11-12高数一(A卷)期末考试答案
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dy = e 2 x − y ,满足 y (0 ) = 0的特解. dx
解
(2) (4)
(7)
2.求出微分方程 y ′′ + a 2 y = e x 所对应齐次方程的通解 一个特解;给出非齐方 ;
及求出非齐方程本身的
程的通解。
(3)
(6)
(7)
六.完成下列各题(共 16 分,6 分+10 分)
1.求由方程
解:
A = ∫ sin x dx0ຫໍສະໝຸດ π= −cosx 0
= 2
Vx =
π
(4) (6) (8)
∫
π
0
π (sin x ) 2 d x
π
(4) (6) (7 ) (8)
= π
1 − cos 2 x dx ∫0 2 sin 2 x π π = (x − ) 0 2 2 =
π
2
2
八、证明题(6 分)
设
f (x)在[0,1]上连续且单调减少,证明:当 0 < λ < 1 时,有
解1:函数 y = x + 2 x 在[0, 4]上明显递增 故最大值在 x = 4处取到
1 x +1 = x x 当 0 < x < 4 时 y ′ > 0 , y 递增 解 2: y ′ = 1 + (2)
(2 ) (4 )
(3)
故 ymax = y(4) = 8
三.計算下列积分(共 12 分,每小题 6 分)
λ
1
λ
f ( x )dx ( 4)
= (1 − λ )λ f (ξ1 ) − λ (1 − λ ) f (ξ 2 ) = λ (1 − λ )[ f (ξ1 ) − f (ξ 2 )] 0 ≤ ξ 1 ≤ λ ≤ ξ 2 ≤ 1.
因f( x )单调减少,有f (ξ1 ) ≥ f (ξ 2 ).又λ > 0,1 − λ > 0 因此 λ (1 − λ )[ f (ξ1 ) − f (ξ 2 )] ≥ 0 即原不等式成立 ( 6)
∫
2 0
f ( x )dx .
解:
∫
2 0
f ( x)dx = ∫ ( x + 1)dx + ∫
0
1
2
1
1 2 x dx 2
(4)
⎡ x2 ⎤ ⎡1 ⎤ =⎢ + x⎥ + ⎢ x3⎥ ⎦1 ⎣ 2 ⎦0 ⎣ 6
= 8 3
1
2
(6) (7)
五、求解下列微分方程(共 14 分,每小题 7 分)
1.求微分方程
证 2:设F (λ ) =
∫
λ
o
f ( x )dx − λ ∫ f ( x )dx ,
o 1 o
1
F (0) = F (1) = 0 ( 4)
F ′(λ ) = f (λ ) − ∫ f ( x )dx = f (λ ) − f (ξ ), 0 ≤ ξ ≤ 1. 因f( x )在[0 ,1]上连续单调减少, 当λ > ξ , F ′(λ ) < 0, F (λ ) > F (1) = 0 当λ ≤ ξ , F ′(λ ) ≥ 0, F (λ ) ≥ F (0) = 0 即当λ ∈ (0,1)时,原不等式成立
∫
λ
o
λ
o
f ( x )dx ≥ λ ∫ f ( x ) dx 成立。 o
1
1
证1: ∫ f ( x )dx − λ ∫ f ( x )dx
o
=
∫
λ
0
f ( x )dx − λ ∫ f ( x )dx −λ ∫
0
λ
1
λ
f ( x )dx
( 2)
= (1 − λ )∫ f ( x )dx − λ ∫
0
北京信息科技大学 2011~20012 学年第 1 学期 《高等数学》176 学时课程期末考试试卷标准答案(A 卷) 一.求极限(共 10 分,每小题 5 分)
1. lim (1 − )
n→∞
解: lim ( 1 −
n→∞
1 kn ( k为正整数 ) n
1 kn ) n ( 3) ( 5)
1 − n ⎤− k ⎡ = lim ( ⎢ 1+ − n ) ⎥ ⎦ n → ∞⎣ = e− k
( 6)
dy y = 1 − xe 所确定的隐函数 y 的导数 dx
y
(4)
(6)
2. 求函数 y = ln ( x 2 + 1 )的凹凸区间及拐点 。
解: (2) (4)
(8) (10)
七.完成本题(16 分,每小问 8 分)
1.求曲线 y = sin x 在 [0 ,π ]上与 x 轴所围成的平面图形的 面积;
2.
x4 2 x arctan x 2 解 : 原式 = lim x→ 0 4x 3 x2 = lim x→ 0 2 x 2 1 = 2
x→0
lim
∫
x2 0
arctan tdt
(2) (4) (5)
二.完成下列各题(共 12 分,每小题 4 分)
1 . 已知
∫
2 − x f ( x ) dx = e + C.
( 4 )
1.
∫ ln
x dx
(3) (4) (6)
2 .广义积分
∫
+∞ 0
x dx 是否收敛? 1 + x2
(2)
(4)
(6)
四.計算下列定积分(共 14 分,每小题 7 分)
1.
1 ∫3 4
dx 1− x −1
解:
(2)
(5) (7)
⎧ x + 1, ⎪ 2 .已知 f ( x ) = ⎨ x 2 , ⎪ ⎩ 2 x≤1 x>1 , 計算
求 f (x)
2 解 : f ( x ) = ( e − x + C )′ 2 = - 2 xe − x
(2) (4)
2.指出函数
y = 3 sin x − 4 cos x 是否为方程 y ′′ + y = 0的解?
(1) (2) (3) (4)
3 .函数 y = x + 2 x 在 [0, 4 ]上的最大值在哪点取到 ?