陈纪修《数学分析》配套题库【章节题库】(集合与映射)
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第2章数列极限§1 实数系的连续性1.(1)证明不是有理数;(2)是不是有理数?证明:(1)可用反证法若是有理数,则可写成既约分数.由可知m是偶数,设,于是有,从而得到n是偶数,这与是既约分数矛盾.(2)不是有理数.若是有理数,则可写成既约分数,于是,即是有理数,这与(1)的结论矛盾.2.求下列数集的最大数、最小数,或证明它们不存在:解:min A=0;因为,有,所以max A不存在.;因为,使得,于是有,所以min B不存在.max C与min C都不存在,因为,所以max C与min C都不存在.3.A,B是两个有界集,证明:(1)A∪B是有界集;(2)也是有界集.证明:(1)设,有,有,则,有.(2)设,有,有,则,有.4.设数集S有上界,则数集有下界.且.证明:设数集S的上确界为sup S,则对,有-x≤sup S,即;同时对,存在,使得,于是.所以-sup S为集合T的下确界,即.5.证明有界数集的上、下确界惟一.证明:设sup S既等于A,又等于B,且A<B.取,因为B为集合S的上确界,所以,使得,这与A为集合S的上确界矛盾,所以A=B,即有界数集的上确界惟一.同理可证有界数集的下确界惟一.6.对任何非空数集S,必有.当时,数集S有什么特点?解:对于,有,所以.当时,数集S 是由一个实数构成的集合.7.证明非空有下界的数集必有下确界.证:参考定理2.1.1的证明.具体过程略.8.设并且,证明:(1)S没有最大数与最小数;(2)S在Q内没有上确界与下确界.证:(1).取有理数r>0充分小,使得,于是.即,所以S没有最大数.同理可证S没有最小数.(2)反证法.设S在Q内有上确界,记(m,n∈N+且m,n互质),则显然有.由于有理数平方不能等于3,所以只有两种可能:(i),由(1)可知存在充分小的有理数r>0,使得,这说明,与矛盾;(ii),取有理数r>0充分小,使得,于是,这说明也是S的上界,与矛盾.所以S没有上确界.同理可证S没有下确界.§2 数列极限1.按定义证明下列数列是无穷小量:(1);(2);(3);(4);(5);(6);(7)(8).证明:(1),取,当n>N时,成立.(2),取,当时,成立.(3),取,当时,成立;取,当时,成立,则当时,成立.(4),取,当n>N时,成立.(5)当n>11时,有.于是,取,当n>N时,成立.(6)当n>5,有.于是,取,当n>N时,成立.(7),取,当n>N时,成立(8)首先有不等式,取,当n>N时,成立.2.按定义证明下述极限:证明:(1),取,当时,成立(2),取,当时,成立(3),取,当n>N时,成立(4)令,则.当n>3时,有所以,取,当时,成立.(5),取,当n>N时,若n是偶数,则成立;若z是奇数,则成立.3.举例说明下列关于无穷小量的定义是不正确的:(1)对任意给定的,存在正整数N,使当n>N时,成立;(2)对任意给定的,存在无穷多个,使.解:(1)例如,则满足条件,但不是无穷小量.(2)例如则满足条件,但不是无穷小量.4.设k是一正整数,证明:的充分必要条件是.证明:设,则,成立,于是也成立,所以;设,则,成立,取,则,成立,所以.5.设,证明:.证明:由可知,成立,成立.于是,成立.6.设.且,证明:.证明:首先有不等式.由,可知,成立,于是.7.是无穷小量,是有界数列,证明也是无穷小量.证明:设对一切.因为是无穷小量,所以,,成立.于是,成立,所以也是无穷小量.。
数学类考研上海交大陈纪修《数学分析》配套考研真题第一部分名校考研真题第1章集合与映射本章暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。
第2章数列极限一、判断题1.对任意的p为正整数,如果,则存在。
()[重庆大学研]【答案】错查看答案【解析】根据数列收敛的Cauchy收敛准则,可举出反例:,虽然对任意的但(也可说明)。
2.对数列和若是有界数列,则是有界数列。
()[北京大学研]【答案】对查看答案【解析】设|S n|<M,则3.数列存在极限的充分必要条件是:对任一自然数p,都有()[北京大学研]【答案】错查看答案【解析】反例:,但不存在.二、解答题1.[暨南大学2013研]解:利用定积分的定义求解.2.设数列满足条件:,且,证明数列无界.[华东师范大学2009研]证明:用反证法.假若数列有界,即存在,使得,则由条件知.由得,对,存在正整数,当时,有,,令,则,且,,(1)对(1)式两边取上确界,有,所以,这与矛盾,所以数列无界.3.求极限.[华中科技大学2008研]解:一方面显然,另一方面,且由迫敛性可知.注:可用如下两种方式证明.(1)令,则,所以,从而.(2)由,得.4.证明不存在.[兰州大学2009研]证明:取,则由于,所以不存在.5.(1)设数列为正的单调递减数列,且收敛,证明:.(2)设数列为正的单调递减数列,且收敛,证明:.[南开大学2011研]证明:(1)因为为正的单调递减数列,由单调有界定理得存在,由收敛,可知必有(p为任意正整数),对任意存在正整数,使得对任意正整数,成立在上式中,令,取极限,则得由的任意性,则得显然故有.(2)因为为正的单调递减数列,由单调有界定理知存在,由收敛,可知必有;对任意存在正整数,使得对任意正整数,成立在上式中,令,取极限,则得由的任意性,则得显然故有.6.设证明收敛,并求极限。
[华中科技大学2007研]证明:很明显,假设则又因为所以单调递增有上界,故极限存在。
2021数学类考研陈纪修《数学分析》考研真题库第1部分名校考研真题第9章数项级数一、判断题1.若对任意的自然数p都有,则收敛.()[东南大学研]【答案】错查看答案【解析】根据级数收敛的Cauchy收敛准则,举出反例:例如,对任意的自然数p,有,但是发散.正确的说法应该是,关于p一致有.2.若,且对任意的n,有,则收敛.()[重庆大学研]【答案】错查看答案【解析】举反例:例如,虽然对任意的n,有,但是发散.n 必须足够大,才可以成立.二、解答题1.设收敛,证明:[华东师范大学研]证明:记级数的前n项和S n.则对上式两边取极限,从而即2.证明下列级数收敛.[东北师范大学研]证明:(1)方法一所以所以收敛。
方法二由于所以而收敛,从而收敛.(2)由比值判别法知收敛,再由比较判别法知收敛,即收敛。
3.证明:[浙江大学研]证明:因为且单调减,所以反复利用分部积分法,又所以将②代入①得4.讨论级数的敛散性.[复旦大学研]解:(1)若p、q>1,则绝对收敛。
(因为,例如p>q,则为优级数);(2)若0<p=q≤1,应用莱布尼兹定理知级数收敛,且是条件收敛;(3)当p、q>0,原级数与级数同时敛散,若p>1,0<q ≤1或q>1,0<p≤1时级数一敛一散,故原级数发散.若0<p<q<1,则,且与同阶(当);故级数发散,从而原级数发散.同理可证,若0<q<p<1,原级数发散.5.若一般项级数与都收敛且下列不等式成立证明:级数也收敛.又若与都发散,试问一定发散吗?[汕头大学研、北京工业大学研]证明:由于级数与都收敛,所以由Cauchy收敛准则知对任意的ε>0,存在N∈N,使得当n>N及对任意的正整数p,都有又,所以,从而由Cauchy收敛准则知级数也收敛.若与都发散,不一定发散.反例:.6.设,证明:收敛.[浙江大学2006研]证明:因为令,则易知,所以因为,而收敛,所以收敛.7.设,举例说明存在(从而级数收敛),但,从而级数收敛的D’Alember判别法失效.[天津工业大学2006研]解:级数.由于故,所以用D’Alember判别法无法判别其敛散性.又,所以由根式判别法知收敛.8.判断级数的敛散性.[青岛科技大学研]解:令,则故由Raabe判别法知收敛.9.设f(x)在[1,+∞)上单调,证明:若广义积分收敛,则级数也收敛.[北京化工大学研]证明:不妨设f(x)在[1,+∞)上单调递减.先证明f(x)在[1,+∞)上非负,若存在,使得.由于当时,,又发散,故由比较判别法知发散,矛盾,所以f(x)在[1,+∞)上非负.因为f(x)在[1,+∞)上非负且单调递减,对任意的正数A,f(x)在[1,A]上可积,从而有依次相加可得由于收敛,于是对任意正整数m,有即非负级数部分和有界,故收敛.10.设是严格递减的正数列,且,证明:级数收敛.[南京农业大学研、上海理工大学研]证明:因为是严格递减的正数列,所以即是严格递减的数列.又由极限的性质知故由Leibniz判别法知收敛.11.讨论级数的收敛性.[厦门大学研]解:利用带Peano余项的Taylor公式(当x→0时),有于是.所以当x>1-p时收敛,当x≤1-p时发散.12.,证明:存在,并求之.[上海大学研]证明:令,则从而因为,所以故有14.判断级数的绝对收敛性和相对收敛性.[武汉大学2005研]解:(1)绝对收敛性(主要使用放缩法)(2)相对收敛性:(A-D判别法)①;②。
陈纪修数学分析答案【篇一:陈纪修教授《数学分析》九讲学习笔记与心得】class=txt>云南分中心 ? 昆明学院 ? 周兴伟此次听陈教授的课,收益颇多。
陈教授的这些讲座,不仅是在教我们如何处理《数学分析》中一些教学重点和教学难点,更是几堂非常出色的示范课。
我们不妨来温习一下。
第一讲、微积分思想产生与发展的历史法国著名的数学家h.庞加莱说过:“如果我们想要预见数学的将来,适当的途径是研究这门科学的历史和现状。
” 那么,如果你要学好并用好《数学分析》,那么,掌故微积分思想产生与发展的历史是非常必要的。
陈教授就是以这一专题开讲的。
在学校中,我不仅讲授《数学分析》,也讲授《数学史》,所以我非常赞同陈教授在教学中渗透数学史的想法,这应该也是提高学生数学素养的有效途径。
在这一讲中,陈教授脉络清晰,分析精当,这是我自叹不如的。
讲《数学史》也有些年头,但仅满足于史料的堆砌,没有对一些精彩例子加以剖析。
如陈教授对祖暅是如何用“祖暅原理”求出球的体积的分析,这不仅对提高学生的学习兴趣是有益的(以疑激趣、以奇激趣),而且有利于提高学生的民族自豪感(陈教授也提到了这一点)。
第二讲、实数系的基本定理在这一讲中,陈教授从《实变函数》中对集合基数的讨论展开,对实数系的连续性作了有趣的讨论。
首先是从绅士开party的礼帽问题,带我们走进了“无穷的世界”。
我在开《数学赏析》时有一个专题就是“无穷的世界”,我给学生讲礼帽问题、也讲希尔伯特无穷旅馆问题,但遗憾的是,当我剖析“若无穷旅馆住满了人,再来两个时,可将住1号房间的移往3号房间,住2号房间的移往4号房间,从而空出两个房间”时,学生对我“能移”表示怀疑。
这一点我往往只能遗憾的说“跳不出有限的圈子,用有限的眼光来看无限,只能是‘只在此山中,云深不知处’”。
当然,我还是会进一步考虑如何来讲好这一讲。
若陈教授或其他老师有好的建议,能指点一下,则不胜感激。
对于集合[0,1]与(0,1)的对等关系,包括q与R的对等关系,或者说他们之间双射的构造。
数学分析原理答案数学分析原理答案【篇一:数学分析教材和参考书】:《数学分析》(第二版),陈纪修,於崇华,金路编高等教育出版社, 上册:2004年6月,下册:2004年10月参考书:(1)《数学分析习题全解指南》,陈纪修,徐惠平,周渊,金路,邱维元高等教育出版社, 上册:2005年7月,下册:2005年11月(2)《高等数学引论》(第一卷),华罗庚著科学出版社(1964)(3)《微积分学教程》,菲赫金哥尔兹编,北京大学高等数学教研室译,人民教育出版社(1954)(4)《数学分析习题集》,吉米多维奇编,李荣译高等教育出版社(1958)(5)《数学分析原理》,卢丁著,赵慈庚,蒋铎译高等教育出版社(1979)(6)《数学分析》,陈传璋等编高等教育出版社(1978)(7)《数学分析》(上、下册),欧阳光中,朱学炎,秦曾复编,上海科学技术出版社(1983)(8)《数学分析》(第一、二、三卷),秦曾复,朱学炎编,高等教育出版社(1991)(9)《数学分析新讲》(第一、二、三册),张竹生编,北京大学出版社(1990)(10)《数学分析简明教程》(上、下册),邓东皋等编高等教育出版社(1999)(11)《数学分析》(第三版,上、下册),华东师范大学数学系,高等教育出版社(2002)(12)《数学分析教程》常庚哲,史济怀编,江苏教育出版社(1998)(13)《数学分析解题指南》林源渠,方企勤编,北京大学出版社(2003)(14)《数学分析中的典型问题与方法》裴礼文编,高等教育出版社(1993)复旦大学数学分析全套视频教程全程录像,asf播放格式,国家级精品课程,三学期视频全程教师简介:陈纪修-基本信息博士生导师教授姓名:陈纪修任教专业:理学-数学类在职情况:在性别:男所在院系:数学科学学院陈纪修-本人简介姓名:陈纪修性别:男学位:博士职称:教授(博士生导师)高校教龄22年,曾获2001年上海市教学成果一等奖、获2001年国家级教学成果二等奖、获2002年全国普通高等学校优秀教材一等奖、2002年获政府特殊津贴;获宝钢教育奖(优秀教师奖);被评为“九五”国家基础科学人才培养基金实施和基地建设先进工作者。
第14章曲线积分、曲面积分与场论1.计算曲线积分,其中L是绕原点的简单闭曲线.解:方法一当时,可以验证,所以可将曲线L换成以原点为中心,适当小的>0为半径的小圆周:易见构造辅助函数:仍有.若定义A(0,0)=0,B(0,0)=1,则A,B在原点连续.事实上,由泰勒展开式,有.所以有即补充定义后A在原点连续,同理可证B也在原点连续.于是I=J=2π.方法二在L′上,有故积分值与无关.注意到被积函数关于连续,令,在积分号下取极限即得2.设封闭曲线的正向与z轴正向符合右手法则,求曲线积分解:由可得因此可设曲线L的参数方程为:,t从-3π/4到3π/4.于是3.设函数f(x)在(-∞,+∞)上具有一阶连续导数,L是上半平面y>0内的有向分段光滑曲线,其起点为(a,b),终点为(c,d).记(1)证明:曲线积分I与积分路径无关;(2)当ab=cd时,求I的值.证明:(1)因为所以在上半平面内曲线积分I与积分路径无关.(2)由(1)知,是某个函数u(x,y)的全微分,而设F(x)是f(x)的一个原函数,则,因此4.计算积分其中(n,x),(n,y)分别是由x轴、y轴正向与L的外法向n之间的夹角,L为逐段光滑的简单闭曲线.解:表示L的正向,即沿逆时针方向,切线方向τ与一致,如图14-1所示.从n逆时针旋转π/2即到τ,于是有(n,x)=(τ,y),(n,y)=π-(τ,x),故cos(n,x)ds=cos(τ,y)ds=dy,cos(n,y)ds=-cos(τ,x)ds=-dx.从而其中S表示L所围的面积.图14-15.计算曲面积分,其中S是球面解:将球面S分成三部分S1,S2,S3,其中此时曲面S1在xOy平面的投影区域为,S1的方程为z=,故有从而6.计算曲面积分,其中S为下半球面的上侧,a>0为常数.解:采用补面法.按常规应补平面S1:x2+y2≤a2,z=0.仔细观察发现被积函数在原点处有奇性,不能直接应用高斯公式,但注意到在下半球面上的点(x,y,z)满足x2+y2+z2=a2,则可将原曲面积分改写成这样,取S1的法向方向与z轴正向相反,就可对上式使用高斯公式了.于是有其中V是S1,S所围的空间区域.故7.计算曲线积分L是x2+y2+z2=2r1x与x2+y2=2r2x的交线(0<r2<r1,z>0),L的方向是使L所围的球面上较小部分区域保持在左边.解:由于球面的外法向的方向余弦为所以由斯托克斯公式,有其中S是球面x2+y2+z2=2r1x由L所围的部分.由于曲面S关于xOz平面对称,所以.又由可知,。