高数 2009级期中考试题
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五、 (本题满分7分)
f ( x) , x0 设 f ( x) 的二阶导函数连续, f (0) 0,定义 g ( x) x , f (0), x 0 1. 求 g ( x). 2. 证明 g ( x) 连续.
1.【解】当 x 0 时, g ( x) 因为 lim g ( x) lim
x0
.
x0
2.【证】显然 g ( x) 在 ( ,0) (0, ) 上连续, 又 lim g ( x) lim
x 0
xf ( x) f ( x) f ( x) xf ( x) f ( x) xf ( x) LH lim lim 2 x 0 x 0 x 2x 2x f ( x) f (0) lim g (0) , g ( x) 在 x 0 点连续, x0 2 2
n
3
.
1 x 2. lim x 0 ln( 1 x) x 2 sin
0
.
x sin x (cos x ln x sin x )dx x .
3. 设y x sin x ( x 0) ,则 dy
1 e tan x , x0 x 4. 设函数 f ( x) arcsin 在x 0处连续 , 则 a 2 2x x0 ae ,
x a
( D ) x a不是f ( x)的极值点, ( a, f ( a ))也不是曲线 y f ( x)的拐点
三、按照要求完成下列各问题(本题共5小题,每小题5分,满分25分)
1. 求 lim (cos x) ln(1 x ) .
x0
2
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中国石油大学(北京)2008-2009学年第一学期《高等数学》(Ⅰ)期中试题参考答案 【解】
因为当 x a 时, f ( x ) k ,所以 f ( ) k ,
f (a) f (a) f (a) f (a) ) f (a) f ( )( ) k ( ) f (a), 故 f (a ) 0。 k k k k f (a) ) 内有实根。 又 f (a) 0 ,由零点定理知, f ( x) 0 在区间 ( a, a k f (a
B
).
( B) 有可去间断点 x 0 ( D) 有跳跃间断点 x 0 ). ( D) 3
(C ) 2
5. 设 f ( x)的导数在 x a处连续,又 lim ( A) x a是f ( x)的极小值点 (C ) x a是f ( x)的极大值点
1
f ( x) 1, 则( C ). xa ( B ) ( a, f ( a ))是曲线 y f ( x)的拐点
x x0
A
).
( A) 必要但非充分条件 (C ) 充分必要条件
( B ) 充分但非必要条件 ( D ) 既非充分也非必要条件
2. 当 x 0 时, e x cos x 是 x 2的 (
2
D
).
( A) 等价无穷小 ( B) 高阶无穷小 (C ) 低阶无穷小 ( D) 同阶但不等价的无穷小
而当 x a 时, f ( x ) k 0 , 所以 f ( x) 在 [ a, ) 上单调递增,从而 f ( x) 0 在区间
( a, a
f (a) ) 内有且仅有一个实根. k 1 a
1 2 d2y 2 1 t . 2t dx 2 4t 1 t2
dy . dx
4. 设函数 y y ( x)由方程 xe f ( y ) e y 确定 , 其中 f 可导,且 f 1,求
【解】对方程 xe
f ( y)
e y 两边同时对 x 求导,注意 y 是 x 的函数,
1 ln(1 x2 ) cos x 1 原式 lim ( 1 cos x 1 ) x0 cos x 1
cos x 1 又 lim lim x0 ln(1 x 2 ) x0 1 原式 . e
1 x2 2 1 x2 2
1 4 3
1 x
sin x 2 ex sin x 2e x e x 由 lim e , 得 lim ( ) lim lim lim 1 0 1 1 , 4 4 4 x 0 x0 x0 x0 x0 |x| x x x x 1 e 1 e e 1
x 0
从而 g ( x) 在 (,) 上处处连续. 六、 (本题满分7分)
设 f ( x)在[a,)上连续可导 , 且当 x a时,f ( x) k 0, 其中k 为常数, f (a) 试证:若 f (a ) 0,则方程 f ( x) 0 在 (a , a ) 内有且仅有一个实根 . k f (a) 【证明】 f ( x) 在区间 [a, a ] 上满足拉格朗日中值定理的条件,故 k f (a) f (a) f (a) f (a) f (a ) f (a) f ( )(a a) f ( )( ) , ( a, a )。 k k k k
1 1 x 5 cos , x 0 3. 设函数 f ( x) , 则函数 f ( x) ( x 1 , x 0
( A) 在x 0处左极限不存在 (C ) 在x 0处右极限不存在 4. 方程 x 3 2 x 2 6 x 3 0 的实根个数为 ( ( A) 0 ( B) 1 B
中国石油大学(北京)2009-2010学年第一学期 《高等数学》 (Ⅰ)期中试题参考答案( 2009.11.28.) 题号 得分 一 20 二 20 三 25 四 7 五 7 六 7 七 7 八 7 总分 100
一、填空题(本题共5小题,每小题4分,满分20分)
1
1. lim (1 2n 3n ) n
从而 f (1) 2 . 又因为 f ( x 5) f ( x) ,所以 f (6) f (1) 0, f (6) f (1) 2 , 故曲线 y f ( x) 在点 (6, f (6)) 处的切线方程为 y 2 x 12 . 四、 (本题满分7分) 当 x 0 时, 证明 e
2
2
.
5. f ( x) e x 1 在x 0 处带有拉格朗日余项的 一阶泰勒公式为 f ( x) e (1 2 2 ) x 2 (在0与x之间) .
2
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,满分20分.在每小题所给出的四个选项中,只有 一个选项符合题目要求)
1. 函数 f ( x) 在 x0 的某去心邻域内有界是 lim f ( x) 存在的 (
e f ( y ) xe f ( y ) f ( y )
dy dy ey , dx dx
dy e f ( y) e f ( y) 1 y f ( y) f ( y) dx e xe f ( y ) xe (1 f ( y )) x(1 f ( y ))
5. 已知 f ( x)是周期为 5 的连续函数 ,它在 x 0的某个邻域内满足关系 式 f (1 sin x) 3 f (1 sin x) 8 x ( x), 其中 ( x)是当 x 0 时比 x 高阶的无穷小,且 f ( x) 在 x 1处可导,求曲线 y f ( x)在点(6, f (6)) 处的切线方程.
1 2 e x sin x 2. 求 lim . 4 x0 x 1 ex
【解】 lim e 0, 得 lim (
x 0
x0
1 x
2e 1 e
1
1 x
4 x
sin x 2e sin x ) lim lim 2 1 1 , 4 x 0 x 0 | x| x 1 e x
x 0
xf ( x) f ( x) , x2
x 0
f ( x) lim f ( x) f (0) g (0), 所以 g ( x ) 在 x 0 点连续, x 0 x
f ( x) f (0) f ( x) xf (0) / f ( x) f (0) x lim L H lim 2 x 0 x 0 x x 2x
【解】由已知关系式得 lim [ f (1 sin x) 3 f (1 sin x)] lim [8 x ( x)] 0 ,
x 0 x 0
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中国石油大学(北京)2008-2009学年第一学期《高等数学》(Ⅰ)期中试题参考答案 由 f ( x) 连续, lim [ f (1 sin x) 3 f (1 sin x)] f (1) 3 f (1) 2 f (1) ,从而 f (1) 0 ,
g ( x) g (0) g (0) lim lix 0
f ( x) f (0) , 2 2
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中国石油大学(北京)2008-2009学年第一学期《高等数学》(Ⅰ)期中试题参考答案
xf ( x) f ( x) x2 则 g ( x) f (0) 2
x 0
lim
又
x 0
f (1 sin x) 3 f (1 sin x) 8 x ( x) lim 8, x 0 x x
lim
f (1 sin x) 3 f (1 sin x) f (1 sin x) 3 f (1 sin x) sin x lim [ ] x 0 x 0 x sin x x f (1 sin x) 3 f (1 sin x) f (1 sin x) f (1) f (1 sin x) f (1) lim lim [ 3 ] x 0 x 0 sin x sin x sin x f (1 sin x) f (1) f (1 sin x) f (1) lim 3 lim f (1) 3 f (1) 4 f (1) , x 0 x 0 sin x sin x