欧阳光中《数学分析》(下)配套题库-名校考研真题(含参变量的积分)

第25章含参变量的积分1．解答下列问题：（1）求极限（2）求极限（3）设，令试证明（4）设上连续，则对任意的，方程有连续解且惟一．（5）设f（x，y）是R2上单变量连续的函数，试证明存在R2上连续函数列，使得解：（1）作函数f如下：易知f（x，y）在[0，1]×[0，1]上连续，从而可得（2）令，则有因为F是a的连续函数，所以得到（3）设，令，则对任给，存在，使得当时有从而可得：当时有（4）依题设知，可设，并令，以及作易知．此外有依据归纳法，不难导出从而可知在[a，b]上当时是一致收敛列，若记其极限为，则，且有为证φ的惟一性，假设是方程的另一连续解，则令，易知，以及不妨设，则有由此得到（令证毕．（5）（i）不妨假定否则可用代替．此时，若有，则因，故当n充分大时．从而得到（ii）作函数，且设定注意到，用有界收敛定理可知；又有易知在R2上连续，则有由此即可得证．2．解答下列问题：（1）试求（2）试求解：（1）注意到与均在[0，π／2]上连续，故可得令，则．因此又知若k>0，则；若k<0，则而由题设知，从而可得．最后有（2）（i）令，易知，从而令，则在上连续．（ii）由，以及，令可知在上连续．从而有由此又得因为，所以，即3．设，求解：令，则．从而可得由此即知4．解答下列问题：（1）设，求F''（x），其中（2）设f（u，v）具有连续偏导数，求，其中（3）设f（u，v）具有连续偏导数，试证明，其中解：（1）改写原式为，则（满足求导条件）（2）易知满足积分号下求导条件，有，故可得。

欧阳光中《数学分析》笔记和考研真题详解第3章映射与实函数3.1复习笔记一、映射1．相关定义（1）常量与变量常量是指在过程进行中，保持不变的量，否则，称为变量．在任何过程中都是不变的量称为绝对常量。

除去绝对常量，在某一过程中的常量在另一过程中可能成为变量．（2）映射设为X到Y的某种对应法则，若按这个法则，对集中的每个x存在惟一与之对应；而对中的每个x不存在与之对应，则称这个对应法则为X到Y具定义域的一个函数（映射）．其中，x称为自变量，y称为因变量．集称为的定义域，有时为明确起见将记为.当时，称f在X上是全定义的．集合Y称为的值域．对每个按法则f所对应的惟一y常记为，称在点x的值．因变量y的取值范围显然为集，称为f的值域．X到Y的映射f（定义域不必是全X）可简记为2．像与逆像（1）定义如果，则称y为x在f下的像，而x称为y在f下的逆像．y的逆像全体记为：（2）相关符号当为单点集时，同一记号也可用来表示元素x本身，用来表示集合和用来表示元素x的含义是不一样的．3．函数相等的定义设f与g是x到y的两个函数，如果它们有相同的定义域且对定义域中每点x有，则称f与g相等，并记为．4．单射、满射与双射设f：X→Y．若必有，则称f为单射．若值域，则称f为满射．若（全定义！）且f既是单射又是满射，则称f为双射．单射、满射及双射又可分别称为1-1映射、到上映射及一一映射（或一一对应）．5．复合映射设及为两个映射，X到Y的映射称为g与f的复合映射．它的定义域由来确定，u称为中间变量．6．逆映射（1）定义设是单射，对，方程必惟一解．这惟一解x就是：给出了Y到X的一个映射，其定义域为，映射称为f的逆映射．（2）定理①设是单射，则逆映射必存在且满足及②设是双射，则也是双射．二、一元实函数1．初等函数（1）基本初等函数常值函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数及反三角函数统称为基本初等函数．（2）初等函数由基本初等函数经过有限次四则运算及复合所产生的一类函数称为初等函数．2．函数的分段表示（1）分段函数定义设A，B为两个互不相交的集，函数和分别于集A和集B上有定义，则定义了上的一个分段函数，这就是函数的分段表示法．（2）重要的分段函数①符号函数②Dirichlet函数无法用图形表示出来．③不超过x的最大整数[x]可分段表示成三、函数的几何特性1．奇偶性（1）定义设的定义域为，其中关于原点对称，即，若，，则称为偶函数；若，则称为奇函数．（2）性质偶函数的图形关于Y轴对称，奇函数的图形关于原点中心对称且（若）．（3）常见的奇函数与偶函数函数，（称为双曲余弦）是偶函数，而，是奇函数，注意不是偶函数．2．周期性若，使得，则称f为周期函数，T称为周期．注意：定义要求具有以下性质：．3．单调性若在数集上有定义，且当时必有则称于上单调增加（严格单调增加），并简记作（f严格↑）．上述不等式若改为则称f（x）于上单调减少（严格单调减少），简记作（f严格↓）．4．有界性若f的值域是一个有界集，则称f是有界函数．即若固定数M＞0，使有．则称f是有界函数．5．最值与极值（1）最值设f于上有定义，像集中的最大（小）数称为f在上的最大（小）值．使f取最大（小）值的自变量x的值称为最大（小）值点．函数的最大值与最小值统称为最值．（2）极值①设f于上有定义，．如果存在使得则称为f的极大值点，而称为极大值．②设f于上有定义，．如果存在，使得则称为f的极小值点，而称为极小值．3.2名校考研真题详解一、选择题1．有下列几个命题（1）任何周期函数一定存在最小正周期．（2）[x]是周期函数．（3）不是周期函数．（4）xcosx不是周期函数．其中正确的命题有（）。

欧阳光中数学分析答案【篇一：数学分析目录】合1．1集合1．2数集及其确界第二章数列极限2．1数列极限2．2数列极限（续）2．3单调数列的极限2．4子列第三章映射和实函数3．1映射3．2一元实函数3．3函数的几何特性第四章函数极限和连续性4．1函数极限4．2函数极限的性质4．3无穷小量、无穷大量和有界量第五章连续函数和单调函数5．1区间上的连续函数5．2区间上连续函数的基本性质5．3单调函数的性质第六章导数和微分6．1导数概念6．2求导法则6．3高阶导数和其他求导法则6．4微分第七章微分学基本定理及使用7．1微分中值定理7．2taylor展开式及使用7．3lhospital法则及使用第八章导数的使用8．1判别函数的单调性8．2寻求极值和最值8．3函数的凸性8．4函数作图8．5向量值函数第九章积分9．1不定积分9．2不定积分的换元法和分部积分法9．3定积分9．4可积函数类r［a，b］9．5定积分性质9．6广义积分9．7定积分和广义积分的计算9．8若干初等可积函数类第十章定积分的使用10．1平面图形的面积10．2曲线的弧长10．3旋转体的体积和侧面积10．4物理使用10．5近似求积第十一章极限论及实数理论的补充11．1cauchy收敛准则及迭代法11．2上极限和下极限11．3实数系基本定理第十二章级数的一般理论12．1级数的敛散性12．2绝对收敛的判别法12．3收敛级数的性质12．4abel-dirichlet判别法12．5无穷乘积第十三章广义积分的敛散性13．1广又积分的绝对收敛性判别法13．2广义积分的abel-dirichlet判别法第十四章函数项级数及幂级数14．1一致收敛性14．2一致收敛性的判别14．3一致收敛级数的性质14．4幂级数14．5函数的幂级数展开第十五章fourier级数15．1fourier级数15．2fourier级数的收敛性15．3fourier级数的性质15．4用分项式逼近连续函数第十六章euclid空间上的点集拓扑16．1euclid空间上点集拓扑的基本概念16．2euclid空间上点集拓扑的基本定理第十七章euclid空间上映射的极限和连续17．1多元函数的极限和连续17．2euclid空间上的映射17．3连续映射第十八章偏导数18．1偏导数和全微分18．2链式法则第十九章隐函数存在定理和隐函数求导法19．1隐函数的求导法19．2隐函数存在定理第二十章偏导数的使用20．1偏导数在几何上的使用20．2方向导数和梯度20．3taylor公式20．4极值20．5logrange乘子法20．6向量值函数的全导数第二十一章重积分21．1矩形上的二重积分21．2有界集上的二重积分21．3二重积分的变量代换及曲面的面积21．4三重积分、n重积分的例子第二十二章广义重积分22．1无界集上的广义重积分22．2无界函数的重积分第二十三章曲线积分23．1第一类曲线积分23．2第二类曲线积分23．3green 公式23．4green定理第二十四章曲面积分24．1第一类曲面积分24．2第二类曲面积分24．3gauss公式24．4stokes公式24．5场论初步第二十五章含参变量的积分25．1含参变量的常义积分25，2含参变量的广义积分25．3b函数和函数第二十六章lebesgue积分26．1可测函数26．2若干预备定理26．3lebesgue积分26．4（l）积分存在的充分必要条件26．5三大极限定理26．6可测集及其测度26．7fubini定理练习及习题解答? 序言复旦大学数学系的数学分析教材从20世纪60年代起出版了几种版本，随着改革开放和对外交流的发展，现代数学观点和方法融入数学分析教材是必然的趋势。

欧阳光中《数学分析》笔记和考研真题详解第8章导数的应用8.1复习笔记一、判断函数的单调性1．定理若f在〈a，b〉上连续，在〈a，b〉上可微且则2．推论在上述定理的全部条件下加上集不包含任何正长度的区间，则f严格二、极值和最值1．极值的充分判别法（1）判别法1设f在上连续，在上可微．如果当时，当时，那么必是f的极大值点．若判别法1中的不等号反向，则是f的极小值点．（2）判别法2若是ｆ的驻点且存在，则在时，必是f的极小（大）值点．2．f∈Ｃ[a，b]时的最值求法（1）区间[a，b]上最值的存在性若有限，则有界闭区间[a，b]上的连续函数必存在最大（小）值．（2）最值的可能点①设是f的最值点，如果，则必是它的极值可疑点，否则就是区间的端点a，b．②定理设的极值可疑点的全体为则3．任意区间上的函数最值求法（1）在任意区间〈a，b〉（开的或闭的，有界的或无界的）上，f的最值不一定存在，如果f在（a，b）上的确界能被f取到时，则确界就是最值．（2）设f在〈a，b〉上连续，有极值可疑点，且f（a＋）和f（b－）存在（有限或±∞）．当a＝－∞时，这里的f（a＋）由f（－∞）来代替．同样，当b＝＋∞时，f（b－）改为f（＋∞），记则三、函数的凸性1．凸函数（1）凸函数定义①设f在〈a，b〉上有定义，如果对一切及0＜λ＜1，成立不等式则称f是〈a，b〉上的下凸函数，简称为凸函数．如果不等式严格成立，则称f是〈a，b〉上的严格凸函数．②若－f是下凸函数，则称f是上凸函数．（2）凸函数的判别法①定理设f于〈a，b〉上可微，则f严格下凸严格②推论a．若f在〈a，b〉上二阶可微且，则f于（a，b）上严格下凸．b．若f在〈a，b〉上二阶可微且，则f于（a，b）上严格上凸．2．凸函数的性质（1）性质1（a，b）上的凸函数f（x）必连续且点点存在有限左右导数（2）性质2设f在〈a，b〉凸，则过任意点必存在直线使得f（x）的图形在该直线上方若f（x）严格凸，则上述不等式当且仅当时等号成立．（3）性质3设f在〈a，b〉凸，则对一切及正数列，成立不等式如果f严格凸，则上述不等式当且仅当时变成等式．3．0.618方法（黄金分割搜索法）（1）黄金分割法的用途0.618方法适用于求凸函数的最小值的数值解，同时对函数没有可微性要求．（2）命题设若则最小值点必在之中；若则最小值点必在之中．（3）黄金分割法求[a，b]上的严格下凸连续函数f的近似最小值点的算法：①取并求出及；②a．若，则取新区间为，为进一步提高精度，可取并求出而已不用另求了．b．若，则取新区间为，并求出，而已求出．反复以上过程，直到将最小值点定位在指定小的区间上为止．注：每次定位，区间长度缩短到原来的0.618倍，因此n次定位可将最小值点定在长度为的区间之中．四、函数作图1．渐近线（1）垂直渐近线若（或）为∞，则称x＝a为f的垂直渐近线．（2）斜渐进线和水平渐近线设f在（a，＋∞）上有定义，如果存在直线Y＝kx＋b，满足称该直线为f（x）在x→＋∞时的渐近线．若＝0，则称渐近线为水平渐近线，否则是斜渐近线．（3）渐近线的求法有两个求f在x→±∞的渐近线方法．①方法1若f（x）＝kx＋b＋ （1），其中（或则Y＝kx＋b是f在x→＋∞（或x→－∞）时的渐近线．②方法2Y＝kx＋b是f在x→＋∞的渐近线下列极限均存在2．y＝f（X）作图的一般步骤作f（x）图形的一般步骤：（1）确定函数f（x）的定义域、奇偶性及周期性．（2）求出f所有的极值可疑点（包括不连续点），记为，这里是f（x）的定义域的两个端点．（3）求出（在连续点，即为，是f的单调区间，这是因为在内不变号．若与不全存在，则可从的符号来确定f的单调情况．（4）求出它的渐近线．（5）求f的凸性区间．3．极坐标方程r＝r（θ）的作图设r（θ）是周期函数，周期为T＝απ且α是有理数．由于极坐标关于θ是以2π为周期进行循环的，故要得到r＝r（θ）的完整图形，θ应取在[0，2nπ]上，这里区间[0，2nπ]恰由整数个长为απ且互不重叠的子区间构成，即2n／α是整数．4．隐函数及参数方程的作图要作由F（x，y）＝0所决定的隐函数的图形，一般是先将方程F（x，y）＝0化成参数方程或极坐标方程的形式后再来作图的．五、向量值函数1．向量值函数（1）向量值函数的定义参数方程x＝x（t），y＝y（t），t∈〈α，β〉可写成向量形式：r＝r（t）＝（x（t），y（t））这里r＝（x，y）是起点在原点的向量，映射t→r（t）称为（二维）向量值函数．（2）向量值函数r（t）的极限、连续、导数及微分的定义①若都存在，则定义即向量值函数的极限等于各个分量的极限；②若x（t），y（t）在〈α，β〉上连续，则称r（t）＝（x（t），y（t））于〈α，β〉上连续；。

《数学分析（下）》课程习题集一、计算题 1. 设f xyz z yxf u),,(222++=具有二阶连续偏导数，求xz u ∂∂∂2.2. 设f z yxf u ),(222++=具有二阶连续偏导数，求22xu ∂∂，.2yz u ∂∂∂3. 0)cos(=--+xyz z y x ，求yz xz ∂∂∂∂,.4. 已知),(yx x f z=，求yz xz ∂∂∂∂,．5. 已知),(),,(v u f xy y x f z+=可微，求yx z ∂∂∂2．6. 设.,dz yx y x z 求-+=7. 设),(z x f u =,而),(y x z 是由方程)(z y x z ϕ+=所确的函数,求du ．8. 设)1,0(≠>=x x x zy，证明它满足方程z yzx xz y x 2ln 1=∂∂+∂∂．9. 设yxez=，证明它满足方程0=∂∂+∂∂yz yxz x．10. 已知zyxu= ，求yx u ∂∂∂2．11. 求曲面22yxz+=包含在圆柱x yx 222=+内部的那部分面积．12. 计算二重积分Dx d y ⎰⎰,其中积分区域为22{(,)|14}D x y x y=≤+≤．13. ⎰⎰-Dydxdy e2，其中D 是以点) 0 , 0 (、) 1 , 1 (和) 1 , 0 (为顶点的三角形域．14. 计算二重积分⎰⎰Ω+=dxdyy xI )(22，其中Ω是以a y a x y x y =+==,,和)0( 3>=a a y 为边的平行四边形．15. 把下列积分化为极坐标形式，并计算积分值：⎰⎰-+a xax dyy xdx2020222)(．16. 求级数11(1)nn n xn∞-=-∑的和函数．17. 求幂级数∑∞=+1)1(n nn n x的和函数．18. 求级数∑∞=+0)1(n nxn 的收敛域及和函数，并求∑∞=+021n nn 的和．19. 讨论∑∞=--11ln )1(n n nn 的收敛性．20. 判别级数∑∞=⋅1!2n nnnn 的收敛性．21.求幂级数11(1))2nnnn x ∞=--∑的收敛区间．22. 求幂级数∑∞=122n nnxn 的收敛区间.23. 计算nn nx n)1(21-∑∞=的收敛半径和收敛域．24. 求幂级数nn nx n∑∞=+12)11(的收敛半径和收敛域．25. 求下列幂级数的收敛区间:+⋅++⋅+⋅+⋅nn n xxxx 33332313322．二、 填空题26. 幂级数nn x n∑∞=11的收敛半径为（ ）.27. 设级数∑∞=053n nn ，则其和为（ ）.28. 设级数∑∞==14n n u ，则级数=-∑∞=1)2121(n nn u （ ）．29. 当1<x 时，幂级数∑∞=+-013)1(n n n x的和函数为（ ）．30. 若∑∞=-1)1(n n u 收敛，则=∞→n n u lim （ ）．31. 几何级数)0(11>∑∞=+a aqn n 当（ ）时收敛．32. 幂级数∑∞=+0!1n nxn n 的和函数为（ ）．33. 幂级数∑∞=12n n nx 的收敛域为（ ）．34. 幂级数∑∞=-12)1(n nn nn x的收敛域为（ ）．35.=)(x f x sin 的幂级数展开式为（ ）． 36. 级数∑∞=1n n u 发散的充分条件是（ ）．37. 设级数∑∞=+111n p n收敛，则p 的取值范围是（ ）．38. =∞→nnn nn ！2lim（ ）．39.2xe-的幂级数展开式为（ ）．40. =>∞→nk n an lim1a 时，当（ ）．41. =→→yxy y x sin lim0（ ）．42. 二元函数1122-+=y xz的定义域为（ ）．43.=++→→22220)sin(limyxy x y x （ ）．44.11lim22220-+++→→yx yx y x =（ ）．45.xyxy y x 11lim0-+→→=（ ）．46. 设22ln yxxy arctgz ++=，则=∂∂)1,1(xz （ ）． 47. 设='+=)0,1(),32ln(),(y f xy x y x f 则（ ）．48. 设=++=)1,1(,1ln ),(22df y xy x f 则（ ）． 49. 设),(y x z z=是由方程yz x ln =确定的隐函数，则xz ∂∂=（ ）．50. 设xu yx euy∂∂=-则,sin在点（2，π1）处的值为（ ）．51. 函数xy yxz333-+=的极小值为（ ）．52. 若函数y xyax x y x f 22),(22+++=在点（1，-1）处取得极值，则常数=a （ ）．53. 函数33812),(y xy xy x f +-=的极小值点为（ ）．54. 函数22)(4),(y x y x y x f ---=的极值为（ ）． 55. 函数y x yxy xy x f --++=2),(22的极值为（ ）．56. 设,),arctan(xe y xy z ==则=dxdz （ ）．57. 设==dz ez xy则,sin （ ）．58. 设=∂∂+∂∂+=yz yxz xy x z 则),ln(（ ）．59. 设='=)0,0(,),(x f xy y x f 则（ ）． 60.222zy x u ++=在（1，1，1）点的全微分为（ ）．61. 设)1ln(32z yx u+++=，则=∂∂+∂∂+∂∂)1,1,1()(zu yu xu （ ）．62. 二重积分=+⎰⎰σd y xD)6(2（ ）, 其中D 是由1,,222===x x y x y 所围成的区域； 63. 若函数,)()(),()(1∑-=+-∞=n nn a x a x f r r a r a x f 为收敛半径），内能展开成幂级数（在则=k a （ ），且内任意可导；在),()(r a r a x f +-64. 设023=+-y xz z ，则)1,1,1(xz ∂∂＝（ ）．65. =∞→2)!(limn nn n （ ）． 66. 积分=⎰⎰-yydx edy022（ ）．67. 改变积分⎰⎰xedy y x f dxln 01),(的次序后所得积分为（ ）．68. =⎰⎰1210xyxdy edx （ ）．69. 二重积分⎰⎰=+Dyx d eσ（ ），其中D 是由x y ln =,x 轴，2=x 所围成的区域． 70. 已知D 是长方形域：,10;≤≤≤≤y b x a 且1)(=⎰⎰Ddxdy x yf ，则⎰badx x f )( ＝（ ）．71. ,1,≤≤y x D π：设则⎰⎰-Ddxdy y x )sin (=（ ）． 72. 设D ：,1,3≤≤y x 则=+⎰⎰Dd y x x σ)(（ ）． 73. 设D ：,20,0ππ≤≤≤≤y x 则=⎰⎰Dydxdyx cos sin （ ）． 74. 设D 是由1,1,1,1=-==-=y y x x围成的矩形区域，则=⎰⎰Ddxdy （ ）． 75. 设f 是连续函数而D ：⎰⎰=+>≤+Ddxdy yxf y yx )(,0,12222则且（ ）． 三、单选题 （略）……答案一、计算题 1. 解：zu ∂∂=212xyf z f +，)2()2(22221212112yzfxfxy yfyzfxf z xz u ++++=∂∂∂.2. 解：令222z yx t++=，则)(t f u =，xu ∂∂=)(2t f x '，zu ∂∂=)(2t f z '.)(4)(2222t f xt f xu ''+'=∂∂，)(42t f yz yz u ''=∂∂∂.3. 解：1s in ()1s in (),.1s in ()1s in ()z y z x y z z x z x y z xx y x y z y x y x y z ∂+∂+==∂-∂-4. 解：x z ∂∂=yf f 121+，yz ∂∂=22yx f -.5. 解：xz ∂∂=yf f 21+yz ∂∂=x f f 21+,22122112)(xyff y x f f yx z ++++=∂∂∂.6. 解：2()()()()()x y x y d x y x y d x y d zd x y x y ⎛⎫+-+-+-== ⎪--⎝⎭2()()()()()x y d x d y x y d x d y x y -+-+-=-222()y d x x d yx y -+=-2222.()()y x d x d y x y x y =-+--7. 解：u u d u d x d y xy∂∂=+∂∂,()z x y z ϕ=+ （1）方程（1）两边对x 求导：1()z z y z x xϕ∂∂'=+∂∂，1.()1z xy z ϕ∂-∴='∂-方程（1）两边对y 求导：()(),z z z y z yyϕϕ∂∂'=+∂∂ ().()1z z yy z ϕϕ∂-∴='∂-而;()1zx f u f f z f x x zxy z ϕ∂∂∂∂=+⋅=-'∂∂∂∂-()();()1()1z z f z u f z z f yzyy z y z ϕϕϕϕ⋅∂∂∂-=⋅=⋅=-''∂∂∂--()().()1()1zz x f f z u u d u d x d y f d x d y xyy z y z ϕϕϕ⋅∂∂∴=+=--''∂∂--8. 解:1-=∂∂y yxxu ，x xyu yln =∂∂,z x xxyxyx yzx xz y x yy 2ln ln 1ln 11=+=∂∂+∂∂-.9. 解:yex z yx1=∂∂，2yx eyz yx-=∂∂，则012=-=∂∂+∂∂y x yeyxey z yxz xyxyx.10. 解：xu ∂∂=1-zyxzy ，=∂∂∂yx u 2121ln 1--+zyzyxzx y xz.11.解：由222z x y x⎧⎪=⎨+=⎪⎩ 消去z 得投影柱面：222x y x+=，在xoy 面上的投影区域为 22:2xy D x y x+≤2x y z z ==21122222222=++++=++∴yxy yxx zzyx所求面积为：2c o s 2002x yD Ax d yd d r πθθ==⎰⎰⎰⎰220c o s .d πθθ==12.解：由对称性，可只考虑第一象限部分，14DD =，Dx d y ⎰⎰=41D x d y ⎰⎰2201s in 44r d r d r rππθ==-⎰⎰.13. 解：dx edydxdy eyyDy⎰⎰⎰⎰--=10022ee eydy eyy210121221-=-==--⎰.14. 解：⎰⎰⎰⎰Ω-=+=+a ayay adx y xdydxdy y x34222214)()(.15. 解：在极坐标系下，半圆22xax y-=的方程变为⎰⎰==≤≤=2cos 204343,20,cos 2πθπθπθθa adr r d a r 原式.16. 解：11()(1)nn n xs x n∞-==-∑，显然(0)0s =.21()1,(11)1s x x x x x'=-+-=-<<+两边积分得0()ln (1)xs t d t x '=+⎰即()(0)ln (1)()ln (1),s x s x s x x -=+∴=+又1x =时，111(1)n n n∞-=-∑收敛,11(1)ln (1)(11)nn n xx x n∞-=-=+-<<∑.17. 解：令111()(1)1n n n n n n xxxS x n n nn ∞∞∞=====-++∑∑∑11111nn n n xxnxn +∞∞===-+∑∑,设11(),nn xS x n∞==∑121(),1n n xS x n +∞==+∑则1111(),1n n S x xx ∞-='==-∑101()ln (1).1xS x d x x x∴==---⎰21(),1nn xS x xx∞='==-∑20()l n (1).1x x S x d x x x x∴==----⎰1211()()()ln (1)[ln (1)]S x S x S x x x x xx∴=-=--++-11(1)ln (1).x x=+-- (1,0)(0,1x ∈- 即 11(1)ln (1),(1,0)(0,1)()0,0x x S x xx ⎧+--∈-⎪=⎨⎪=⎩.18. 解：令)(x f =∑∞=+0)1(n nxn ，则)(x f =∑∞=+0)1(n nxn ∑∞=+'=1)(n n x '⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑∞=+01n n x .)1(112x x x -='⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1<x 当1±=x 时，级数∑+±)1()1(n n发散，所以级数的收敛域)1,1(-， 令1-=x ，得4)21(211==+∑∞=f n n n.19. 解：∑∞=-1ln )1(n nnn 发散，令xx x f ln )(=，则当2e x >时，02ln 2)(<-='xxx x f ，从而)(x f 在),(2+∞e 上单减，故当9>n 时，数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n n ln 单调减少，又0ln lim =∞→n n n ，故∑∞=--11ln )1(n n n n 为 leibniz 级数，所以它条件收敛.20. 解:12)1(2lim !2)1()!1(2limlim111<=+=⋅⋅++⋅=∞→++∞→+∞→en n n nn n u u nn nnn n n nn n ，所以级数∑∞=⋅1!2n nnnn 收敛.21.解：11limlim22n n n na R a ρ+→∞→∞===∴=,即1122x -<收敛，(0,1)x ∈收敛 .当0x =时，级数为1n ∞=∑,当1x =时，级数为1nn ∞=∑(0,1).22. 解： 级数缺奇次幂的项，而 2(1)112(1)2limlim2n n n n nn n nu n xu n x+++→∞→∞+=⋅2211lim.22n n xxn→∞+==当211,2x <即x <时,级数收敛; 当211,2x>即x >,级数发散.收敛半径为R =又当x =±时,级数为1n n ∞=∑发散,故收敛区间为(23. 解：21212lim1=++∞→nn nn n ，∴收敛半径21=R ，当21=x 时，∑∞=-1)1(n nn收敛，当23=x时，∑∞=11n n发散，故收敛域为)23,21[.24. 解：由于en n nn nn nn 1])111(1))111()11(lim[(11=++⨯+++++∞→收敛半径为e1，当ex 1=时，)(01)1()1()11(2∞→≠→±+n e nnn n，所以收敛域为)1,1(ee -. 25. 解：313)1(3limlim11=+=+∞→+∞→n nn nn n n n a a ，R=3。

欧阳光中《数学分析》笔记和考研真题详解第22章广义重积分22.1复习笔记一、无界集上的广义重积分1．无界集上的广义重积分的定义（1）定义假设①D是边界为（二维）零集的无界集；②f（x，y）于D上几乎处处连续且f（x，y）于D的任一有界子集上保持有界，则定义广义二重积分为特别约定，这里的D R使常义积分存在，即若某D R，使不存在，则放弃这个D R．（2）敛散性若等式右端极限存在且有限，则称广义二重积分收敛，反之，称为发散．2．非负函数的广义二重积分（1）设f（x，y）≥0且满足条件①D是边界为（二维）零集的无界集；②f（x，y）于D上几乎处处连续且f（x，y）于D的任一有界子集上保持有界，若存在一串使得极限存在且有限，则广义重积分必收敛，且3．绝对可积（收敛）性（1）绝对收敛若积分与同时收敛，则称积分绝对收敛（或绝对可积）．（2）条件收敛若积分收敛但绝对值积分发散，则称积分为条件收敛（或条件可积）．（3）结论当函数f非负时，可积必绝对可积．（4）定理设f（x，y）满足条件①D是边界为（二维）零集的无界集；②f（x，y）于D上几乎处处连续且f（x，y）于D的任一有界子集上保持有界，则广义积分收敛必绝对收敛．二、无界函数的重积分1．无界函数积分的定义（1）定义设D为有界集，它的边界是（二维）零集，f（x，y）于集D上是几乎处处连续的且有惟一奇点，即f于点P无界．又设，f于有界．表示在δ邻域中，以点P为内点的集，并要求积分存在．定义无界函数的广义二重积分为（2）敛散性若右端极限存在且有限，则称收敛（或称可积），反之称为发散（不可积）．2．无界函数积分定理（1）设D为有界集，它的边界是（二维）零集，f（x，y）于集D上是几乎处处连续的且有惟一奇点，即f于点P无界．又设，f于有界．表示在δ邻域中，以点P为内点的集，并要求积分存在．又设f非负，则收敛使收敛．（2）无界函数的重积分可积必绝对可积．注：被积函数f（x，y）已满足起始条件，特别是几乎处处连续．没有上述条件，若问收敛时是否也收敛，则结论否定．3．含奇线积分（1）奇线奇点连接成的线称为奇线．（2）含奇线积分的定义设为奇线，取的δ邻域集合表示位于内的一个集，它以上每点为内点，且存在，定义为含奇线积分．22.2名校考研真题详解1．求[北京师范大学2005研]解：由于所以2．求，其中表示整个平面。

欧阳光中《数学分析》笔记和考研真题详解第20章偏导数的应用20.1复习笔记一、偏导数在几何上的应用1．曲线的切向量、切线和法平面（1）光滑曲线设空间曲线l的参数方程是其中t是参数，又设都在[a，b]上连续，并且对每一个不全为0，这样的曲线称为光滑曲线．表示成向量值函数为r（t）的导数定义为（2）光滑曲线的切向量光滑曲线l在点P的切向量τ，即（3）光滑曲线的切线和法平面设其中那么曲线l在点P0的切线方程和法平面方程分别是2．曲面的法向量、法线和切平面（1）显示形式的光滑曲面的法向量若光滑曲面S的方程是在处曲面S的法向量为（2）隐式形式的光滑曲面的法向量光滑曲面S的方程并且光滑曲面的法向量为也可简单地写为（3）参数形式的光滑曲面的法向量光滑曲面S的方程是u，v是参数，并假定Jacobi矩阵的秩为2．不失一般性，设则法向量为二、方向导数和梯度1．数量场（1）数量场的定义设D是中的一个区域，f是定义在D内的一个实值函数，即则称在D内有了一个数量场f．（2）等量线的定义设f是D内的一个数量场，称（C是常数）是数量场f的等量面（或等值面）．即在S内每一点x处，它所对应的数值是相同的，都等于C．特别当D是R2中的区域时，称S是等量线（或等值线）．2．方向导数（1）方向导数的定义设D是R3中的一个区域，f是D内的一个数量场，P0∈D，l是R3中的一个单位向量，如果极限存在，则称此极限是数量场f在点P0沿方向l的方向导数，记为．即也称它是函数f在点P0沿方向l的方向导数．它表示数量场f在点P0沿方向l的变化率．（2）方向导数存在的充分条件设函数f在点P0可微，则f在点P0沿任何方向l的方向导数存在，并且有其中是方向l的方向余弦．3．梯度（1）梯度的定义设数量场f（x，y，z）定义于某个三维区域D内，又设函数f具有关于各个变元的连续偏导数，称向量是在点的梯度，记为，即（2）梯度与方向导数的关系θ是向量和向量l之间的夹角．①当θ＝0时达到最大，即当l的方向是的方向时最大．即在点沿的方向，其方向导数最大．②当时达到的最大值等于．（3）梯度与等值面之间的关系①gradf的方向和等值面的法向量的方向是一致的（可能相差一个符号），如果选取法向量的方向是朝向数量场增加的方向，那么该法向量n的方向就和梯度的方向相同．②令n0是单位法向量，则有gradf的方向与n0相同，其大小等于f沿n0的方向导数．（4）梯度的性质设f，g都可微，则①②③④．其中φ（u）在点可微．三、泰勒公式1．二元函数的泰勒公式（1）定理（带拉格朗日余项）设函数f（x，y）在开圆盘内有关于x，y的各个n＋1阶连续偏导数．对D内任意一点记则右端最后的一项称为拉格朗日余项，其中算子的意义如下：（2）推论（带Pean0余项）设函数f（x，y）在开圆盘内有关于x，y的各个n阶微分．对D内任意一点记则其中是Pean0余项．2．n元函数的泰勒公式设n元函数在开球内有关于的各个n＋1阶连续偏导数．对内任一点记则其中．四、极值1．二元极值必要性条件。

欧阳光中《数学分析》笔记和考研真题详解第13章广义积分的敛散性13.1复习笔记一、广义积分的绝对收敛性判别法1．条件收敛和绝对收敛（1）广义积分的柯西收敛准则设f（x）在区间［a，b〉上有惟一奇点b，则广义积分收敛对成立（2）广义积分的收敛（发散）定义设f（x）在区间［a，b〉上有惟一奇点b，①如果和收敛，则称广义积分绝对收敛（又称为绝对可积）；②如果但收敛，则称条件收敛（又称为条件可积）．注意：从上述定义直接可知，当f（x）≥0时，收敛和绝对收敛是等价的．（3）相关定理绝对值积分收敛，且f于［a，b〉上有惟一奇点，则绝对收敛．2．广义积分的比较判别法假定f和g在［a，b〉上有惟一奇点b，如果|f（x）|≤|g（x）|，则也绝对收敛．反之，如果发散，则也发散．3．广义积分的等价量判别法设f和g在［a，b〉上存在惟一奇点b且则同时收敛或发散．二、广义积分的Abel-Dirichlet判别法1．积分型Abel不等式设u（x）单调，v'（x）可积，则不等式右边的项是v（x）在区间[a，b]上的振幅，M，m分别是v（x）在[a，b]上的上、下确界．2．Abel-Dirichlet判别法（A．D．判别法）设广义积分有惟一奇点b（a，b可以无限），若f（x）＝u（x）v'（x），即其中u（x）单调且u（x），v（x）中一个是有界函数，另一个在x→b－时趋向于零，则上述积分必收敛．3．广义积分和级数的关系设f（x）≥0，又是一个单调增加数列，则积分．13.2名校考研真题详解1．举例说明连续函数f（x）使收敛，但未必有证明：当f（x）在[a，＋∞）上单调且收敛时有[南京农业大学2005研]证明：例如令则由Dirichlet判别法知收敛，但不存在．不妨设f（x）存[a，＋∞）上单调递减，则当x≥a时，有f（x）≥0．事实上，若存在使得，由于当x≥a时，故发散，矛盾．由于收敛，故存在A＞2使得当x＞A时，有．再由f（x）在[a，＋∞）上单调递减知当x＞A时，有下式成立即2．设收敛，且f（x）在[a，＋∞）上一致连续，证明：[上海交通大学研]证明：反证法设当x→∞时，f（x）不趋于0，则存在，对任意的．有，使得．因为f（x）一致连续，所以对此，存在δ＞0，使得对任意的，有，则对任意的，有从而，由Cauchy收敛准则知发散，矛盾．3．讨论的敛散性．[中国地质大学研]解：对于，由于，所以当q＜1时，收敛．对于，易知当p＞1或p=1且q＞1时，收敛．综上所述，所以当p＞1且q＜1时，收敛．4．设积分绝对收敛，证明：在（－∞，＋∞）上一致连续．[东南大学研]证明：方法一：题目所要证明可以归结为对任意的ε，存在δ＞0，，只要，就有．由于当－A＜x＜A时，有故有已知存在，所以当A充分大时，可使，至此再将A固定，取，则当时，有，所以方法二：因为，而绝对收敛，所以由Weierstrass 判别法可知，g（α）绝对收敛．如果说f（x）在（－∞，＋∞）上连续，则上述结论成立，所以g（α）在（－∞，＋∞）上连续．下证存在．若该极限存在，则由上海交通大学2003年题目可知，g（α）在（－∞，＋∞）上一致连续．因为收敛，故对任意的ε，存在G＞0，使得，且f（x）可积，所以，则g （α）在（－∞，＋∞）上一致连续．5．讨论反常积分的敛散性．[复旦大学研]解：易知当p－2＞－1，即p＞1时，收敛；当p≤1时，发散．由于，所以当5－p＞1，即p＜4时，收敛；当p≥4时，发散．故当且仅当1＜p＜4时，收敛．6．求[中山大学2007研]解：由于，且所以收敛．因为，所以发散，故发散．7．求证：（1）（2）[浙江大学研]证明：（1）在右端积分中作变换t=x+m，得设，广义积分是收敛的，因此（2）由（1）得。