高等数学习题及解答(极限-连续与导数)
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一般班高数作业(上)第一章 函数1、试判断以下每对函数是不是同样的函数,并说明原因: (2) y sin(arcsin x) 与(6) yarctan(tan x) 与 y x ;(4)y x ;(8)y x 与 y x2;y f ( x) 与 xf ( y) 。
解:判断两个函数的定义域和对应法例能否同样。
(2) y sin(arcsin x) 定义域不一样,所以两个函数不一样;(4) y x 2x ,两个函数同样;(6) y arctan(tan x) 定义域不一样,所以两个函数不一样;(8) yf (x) 与 xf ( y) 定义域和对应法例都同样,所以两个函数同样。
2、求以下函数的定义域,并用区间表示:x 211(2) yx;(7) y ex x;(3) y 2 xarcsinln 1x解:(2) x [ 2,0) ;(3) x [1 e 2 ,0) (0,1 e 2 ] ;(7) x(0, e)(e,) 。
1 。
1 ln xf (x)x 2 1, x 03、设 1x 2, x ,求 f ( x) f ( x) 。
解:按 x 0 , x 0 , x 0 时,分别计算得, f (x)0 x 0f ( x)x 。
2 04、议论以下函数的单一性(指出其单增区间和单减区间) :(2) y4xx2;(4) y x x 。
解:(2) y 4xx24 ( x 2) 2单增区间为 [0,2] ,单减区间为 [ 2,4] 。
(4) yx x2x x 0) 。
0 x ,定义域为实数集,单减区间为 ( ,5、议论以下函数的奇偶性:(2)f ( x) x x2 1 tanx ;(3)f (x) ln( x2 1 x);(6) f ( x) cosln x ;1 x, x 0 (7) f (x)x, x 0。
1解:(2)奇函数;(3)奇函数;( 6)非奇非偶函数;( 7)偶函数。
6、求以下函数的反函数及反函数的定义域:2x), D f ( ,0) ;() f ( x) 2x 1, 0 x 1()。
1、函数()12++=x xx f 与函数()113--=x x x g 相同.错误 ∵当两个函数的定义域和函数关系相同时,则这两个函数是相同的。
∴()12++=x x x f 与()113--=x x x g 函数关系相同,但定义域不同,所以()x f 与()x g 是不同的函数。
2、如果()M x f >(M 为一个常数),则()x f 为无穷大.错误 根据无穷大的定义,此题是错误的。
3、如果数列有界,则极限存在.错误 如:数列()n n x 1-=是有界数列,但极限不存在 4、a a n n =∞→lim ,a a n n =∞→lim .错误 如:数列()n n a 1-=,1)1(lim =-∞→n n ,但n n )1(lim -∞→不存在。
5、如果()A x f x =∞→lim ,则()α+=A x f (当∞→x 时,α为无穷小).正确 根据函数、极限值、无穷小量的关系,此题是正确的。
6、如果α~β,则()α=β-αo .正确 ∵1lim =αβ,是∴01lim lim =⎪⎭⎫⎝⎛-=-αβαβα,即βα-是α的高阶无穷小量。
7、当0→x 时,x cos 1-与2x 是同阶无穷小.正确 ∵2122sin 412lim 2sin 2lim cos 1lim2022020=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅==-→→→x x x x x x x x x 8、 01sin lim lim 1sin lim 000=⋅=→→→xx x x x x x .错误 ∵xx 1sin lim 0→不存在,∴不可利用两个函数乘积求极限的法则计算。
9、 e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+→11lim 0.错误 ∵e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→11lim10、点0=x 是函数xxy =的无穷间断点.错误 =-→x x x 00lim1lim 00-=--→x x x ,=+→x x x 00lim 1lim 00=+→xx x ∴点0=x 是函数xxy =的第一类间断点.11、函数()x f x1=必在闭区间[]b a ,内取得最大值、最小值.错误 ∵根据连续函数在闭区间上的性质,()x f x1=在0=x 处不连续 ∴函数()x f x1=在闭区间[]b a ,内不一定取得最大值、最小值 二、填空题:1、设()x f y =的定义域是()1,0,则(1)()x e f 的定义域是( (,0)-∞ );(2)()x f 2sin 1-的定义域是( ,()2x x k x k k Z πππ⎧⎫≠≠+∈⎨⎬⎩⎭);(3)()x f lg 的定义域是( (1,10) ). 答案:(1)∵10<<x e (2)∵1sin 102<-<x(3)∵1lg 0<<x2、函数()⎪⎩⎪⎨⎧≤<-=<<-+=403000222x x x x x x f 的定义域是( (]4,2- ).3、设()2sin x x f =,()12+=ϕx x ,则()[]=ϕx f ( ()221sin +x ).4、nxn n sin lim ∞→=( x ).∵x x nx n xn n x n x n n n n =⋅==∞→∞→∞→sinlim 1sinlimsin lim 5、设()11cos 11211xx x f x x x x π-<-⎧⎪⎪=-≤≤⎨⎪->⎪⎩,则()10lim x f x →--=( 2 ),()=+→x f x 01lim ( 0 ). ∵()1010lim lim (1)2x x f x x →--→--=-=,()()01lim lim 0101=-=+→+→x x f x x6、设()⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=00cos 12x ax x x x f ,如果()x f 在0=x 处连续,则=a ( 21 ).∵21cos 1lim 20=-→x x x ,如果()x f 在0=x 处连续,则()a f xx x ===-→021cos 1lim 20 7、设0x 是初等函数()x f 定义区间内的点,则()=→x f x x 0lim ( ()0x f ).∵初等函数()x f 在定义区间内连续,∴()=→x f x x 0lim ()0x f8、函数()211-=x y 当x →( 1 )时为无穷大,当x →( ∞ )时为无穷小.∵()∞=-→2111limx x ,()011lim2=-∞→x x9、若()01lim2=--+-+∞→b ax x x x ,则=a ( 1 ),=b ( 21-). ∵()b ax x xx --+-+∞→1lim2()()()bax x x b ax x x b ax x x x +++-+++---+-=+∞→111lim 222欲使上式成立,令012=-a ,∴1a =±,上式化简为()()()2211212112lim lim lim1x x x bab ab x b ab a →+∞→+∞--++-++--+==+∴1a =,021=+ab ,12b =-10、函数()xx f 111+=的间断点是( 1,0-==x x ). 11、()34222+--+=x x x x x f 的连续区间是( ()()()+∞∞-,3,3,1,1, ).12、若2sin 2lim =+∞→x xax x ,则=a ( 2 ). ()200lim sin 2lim sin 2lim =+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+∞→∞→∞→a a x x a x x ax x x x ∴2=a 13、=∞→x x x sin lim ( 0 ),=∞→xx x 1sin lim ( 1 ), ()=-→x x x 101lim ( 1-e ),=⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→kxx x 11lim ( k e ). ∵0sin 1lim sin lim =⋅=∞→∞→x x xx x x 111sinlim1sin lim ==∞→∞→xx x x x x 14、limsin(arctan )x x →∞=( 不存在 ),lim sin(arccot )x x →+∞=( 0 )三、选择填空:1、如果a x n n =∞→lim ,则数列n x 是( b )a.单调递增数列 b .有界数列 c .发散数列 2、函数()()1log 2++=x x x f a 是( a )a .奇函数b .偶函数c .非奇非偶函数∵()()11log 1)(log 22++=+-+-=-x x x x x f aa3、当0→x 时,1-x e 是x 的( c )a .高阶无穷小b .低阶无穷小c .等价无穷小4、如果函数()x f 在0x 点的某个邻域内恒有()M x f ≤(M 是正数),则函数()x f 在该邻域内( c )a .极限存在b .连续c .有界5、函数()x f x-=11在( c )条件下趋于∞+. a .1→x b .01+→x c .01-→x6、设函数()x f xxsin =,则()=→x f x 0lim ( c )a .1b .-1c .不存在 ∵1sin lim sin limsin lim000000-=-=-=-→-→-→xx x x x xx x x根据极限存在定理知:()x f x 0lim →不存在。
第一章 函数、极限与连续(A)1.区间[)+∞,a 表示不等式( )A .+∞<<x aB .+∞<≤x aC .x a <D .x a ≥ 2.若()13+=t t ϕ,则()=+13t ϕ( )A .13+tB .26+tC .29+tD .233369+++t t t 3.设函数()()x x x x f arcsin 2513ln +-++=的定义域是( )A .⎪⎭⎫ ⎝⎛-25,31B .⎪⎭⎫ ⎝⎛-25,1C .⎪⎭⎫⎝⎛-1,31 D .()1,1-4.下列函数()x f 与()x g 相等的是( )A .()2x x f =,()4x x g =B .()x x f =,()()2x x g =C .()11+-=x x x f ,()11+-=x x x g D . ()112--=x x x f ,()1+=x x g 5.下列函数中为奇函数的是( )A .2sin xx y = B .xxe y 2-= C .x x x sin 222-- D .x x x x y sin cos 2+= 6.若函数()x x f =,22<<-x ,则()1-x f 的值域为( ) A .[)2,0 B .[)3,0 C .[]2,0 D .[]3,0 7.设函数()x e x f =(0≠x ),那么()()21x f x f ⋅为( )A .()()21x f x f +B .()21x x f +C .()21x x fD .⎪⎪⎭⎫⎝⎛21x x f8.已知()x f 在区间()+∞∞-,上单调递减,则()42+x f 的单调递减区间是( ) A .()+∞∞-, B .()0,∞- C .[)+∞,0 D .不存在 9.函数()x f y =与其反函数()x fy 1-=的图形对称于直线( )A .0=yB .0=xC .x y =D .x y -=10.函数2101-=-x y 的反函数是( ) A .2lg-=x x y B .2log x y = C .xy 1log 2= D .()2lg 1++=x y 11.设函数()⎩⎨⎧=是无理数是有理数x x a x f x ,0,10<<a ,则( )A .当+∞→x 时,()x f 是无穷大B .当+∞→x 时,()x f 是无穷小C .当-∞→x 时,()x f 是无穷大D .当-∞→x 时,()x f 是无穷小 12.设()x f 在R 上有定义,函数()x f 在点0x 左、右极限都存在且相等是函数()x f 在点0x 连续的( )A .充分条件B .充分且必要条件C .必要条件D .非充分也非必要条件13.若函数()⎩⎨⎧<≥+=1,cos 1,2x x x a x x f π在R 上连续,则a 的值为( )A .0B .1C .-1D .-2 14.若函数()x f 在某点0x 极限存在,则( ) A . ()x f 在0x 的函数值必存在且等于极限值 B .()x f 在0x 函数值必存在,但不一定等于极限值 C .()x f 在0x 的函数值可以不存在 D .如果()0x f 存在的话,必等于极限值15.数列0,31,42,53,64,…是( )A .以0为极限B .以1为极限C .以n n 2-为极限 D .不存在在极限 16.=∞→xx x 1sin lim ( )A .∞B .不存在C .1D .017.=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞→xx x 211lim ( )A .2-eB .∞C .0D .21 18.无穷小量是( )A .比零稍大一点的一个数B .一个很小很小的数C .以零为极限的一个变量D .数零19.设()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<≤<≤-=31,110,201,2x x x x x f x 则()x f 的定义域为 ,()0f = ,()1f = 。
关于高等数学函数的极限与连续习题精选及答案Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】1、函数()12++=x xx f 与函数()113--=x x x g 相同.错误 ∵当两个函数的定义域和函数关系相同时,则这两个函数是相同的。
∴()12++=x x x f 与()113--=x x x g 函数关系相同,但定义域不同,所以()x f 与()x g 是不同的函数。
2、如果()M x f >(M 为一个常数),则()x f 为无穷大.错误 根据无穷大的定义,此题是错误的。
3、如果数列有界,则极限存在.错误 如:数列()nn x 1-=是有界数列,但极限不存在4、a a n n =∞→lim ,a a n n =∞→lim .错误 如:数列()nn a 1-=,1)1(lim =-∞→n n ,但n n )1(lim -∞→不存在。
5、如果()A x f x =∞→lim ,则()α+=A x f (当∞→x 时,α为无穷小).正确 根据函数、极限值、无穷小量的关系,此题是正确的。
6、如果α~β,则()α=β-αo .正确 ∵1lim=αβ,是 ∴01lim lim =⎪⎭⎫⎝⎛-=-αβαβα,即βα-是α的高阶无穷小量。
7、当0→x 时,x cos 1-与2x 是同阶无穷小. 正确 ∵2122sin 412lim 2sin 2lim cos 1lim2022020=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅==-→→→x x x x x x x x x 8、 01sin lim lim 1sin lim 000=⋅=→→→xx x x x x x .错误 ∵xx 1sin lim 0→不存在,∴不可利用两个函数乘积求极限的法则计算。
9、 e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+→11lim 0.错误 ∵e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→11lim10、点0=x 是函数xxy =的无穷间断点.错误=-→x x x 00lim 1lim 00-=--→x x x ,=+→x x x 00lim 1lim 00=+→xx x∴点0=x 是函数xx y =的第一类间断点.11、函数()x f x1=必在闭区间[]b a ,内取得最大值、最小值. 错误 ∵根据连续函数在闭区间上的性质,()x f x1=在0=x 处不连续∴函数()x f x1=在闭区间[]b a ,内不一定取得最大值、最小值二、填空题:1、设()x f y =的定义域是()1,0,则(1)()x e f 的定义域是( (,0)-∞ );(2)()x f 2sin 1-的定义域是( ,()2x x k x k k Z πππ⎧⎫≠≠+∈⎨⎬⎩⎭ );(3)()x f lg 的定义域是( (1,10) ).答案:(1)∵10<<x e (2)∵1sin 102<-<x(3)∵1lg 0<<x2、函数()⎪⎩⎪⎨⎧≤<-=<<-+=403000222x x x x x x f 的定义域是( (]4,2-).3、设()2sin x x f =,()12+=ϕx x ,则()[]=ϕx f ( ()221sin +x ).4、nxn n sin lim ∞→=( x ).∵x x nx n x n n x n x n n n n =⋅==∞→∞→∞→sinlim 1sin limsin lim 5、设()11cos 11211xx x f x x x x π-<-⎧⎪⎪=-≤≤⎨⎪->⎪⎩,则()10lim x f x →--=( 2 ),()=+→x f x 01lim ( 0 ).∵()1010lim lim (1)2x x f x x →--→--=-=,()()01lim lim 0101=-=+→+→x x f x x6、设()⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=00cos 12x ax x x x f ,如果()x f 在0=x 处连续,则=a ( 21 ).∵21cos 1lim 20=-→x x x ,如果()x f 在0=x 处连续,则()a f xx x ===-→021cos 1lim 20 7、设0x 是初等函数()x f 定义区间内的点,则()=→x f x x 0lim ( ()0x f ).∵初等函数()x f 在定义区间内连续,∴()=→x f x x 0lim ()0x f8、函数()211-=x y 当x →( 1 )时为无穷大,当x →( ∞ )时为无穷小.∵()∞=-→2111limx x ,()011lim2=-∞→x x9、若()01lim2=--+-+∞→b ax x x x ,则=a ( 1 ),=b ( 21-). ∵()bax x x x --+-+∞→1lim2()()()bax x x bax x x b ax x x x +++-+++---+-=+∞→111lim222欲使上式成立,令012=-a ,∴1a =±, 上式化简为()()()2211212112lim lim lim1x x x bab ab x b ab a →+∞→+∞→+∞--++-++--+==+∴1a =,021=+ab ,12b =-10、函数()xx f 111+=的间断点是( 1,0-==x x ). 11、()34222+--+=x x x x x f 的连续区间是( ()()()+∞∞-,3,3,1,1, ).12、若2sin 2lim =+∞→xxax x ,则=a ( 2 ).()200lim sin 2lim sin 2lim =+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+∞→∞→∞→a a x x a x x ax x x x ∴2=a 13、=∞→x x x sin lim ( 0 ),=∞→xx x 1sin lim ( 1 ),()=-→xx x 101lim ( 1-e ),=⎪⎭⎫⎝⎛+∞→kxx x 11lim ( k e ). ∵0sin 1lim sin lim=⋅=∞→∞→x x xx x x 111sinlim 1sin lim ==∞→∞→xx x x x x 14、limsin(arctan )x x →∞=( 不存在 ),lim sin(arccot )x x →+∞=( 0 )三、选择填空:1、如果a x n n =∞→lim ,则数列n x 是( b )a.单调递增数列 b .有界数列 c .发散数列2、函数()()1log 2++=x x x f a 是( a )a .奇函数b .偶函数c .非奇非偶函数∵()()11log 1)(log 22++=+-+-=-x x x x x f aa3、当0→x 时,1-x e 是x 的( c )a .高阶无穷小b .低阶无穷小c .等价无穷小4、如果函数()x f 在0x 点的某个邻域内恒有()M x f ≤(M 是正数),则函数()x f 在该邻域内( c )a .极限存在b .连续c .有界5、函数()x f x-=11在( c )条件下趋于∞+.a .1→xb .01+→xc .01-→x6、设函数()x f xxsin =,则()=→x f x 0lim ( c )a .1b .-1c .不存在∵1sin lim sin lim sin lim000000-=-=-=-→-→-→xxx x x x x x x 根据极限存在定理知:()x f x 0lim →不存在。
极限与连续练习题及解析在数学课上,我们经常会遇到一些有关于极限与连续的练习题。
这些题目不仅能够帮助我们巩固对极限与连续的理解,还能提高我们解决问题的能力。
在本文中,我将为大家分享一些关于极限与连续的练习题及解析。
题目一:计算极限求解以下极限:1. $$\lim_{x\to 2}\frac{x^2-4}{x-2}$$解析:将被除数进行因式分解得:$$\lim_{x\to 2}\frac{(x+2) \cdot (x-2)}{x-2}$$最后得到:$$\lim_{x\to 2}(x+2)$$代入极限的定义,得到结果为:$$4$$题目二:证明函数连续证明下列函数在指定区间上连续:1. 函数$f(x)=\sqrt{x}$在区间$[0, +\infty)$上连续。
首先,我们需要证明$f(x)=\sqrt{x}$在$[0, +\infty)$上存在。
由于$x \geq 0$,所以$\sqrt{x}$是有定义的。
接下来,我们需要证明对于任意给定的$\varepsilon > 0$,存在一个$\delta > 0$,使得当$0 < |x-a| <\delta$时,$|\sqrt{x}-\sqrt{a}|<\varepsilon$。
根据不等式$|\sqrt{x}-\sqrt{a}|<|\sqrt{x}+\sqrt{a}|$,可以得到$$|\sqrt{x}-\sqrt{a}|<|\sqrt{x}-\sqrt{a}|\cdot\frac{|\sqrt{x}+\sqrt{a}|}{|\sqrt{x}-\sqrt{a}|}$$进一步化简得:$$|\sqrt{x}-\sqrt{a}|<\frac{|\sqrt{x}^2-\sqrt{a}^2|}{|\sqrt{x}-\sqrt{a}|}$$继续化简得:$$|\sqrt{x}-\sqrt{a}|<\frac{|x-a|}{|\sqrt{x}+\sqrt{a}|}$$由于$\sqrt{x}+\sqrt{a}$在$x$趋于$a$时不等于0,所以存在一个正数$M$,使得$|\sqrt{x}-\sqrt{a}|<M|x-a|$。
高中数学函数的极限与连续练习题及参考答案2023题目一:函数极限1. 计算以下极限:a) lim(x→2) (x^2 + 3x - 4)b) lim(h→0) [(4+h)^2 - 16]/hc) lim(x→∞) [(x+1)/(x-1)]^2d) lim(x→0) (1/x - 1)/(1 - sqrt(1 + x))解答:a) 将x代入函数,得到:lim(x→2) (2^2 + 3*2 - 4) = 8b) 将h代入函数,得到:lim(h→0) [(4+0)^2 - 16]/0 = 0c) 当x趋向于正无穷大时,[(x+1)/(x-1)]^2 = 1d) 将x代入函数,得到:lim(x→0) (1/0 - 1)/(1 - sqrt(1)) = undefined题目二:连续函数2. 判断以下函数在给定区间是否连续:a) f(x) = x^2 - 5x + 6, 在区间[1, 5]上b) g(x) = √(x + 2), 在区间[-2, 3]上c) h(x) = 1/(x-2), 在区间(-∞, 2)上解答:a) 函数f(x)是一个二次函数,对于任意实数x,f(x)都是连续的。
因此,f(x)在区间[1, 5]上连续。
b) 函数g(x)是一个开根号函数,对于非负实数x,g(x)都是连续的。
在区间[-2, 3]上,g(x)的定义域为[-2, ∞),因此在该区间上连续。
c) 函数h(x)在x=2处的定义域为无穷,因此在该点不连续。
在区间(-∞, 2)上除x=2之外的点,h(x)为一个连续函数。
题目三:函数极限的性质3. 判断以下命题的真假,并简要说明理由:a) 若lim(x→a) f(x) = L,且L≠0,则lim(x→a) [f(x)]^2 = L^2。
b) 若lim(x→a) f(x) = L,且f(x) > 0,那么lim(x→a) 1/f(x) = 1/L。
c) 若lim(x→a) f(x) = L,且lim(x→a) g(x) = M,则lim(x→a) [f(x) +g(x)] = L + M。
高数竞赛练习题答案(函数、极限、连续)第一篇:高数竞赛练习题答案(函数、极限、连续)函数、极限、连续1.f(x),g(x)∈C[a,b],在(a,b)内二阶可导且存在相等的最大值,又f(a)=g(a),f(b)=g(b),证明:(1)∃η∈(a,b),使f(η)=g(η)(2)∃ξ∈(a,b),使f''(ξ)=g''(ξ)证明:设f(x),g(x)分别在x=c,x=d处取得最大值M,不妨设c≤d(此时a<c≤d<b),作辅助函数F(x)=f(x)-g(x),往证∃ξ∈(a,b),使F''(ξ)=0令F(x)=f(x)-g(x),则F(x)在[a,b]上连续,在(a,b)二阶可导,且F(a)=F(b)=0,① 当c<d,由于F(c)=f(c)-g(c)=M-g(c)≥0F(d)=f(d)-g(d)=f(d)-M≤0由“闭.连.”零点定理,∃η∈[c,d]⊂(a,b),使f(η)=g(η)② 当c=d,由于F(c)=f(c)-g(c)=f(c)-g(d)=M-M=0即∃η∈(a,b),使f(η)=g(η) 对F(x)分别在[a,η],[η,b]上用罗尔定理,∃ξ1∈(a,η),ξ2∈(η,b),使在[ξ1,ξ2]上对F(x)在用罗尔定理,F'(ξ1)=F'(ξ2)=0,∃ξ∈(ξ1,ξ2)⊂(a,b),使F''(ξ)=0,∃ξ∈(a,b),使f''(ξ)=g''(ξ).2.设数列{xn}满足0<x1<π,xn+1=sinxn,n=1,2,Λxn存在,并求该极限(1)证明limn→∞xn+1x1n(2)计算lim()n→∞xn分析:(1)确定{xn}为单调减少有下界即可1xn,用洛必达法则.(2)利用(1)确定的limn→∞解:易得0<xn≤1(n=2,3,Λ),所以xn+1=sinxn<xn,n=(2,3,Λ),即{xn}为xn存在,并记为limxn=a,则a∈[0,1],单调减少有下界的数列,所以 lim n→∞n→∞对等式xn+1=sinxn<xn,两边令n→∞取极限,得a=sina,a∈[0,1],所以a=0,即limxn=0.n→∞lim((2)n→∞xn+1sinxn)=lim()n→∞xnxn2xn2xn令t=xn=lim(t→0sint)=et→0ttlimln()tt2由于limt→0tln(sin)ttsintln[1+(sin-1)]-1-1t2sint-t洛cost-11tt2=lim=lim=lim=lim=lim=- t→0t→0t→0t→0t→03t2t2t2t33t26 xn+1xn-1所以lim()=e.n→∞xn3.已知f(x)在[0,1]连续,在(0,1)可导,且f(0)=0,f(1)=1,证明:(1)∃ξ∈(0,1),使f(ξ)=1-ξ,(2)存在两个不同点η,ζ∈(0,1),使f'(η)f'(ζ)=1证:(1)令F(x)=f(x)+x-1,则F(x)在[0,1]上连续,且F(0)=-1<0,F(1)=1>0,由“闭.连.”零点定理,∃ξ∈(0,1),使F(ξ)=0,即f(ξ)=1-ξ(2)f(x)在[0,ξ],[ξ,1]上都满足拉格朗日中值定理,所以∃η∈(0,ξ),ζ∈(ξ,1),使f(ξ)-f(0)=f'(η)(ξ-0),f(1)-f(ξ)=f'(ζ)(1-ξ),即f'(η)=f'(ζ)=f(ξ)ξ=1-ξξ1-f(ξ)1-(1-ξ)ξ==1-ξ1-ξ1-ξ∴f'(η)f'(ζ)=1-ξξ⋅ξ1-ξ=14.设方程xn+nx-1=0,其中n为正整数,证明此方程存在唯一的正α实根xn,并证明当α>1时,级数∑xn收敛.n=1∞证:令f(x)=xn+nx-1,则f(x)在(0,+∞)上连续,且f(0)=-1<0,f()=()n>0nn所以由连续函数的零点定理,所给方程在(0,)内有根,又由f'(x)=n(xn-1+1)>0,即f(x)在(0,)内单调递增,所以所给方程(0,)内只有唯一的根,在(,∞)上无根,即所给方程存在唯一的正实根xn.α<由上述知,对n=1,2,Λ,有0<xn<,有0<xn∞1n1n1n1n1n1,nα此外,由α>1知,级数∑收敛,所以由正项级数比较审敛法,知αn=1n∑xα收敛.nn=1∞5.求lim(cosx)x→01ln(1+x)x→0ln(1+x)解:lim(cosx)x→01ln(1+x)=elimlncosx,其中limln(1+xx→0lncosx)=limx→0ln[1+(cosx-1)]ln(1+x)=limx→0-x22x=-(cosx)所以,limx→0ln(1+x)=e-6.f(x)在x=0的某邻域内具有一阶连续导数,且f(0)≠0,f'(0)≠0,若af(h)+bf(2h)-f(0)在h→0时是比h高阶的无穷小,试确定a,b的值.解1:(利用导数定义)0=limaf(h)+bf(2h)-f(0)af(h)-af(0)+af(0)+bf(2h)-bf(0)+bf(0)-f(0)=limh→0h→0hhaf(h)-af(0)bf(2h)-bf(0)[(a+b)-1]f(0)[(a+b)-1]f(0)=l im+lim+lim=(a+b)f'(0)+limh→0h→0h→0h→0hhhh⎧a+b=1'由f(0)≠0,f(0)≠0,得⎨,即a=2,b=-1a+2b=0⎩解2:按解1,只要假定f(x)在x=0处可导即可,但在题中“f(x)在x=0的某邻域内具有一阶连续导数”的假定下,有以下解法:由lim h→0h→0af(h)+bf(2h)-f(0)=0得 limaf(h)+bf(2h)-f(0)=0h→0h即0=limaf(h)+bf(2h)-f(0)=(a+b-1)f(0),由f(0)≠0,得a+b=1(1)af(h)+bf(2h)-f(0)洛=limaf'(h)+2bf'(2h)=(a+2b)f'(0)且f'(0)≠0,又由0=limh→0h→0h所以 a+2b=0(2)由(1)、(2)得a=2,b=-1.⎛2+esinx⎫⎪.7.求lim 4+x→0x⎪⎝1+e⎭解:⎛2e-+e-sinx⎫⎛2+esinx⎫⎪=1⎪=lim lim+4+4++-x→0x→0 x⎪x⎪⎝1+e⎭⎝e+1⎭⎛2+esinx⎫⎛2+esinx⎫ ⎪⎪=1 lim=lim4+4---⎪x→0x⎭x→0⎝1+ex⎪⎝1+e⎭所以原式 = 18.求limx→0143+x+-x-2.2x解1:(泰勒公式)因+x+-x-2=[1+1111x-x2+o(x2)]+[1-x-x2+o(x2)]-22828(x→0)=-x2+o(x2)~-x2所以1-x2+x+-x-2=-1lim=limx→0x→0x2x24解2:(洛必达法则)-+x+-x-2洛必达lim=limx→0x→0x22x1-x-+x1⋅lim=lim x→0+x-x4x→0x1-2x1=lim.=-4x→0x(-x++x)4第二篇:高数课件-函数极限和连续一、函数极限和连续自测题1,是非题(1)无界变量不一定是无穷大量()(2)若limf(x)=a,则f(x)在x0处必有定义()x→x012x(3)极限lim2sinx=limx=0()x→+∞x→+∞33x2,选择题(1)当x→0时,无穷小量1+x-1-x是x的()A.等价无穷小B.同阶但不等价C.高阶无穷小D.低价无穷小⎧x+1-1x≠0⎪(2)设函数f(x)=⎨,则x=0是f(x)的()x⎪0x=0⎩A.可去间断点 B.无穷间断点C 连续点D 跳跃间断点⎧exx<0(3)设函数f(x)=⎨,要使f(x)在x0处连续,则a=()⎩a+xx≥0A.2B 1C 0D -13n2-5n+1=()(4)lim2n→∞6n+3n-2A 151B -C -D ∞ 2321⎧xsinx<0⎪⎪x(5)设f(x)=⎨,则在x=0处f(x) ()⎪1sinx-1x>0⎪⎩xA 有定义B 有极限C 连续D左连续3(6)x=1是函数y=x-1的()x-1A 可去间断点B 无穷间断点C 连续D跳跃间断点3.求下列极限(1)limx→∞x+sinxsin(-2x)x+2-3(2)lim(3)limx→0x→12xln(1+2x)x-1e-2x-1(4)lim(5)limn[ln(1+n)-lnn](6)lim(sinn+1-sinn)n→∞n→∞x→0x2x+3x+2(sinx3)tanx2lim()(7)lim (8)(9)limx(x+1-x)x→∞2x+1x→01-cosx2x→∞cosx-cosaarctanxex-ex0(10)lim(11)lim(12)limx→ax→∞x→x0x-xx-ax0x2+32x2+1sin(x-1))(13)lim(14)lim(2x→∞x→1x-1x+24,求满足下列条件的a,b的值1x2+x+a=b(2)lim(3x-ax2-x+1)=(1)limx→+∞x→26x-2⎧tanaxx<0ax+b⎪=2(4)已知f(x)=⎨x(3)lim且limf(x)存在x→0x→1x-2⎪x+2x≥0⎩x<-1⎧-2⎪2(5)已知f(x)=⎨x+ax+b-1≤x≤1在(-∞,+∞)内连续⎪2x≥1⎩⎧sin2x+e2ax-1x≠0⎪(6)函数f(x)=⎨在x=0点连续x⎪ax=0⎩5.求下列函数的间断点并判断其类型⎧x-1x≤11-cosxx2-1(1)y=2(2)y=⎨(3)f(x)=sinxx-3x+2⎩3-xx>1⎧1x>0x⎪(4)f(x)=⎨ex-1(5)y=tanx⎪⎩ln(1+x)-1<x≤026.已知x→-1时,x+ax+5x+1是同阶无穷小,求a7.证明方程x-4x+2=0在区间(1,2)内至少有一个根8.当x→0时,e+ln(1-x)-1与x是同阶无穷小,求n 9.设函数f(x)=a,(a>0,a≠1),求limxxn41ln[f(1)f(2)K f(n)]n→∞n2第三篇:高数极限和连续第二章极限和连续【字体:大中小】【打印】2.1 数列极限一、概念的引入(割圆术)“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣” ——刘徽正六边形的面积A正十二边形的面积A2n-1正6×2形的面积AnA1,A2,A3,…,An,…→…S二、数列的定义定义:按自然数1,2,3...编号依次排列的一列数x1,x2,...,xn, (1)称为无穷数列,简称数列。
【最新整理,下载后即可编辑】习题2-11. 观察下列数列的变化趋势,写出其极限: (1) 1n n x n =+ ; (2)2(1)n n x =--;(3)13(1)nn x n=+-; (4)211n x n=-. 解:(1) 此数列为12341234,,,,,,23451n n x x x x x n =====+ 所以lim 1n n x →∞=。
(2) 12343,1,3,1,,2(1),n n x x x x x =====-- 所以原数列极限不存在。
(3)1234111131,3,3,3,,3(1),234n n x x x x x n=-=+=-=+=+-所以lim 3n n x →∞=。
(4)12342111111,1,1,1,,1,4916n x x x x x n =-=-=-=-=- 所以lim 1n n x →∞=-2.下列说法是否正确:(1)收敛数列一定有界 ; (2)有界数列一定收敛; (3)无界数列一定发散;(4)极限大于0的数列的通项也一定大于0. 解:(1) 正确。
(2) 错误 例如数列{}(-1)n 有界,但它不收敛。
(3) 正确。
(4) 错误 例如数列21(1)nn x n ⎧⎫=+-⎨⎬⎩⎭极限为1,极限大于零,但是11x =-小于零。
*3.用数列极限的精确定义证明下列极限:(1) 1(1)lim1n n n n-→∞+-=;(2) 222lim 11n n n n →∞-=++; (3)323125lim -=-+∞→n n n证:(1) 对于任给的正数ε,要使1(1)111n n n x n n ε-+--=-=<,只要1n ε>即可,所以可取正整数1N ε≥.因此,0ε∀>,1N ε⎡⎤∃=⎢⎥⎣⎦,当n N >时,总有1(1)1n n n ε-+--<,所以1(1)lim 1n n n n-→∞+-=. (2) 对于任给的正数ε,当3n >时,要使222222332211111n n n n n x n n n n n n n n nε---+-=-==<<<+++++++,只要2n ε>即可,所以可取正整数2max ,3N ε⎧⎫=⎨⎬⎩⎭.因此,0ε∀>,2max ,3N ε⎧⎫∃=⎨⎬⎩⎭,当n N >时,总有22211n n n ε--<++,所以222lim 11n n n n →∞-=++. (3)对于任给的正数ε,要使25221762()()131333(31)313n n x n n n n ε+--=--=<=<----,只要123n ε->即可,所以可取正整数213N ε≥+.因此,0ε∀>,213N ε⎡⎤∃=+⎢⎥⎣⎦,当n N >时,总有522()133n n ε+--<-,所以323125lim-=-+∞→n n n . 习题2-21. 利用函数图像,观察变化趋势,写出下列极限: (1)21lim x x →∞ ; (2) -lim x x e →∞; (3) +lim x x e -→∞; (4) +lim cot x arc x →∞; (5) lim2x →∞;(6) 2-2lim(1)x x →+; (7) 1lim(ln 1)x x →+; (8) lim(cos 1)x x π→- 解:(1)21lim 0x x →∞= ;(2) -lim0x x e →∞=;(3) +lim 0x x e -→∞=; (4) +lim cot 0x arc x →∞=; (5) lim 22x →∞= ;(6) 2-2lim(1)5x x →+=; (7) 1lim(ln 1)1x x →+=; (8) lim(cos 1)2x x π→-=- 2. 函数()f x 在点x 0处有定义,是当0x x →时()f x 有极限的( D )(A ) 必要条件 (B ) 充分条件 (C ) 充要条件 (D ) 无关条件解:由函数极限的定义可知,研究()f x 当0x x →的极限时,我们关心的是x 无限趋近x 0时()f x 的变化趋势,而不关心()f x 在0x x =处有无定义,大小如何。
1、函数()12++=x x x f 与函数()113--=x x x g 相同.错误 ∵当两个函数的定义域和函数关系相同时,则这两个函数是相同的。
∴()12++=x x x f 与()113--=x x x g 函数关系相同,但定义域不同,所以()x f 与()x g 是不同的函数。
2、如果()M x f >(M 为一个常数),则()x f 为无穷大. 错误 根据无穷大的定义,此题是错误的。
3、如果数列有界,则极限存在.错误 如:数列()nn x 1-=是有界数列,但极限不存在4、a a n n =∞→lim ,a a n n =∞→lim .错误 如:数列()nn a 1-=,1)1(lim =-∞→nn ,但n n )1(lim -∞→不存在。
5、如果()A x f x =∞→lim ,则()α+=A x f (当∞→x 时,α为无穷小). 正确 根据函数、极限值、无穷小量的关系,此题是正确的。
6、如果α~β,则()α=β-αo .正确 ∵1lim=αβ,是 ∴01lim lim =⎪⎭⎫⎝⎛-=-αβαβα,即βα-是α的高阶无穷小量。
7、当0→x 时,x cos 1-与2x 是同阶无穷小.正确 ∵2122sin 412lim 2sin 2lim cos 1lim2022020=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅==-→→→x x x x x x x x x 8、 01sin lim lim 1sin lim 000=⋅=→→→xx x x x x x .错误 ∵xx 1sin lim 0→不存在,∴不可利用两个函数乘积求极限的法则计算。
9、 e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+→11lim 0.错误 ∵e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→11lim10、点0=x 是函数xxy =的无穷间断点.错误 =-→x x x 00lim 1lim 00-=--→x x x ,=+→x x x 00lim 1lim 00=+→xx x ∴点0=x 是函数xxy =的第一类间断点.11、函数()x f x1=必在闭区间[]b a ,取得最大值、最小值.错误 ∵根据连续函数在闭区间上的性质,()x f x1=在0=x 处不连续 ∴函数()x f x1=在闭区间[]b a ,不一定取得最大值、最小值 二、填空题:1、设()x f y =的定义域是()1,0,则 (1)()xef 的定义域是( (,0)-∞ );(2)()x f 2sin 1-的定义域是( ,()2x x k x k k Z πππ⎧⎫≠≠+∈⎨⎬⎩⎭);(3)()x f lg 的定义域是( (1,10) ). 答案:(1)∵10<<xe (2)∵1sin 102<-<x (3)∵1lg 0<<x2、函数()⎪⎩⎪⎨⎧≤<-=<<-+=403000222x x x x x x f 的定义域是( (]4,2- ).3、设()2sin x x f =,()12+=ϕx x ,则()[]=ϕx f ( ()221sin +x ).4、nxn n sinlim ∞→=( x ).∵x x n x n x n n x n x n n n n =⋅==∞→∞→∞→sinlim 1sin limsin lim 5、设()11cos 11211xx x f x x x x π-<-⎧⎪⎪=-≤≤⎨⎪->⎪⎩,则()10lim x f x →--=( 2 ),()=+→x f x 01lim ( 0 ). ∵()1010lim lim (1)2x x f x x →--→--=-=,()()01lim lim 0101=-=+→+→x x f x x6、设()⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=00cos 12x ax x x x f ,如果()x f 在0=x 处连续,则=a ( 21 ).∵21cos 1lim 20=-→x x x ,如果()x f 在0=x 处连续,则()a f xx x ===-→021cos 1lim 20 7、设0x 是初等函数()x f 定义区间的点,则()=→x f x x 0lim ( ()0x f ).∵初等函数()x f 在定义区间连续,∴()=→x f x x 0lim ()0x f8、函数()211-=x y 当x →( 1 )时为无穷大,当x →( ∞ )时为无穷小.∵()∞=-→2111limx x ,()011lim2=-∞→x x9、若()01lim2=--+-+∞→b ax x x x ,则=a ( 1 ),=b ( 21-). ∵()b ax x xx --+-+∞→1lim2()()()bax x x bax x x b ax x x x +++-+++---+-=+∞→111lim 222()()b ax x x b ax x x x +++-+-+-=+∞→11lim 222()()()b ax x x b x ab x a x +++--++--=+∞→11211lim 2222欲使上式成立,令012=-a ,∴1a =±,上式化简为()()()2211212112lim lim lim1x x x bab ab x b ab a →+∞→+∞→+∞--++-++--+==+∴1a =,021=+ab ,12b =-10、函数()x x f 111+=的间断点是( 1,0-==x x ). 11、()34222+--+=x x x x x f 的连续区间是( ()()()+∞∞-,3,3,1,1, ).12、若2sin 2lim =+∞→x xax x ,则=a ( 2 ). ()200lim sin 2lim sin 2lim =+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+∞→∞→∞→a a x x a x x ax x x x ∴2=a13、=∞→x x x sin lim( 0 ),=∞→xx x 1sin lim ( 1 ), ()=-→xx x 11lim ( 1-e ),=⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→kxx x 11lim ( ke ). ∵0sin 1lim sin lim=⋅=∞→∞→x x xx x x 111sin lim1sin lim ==∞→∞→xx x x x x()[]1)1(110)(1lim 1lim --⋅-→→=-+=-e x x xx x x k kx x kxx e x x =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→∞→)11(lim 11lim14、limsin(arctan )x x →∞=( 不存在 ),lim sin(arccot )x x →+∞=( 0 )三、选择填空:1、如果a x n n =∞→lim ,则数列n x 是( b )a.单调递增数列 b .有界数列 c .发散数列2、函数()()1log 2++=x x x f a 是( a )a .奇函数b .偶函数c .非奇非偶函数 ∵()()11log 1)(log 22++=+-+-=-x x x x x f aa()()x f x x a -=++-=1log 23、当0→x 时,1-xe 是x 的( c )a .高阶无穷小b .低阶无穷小c .等价无穷小4、如果函数()x f 在0x 点的某个邻域恒有()M x f ≤(M 是正数),则函数()x f 在该邻域( c )a .极限存在b .连续c .有界5、函数()x f x-=11在( c )条件下趋于∞+. a .1→x b .01+→x c .01-→x6、设函数()x f xxsin =,则()=→x f x 0lim ( c )a .1b .-1c .不存在 ∵1sin lim sin limsin lim000000-=-=-=-→-→-→xx x x x xx x x1sin lim sin lim 0000==-→+→xx x x x x 根据极限存在定理知:()x f x 0lim →不存在。
1第一章函数、极限与连续一、选择题1.函数)(x f 的定义域为[]10,,则函数51()51(-++x f x f 的定义域是().A.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-54,51B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡56,51C.⎦⎤⎢⎣⎡54,51D.[]1,02.已知函数()62+x f 的定义域为[)4,3-,则函数)(x f 的定义域是().A.[)4,3-B.[)14,0C.[]14,0D.⎪⎭⎫⎢⎣⎡--1,293.函数211ln ++-=x xy 的定义域是().A.1≠x B.2-≥x C.2-≥x 且1≠x D.[)1,2-4.下列函数)(x f 与)(x g 是相同函数的是().A.11)(+⋅-=x x x f ,1)(2-=x x g B.2)(π=x f ,x x x g arccos arcsin )(+=C.x x x f 22tan sec )(-=,1)(=x g D.1)(=x f ,x x x g 22cos sin )(+=5.下列函数)(x f 与)(x g 是相同函数的是().A.x x g x x f lg 2)(,lg )(2==B.2)(,)(x x g x x f ==C.33341)(,)(-=-=x x x g x x x f D.xx x g x f 22tan sec )(,1)(-==6.若1)1(2-=-x x f ,则)(x f =().A.2)1(+x x B.2)1(-x x C.)2(+x x D.)1(2-x x 7.设xx f cos 2)(=,xx g sin 21)(⎪⎭⎫⎝⎛=,在区间⎪⎭⎫ ⎝⎛20π,内成立().A.)(x f 是增函数,)(x g 是减函数B.)(x f 是减函数,)(x g 是增函数C.)(x f 和)(x g 都是减函数D.)(x f 和)(x g 都是增函数28.函数)1lg()1lg(22x x x x y -++++=().A.是奇函数B.是偶函数C.是非奇非偶函数D.既是偶函数,也是奇函数9.下列函数中()是奇函数.A.1cos sin +-=x x y B.2xx a a y -+=C.2211x x y +-=D.)1)(1(+-=x x x y 10.函数x x x f sin )(2=的图形().A.关于x 轴对称B.关于y 轴对称C.关于原点对称D.关于直线x y =对称11.下列函数中,()是奇函数.A.2ln(1)x +B.)x C.sin x x D.x xe e-+12.若()f x 是奇函数,且对任意实数x ,有(2)()f x f x +=,则必有(1)f =().A.1-B.0C.1D.213.偶函数的定义域一定是().A.包含原点的区间B.关于原点对称 C.),(+∞-∞D.以上三种说法都不对14.若)(x f 是奇函数,)(x ϕ是偶函数,且)]([x f ϕ有意义,则)]([x f ϕ是().A.偶函数B.奇函数C.非奇非偶函数D.奇函数或偶函数15.函数xx f 1sin )(=是其定义域内的什么函数().A.周期函数B.单调函数C.有界函数D.无界函数16.若()f x 在(,)-∞+∞内单调增加,()x ϕ是单调减少,则[()]f x ϕ在(,)-∞+∞内().A.单调增加B.单调减少C.不是单调函数D.无法判定单调性17.函数xxe e y -+=的图形对称于直线().A.y x=B.y x=-C.0x =D.0y =318.下列函数中周期为π的是().A.xy 2sin =B.xy 4cos = C.xy πsin 1+= D.()2cos -=x y 19.下列函数是周期函数的是().A.)sin()(2x x f =B.xx f 1cos)(=C.xx f πcos )(=D.xx f 1sin)(=20.设1cos )(-=x x f 的定义域和周期分别为().A.πππ2,,22=∈+=T Z k k x B.ππ2,,2=∈=T Z k k x C.ππ=∈=T Z k k x ,,D.πππ=∈+=T Z k k x ,,221.下列结论不正确的是().A.基本初等函数在其定义域内是连续的B.基本初等函数在其定义区间内是连续的C.初等函数在其定义域内是连续的D.初等函数在其定义区间内是连续的22.下列说法正确的是().A.无穷小的和仍为无穷小B.无穷大的和仍为无穷大C.有界函数与无穷大的乘积仍为无穷大D.收敛数列必有界23.下列说法不正确的是().A.两个无穷小的积仍为无穷小B.两个无穷小的商仍为无穷小C.有界函数与无穷小的乘积仍为无穷小D.在同一变化过程中,无穷大的倒数为无穷小24.若无穷小量α与β是等价的无穷小,则αβ-是()无穷小.A.与β同阶不等价的B.与β等价的C.比β低阶的D.比β高阶的25.当0→x 时,4x x +是32x x +的().A.高阶无穷小B.低阶无穷小C.同阶无穷小D.等价无穷小26.当0→x 时,x x sin 2-是x 的().A.高阶无穷小B.低阶无穷小C.同阶无穷小但不等价D.等价无穷小27.设232)(-+=xxx f ,则当0=x 时,有().4A.)(x f 与x 是等价无穷小B.)(x f 是x 同阶但非等价无穷小C.)(x f 是比x 高阶的无穷小D.)(x f 是比x 低阶的无穷小28.设x x f -=1)(,31)(x x g -=,则当1→x 时().A.)(x f 是比)(x g 高阶的无穷小B.)(x f 是比)(x g 低阶的无穷小C.)(x f 与)(x g 是同阶但不等价的无穷小D.)(x f 与)(x g 是等价无穷小29.当0→x 时,与x 不是等价无穷小量的是().A.2sin xx -B.xx 2sin -C.3tan x x -D.xx -sin 30.当0→x 时,下列函数为无穷小量的是().A.x x sin B.xx sin 2+C.)1ln(1x x+D.12-x 31.当0→x 时,是无穷大量的有().A.xx 1sin 1B.xx sin C.2xD.xx 21-32.当0→x 时,下列函数不是无穷小量的是().A.x x x x tan cos 2-B.21sin xx C.x x x sin 3+D.xx )1ln(2+33.下列等式正确的是().A.1sin lim=∞→x xx B.11sinlim =∞→xx C.11sinlim =∞→xx x D.11sin lim=∞→xx x 34.设函数()f x 在闭区间[1,1]-上连续,则下列说法正确的是().A.1lim ()x f x →+必存在B.1lim ()x f x →必存在C.1lim ()x f x →-必存在D.1lim ()x f x →-必存在35.=→xx 102lim ().A.0B.∞+C.∞D.不存在36.下列各式中正确的是().A.0cos lim0=→xxx B.1cos lim0=→xxx C.0cos lim=∞→xxx D.1cos lim=∞→xxx537.若(sin )3cos 2f x x =-,则(cos )f x =().A.3sin 2x+B.32sin 2x-C.3cos 2x+D.3cos 2x -38.设21()arcsin 3lim ()1x x f x f x x x→∞=++,则lim ()x f x →∞等于().A.2B.21C.2-D.21-39.设x xx f )31()2(-=-,则=∞→)(lim x f x ().A.1e-B.2e-C.3e-D.3e40.极限lim sinx x xπ→∞=().A.1B.πC.2eD.不存在41.当0x →时,1xe 的极限是().A.0B.+∞C.-∞D.不存在42.当5x →时,5()5x f x x -=-的极限是().A.0B.∞C.1D.不存在43.设x x x f 21)(-=,则=→)(lim 0x f x ().A.1B.不存在C.2eD.2e-44.若0→x 时,kx x x ~2sin sin 2-,则=k ().A.1B.2C.3D.445.若52lim22=-++→x bax x x ,则().A.1=a ,6=b B.1-=a ,6-=b C.1=a ,6-=b D.1-=a ,6=b 46.=+-∞→x x xx arctan 1lim ().A.2πB.2π-C.1D.不存在647.=+→xx x )1ln(lim0().A.1-B.1C.∞D.不存在但非∞48.已知22lim 222=--++→x x bax x x ,则b a ,的值是().A.8,2-==b a B.b a ,2=为任意值C.2,8=-=b a D.b a ,均为任意值49.=-+-+++∞→11)2(3)2(3lim n n nn n ().A.31B.31-C.∞D.050.xx x x 1011lim ⎪⎭⎫⎝⎛+-→的值等于().A.2eB.2e-C.1D.∞51.设xx g x3e 1)(2-=,当0≠x 时,)()(x g x f =,若)(x f 在0=x 处连续,则)0(f 的值是().A.0B.32-C.1D.3152.设函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+=>-=0,1sin 0,10,1e )(2x a x x x x x x f x 在点0=x 处连续,则常数=a ().A.1-B.1C.2-D.253.若)(x f 在点0x 点连续,则=+→)2(sin lim 00h x f h ().A.)2(sin 0h x f +B.)(sin 0x f C.)(sin 0x f D.不存在54.函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠--=0,210,cos 1)(42x x x x xx f 的间断点有().7A.3个B.1个C.0个D.2个55.设0=x 是⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>=<+=0,1sin 0,00,11)(1x x x x x ex f x 的().A.跳跃间断点B.可去间断点C.第二类间断点D.连续点56.11)(11+-=xxe e xf ,则0=x 是)(x f 的().A.可去间断点B.跳跃间断点C.第二类间断点D.连续点二、填空题57.函数xxx f -+=11ln21)(的定义域是_________.58.函数2ln arcsin +=x xy 的定义域为_________.59.函数xx y 1arctan3+-=的定义域是_________.60.设)(x f 的定义域[]1,0=D ,则)(sin x f 的定义域_________.61.若函数()f x 的定义域为[1,0]-,则函数(cos )f x 的定义域为_________.62.若函数()f x 的定义域为[0,1],则函数(arctan 2)f x 的定义域为_________.63.设2(1)32f x x x +=-+,则f =_________.64.函数nn x a y 12)(-=的反函数是_________.65.函数)0(≠-++=bc ad dcx bax y 的反函数是_________.66.函数x y 3sin 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛≤≤-66ππx 的反函数是_________.867.函数3arccos2xy =的反函数是_________.68.______28153lim 233=+-++∞→n n n n n n .69._______43867lim 22=+-+∞→n n n n .70.⎪⎭⎫⎝⎛++++∞→n n 21...41211lim =_________.71.2)1(...321limnn n -++++∞→=_________.72.35)3)(2)(1(limn n n n n +++∞→=_________.73._______lim 2210=+→x x x e.74._______1lim432=-+++∞→nn n n n n .75._______43...21lim 2=++++∞→nn nn .76._______1!!sin lim=+∞→n n n .77.=⎪⎭⎫⎝⎛++++++∞→πππn n n n n n 222...221lim _________.78.设012lim 2=⎪⎪⎭⎫⎝⎛--++∞→b ax x x x x ,则=a _________,=b _________.79._______4421lim 22=⎪⎭⎫ ⎝⎛---→x x x .80._______2)2sin(lim22=---→x x x x .81._______63sin lim=∞→xxx .982.m n x x x )(sin )sin(lim 0→(m n ,为正整数,且m n >)=.83._______1cos 1lim 20=--→x e x x .84._______4tan 8arcsin lim0=→xxx .85._______81221lim 32=⎪⎭⎫ ⎝⎛---→x x x .86.xxx x 30sin sin tan lim-→=.87.)1(lim 2x x x x -++∞→=.88.)1sin 1)(11(tan sin lim32-+-+-→x x xx x =.89.若2)1sin(1lim 21=--+→x ax x x ,则_________=a .90.若0x →时函数tan sin x x -与nmx 是等价无穷小,则=m ,n =.91.当∞→x 时,函数)(x f 与21x是等价无穷小,则_______)(3lim 2=∞→x f x x .92.当0→x 时,函数112-+ax 与x 2sin 是等价无穷小,则_______=a .93.当∞→x 时,函数)(x f 与x4是等价无穷小,则_______)(2lim =∞→x xf x .94.若1x →时,2(1)1mx x --是比1x -高阶的无穷小,则m 的取值范围是.95.11232lim +∞→⎪⎭⎫⎝⎛++x x x x =_________.96.40)21(lim -→=-e x x kx ,则_________=k .1097.nn n x x f ⎪⎭⎫⎝⎛+=∞→sin 1lim )(,则=')(x f .98.4lim e a x a x xx =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+∞→,则_______=a .99._______1lim 23=⎪⎭⎫ ⎝⎛++∞→x x x x .100.如果201cos ()3lim ()x xf x f x x→-=+,则0lim ()x f x →=.101.设函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<<+≤+=1,10,0,2)(2x bx x a x x x x f 在),(+∞-∞内连续,则___________,==b a .102.)(lim 2)sin 21()(031x f x x f x x→++=,求()=x f .103.如果201cos ()3lim ()x xf x f x x→-=+,则0lim ()x f x →=.104.设2211xx x x f +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-,则=)(x f .105.函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠+=010,1sin 1)(x x xx x f 的连续区间是.106.若函数()⎪⎩⎪⎨⎧>+≤+=0,21ln 0,)(12x x x x a x f x 在0=x 处连续,则=a .107.极限02sin 3lim[sin]x x x x x→+=.108.极限3sin 2lim[sin ]x xx x x→∞+=.109.若⎪⎩⎪⎨⎧=≠-+=-0,0,316sin )(3x a x x e x x f ax 在0=x 连续,则_______=a .110.函数⎪⎩⎪⎨⎧><<-±===2,420,42,0,2)(2x x x x x x f 的间断点有_________个.111.函数653)(2+--=x x x x f 的第二类间断点是_________.112.函数)5)(32(86)(22-----=x x x x x x f 的间断点是.113.设⎪⎩⎪⎨⎧≤+>=,0,,0,1sin )(2x x a x x x x f 要使)(x f 在),(+∞-∞内连续,则=a .114.设⎪⎩⎪⎨⎧<+=>+=0,20,0,)(2x b x x a x e x x f 在点0=x 处连续,则=a ,=b .115.设⎪⎩⎪⎨⎧≤>=0,0,3sin )(x x x x x x f ,则点0=x 是)(x f 的第类间断点.116.设⎪⎩⎪⎨⎧≤<-+>=-,01),1ln(,0,)(11x x x e x f x 则点0=x 是)(x f 的第类间断点;点1=x 是)(x f 的第类间断点.117.若函数=)(x ϕ,则函数)(x f 为奇函数这里⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<=>++=0, )( 0, 0 0 ),1ln()(2x x x x x x x f ϕ118.⎩⎨⎧<-≥=00 )(22x x x x x f ,则)(x f 是(奇/偶)函数.119.⎩⎨⎧>+≤-=0 10 1)(x x x x x f ,则)(x f 是(奇/偶)函数.三、计算题120.设函数1)1(2++=x x x f 0>x ,求)(x f .121.设函数2211xx x x f +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+,求)(x f .122.设xx f -=11)(,求))((x f f .123.设23)1(2+-=+x x x f ,求)(x f .124.已知x x g xx f -==1)(,1)(,求))((x g f .125.设x x x f 2)1(2-=-,求)1(+x f .126.求函数321)(2-+=x x x f 的连续区间.127.设函数)(x f 的定义域为)0,1(-,求函数)1(2-x f 的定义域.128.设x xx f +=12arccos )(,求其定义域.129.设)(x f 的定义域为[]1,0,求)(cos x f 的定义域.130.已知⎩⎨⎧≤<≤≤=+21,210,)1(2x x x x x ϕ,求)(x ϕ.131.设⎩⎨⎧<+≥+=0,40,12)(2x x x x x f ,求)1(-x f .132.判断函数x x x f 32(32()(-++=的奇偶性.133.判断11-+=x x a a x y 的奇偶性.134.设)21121)(()(-+=x x f x F ,已知)(x f 为奇函数,判断)(x F 的奇偶性.135.求函数x x y 44sin cos -=的周期.136.求函数2cos sin x x y +=的周期.137.求函数x y 3sin 2=)66(ππ<<-x 的反函数.138.求函数)1ln(2-+=x x y 的反函数.139.xx x 3113sin lim +-∞→.140.633lim 6--+→x x x .141.2203)1ln(lim x x x +→.142.x xx 4cos 12sin 1lim 4-+→π.143.2321lim 4--+→x x x .144.123lim 221-+-→x x x x .145.25273lim 33+-++∞→x x x x x .146.)cos 3(11lim 32x x x x +++∞→.147.2021cos lim x x x -→.148.2021lim x ex x -→.149.3222......21lim nn n +++∞→.150.)3(lim 2x x x x -++∞→.151.xx x ln 1lim 21-→.152.20cos 1lim x x x -→.153.38231lim x x x +---→.154.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++⨯+⨯∞→)12)(12(1...531311lim n n n .155.n n 11lim +∞→.156.114sin lim 0-+→x xx .157.)(lim 22x x x x x --++∞→.158.156223lim 22+-++∞→n n n n n .159.nx mxx sin sin lim 0→.160.⎪⎭⎫ ⎝⎛-→x x x x ln ln 1lim 1.161.145lim 1---→x xx x .162.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--→11lim 31x x x .163.xx x --→πππ1cos )(lim .164.20cos 1lim x mx x -→.165.11sinlim -+∞→x x x x x .166.)15(lim 323x x x x -+-∞→.167.)cos 1(cos 1lim 0x x x x --+→.168.28lim 38--→x x x .169.n n n 31...9131121...41211lim ++++++++∞→.170.xx x x x 6sin 4cos lim ++∞→.171.)1(lim 2x x x x -+∞→.172.⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+→114sin lim 0x x x .173.174lim 22++→x x x .174.2220)1()41ln(lim x x e x -+→.175.115)2(5)2(lim ++∞→+-+-n n nn n .176.xx e 1011lim +→.177.若123lim 22=-+-→x ax x x ,求a .178.已知01lim 2=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+∞→b ax x x x ,其中a ,b 是常数,求a ,b .179.已知),0()1(lim 2017∞≠≠=--∞→A n n n k k n ,求k 的值.180.计算⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++++∞→n n n n n n n n n 2222211lim .181.已知5312)(22+++-=bx x ax x f ,当∞→x 时,求a 和b 的值使)(x f 为无穷小量.182.当0→x ,比较函数22)(-+=x x e x f 与x 是否为同阶无穷小.183.已知82lim 3=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∞→x x a x a x ,求a .184.()xx x sec 32cos 1lim +→π.185.11212lim +∞→⎪⎭⎫⎝⎛-+x x x x .186.26311lim -∞→⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x x 187.xx x x 311lim ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∞→.188.21232lim +∞→⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x x .189.xx x tan 2)(sin lim π→.190.已知⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<=>+=0,sin 10,0,1sin )(x x x x p x q x x x f 在点0=x 处极限存在,求p 和q 的值.191.求函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠--=0,210,cos 1)(42x x x x xx f 的间断点的个数.192.判断函数111)(--=x x ex f 的间断点及其类型.193.判断函数xx x f 1cos)(=的间断点及其类型.194.设)(x f 在点0=x 处连续,且⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=0,0,cos 1)(2x a x x x x f ,求a .195.求函数xxy sin =的间断点及类型.196.求函数)1()(22--=x x xx x f 的间断点.197.证明方程019323=+--x x x 至少有一个小于1的正根.198.判断函数122+=x y 的单调性.199.已知⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<⎪⎭⎫ ⎝⎛-=>+--=0,110,0,1)1(2sin )(2x x x b x a e e x f x x x 在点0=x 处连续,求a 和b 的值.200.设函数⎩⎨⎧≥+<=0,0,)(x x a x e x f x 在),(+∞-∞内连续,求a .201.设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≤---+=>+=01,110,00,)1ln()(x x xx x x x x x f ,判断其间断点及类型.202.设xe xf x 1)(-=,判断其间断点及类型.203.设⎪⎩⎪⎨⎧≤<-+>=-01),1ln(0)(,11x x x e x f x ,判断)(x f 的间断点及其类型.204.求曲线65222+-=x x x y 的渐近线.205.求xex f -+=1111)(的间断点并判断其类型.206.设⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>++=<=0,)21ln(0,0,sin 1sin )(2x a xx x b x x x x x f ,求b a ,的值使其在),(+∞-∞内连续.207.设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<=<<-=-21,1,210,1ln )(1x e x x x xx f x ,(1)求)(x f 的定义域(2)判断间断点1=x 的类型,如何改变定义使)(x f 在这点连续?208.判断函数x x y ln +=在区间),0(+∞内的单调性.第一章函数、极限与连续1..54,51:15101510⎥⎦⎤⎢⎣⎡⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤-≤≤+≤D x x 选C2.43<≤-x ,826<≤-x ,14620<+≤x 。
高等数学习题库淮南联合大学基础部2008年10月第一章 映射,极限,连续习题一 集合与实数集基本能力层次:1: 已知:A ={x|1≤x ≤2}∪{x|5≤x ≤6}∪{3},B={y|2≤y ≤3} 求:在直角坐标系内画出 A ×B解:如图所示A ×B ={(x,y )| ,x A y B ∈∈ }.2:证明:∵ P 为正整数,∴p =2n 或p =2n+1,当p =2n+1时,p 2=4n 2+4n+1,不能被2整除,故p =2n 。
即结论成立。
基本理论层次:习题二 函数、数列与函数极限基本能力层次1:解:2:证明:由得cxy ay ax b -=+即 ay bx cy a+=-,所以 ()x f y = 所以命题成立 3:(1)22x y -= (2)lg(sin )y x x =+(3 []y x = (4)0,01,0x y x ≥⎧⎫=⎨⎬<⎩⎭解:4:用极限定义证明: 1lim 1n n n →∞-=(不作要求)证明:因为 ω∀ 有11|1|n n n ω--=<成立,只要1n ω>取N =[1ω],则当n>N 时,就有11|1|n n n ω--=<有定义变知1lim 1n n n→∞-=成立5:求下列数列的极限(1)lim 3n n n→∞ (2)222312lim n n n→∞+++L L (3)(4)11n n+解:(1)Q 233n n n n <,又Q 2lim 03n n x →∞=,所以 0lim 03n n n →∞≤≤ , 故:lim 3n n n→∞=0(2)由于2223312(1)(21)111(1)(2)6n n n n n n n n n +++++==++L L 又因为:1111lim (1)(2)63n n n n →∞++=,所以:2223121lim 3n n n →∞+++L L(3)因为:所以:(4) 因为:111lim 11n n n →∞≤+≤+,并且1lim(1)1n n →∞+=, 故由夹逼原理得1lim 11n n→∞+=6:解:由于7:解:8:9:习题三无穷小与无穷大、极限运算法则及两个重要极限基本理论层次1:解:同理:(3),(4)习题四无穷小的比较、函数的连续及性质基本理论层次1:(1)(2)2:第二章 一元微分学及应用习题一 导数及求导法则、反函数及复合函数的导数.基本理论层次21,1,,,,1()(1)(1)lim lim 1x a b x bx x f x f bx x ⎧+≥⎪⎨-+<⎪⎩-+-==-2222-ax 1.设f(x)=试求常数使f(x)在x=1处可导。
解:首先必须f(x)在x=1处连续,f(1-0)=limf(x)=lim(-x +bx)=b-1f(1+0)=limf(x)=lim(ax +1)=a+1,由f(1-0)=f(1+0)f(1) 得b-1=a+1,即b=a+2-x f'(1)(1){(1)}lim 11()(1)1(1),'(1)lim lim 2.11'(1)'(1)0,a x x a x x f x f a a f a x x f f a ++-+---+=---+-+====--==2ax 又因为由得从而b=2。
()()()()()ln ln ln ln ln ln 2,(0),,1'1'ln 'ln ln '111ln ln ln 0.x x x x xx xx xx xx xx xx eey x eey e x x x ex x x x x x x x +>===++⎛⎫∴=++⋅++ ⎪⎝⎭⎛⎫=+++⋅++> ⎪⎝⎭xx x xxx x x x x x x 2.求函数y=x+x x 解:设x x所以x x x x x()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()222222233113.(),3211112211111'1212211212111"'12212111!21n n n n nn n n f x f x x x f x x x x x f x x x x x x x x x x x x x n n fx x x ++=-+==-----⎛⎫⎛⎫--∴==- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪------⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫----=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪------⎝⎭⎝⎭⎝⎭-⋅-⋅=---Q g g 求解:…由数学归纳法可得出:!()()()111111!.21nn n n x x ++⎡⎤⎛⎫=-⋅- ⎪⎢⎥ ⎪--⎢⎥⎣⎦⎝⎭()()()()()()()()()()()222222323222222223324.,33''''6132666'112122'16663322t dy dt aty at y t dy dx x t at t a t tat a t aty t tt a t at tx t t a a t at a t dy dx a at =⎧⎪⎪⎨⎪=⎪⎩⎛⎫⎪⎝⎭==⎛⎫⎪⎝⎭+--+==+++-=+-+-+==-g g 2222求下面的参数方程所确定的函数的导数。
2atx=1+t 求1+t 1+t 解:又因为2at 1+t 23.1t t -习题二 导数的运算、高阶导数、隐函数及参数方程确定的函数的导数、函数的微分略习题三中值定理罗必达法则泰勒公式基本理论层次1.2.3.45.]6.7.习题四导数的应用基本理论层次1.综合练习题一、 填空题1、设()f x 在x a =可导,则0()()limx f a x f a x x →+--=。
2、设(3)2f '=,则0______________(3)(3)lim 2h f h f h→--=。
3、设1()xf x e -=,则0_____________(2)(2)limh f h f h→--=。
4、已知00cos (),()2,(0)1sin 2x f x f x x x π'==<<-,则0_______________________()f x =。
5、已知2220x y y x +-=,则当经x =1、y =1时,_______________dy dx =。
6、()x f x xe =,则_______________(ln 2)f '''=。
7、如果(0)y ax a =>是21y x =+的切线,则__________a =。
8、若()f x 为奇函数,0()1f x '=且,则0_________________()f x '-=。
9、()(1)(2)()f x x x x x n =+++L ,则_________________(0)f '=。
10、ln(13)x y -=+,则____________________y '=。
11、设0()1f x '=-,则0___________00lim(2)()x xf x x f x x →=---。
12、设tan x y y +=,则_________________________dy =。
13、设lny =_______________(0)y '''=。
14、设函数()y f x =由方程42ln xy x y +=所确定,则曲线()y f x =在点(1,1)处的切线方程是______________________。
15、1cos 0()00x x f x xx λ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩,其导数在0x =处连续,则λ的取值范围是_______________________。
16、知曲线323y x a x b =-+与x 轴相切 ,则2b 可以通过a 表示为____________。
二、 选择题。
17、设()f x 可导,()()(1sin )F x f x x =+,则(0)0f =是()F x 在0x =处可导的( )。
A 充分了必要条件,B 充分但非必要条件,C 必要条件但非充分条件,D 既非充分条件又非必要条件。
18、函数3221()31xx f x xx ⎧≤⎪=⎨⎪>⎩在1x =处 ( )A 左右导数均存在,B 左导数存在,右导数不存在,C 左导数不存在,右导数存在,D 左右导数均不存在。
19、设周期函数()f x 在(,)-∞+∞内可导,周期为4,又0(1)(1)lim12x f f x x→--=-,则曲线()y f x =在点(5,(5))f 处的切线斜率为 ( )A12, B 0 , C –10, D –2 。
20、设函数11cos (1)1()0ax x f x ⎧⎪--=⎨⎪⎩11x x ≠= 则实常数a 当()f x 在1x =处可导时必满足( ) A 1a <-; B 10x -≤<; C 01x ≤<; D 1a ≥21、已知212()2x x x ax b x ϕ⎧->=⎨+≤⎩ ,且(2)ϕ'存在,则常数,a b 的值为 ( )A 2,1;a b ==B 1,5;a b =-=C 4,5;a b ==-D 3, 3.a b ==- 22、函数()f x 在(,)-∞+∞上处处可导,且有(0)1f '=,此外,对任何的实数,x y 恒有()()()2f x y f x f y xy +=++,那么()f x '=( )A ;x eB ;xC 21x +;D 1x +。
23、已知函数()f x 具有任何阶导数,且2()[()]f x f x '=,则当n 为大于2的正整数时,()f x 的n 阶导数()()n f x 是 ( )A 1![()]n n f x +;B 1[()]n n f x +;C 2[()]n f x ;D 2![()].n n f x 24、若函数()y f x =有01()2f x '=,则当0x ∆→时,该函数在0x x =处的微分dy 是x ∆的( ) A 等价无穷小; B 同阶但不等价的无穷小; C 低阶无穷小; D 高阶无穷小。
25、设曲线1y x=和2y x =在它们交点处两切线的夹角为ϕ,则tan ϕ= ( ) A 1-; B 1; C 2; D 3 。
26、设由方程组2110y x t te y =-⎧⎨++=⎩ 确定了y 是x 的函数,则202t d ydx ==( )A 21e ;B 212e ; C 1e -; D 12e- 。