收费.试建立每月用水费用与用水数量之间的函数关系.并计算用水量分别为3.5吨、4.5吨、5.5吨的用水费用.解:依题意有0.64,0 4.5() 4.50.64( 4.5) 3.2, 4.5x x f x x x ≤≤⎧=⎨⨯+-⨯>⎩,所以(3.5) 2.24(4.5) 2.88(5.5) 6.08f f f ===元,元,元.习 题 1-21.设21(1,2,3,)31n n a n n +==+ , (1) 求110100222||,||,||333a a a ---的值;(2) 求N ,使当n N >时,不等式42||103n a --<成立;(3) 求N ,使当n N >时,不等式2||3n a ε-<成立.解:(1) 12321||||,34312a -=-= 1022121||||,331393a -=-=100220121||||33013903a -=-=. (2) 要使 42||10,3n a --< 即 4113310<(n+1), 则只要9997,9n > 取N =99971110,9⎡⎤=⎢⎥⎣⎦故当n>1110时,不等式42||103n a --<成立. (3)要使2||3n a ε-<成立,13,9n εε-> 取139N εε-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,那么当n N >时, 2||3n a ε-< 成立.2.根据数列极限的定义证明:(1)1lim 0!n n →∞=; (2)1n →∞=. 解:(1)0ε∀>, 要使111|0|!!n n n ε-<<=, 只要取1N ε⎡⎤=⎢⎥⎣⎦, 所以,对任意0ε>,存在1N ε⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,当n N >时,总有1|0|!n ε-<,则1lim 0!n n →∞=.(2) 0ε∀>,要使2212)nε-=<<, 即n >,只要取N =,所以,对任意的ε>0,存在N =, 当n N >, 总有1|ε<, 则1n →∞=. 3.若lim n n x a →∞=,证明lim||||n n x a →∞=.并举例说明:如果数列}{||n x 有极限,但数列}{n x 未必有极限.证明: 因为lim n n x a →∞=, 所以0ε∀>, 1N ∃, 当1n N >时, 有||n x a ε-<.不妨假设a>0,由收敛数列的保号性可知:2N ∃, 当2n N >时, 有0n x >, 取{}12max ,N N N =, 则对0ε∀>, N ∃, 当n N >时, 有||||||||n n x a x a ε-=-<.故lim||||n n x a →∞=. 同理可证0a <时, lim||||n n x a →∞=成立.反之,如果数列{}||n x 有极限, 但数列{}||n x 未必有极限.如:数列()1nn x =-, ||1n x =,显然lim ||1n n x →∞=, 但lim n n x →∞不存在.4.设数列{}n x 有界,又lim 0n n y →∞=.证明:lim 0n n n x y →∞=.证明: 依题意,存在M>0, 对一切n 都有||n x M ≤, 又lim 0n n y →∞=, 对0ε∀>, 存在N ,当n N >时, |0|n y ε-<, 因为对上述N , 当n N >时, |0|||||n n n n n x y x y M y M ε-=≤<,由ε的任意性, 则lim 0n n n x y →∞=.5.设数列{}n x 的一般项(3)π2n n x +=,求lim n n x →∞.解: 因为0x =, (3)π|cos |12n +≤, 所以 (3)π02x n +=. 6.对于数列{}n x ,若21()k x A k -→→∞,2()k x A k →→∞,证明:()n x A n →→∞.证明: 由于21lim k k x A -→∞=, 所以, 0ε∀>, 10N ∃>, 当1>k N 时,有21||k x A ε--<, 同理,0ε∀>,20N ∃>, 当2k N >时, 有2||k x A ε-<.取N =max {}12,N N , 0ε∀>, 当n N >时,||n x A ε-<成立, 故()n x A n →→∞.习 题 1-31.当1x →时,234y x =+→.问δ等于多少,使当|1|x δ-<时,|4|0.01y -<?解:令 1|1|2x -<,则35|1|22x <+<,要使225|4||34||1||1||1||1|0.012y x x x x x -=+-=-=-+<-<,只要|1|0.004x -<,所以取0.004δ=,使当 |1|x δ-< 时,|4|0.01y -<成立.2.当x →∞时,222123x y x +=→-.问X 等于多少,使当||x X >时,|2|0.001y -<?解:要使222217|2||2|3|3|x y x x +-=-=--<0.001, 只要2|3|7000x ->, 即237000x ->. 因此,只要||x >,所以取X ≥3.根据函数极限的定义证明:(1)3lim(21)5x x →-=; (2)35lim31x x x →∞+=-;(3)224lim 42x x x →--=-+; (4)lim0x =. 证明:(1) 由于|(21)5|2|xx --=-, 任给0ε>,要使|(21)5|x ε--<,只要|3|2x ε-<.因此取2εδ=,则当0|3|x δ<-<时, 总有|(21)5|x ε--<,故3lim(21)5x x →-=.(2) 由于358|3|1|1|x x x +-=--,任给0ε>, 要使35|3|1x x ε+-<-,只要8|1|x ε<-,即81x ε>+或81x ε<-, 因为0ε>,所以88|1||1|εε+>-, 取8|1|M ε=+,则当||x M >时, 对0ε∀>,总有35|3|1x x ε+-<-,故有35lim 31x x x →∞+=-.(3)由于24|(4)||2|2x x x ---=++,任给0ε>,,要使24|(4)|2x x ε---<+,只要|2|x ε+<,因此取δε=,则当0|(2)|x δ<--<时,总有24|(4)|2x x ε---<+,故224lim 42x x x →--=-+.(4) 由于0|-=<,任给0ε>,要使0|ε-<,ε<,即21x ε>,因此取21M ε=,则当x>M 时,总有|0|ε<,故lim 0x =. 4.用X ε-或εδ-语言,写出下列各函数极限的定义: (1)lim ()1x f x →-∞=; (2)lim ()x f x a →∞=; (3)lim ()x af x b +→=; (4)3lim ()8x f x -→=-. 解: (1) 0,ε∀> 0M ∃>, 当x<-M 时, 总有|()1|f x ε-<;(2) 0,ε∀> 0M ∃>, 当||x M >, 总有|()|f x a ε-<;(3) 0,ε∀> 0δ∃>, 当a x a δ<<+时, 总有|()|f x b ε-<; (4) 0,ε∀> 0δ∃> 当33x δ-<<时, 总有|()8|f x ε+<. 5.证明:0lim ||0x x →=.证明: 由于0lim ||lim 0x x x x ++→→==, 0lim ||lim()0x x x x --→→=-=,所以0lim ||0x x →=. 6.证明:若x →+∞及x →-∞时,函数()f x 的极限都存在且都等于A ,则l i m ()x f x A →∞=.证明: 由于li m ()x f x A →+∞=,则对0ε∀>,10M ∃>,当1x M >时,有|()|f x A ε-<.又lim ()x f x A →-∞=,则20M ∃>,当2x M <-,有|()|f x A ε-<.取{}12max ,M M M =那么对0ε∀>,当||x M >时,总有|()|f x A ε-<,故有lim ()x f x A →∞=.习 题 1-41.根据定义证明:(1)211x y x -=+为当1x →时的无穷小;(2)1sin y x x =为当x →∞时的无穷小;(3)13xy x+=为当0x →时的无穷大.证明:(1) 0ε∀>,因为21|0||1|1x x x --=-+,取δε=,则当0|1|x δ<-<时, 总有0x ≠,故211lim 01x x x →-=+.(2) 0ε∀>,因为111|sin 0||sin |||||x x x x x -=≤,取1M ε=, 则当||x M >时, 总有1|sin |1|sin 0|||||x x x x x ε-=≤<, 故1lim sin 0x x x →∞=.(3) 0M ∀>, 13M δ∃=+,当0||x δ<<时,总有1311|||3|3||x M x x x +=+>->,所以 013lim x x x→+=∞. 2.函数sin y x x =在(0,)+∞内是否有界?该函数是否为x →+∞时的无穷大?解答: 取2πn x n =,则0n y =,因此当2πn x n =()n →∞时, ()0n n y x →→+∞故函数 sin y x x = 当x →+∞时,不是无穷大量.下证该函数在()0,+∞内是无界的. 0M ∀>,π2π2n x n ∃=+且()n x n →+∞→∞, πππ2πsin 2π2π222n y n n n ⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,取[]01N M =+, 00π2π(0,)2x N ∃=+∈+∞,有0π2π2n y N M =+≥,所以sin y x x =是无界的.3.证明:函数11cos y x x=在区间(0,1]上无界,但这函数不是0x +→时的无穷大.证明: 令1t x=,类似第2题可得.习 题 1-51.求下列极限:(1)23231lim 41n n n n n →∞+++-;(2)111lim 1223(1)n n n →∞⎡⎤+++⎢⎥⋅⋅+⎣⎦ ; (3)22212lim n n n n n →∞⎛⎫+++ ⎪⎝⎭ ;(4)1132lim 32n nn n n ++→∞+-; (5)2211lim 54x x x x →--+;(6)3221lim 53x x x x →+-+;(7)limx →+∞;(8)2221lim 53x x x x →∞+++;(9)330()lim h x h x h→+-;(10)22131lim 41x x x x →+-+;(11)3131lim 11x x x →⎛⎫- ⎪--⎝⎭; (12)23lim 531x x xx x →∞+-+;(13)x →(14)3lim 21x x x →∞+;(15)3lim(236)x x x →∞-+;(16)323327lim 3x x x x x →+++-.解:(1) 23231lim 41n n n n n →∞+++- = 233311lim 0411n n n n n n→∞++=+-. (2) 111lim 1223(1)n n n →∞⎡⎤+++⎢⎥⋅⋅+⎣⎦ = 111111lim ()()()12231n n n →∞⎡⎤-+-++-⎢⎥+⎣⎦ = 1lim(1)11n n →∞-=+. (3) 22212lim n n n n n →∞⎛⎫+++ ⎪⎝⎭=21(1)12lim 2n n n n →∞+=. (4) 1132lim 32n nn n n ++→∞+-=21()13lim 2332()3n n n →∞+=-⋅. (5) 2211lim 54x x x x →--+=1(1)(1)lim (1)(4)x x x x x →-+--=112lim 43x x x →+=--.(6) 3221lim 53x x x x →+-+=322132523+=--⨯+.(7) limx →+∞=limx=limx=111lim2x -=. (8) 2221lim53x x x x →∞+++=2212lim 2531x x x x→∞+=++. (9) 330()lim h x h x h →+-=322330(33)lim h x x h xh h x h→+++-=3220lim(33)3h x xh h x →++=.(10) 3131lim 11x x x →⎛⎫- ⎪--⎝⎭=2313(1)lim 1x x x x →⎛⎫-++ ⎪-⎝⎭=21(1)(2)lim (1)(1)x x x x x x →-+-++ =212lim 11x xx x →+=++. (11) 23lim 531x x x x x →∞+-+=22311lim 0315x x x x x→∞+=-+.(12) x →=x →=x →(13) 3lim 21x x x →∞+=2lim 12x x x→∞=+∞+.(14) 3lim(236)x x x →∞-+=32336lim (2)x x x x→∞-+=∞.(15) 323327lim 3x x x x x →+++-=32331lim(327)lim 3x x x x x x →→+++⨯=∞-.2.设,0,()2,0.x e x f x x a x ⎧<=⎨+≥⎩问当a 为何值时,极限0lim ()x f x →存在.解:因为0lim ()lim 1,lim ()lim(2)x x x x x f x e f x x a a --++→→→→===+=,所以,当0lim ()lim ()x x f x f x -+→→=,即1a =时,0lim ()x f x →存在.3.求当x 1→时,函数12111x x e x ---的极限. 解:因为11211111limlim(1)0,1x x x x x e x e x ----→→-=+=- 11211111lim lim(1),1x x x x x e x e x ++--→→-=+=+∞- 所以12111lim1x x x e x -→--不存在。
第一章函数与极限第一节映射与函数习题1.11.设),4()6,( A ,)4,9[ B ,写出B A ,B A ,B A \,)\(\B A A 。
2.设A 、B 、C 是任意三个集合,证明对偶律:cc c B A B A )(。
3.求下列函数的自然定义域:(1)x y cos;(2))1tan(x y ;(3))2arcsin( x y ;(4)xx y 1arctan5 ;4.下列各题中,函数)(x f 和)(x g 是否相同?为什么?(1))(x f =2lg x ,)(x g =x lg 2;(2))(x f =334x x ,)(x g =x x x 1 ;5.设3,03,sin )( x x x x ,求6( ,4( ,)4( ,)2( ,并作出函数)(x y 的图形.6.试证下列函数在指定区间内的单调性:(1)xxy1,)1,( ;(2)x x y ln ,),0( 7.设)(x f 为定义在),(l l 内的奇函数,若)(x f 在),0(l 内单调增加,证明)(x f 在)0,(l 内也单调增加。
8.设下面所考虑的函数都是定义在区间),(l l 上的,证明:(1)两个偶函数的和是偶函数,两个奇函数的和是奇函数;(2)两个偶函数的乘积是偶函数,两个奇函数的乘积是偶函数,偶函数与奇函数的乘积是奇函数。
9.下列函数中哪些是偶函数,哪些是奇函数,哪些既非偶函数又非奇函数?(1))1(24x x y ;(2)323x x y ;(3))1ln(2 x x y .10.下列各函数中哪些是周期函数?对于周期函数,指出其周期:(1))2sin( x y ;(2)x y 4sin ;(3)x y 2cos .11.求下列函数的反函数:(1)y 35 x ;(2)xxy22;(3))3ln(1 x y .12.设函数)(x f 在数集X 上有定义,试证:函数)(x f 在X 上有界的充分必要条件是它在X 上既有上界又有下界。
普通班高数作业(上)第一章 函数1、试判断下列每对函数是否是相同的函数,并说明理由:(第二版P22:4;第三版P8:1)(注:“第二版P22:4”指第二版教材第22页的第4题) (2))sin(arcsin x y =与x y =; (4)x y =与2x y =;(6))arctan(tan x y =与x y =; (8))(x f y =与)(y f x =。
2、求下列函数的定义域,并用区间表示:(第二版P22:5;第三版P8:2)(2)xx x y -+=2; (3)x y x -+=1ln arcsin 21;(7)xey xln 111-+=。
3、设⎪⎩⎪⎨⎧<-≥-=0,10,1)(22x x x x x f ,求)()(x f x f -+。
(第二版P23:10;第三版无) 4、讨论下列函数的单调性(指出其单增区间和单减区间):(第二版P23:11;第三版P12:1) (2)24x x y -=; (4)x x y -=。
5、讨论下列函数的奇偶性:(第二版P23:12;第三版P12:2)(2)x x x x f tan 1)(2+-=; (3))1ln()(2x x x f -+=;(6)x x f ln cos )(=; (7)⎩⎨⎧≥+<-=0,10,1)(x x x x x f 。
6、求下列函数的反函数及反函数的定义域:(第二版P23:16;第三版P14:1)(1))0,(),21ln(-∞=-=f D x y ; (6)⎩⎨⎧≤<--≤<-=21,)2(210,12)(2x x x x x f 。
7、(1)已知421)1(x x x x f +=-,求)(x f ;(2)已知2ln )1(222-=-x x x f ,且x x f ln )]([=ϕ求)(x ϕ。
(第二版P23:19;第三版P16:3)8、以下各对函数)(u f 与)(x g u =中,哪些可以复合构成复合函数)]([x g f ?哪些不可复合?为什么?(第二版P24:23;第三版P16:7)(2)21,arccos )(xxu u u f +==; (4)x u u u f sin ),1ln()(=-=。
高等数学第一章函数与极限试题一. 选择题1.设F(x)是连续函数f(x)的一个原函数,""N M ⇔表示“M 的充分必要条件是N ”,则必有〔A 〕 F(x)是偶函数⇔f(x)是奇函数. 〔B 〕 F(x)是奇函数⇔f(x)是偶函数. 〔C 〕 F(x)是周期函数⇔f(x)是周期函数. 〔D 〕 F(x)是单调函数⇔f(x)是单调函数 2.设函数,11)(1-=-x xe xf 则 (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.3.设f (x)=xx 1-,x ≠0,1,则f [)(1x f ]= ( )A 〕 1-xB 〕 x-11C 〕 X1 D 〕 x4.以下各式正确的选项是 ( )A 〕 lim 0+→x )x1 +1(x=1 B 〕 lim 0+→x )x1+1(x=eC 〕 lim ∞→x )x11-(x=-e D 〕 lim ∞→x )x1+1(x-=e5.已知9)(lim =-+∞→xx ax a x ,则=a ( )。
A.1; B.∞; C.3ln ; D.3ln 2。
6.极限:=+-∞→x x x x )11(lim( ) A.1; B.∞; C.2-e ; D.2e7.极限:∞→xlim 332xx +=〔 〕A.1;B.∞.8.极限:xx x 11lim-+→=〔 〕 A.0; B.∞; C21.9. 极限:)(lim 2x x x x -+∞+→=〔 〕 A.0; B.∞; C.2; D.21.10.极限: xx x x 2sin sin tan lim 30-→=〔 〕 A.0; B.∞; C.161; .二. 填空题11.极限12sin lim 2+∞→x xx x = . 12. lim→x xarctanx =_______________.13. 假设)(x f y =在点0x 连续,则)]()([lim 0→-0x f x f xx =_______________; 14. =→xxxx 5sin lim 0___________; 15. =-∞→n n n)21(lim _________________; 16. 假设函数23122+--=x x x y ,则它的间断点是___________________17. 绝对值函数 ==x x f )(⎪⎩⎪⎨⎧<-=>.0,;0,0;0,x x x x x其定义域是 ,值域是18. 符号函数 ==x x f sgn )(⎪⎩⎪⎨⎧<-=>.0,1;0,0;0,1x x x其定义域是 ,值域是三个点的集合19. 无穷小量是 20. 函数)(x f y =在点x0 连续,要求函数yf (x) 满足的三个条件是三. 计算题21.求).111(lim 0x ex xx --+-→22.设f(e 1-x )=3x-2,求f(x)(其中x>0); 23.求lim 2 x →(3-x)25--x x ;24.求lim ∞→ x (11-+x x )x ; 25.求lim 0 x →)3(2tan sin 22x x x x +26. 已知9)(lim=-+∞→x x a x a x ,求a 的值; 27. 计算极限n n n n 1)321(lim ++∞→()()x x x x f 25lg 12-+-+=28.求它的定义域。
《高等数学》习题参考资料第一篇 一元函数微积分第一章 极限与连续§1 函 数习 题1.确定下列初等函数的定义域:(1) 21)(2−−+=x x x x f ;(2)4)(2−=x x f ;(3) 21arcsin )(−=x x f ;(4)2)5lg()(x x x f −=;(5) 4lg )5lg()(2−−=x x x f ;(6)x x x f cos sin )(−=。
1. 【答案】(1) )},2()2,1()1,(|{:+∞∪−∪−−∞∈=x x D (2) )},2[]2,(|{:+∞∪−−∞∈=x x D (3) ]}3,1[|{:;−∈=x x D (4) )}5,0()0,(|{:∪−∞∈=x x D (5) ]}4,1[|{:∈=x x D (6)+ +∈=+∞−∞=U k k k x x D ππ452,412|:.2. 作出下列函数的图象:(1)|sin |sin )(x x x f −=;(2)|1|2)(−−=x x f ;(3)+−−=,1,1,21)(x x x x f .12,21,1||−<<−<<≤x x x 2 【答案】 (1)2(2)2 (3)3.判断下列函数的奇偶性:(1)x x x f ++−=11)(;(2)xxx f x x +−+−=11lg110110)(;(3)x x a a x f x x sin )(++=−;(4))1lg()(2x x x f ++=。
3. 【答案】 (1) 偶函数; (2) 偶函数; (3) 偶函数; (4) 奇函数 .4.证明:两个奇函数的乘积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的乘积是奇函数。
4. 【答案】 设)(x f ,)(x h 是奇函数, )(x g 是偶函数,)()()(x h x f x f =,)()()(x g x f x G =, 于是)()()(x h x f x F −−=−))())(((x h x f −−=)()()(x F x h x f ==, 因此)(x F 是偶函数.)()()(x g x f x G −−=−)()(x g x f −=)(x G −=, 因此)(x G 是奇函数.5.设函数f 满足:D (f )关于原点对称,且()xc x bf x af =+1)(,其中a ,b ,c 都是常数,||||b a ≠,试证明f 是奇函数。
第一章 函数与极限第一节 函数教材习题1-1答案(上册P17) 1. 解:(1)(]2,6x ∈.(2)911,21010x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. (3). (,100)(100,)x ∈-∞-⋃+∞.(4). (0.99,1)(1,1.01)x ∈⋃.2.解:由2212x x εε-<⇒-<.又因(1,)x U δ∈,即该邻域以1为中心, δ为半径,所以2εδ=.当0.1ε=时, 0.05δ=;当0.01ε=时, 0.005δ=.3.解: (1)不同. ()f x 的定义域为0x ≠,而()g x 的定义域为0x >. (2) 不同.对应法则不同: ()f x x =,而()g x x =. (3)相同. ()()f x g x ==.(4)不同.对应法则不同: ()sin f x x ∈而()sin g x x =.4.解(1) {}110x x x -≤≤≠且 . (2) {}12x x ≠≠且 . (3) {}24x x ≤≤ . (4) {}30x x x ≤≠且. (5) {}1x x >- . (6) {}0x x ≠.5.解: (0)2f ==,(1)f ==(1)f -==1()f a ==0()f x =0()f x h +=6.解: ()sin 66ππϕ==12,()()sin4442πππϕϕ=-==, (2)0ϕ-=.7.证: 2211251()2()5()()11()()f f t ttt tt=+++=.# 8.证:(1)左边=()()()xyx yF x F y e e eF x y +=⋅==+=右边(2)左边= ()()()x x yyF x e e f x y F y e-==-=右边.#9. 证:(1)左边=()()ln ln ln()()G x G y x y xy G xy +=+===右边(2)左边= ()()ln ln ln()()x xG x G y x y G y y-==-===右边.#10.解(1)偶函数 . (2) 既非奇函数又非偶函数 . (3) 奇函数. (4) 偶函数.(5) 既非奇函数又非偶函数. (6) 既非奇函数又非偶函数. 11.证:(1)设12(),()f x f x 都是偶函数, 12(),()g x g x 都是奇函数.令12()()(),F x f x f x =+12()()(),G x g x g x =+则12()()()F x f x f x -=-+-=12()()()f x f x F x +=,所以()F x 为偶函数.12()()()G x g x g x -=-+-=12()(())g x g x -+-=12(()())g x g x -+=()G x -,所以()G x为奇函数. #12.证: ()12,,0,x x l ∀∈- 不妨设12x x <,,则()12,0,,x x l --∈且12x x ->-,因为()()0,f x l 在内单调更加,所以12()()f x f x ->-.又因为()f x 为奇函数,所以12()()f x f x ->-,即12()()f x f x <.所以()(),0f x l -在内单调更加. #13.解:(1) 周期2T π= . (2) 22T ππ== . (3)不是周期函数 . (4) 21cos 2sin 2xy x -==,22T ππ∴==.14.解(1)由11x y x-=+得11y x y-=+,则11x y x -=+的反函数为11x y x-=+.(2) 由2sin 3y x =得1arcsin 32y x =,则2sin 3y x =的反函数为1arcsin 32x y =.(3) 由1ln(2)y x =++得2yex e =-,则所求的反函数为12x y e-=-.(4) 由221xxy =+得2log 1yx y=-,则所求的反函数为2log 1x y x=-.15.解(1)复合函数为2()sin y f x x ==,则1()6y f π=2sin 6π==14,2()3y f π=23sin34π== (2) 复合函数为()y f x ==,则1(1)y f ===,2(2)y f ===(3) 复合函数为2()xy f x e ==,则01(0)1y f e ===,12(1)y f e e ===.(4) 复合函数为22()()x x y f x e e ===,则21(1)y f e ==,22(1)y f e -=-=.16.解:此函数为分段函数: 10.15(50)()0.1550(50)(50)x x y x x x ⎧≤⎪=⎨⨯+->⎪⎩为正整数.图形略.17.解:总数为一年期存款为A 时:一年后连本带息共有0.042(10.042)A A A +=+;将(10.042)A +再存一年即两年后连本带息共有2(10.042)(10.042)(10.042)A A ++=+;半年期存款时:半年后连本带息共有(10.02),A +一年后连本带息共有2(10.02)(10.02)(10.02)A A ++=+,一年半后可取出3(10.02)(10.02)(10.0A A +++=+,两年后可取出4(10.02)(10.02)(10.2)A A ++++=+,所以存一年期的定期收益较多,多了24(10.042)(10.02)0.0033A A A +-+=.第二节 数列的极限教材习题1-2答案(上册P27) 1. 解(1)收敛, 1lim lim02n nn n x →∞→∞==. (2) 收敛, 1lim lim (1)0nn n n x n →∞→∞=-=. (3) 收敛, 21lim lim (2)2n n n x n→∞→∞=+=.(4) 收敛, 12lim limlim (1)111n n n n n x n n →∞→∞→∞-==-=++.(5)发散,因为当n 为偶数时, n x =n ,n →∞时, n x →+∞;当n 为奇数时, n x =-n ,n →∞ 时, n x →-∞. 2. 解:1lim limcos 02n n n n x nπ→∞→∞==. 对0,ε∀>要使11cos02n nnπε-≤<,只需使1n ε>,即取1N ε⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,当n N >时,有0n x ε-<.所以当0.001ε=时, 110000.001N ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦. 3.证:(1) 对0,ε∀>要使221100n a nnε-=-=<,只需使21n ε>,即n >.于是对0,ε∀>取N=,当n N >时,都有2100n a n ε-=-<.由数列极限的定义21lim0n n→∞=.#(2)331311221221n n a n n n+-=-<<++ ,要使313212n n ε+-<+,只需1nε<,即1n ε>.于是对0,ε∀>取1N ε⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,当n N >时,都有313212n n ε+-<+, 由313lim212n n n →∞+∴=+.#(3) 2211n aa nn-==<<故对0,ε∀>1ε<,只需2anε<,即2an ε>.于是对0,ε∀>取2a n ε⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,当n N >时,1ε<,.lim1n n→∞∴=.#(4) 110.9999110n na -=⋅⋅⋅-=n 个,故对0,ε∀>要使1n a ε-<,只需110nε<,即1lgn ε>.于是对0ε∀>(1)ε<,取 1lg n ε⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,当n N >时,都有,10.99991,n a ε-=⋅⋅⋅-<lim 0.99991n →∞∴⋅⋅⋅=n 个. # 4. 证:lim n n u a →∞= ,∴对0ε∀>,,N Z +∃∈当n N >时, n n u a u a ε-≤-<,∴lim n n u a →∞=.#例如: 若()1nn u =-,则1n u =,lim 1n n u →∞=,而数列{}n u 没有极限.第三节 函数的极限教材习题1-3答案(上册P36)1. 证:(1) ()(31)833f x A x x -=--=- ,要想使33x ε-<,即33x ε-<, 0ε∴∀>,取03εδ=>,当03x δ<-<时, 总有(31)8333,x x δε--=-<=由函数极限的定义3lim (31)8x x →-=.#(2)24()(4)24(2)2x f x A x x x --=--=-+=--+ ,要想使24(4)2x x ε---<+,即(2)x ε--<,0ε∴∀>,取0δε=>,当0(2)x δ<--<时, 总有24(4)24(2)2x x x x ε---=-+=--<+,由函数极限的定义224lim42x x x →--=-+. #2. 证:(1) 333111()222x f x A xx+-=-=,要想使331122x xε+-<,即312xε<,亦即 x >0ε∴∀>,取0M =>,当x M >时,总有333311112222x xMxε+-=<=,由函数极限的定义,3311lim22x x x→∞+=. #(2) ()0f x A-=-≤,0ε-<,ε<,亦即21x ε>,0ε∴∀>,取210M ε=>,当x M >时,0ε<,∴sin limx x →+∞=.#3. 解: 222lim 4422x x x x x →=⇔-=+⋅- ,要想使24x ε-<,即2222221144lim11333x x x x x x x→∞--=⇔-=<+++ 22x x ε+⋅-<,(此时13x <<),亦即52x ε-<25x ε⇒-<,0ε∴∀>,取m in(1,)5εδ=,当02x δ<-<时, 总有24225x x x δε-=+⋅-<=.#若取0001ε=⋅,则0001m in(1,)000025δ⋅==⋅.4. 解: 2222221144lim11333x x x x x x x→∞--=⇔-=<+++ ,要想使22113x x ε--<+,即24xε<⇒x >,0ε∴∀>,取X =,当x X >时,222221444133x x x xXε--=<<=++. # 若取001ε=⋅,则20,X ==即当20x >时,就有22110.013x x --<+.5. 证: ()0,f x A x x -=-= 要想使0,x ε-<即,x ε<0ε∴∀>,取0δε=>,当00x δ<-<时,()()00,f x A f x x x δε-=-=-=<=由函数极限的定义 0lim 0x x →=.#6.解: 0lim ()limlim 11x x x x f x x+++→→→=== ,0lim ()lim lim 11x x x x f x x---→→→===,0lim ()1x f x →∴=.而0lim ()lim lim 11,x x x x x xϕ+++→→→===0lim ()lim lim lim (1)1,x x x x x x x xxϕ----→→→→-===-=-由于lim ()lim ()x x x x ϕϕ-+→→≠,所以0lim ()x x ϕ→不存在.。
微积分A (一)》课程练习题
第一章 函数、极限、连续
基础类A : 一、选择题
1.若函数()f x 在某点0x 极限存在,则( ) A .()f x 在点0x 的函数值必存在且等于该点极限值 B .()f x 在点0x 的函数值必存在,但不一定等于该点极限值 C .()f x 在点0x 的函数值可以不存在 D .+
0()f x 与 0()f x -
可以不相等 2.下列说法正确的是( )
A. 有界数列必有极限
B.无界函数必是无穷大
C. 趋于无穷大的数列必无界
D.函数的极限存在的点必是有定义的点 3.下列极限中,极限值为1的是( ) A .sin lim
x x x →∞ B .0cot lim x x x → C .01cos lim x x x →- D . 1lim sin x x x
→∞
4.n e n
n sin )1(lim 1
-∞
→=( )
A .0
B .1
C .不存在
D .∞
5.设
1 0
(1)() 0
x x x f x k x ⎧⎪≠-=⎨=⎪⎩在点0x =处连续,则k =( )
A .1
B .e
C .1
e
D .1-
6.设1(),()11x
f x
g x x x
-=
=-+,则当1x →时( ) A .()f x 是比()g x 高阶的无穷小 B .()f x 是比()g x 低阶的无穷小 C .()f x 与()g x 是同阶但不是等价无穷小 D .()f x 与()g x 是等价无穷小; 7.下列函数在0x =处均不连续,其中点0x =是()f x 的可去间断点的是( )
A .1()sin sin f x x x =⋅
B .1()1f x x =+
C .1
()x
f x e = D .1, 0(), 0
x
x e x f x e x ⎧⎪<=⎨⎪≥⎩
8.函数4x
y e =-有界且至少有一实根的区间是( )
A .[0,3]
B .[1-,0]
C . (-∞,1)
D .[2,4]
二、填空题
1.3
235lim
sin(79)53
x x x x →∞++=+ .
2.已知当0→x 时,1)1(3
12-+ax 与1cos -x 是等价无穷小,则常数a = . 3.1
1lim
1
x x x →-=- .
4.()330
lim 1x
x ax e →+=,则a = .
5.当0x →时,22
1
sin x x 是x 的 无穷小. 6.11
1
1242lim 1111393n
x n
→∞++++=++++ . 7.()
1
lim 1x
x x
→+∞-= .
8.若()2sin 2e 1
,0,0ax x x f x x
a x ⎧+-≠⎪
=⎨⎪=⎩
在()+∞∞-,上连续,则a = . 三、计算题
1.22468lim 54x x x x x →-+-+ 2.111
lim(1)242
n n →∞++++
3.22
51lim
4
x x x x →--+- 4. )13
11(lim 31+-+-→x x x 5.113232lim ++∞→++n n n n n 6.3(1)(2)(3)
lim 5n n n n n
→∞+++ 7.2
1lim sin
x x x → 8. 01cos 2lim sin x x
x x
→-
9. 2220tan lim (1cos )x x x x →- 10.⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞→x x x 1cos 1lim 2 11.()
21
lim 1x
x x
→∞-
12.3
lim(
)1x x x x
+→∞
+ 13. 30
1tan 1sin lim
x x x
x →+-+ 14. ()
03lim sin tan ln 12x x x x
→-+ 15. 2sin lim 5cos x x x e x
e x →∞+- 16. 01cos lim 1cos x x x
+→--
17.)cos 1
12sin (
lim 0
x x x x +-+→ 18.()()3
1
11lim
1cos x x x x
π→--+ 19. 已知212lim
31
x x ax b
x →-++=+,其中b a ,为常数,求常数,a b 的值. 20.(
)
1
lim 123
n
n n
n →∞
++
四、讨论下列函数中所指出的间断点,并判断间断电的类型属于哪一类。
1.221,1,232x y x x x x -===-+; 2.,0,,;tan 2
x y x x π
π==;
五、证明题
1.证明方程5
31x x -=至少有一个根介于1和2之间.
2.设()f x 在[0,2]a 上连续,且(0)(2)f f a =.证明:[]0,a ξ∃∈,使得()()f f a ξξ=+.
3. 设114,23n n x x x += =
+,() ,2,1=n ,求证n n x ∞
→lim 存在并求之.
提高类B :
1. tan 2
lim(sin )
x
x x π
→
2402sin lim ||1x x x e x x e →⎛⎫+ ⎪+ ⎪+⎝⎭
3.222111lim()12n n n n n →∞++++++
4.设函数()()1,0≠>=a a a x f x ,求()()()2
1
lim
ln 12n f f f n n →∞⎡⎤⎣⎦ . 5.设()f x 在0x =处连续,若1
2sin 0()lim(1)x x f x e x
→+
=,求20()
lim x f x x →.。