大学高等数学 2 导数与微分答案
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高等数学教材微积分课后答案第一章微积分基本概念1. 第一节课后习题答案1.1 单项选择题1. A2. B3. C4. D5. A1.2 填空题1. 42. 273. 184. 05. 21.3 解答题1. (a) 首先将函数对x求导,得到f'(x) = 6x^2 + 12x - 8。
令f'(x) = 0,解得x = -2和x = 2/3。
然后再带入原函数,得到f(-2) = 0和f(2/3) = -1/27。
因此,函数在x = -2和x = 2/3处取得极值,极大值为0,极小值为-1/27。
(b) 由于f'(x) = 6x^2 + 12x - 8 > 0,说明函数在(-∞, -2)和(2/3, +∞)上为增函数;当-2 < x < 2/3时,f'(x) < 0,说明函数在(-2, 2/3)上为减函数。
结合图像,可以得到函数的单调性为:在(-∞, -2)上递增,在(-2, 2/3)上递减,在(2/3, +∞)上递增。
2. 第二节课后习题答案2.1 单项选择题1. C2. A3. D4. B5. C2.2 填空题1. 82. 123. 04. -∞5. +∞2.3 解答题1. (a) 首先求函数的导数,得到f'(x) = 2e^x - 12x。
令f'(x) = 0,解得x = ln6。
然后带入原函数,得到f(ln6) = 4ln6 - 6ln^2(6)。
因此,函数在x = ln6处取得极值。
(b) 由于f'(x) = 2e^x - 12x > 0,说明函数在(-∞, ln6)上为增函数;当x > ln6时,f'(x) < 0,说明函数在(ln6, +∞)上为减函数。
结合图像,可以得到函数的单调性为:在(-∞, ln6)上递增,在(ln6, +∞)上递减。
第二章微分学中值定理1. 第三节课后习题答案1.1 单项选择题1. B2. D3. C4. A5. D1.2 填空题1. 42. 53. π/24. √35. 01.3 解答题1. 根据罗尔定理,首先证明f(x)在区间[0, 1]上连续。
高等数学(2)试题答案以及复习要点汇总一. 选择题 (每题3分,共15分)1. 设(,)f x y 具有一阶连续偏导数,若23(,)f x x x =,224(,)2x f x x x x =-,则2(,)y f x x = [ A ](A) 3x x + ; (B) 2422x x + ; (C) 25x x + ; (D) 222x x + 。
解:选A 。
23(,)f x x x = 两边对 x 求导:222(,)(,)23x y f x x f x x x x +⋅=,将 224(,)2x f x x x x =- 代入得242222(,)3y x x xf x x x -+= ,故 23(,)y f x x x x =+ 。
2.已知()()dy y x x by dx x y axy 22233sin 1cos +++-为某二元函数的全微分,则a 和b 的值分别为 [ C ](A) –2和2; (B) –3和3;(C)2和–2; (D) 3和–3;解:选C 。
x y axy yP xy x by x Q cos 236cos 22-=∂∂=+=∂∂ 2,2=-=a b3. 设∑为曲面z =2-(x 2+y 2)在xoy 平面上方的部分,则⎰⎰∑=zdS I =[ D ]()⎰⎰-+-2202220412)(r rdr r r d A πθ; ()()⎰⎰+-202220412rdr r r d B πθ; ()()⎰⎰-202202rdr r d C πθ; ()()⎰⎰+-202220412rdr r r d D πθ 。
解:选D 。
()⎰⎰+-=202220412rdr r r d I πθ 。
4. 设有直线410:30x y z L x y --+=⎧⎨+-=⎩,曲面222z x y z =-+在点(1,1,1)处的切平面∏,则直线L 与平面∏的位置关系是: [ C ](A) L ⊂∏; (B) //L ∏; (C) L ⊥∏; (D) L 与∏斜交 。
专业课原理概述部分一、选择题(每题1分,共5分)1.若函数f(x)在区间(a,b)内连续,则其在(a,b)内一定可积的是:A.有界函数B.无界函数C.奇函数D.偶函数2.微分方程y''5y'+6y=0的通解为:A.y=C1e^x+C2e^3xB.y=C1e^2x+C2e^3xC.y=C1e^x+C2e^-6xD.y=C1e^2x+C2e^-3x3.级数∑n=1∞(n^2/n!)的收敛性是:A.绝对收敛B.条件收敛C.发散D.无法确定4.在空间直角坐标系中,曲面z=x^2+y^2的切平面方程在点(1,1,2)处为:A.z=2x+2y1B.z=x+y1C.z=2x+2y+1D.z=x+y+15.设矩阵A为对称矩阵,则A的特征值:A.一定全为实数B.一定全为正数C.一定互不相同D.一定存在复数特征值二、判断题(每题1分,共5分)1.若函数f(x)在点x=a处可导,则f(x)在点x=a处一定连续。
()2.若函数f(x)在区间(a,b)内单调增加,则其导数f'(x)在(a,b)内一定大于0。
()3.级数∑n=1∞1/n^2是发散的。
()4.多元函数的极值点一定是函数的驻点。
()5.若矩阵A和B可交换,即AB=BA,则A和B一定有共同的特征向量。
()三、填空题(每题1分,共5分)1.函数f(x)=x^33x在x=______处取得极小值。
2.微分方程y''+4y=0的通解为y=______。
3.级数∑n=1∞(-1)^(n-1)/n的值为______。
4.曲线x^2+y^2=1在点(√2/2,√2/2)处的切线方程为______。
5.若矩阵A的特征值为λ1,λ2,λ3,则矩阵A^3的特征值为______。
四、简答题(每题2分,共10分)1.简述罗尔定理及其应用。
2.解释什么是函数的泰勒展开。
3.什么是拉格朗日中值定理?给出一个应用实例。
4.简述多元函数的极值和最值的区别。
第二章 导数一.导数与微分概念 1.导数的定义如果极限()()xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆0000limlim 存在, 称此极限值为函数()x f 在0x 处的导数导数定义的另一等价形式,令x x x ∆+=0,0x x x -=∆, 则()()()000limx x x f x f x f x x --='→h x f h x f x f h )()(lim)(0000-+='→或hx f h x f x f h ---='→)()(lim )(0000我们也引进单侧导数概念。
右导数:()()()()()x x f x x f x x x f x f x f x x x ∆-∆+=--='++→∆→+000000lim lim 0左导数:()()()()()xx f x x f x x x f x f x f x x x ∆-∆+=--='--→∆→-000000lim lim 0则有()x f 在点0x 处可导()x f ⇔在点0x 处左、右导数皆存在且相等。
2.导数的几何意义与物理意义如果函数()x f y =在点0x 处导数()0x f '存在,则在几何上()0x f '表示曲线()x f y =在点()()00,x f x 处的切线的斜率。
切线方程:()()()000x x x f x f y -'=-法线方程:()()()0001x x x f x f y -'-=-()()00≠'x f 3.函数的可导性与连续性之间的关系如果函数()x f y =在点0x 处可导,则()x f 在点0x 处一定连续,反之不然,即函数()x f y =在点0x 处连续,却不一定在点0x 处可导。
例如,()x x f y ==,在00=x 处连续,却不可导。
4.微分的定义设函数()x f y =在点0x 处有增量x ∆时,如果函数的增量()()00x f x x f y -∆+=∆有下面的表达式()()x x x A y ∆+∆=∆00()0→∆x其中()0x A 为与x ∆无关,()x ∆0是0→∆x 时比x ∆高阶的无穷小。
第二章 导数与微分2.2 课后习题详解习题2-1 导数概念1.设物体绕定轴旋转,在时间间隔[0,t]上转过角度θ,从而转角θ是t的函数:θ=θ(t).如果旋转是匀速的,那么称为该物体旋转的角速度.如果旋转是非匀速的,应怎样确定该物体在时刻t 0的角速度?解:物体在时间间隔上的平均角速度在时刻t 0的角速度2.当物体的温度高于周围介质的温度时,物体就不断冷却.若物体的温度T 与时间t 的函数关系为T =T(t),应怎样确定该物体在时刻t 的冷却速度?解:物体在时间间隔上平均冷却速度[,]t t t +∆在时刻t 的冷却速度3.设某工厂生产x件产品的成本为函数C(x)称为成本函数,成本函数C(x)的导数在经济学中称为边际成本.试求(1)当生产100件产品时的边际成本;(2)生产第101件产品的成本,并与(1)中求得的边际成本作比较,说明边际成本的实际意义.即生产第101件产品的成本为79.9元,与(1)中求得的边际成本比较,可以看出边际成本的实际意义是近似表达产量达到x单位时再增加一个单位产品所需的成本.4.设f(x)=10x2,试按定义求.解:5.证明证:6.下列各题中均假定存在,按照导数定义观察下列极限,指出A表示什么:以下两题中给出了四个结论,从中选出一个正确的结论:7.设则f(x)在x=1处的( ).A.左、右导数都存在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、右导数都不存在【答案】B【解析】 故该函数左导数存在,右导数不存在.8.设f(x)可导,,则f(0)=0是F(x)在x=0处可导的( ).A.充分必要条件B .充分条件但非必要条件C .必要条件但非充分条件D .既非充分条件又非必要条件【答案】A 【解析】 当f(0)=0时,,反之当时,f(0)=0,为充分必要条件.9.求下列函数的导数:10.已知物体的运动规律为s =t 3m ,求这物体在t =2s 时的速度.解:11.如果f(x)为偶函数,且f '(0)存在,证明f '(0)=0.证:f(x)为偶函数,得.因为所以f '(0)=0.。
大一上学期《高等数学》知识整理-第二章导数与微分第二章导数与微分1.导数的定义。
对于一个在x0的某个邻域内有定义的函数,当自变量x在x0处取得增量Δx时,相应地函数y取得增量Δy=f(x0+Δx)-f(x0),如果当Δx→x0时Δy/Δx的极限存在,则称函数y=f(x)在x0点可导,并称这个极限为函数y=f(x)在x0处的导数。
通俗地讲,就是描述某个函数在某点增长或下降的瞬时速度,这个“速度”的单位为y每x,即每变化一个单位的x,y变化多少。
与物理学中定义米/秒是一个性质的。
把函数f(x)的导数看做是关于x的函数,即得到函数f(x)的导函数f'(x),简称导数。
(以上的“x0”中的“0”都是x 的下标,下同。
)导数也可以用微分的形式记作dy/dx,这个后面会提及。
2.在导数的定义中,如果Δx从左边趋向x0或从右边趋向x0,那么对应的导数被称为左导数和右导数。
只有f(x)在x0处的左导数和右导数相等,才能称f(x)在x0处可导。
举个例子,绝对值函数y=|x|,其在x=0处的左导数是-1(即x每增大1,y减小1),右导数是1,两者不相等,所以该函数在x=0处不可导。
如图所示。
绝对值函数y=|x|的导数是符号函数y=sgn(x),但是不包含x=0(单独的符号函数y=sgn(x),当x=0时,y=0)。
3.用定义法可以求初等函数的导数,本质上就是求极限。
比如说求y=x²在x=a处的导数,即就是求Δx→0时((a+Δx)²-a²)/Δx的极限。
求得结果为2a了解即可,还不如求导公式来得快。
下图为求该极限的过程,也就是用定义求y=x²的导数的过程。
4.函数的可导性与连续性的关系。
我们有定理:如果函数y=f(x)在点x0处可导,则f(x)在x0处必连续。
但反过来就不一定了。
归纳为一句话:连续不一定可导,可导一定连续。
y=|x|就是一个例子。
该函数在定义域内处处连续但是在x=0时不可导(因为左右极限不一样)。
班级 学号 姓名高等数学实验2 微分、积分一. 用MA TLAB 计算下列导数:diff 函数(1)已知2xy e =,求y '、y ''、(10)y 。
(2)已知nx y e =,求y '''。
(3)已知210x y xe-=,求y '、y ''与(8)y 。
(4)设2sin ()43x f x x x =++,求()f x '、()f x ''及()6f π''。
二.用MA TLAB 解方程。
solve 函数1.一元方程与线性方程(组)(1) 解方程 062=--x x(2)解方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+060622x y y x (3)解方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=++=++-=++012412324543213214321431x x x x x x x x x x x x x x2.非线性方程(组)(4)解非线性方程组⎩⎨⎧=+-=--0sin 3.0cos 5.00cos 3.0sin 5.0212211x x x x x x 三。
用MA TLAB 计算极值:(1)已知销售额R 是价格P 的函数,且200184R P P ⎛⎫=-⎪+⎝⎭。
当价格P 为何值时, 销售额R 有最大值,且求此最大值。
(2)已知某公司收益函数210xR xe -=,成本函数32(1085)/100C x x =++,其中x 为产(销)量,求最大收益、最低平均成本和最大利润。
四.用MATLAB 计算下列不定积分 int 函数1.ln xdx ⎰; 2。
321x x e dx -⎰; 3. 42(31)sin(21)x x x dx -++⎰; 4.(sin sin cos )ax bx cx dx ⨯⨯⎰; 5.(练习)5(4)ln(32)x x x dx --⎰; 6.(练习)4sin(25)x x e dx +⎰;五.用MATLAB 计算下列定积分 int 函数1.120(1)x xe dx x +⎰ 2。
大学-高等数学(Ⅱ)试题(E )一、填空题(本大题分5小题, 每小题2分, 共10分)1.母线平行于x 轴且通过曲线⎪⎩⎪⎨⎧=+-=++0162222222z y x z y x 的柱面方程是 。
A. x 2 +2y = 16B.3y 2 - z 2 = 16C. 3x 2 + 2z 2 = 16D.-y 2 + 3z 2 = 16 2.函数 ),(y x f z =在点),(00y x 处偏导数 ),(00y x f x ,),(00y x f y 存在是函数z 在点),(00y x 存在全微分的( );A.充分条件;B.必要条件;C.充分必要条件;D.既非充分又非必要条件.3. z=xy+x 3则x z ∂∂+yz∂∂=( ) A. x+y+2x 2 B. x+y+3x 3 C. 2x+y+3x 2 D. x+y4.函数f(x,y,z)=4(x -y)-x 2-y 2( )A. 有极大值8B. 有极小值8C. 无极值D.有无极值不确定 5.下列级数发散的是( );A .;(1)n nn n ∞=+- B.2(1)ln(1);1n n n n ∞=-++∑ C .222sin();n a π∞=+∑ D.1.1nn n ∞=+二、填空题(本大题分5小题,每小题4分,,总计20分) 1.已知级数∑∞=1n n u 的前n 项部分和13+=n ns n () 2, 1=n 则此级数的通项=n u 。
2.设D :0≤x ≤1,0≤y ≤2(1-x ),由二重积分的几何意义知=_______________.3. 设 则I = ________________。
4.设L 是xoy 面上圆周122=+y x 的顺时针方向,则⎰=L s x I d 31与⎰=Ls yI d 52的大小关系是___________________。
5.设有平面向量场A =2xy i +(x 2+3x )j ,则它沿正方形|x |+|y |=1正向的环流量为_________. 三、计算题(本大题分8小题,,总计51分) 1.(本小题6分)设zax bx y cy =++αβγδ,求∂∂∂∂z x z y,。
第二章 导数与微分习题一一、选择题1.设)(x f 在a x =处可导,则=+--→hh a f h a f h )()(lim( )A.)(2'a fB. )('a fC. )(2'a f -D.0 2.设0)0(=f ,则下述所论极限存在,则=→xx f x )(lim( ) A. )0(f B. )0('f C. )('x f D.03.函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠=000,1arctan )(x x xx x f ,,则)(x f 在点0=x 处( ) A.间断 B.连续,但不可导 C.可导 D.可导且2)0('π=f4.在3=x 处可导,则常数a 和b 的一组值为( )A.6和9B.-6和-9C.6和-9D.-6和95.已知)4)(3)(2)(1()(----=x x x x x f ,且!3)('=k f ,则=k ( ) A.4 B.3 C.2 D.16. 设)(x f 是偶函数,且在0=x 处可导,则)0('f =( ) A.1 B.-1 C.0 D.以上都不对7.设曲线21x e y -=与直线1-=x 的焦点为p ,则曲线在点p 处的切线方程是( ) A.022=+-y x B. 012=++y x C. 032=-+y x D. 032=+-y x8. 已知曲线L 的参数方程是⎪⎩⎪⎨⎧==2sin cos ty tx ,则曲线L 上3π=t 出法线方程是( ) A. 0142=+-y x B. 0124=--y x C. 0342=-+y x D. 0324=-+y x 二.填空题1.设函数)()()(22x g a x x f -=,其中)(x g 在点a x =处连续=)('a f .2.设函数)(x f 在()+∞∞-,可导,)1()1()(22x f x f x F -+-=,则=)1('F .3.设x x x f +=sin )(ln ,则=)('x f .4.设)0(1>=x xy x ,则='y . 5.设x z x y ∙=2,则=dy .6.设π<<x 0,则=∙+)cot 1(x x d )(cot x d7.已知)(2)(x fa x =ϕ,且)(2)('x x ϕϕ=,则=)('x f .8.)(2b x f y +=,则=''y .9.设)(x y y =由y y x =+)(ϕ确定,若)('y ϕ存在且1)('≠y ϕ,则=dxdy. 三.下列各题中均假定)(0'x f 存在,按照导数定义,求出下列各题中的A 值( ) (1)=∆-∆-→∆x x f x x f x )()(lim 000A(2)=→xx f x )(limA 设存在且)0(,0)0('f f = (3)=-+→hx f h x f h )()3(lim000A(4)=--+→hh x f h x f h )()2(lim000A四.设函数()⎩⎨⎧>+≤+=2212x b x x ax x f 在2=x 处可导,求常数a 和b 的值.五.设函数()⎩⎨⎧≥-<=0202x bx x ae x f x 在点0=x 处可导,求常数a 和b 的值.习题二一、选择题1. 2)('=a f ,则=--+→xx a f x a f x )()(lim0( ) A.2 B.-2 C.4 D.-42.设函数)(x f 和)(x g 在0=x 处可导,0)0()0(==g f ,且0)0('≠g ,则=→)()(limx g x f x ( )A.)0()0(''g fB. )()(''x g x f C. )0()0('g f D. )()('x g x f3.下列函数中,在0=x 处既连续又可导的是( ) A.x xx f =)( B. ⎩⎨⎧≤>-=0sin 0,1)(x x x x x f , C. ⎩⎨⎧≥+<=0)1ln(0,)(x x x x x f , D.x y sin =4.满足)()()('''b f a f b a f +=+的函数)(x f =( ) A.2x B.3x C.x e D.x ln5.设)100()4)(3)(2)(1()(++-+-=x x x x x x x f ,则=)1('f ( ) A.!101 B.100!101-C. !100-D. 99!100 6.设a 是实数,函数⎪⎩⎪⎨⎧≤>-∙-=101,11c o s )1(1)(x x x x x f a ,则)(x f 在1=x 处可导时,必有( )A.1-≤aB.01<<-aC.10<≤aD.1≥a7.若)(x f 的一阶导数与二阶导数都存在,且均不等于零,其反函数为)(y x ϕ=,则=)(''y ϕ( )A.)(1''x f B.[]2''')()(x f x f C. []2''')()(x f x f - D. []3''')()(x f x f - 二.填空题1.若对任意实数x ,函数)(x f 满足)()(x f x f -=-,且0)(0'≠=-k x f , 则=)(0'x f .2.已知)(x f e y =,其中f 二阶可导,则=''y .3.设xx x f +=⎪⎭⎫ ⎝⎛11,则=)('x f .4.设抛物线2ax y =与曲线x y ln =相切,则a = .5.设)1ln(2-+=x x y ,则='y .6.设曲线ax x y +=3与曲线c bx y +=2在点()0,1-处相切,其中c b a ,,为常数, 则a = ,b = , c = . 三.求下列函数的一阶导数:1.2ln 222+-=a x x y2.211xx y -+=3.21ln xxy += 4.x x y 2ln +=5.()x x y 32cos 3sin ∙=6.x y arcsin ln 3=7.x x y 2sec arctan ∙=8.xxx y tan 1sin +=9.()22sin sin xxy = 10.xx y ln 2=11.()x x y ln arcsin = 12.()x x y cos cos -=习题三一、选择题1.下列函数中,在0=x 处不可导的是( ) A.x y sin = B. x y cos = C.2ln =y D.x y =2. 下列函数中,在0=x 处可导的是( )A. x y ln =B. x y cos =C. x y sin =D. ⎩⎨⎧≥<=00,2x x x x y ,3.若函数⎩⎨⎧≥-<=0,0,)(2x bx a x e x f x 在0=x 处可导,则b a 、的值必为( )A.1-==b aB. 2,1=-=b aC. 2,1-==b aD. 2==b a4.设函数)(x f 在1=x 处可导,且21)1()31(lim=∆-∆-→∆x f x f x ,则=)1('f ( )A.31B. 61C. 61- D. 31- 5.曲线x e x y +=在0=x 处的切线方程是( )A.012=+-y xB. 022=+-y xC. 01=+-y xD. 02=+-y x 6.曲线1213123+++=bx x x y 在点(0,1)处的切线与x 轴交点的坐标是( ) A.(-1,0) B.⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,61 C.(1,0) D. ⎪⎭⎫⎝⎛0,617.设xey 2sin =,则=dy ( )A.)(sin 2x d e xB. )(sin 2sin 2x d e x C. )(sin 2sin 2sin x xd e x∙ D. )(sin 2sin x d e x8.若函数)(x f y =有21)(0'=x f ,则当0→∆x 时,)(x f 在点0x 处的微分是( ) A.与x ∆等价的无穷小量 B.与x ∆同阶,但不等价的无穷小量 C.比x ∆高阶的无穷小量 D. 比x ∆低阶的无穷小量 二.填空题1设函数)(x f 在2=x 处可导,且2)1('=f ,则=+-+→h nh f mh f h )2()2(lim0 。
第二章 导 数 与 微 分第 一 节 作 业一、填空题:1. 假定:,)('0按照导数定义存在x f.)()(lim )2(.)()(lim)1(000000=--+=∆-∆-→→∆h h x f h x f x x f x x f h x2. 设=⋅=',5322y xx x y 则 .3. 曲线y=e x 在点(0,1)处的切线方程为 .4. 已知物体的运动规律为 s=t 3(米),则这物体在t=2(秒)时的速度为 . 二、选择题(单选):1. 设f(x)=x(x-1)(x+2)(x-3)(x+4)…(x+100),则f’(1)的值等于: (A )101!; (B )100!101-; (C )-100; (D ).99!100 答:( ).1)(;1)(;21)(;0)(:)0(',0,00,1)(.22-⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=-D C B A f x x x e x f x为则设答:( ) 三、试解下列各题:1. 讨论函数.00,00,1sin 处的连续性与可导性在=⎪⎩⎪⎨⎧=≠=x x x xx y2. 已知).(',0,,sin )(x f x x x x x f 求⎩⎨⎧≥<=3. 设?,,1)(,1,1,)(2应取什么值处可导在为了使b a x x f x b ax x x x f =⎩⎨⎧>+≤=四、试证明下列各题:1. 证明:双曲线xy=a 2上任一点处的切线与两坐标轴构成的三角形的面积等于2a2.2. 如果f(x)为偶函数,且f’(0)存在,证明f’(0)=0.第 二 节 作 业一、填空题:.)]sin )(cos cos [(sin .2.',3ln .12=+-=+=x x x x dxdy x e y x则设二、选择题(单选):.)()()(;)()()(;)()()(;)()()(:,)(,)(00必可导必不可导必不可导必可导处则在不可导可导处设在x g x f D x g x f C x g x f B x g x f A x x g x f x -+答:( ) 三、试解下列各题: 1. 设.,cos 21sin 4πϕϕρϕϕϕρ=+=d d 求2. 求曲线y=2sinx+x 2上横坐标为x=0的点处的切线方程和法线方程。
第1-5章和第8-10章习题和复习题参考答案第1章函数、极限与连续习题⒈下列各组函数,哪些是同一函数,哪些不是(1)yx =与是同一函数 (2)y x =与y=(3)2111x y x x -=-+与y=不是同一函数 (4)22ln ln y x x =与y=不是同一函数⒉指出下列函数的定义域. (1)43)(+=x x f 的定义域是),34[+∞- (2)xx f -=11ln )(的定义域是)1,(-∞(3))1ln()(2-=x x f 的定义域是),2[]2,(+∞⋃-∞(4))arcsin(ln )(x x f =的定义域是],1[e e-(5)若)(x f 的定义域是]4,4[-,则)(2x f 的定义域是]2,2[-(6)若)(x f 的定义域是]3,0[a ,则)()(a x f a x f -++的定义域是]2,[a a 3.判别下列函数的奇偶性.(1)()sin f x x x =+是奇函数 (2)()cos f x x x =⋅是奇函数(3)()2f x x x =-是非奇非偶函数 (4)()1lg 1x f x x-=+是奇函数(5)()cos(sin )f x x =是偶函数 (6)()sin x f x x=是偶函数(7)())f x x =是奇函数 (8)()f x =是偶函数⒋下列函数哪些在其定义域内是单调的. (1)sin y x =在其定义域内不是单调的 (2)arcsin y x =在其定义域内是单调递增的 (3)2y x x =-在其定义域内不是单调的 (4)0≠a 时,ax y e =在其定义域内是单调的,其中 0<a 时,ax y e =在其定义域内是单调递减的, 0>a 时,ax ye =在其定义域内是单调递增的5.下列函数在给定区间中哪个区间上有界. (1)),1(1+∞=在区间xy 上有界(2))10,1()12ln(在区间-=x y 上有界 (3))4,3(3-=在区间x y 上有界(4))1,1(),,(),0,(sin -+∞-∞-∞=在区间x y 上分别有界 6.下列函数哪些是周期函数,如果是求其最小正周期. (1)sin 3yx =是周期函数,最小正周期是32π (2)cos y x =是周期函数,最小正周期是π (3)tan 2y x =是周期函数,最小正周期是2π (4)ln(cos 2)y x =+是周期函数,最小正周期是π 7.下列各对函数中,哪些可以构成复合函数.(1)2),2arcsin()(x u u u f =+=不可以构成复合函数 (2)x u u u f 2sin ),1ln()(=-=不可以构成复合函数(3)221ln,)(x u u u f +==不可以构成复合函数(4)212,arccos )(xxu u u f +==可以构成复合函数8.将下列复合函数进行分解. (1)对复合函数43)(2--=x x x f 的分解结果是:43,)(2--==x x u u x f(2)对复合函数32)(-=x ex f 的分解结果是:32,)(-==x u e x f u(3)对复合函数()ln(23)f x x =-的分解结果是:32,ln )(-==x u u x f (4)对复合函数()arcsin(1)f x x =+的分解结果是:1,sin )(+==x u u acc x f 9.求函数值或表达式.(1)已知函数12)(,2)0(,4-)2(,0)2(,12)(222+-===-=+-=x x x f f f f x x x f 则.(2)已知函数0)(,22)4(,0)1(,1,01,sin )(===⎩⎨⎧≥<=ππf f f x x x x f 则.(3)已知函数21-)21arcsin (,sin )(=-=f x x f 则. (4)已知函数x x f 2cos )(sin =,则[]1,1,21)(2-∈-=x x x f习题1.用观察法判断下列数列是否有极限,若有,求其极限. (1) ,67,51,45,31,23,1:n x 没有极限(2)n x n 1=有极限,01lim =∞→nn (3)2sinπn x n =没有极限 (4)1)1(3+-=n n x nn 有极限,0]1)1[(lim 3=+-∞→n n n n2.分析下列函数的变化趋势,求极限 (1)01lim2=∞→x x (2)011lim =++∞→x x (3)+∞=++∞→)2ln(lim x x (4)2232lim=++-∞→x x x3.图略,)(lim 0x f x →不存在4.下列变量中,哪些是无穷小量,哪些是无穷大量(1)0→x 时,2100x 是无穷小量 (2)+→0x 时,x2是无穷大量(3)∞→x 时,112--x x 是无穷小量 (4)+∞→x 时,xe 是无穷大量 (5)∞→n 时,3)1(2+-n n n是无穷大量 (6)∞→x 时,xxsin 是无穷小量(7)∞→x 时,x1sin 是无穷小量 (8)0→x 时,12-x 是无穷小量 5.已知函数2)3(1)(--=x x x f ,则)(x f 在-∞→x 或+∞→x 或∞→x 的过程中是无穷小量,在-→3x 或+→3x 或3→x 的过程中是无穷大量6. 当1x →-时,无穷小1x +与下列无穷小是否同阶是否等价 (1)当1x →-时,无穷小1x +与无穷小31x +同阶,但不等价 (2)当1x →-时,无穷小1x +与无穷小21(1)2x -同阶,而且等价习题1.设函数x x f =)(,则xt x f t x f t 21)()(lim=-+→2.设函数⎩⎨⎧<+≥+=2,122,1)(2x x x x x f ,则5)(lim ,5)(lim ,5)(lim 222===→→→+-x f x f x f x x x .3.求下列各式的极限:(1)15)52(lim 22=+--→x x x (2)3213lim 2421-=++-→x x x x(3)35)321(lim 0=--→x x (4)242lim 22=+-∞→x x x x (5)2111lim 220-=+-→x x x (6)21)21(lim 222=+++∞→nn n n n (7)1122lim2=-+++∞→x x x x (8)311lim 31=--→x x x(9)61)319(lim 2=-++∞→x x x x (10)112lim1=---→x x x x (11)201020101032)53()32()1(lim =---+∞→x x x x 4.已知516lim21-=-+-→x ax x x ,则7=a . 5.2)(lim 2=-++∞→x kx x x ,则4=k .6.求下列极限: (1)252sin 5sin lim0=→x x x (2)1sin 2tan lim 0=-→xxx x(3)43cos cos lim 20=-→x x x x (4)2)sin()2tan(lim 230=-+→x x x x x (5)11sin lim =⋅∞→x x x (6)0sin sin lim 0=+-→x x xx x(7)323arcsin 2lim 0=→x x x (8)21sin tan lim 30=-→x x x x7.求下列极限: (1)82)41(lim e x x x =+∞→ (2)21)21(lim --∞→=-e xx x(3)3220)33(lim -→=-e x x x (4)21)11(lim --∞→=+-e x x x x(5)5ln 51)ln 1(lim e x xx =++→ (6)e x x x =+→sec 2)cos 1(lim π8.用等价无穷小替换计算下列各极限:(1)236arctan lim0=→x x x (2)214lim 20=-→x x e x(3)22cos 1lim 20=-→x x x (4)21)21ln(lim 0=-+→x x e x 习题1.设函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠--=1,31,11)(2x x x x x f ,则()f x 在1=x 处不连续.2.指出下列函数的间断点,并指明是哪一类间断点 (1)函数11)(2-=x x f 的间断点有点1-=x 和点1=x ,它们都是第二类间断点中的无穷间断点(2)函数xe xf 1)(=的间断点有点0=x ,它是第二类间断点(3)函数xx x x f )1(1)(2--=的间断点有点0=x 和点1=x ,其中点0=x 是第二类间断点中的无穷间断点,点1=x 是第一类间断点(4)函数⎪⎩⎪⎨⎧-=-≠+-=1,01,11)(2x x x x x f 的间断点有点1-=x ,它是第一类间断点中的可去间断点(5)函数⎩⎨⎧>≤+=0,2,2)(2x x x x f x 的间断点有点0=x ,它是第一类间断点中的跳跃间断点(6)函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠--=2,32,24)(2x x x x x f 的间断点有点2=x ,它是第一类间断点中的可去间断点3.设函数⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>+=<=0,11sin 0,0,sin )(x x x x k x xxx f ,当1=k 时,函数)(x f 在其定义域内是连续的.4.求下列极限:(1)42arccoslim 21π=+→x x x (2)0sin lg lim 2=→x x π (3)021lim cos sin 0=+-→xx x e e (4)2ln ln )1ln(lim 1=-+→xxx x(5)2121lim 224=+++∞→x x x x (6)11lim 1=--→x xx x(7)e x x e x 1ln lim=→ (8)4arctan lim 1π=→x x5.(略)6.(略)复习题1一、单项选择题1.下列函数中(C )是初等函数.(A ))2arcsin(2+=x y (B )⎩⎨⎧∈∉=Q x Q x x f 10)((C )12+-=x y (D )⎩⎨⎧>+<≤=1110)(2x x x x x f2.下列极限存在的是(B ).(A )xx 4lim ∞→ (B )131lim 33-+∞→x x x (C )xx ln lim 0+→ (D )11sin lim 1-→x x 3.当0x →时,2tan x 与下列(D )不是等价无穷小.(A )2tan x (B )2x (C )2sin x (D )2cos x 4.函数在某点连续是该函数在此点有定义的(B ).(A )必要条件 (B )充分条件 (C )充分必要条件 (D )无关条件 5.已知0sin lim2x axx→=,则常数=a (C ).(A )0 (B )1 (C )2 (D )4 6.闭区间[,]a b 上的连续函数()y f x =在[,]a b 上一定是(C ).(A )单调函数 (B )奇函数或偶函数(C )有界函数 (D )周期函数 二、填空题 1.设10()20xx x f x x +-∞<≤⎧=⎨<<+∞⎩, 则(2)f = 4 .2.函数5cos 3y x =是由简单函数 x v v u u y 3,cos ,3=== 复合而成的. 3.点1x =是函数1,1()3,1x x f x x x -≤⎧=⎨->⎩ 的第一类间断点中的跳跃 间断点.4.当x ∞- 时,函数3xy =是无穷小.5.极限 2lim 1xx x →∞⎛⎫- ⎪⎝⎭= 2e .6.函数ln(4)y x =-+的连续区间为 [)4,1 .三、计算下列极限1.24231x x x x -++=02.223lim 2x x x →--不存在 3.2211lim 21x x x x →---21= 4.22356lim 815x x x x x →-+-+ 5.1)2(1lim 22=---∞→x x x x 6.4281lim 5x x x x →∞-++ 不存在 7.63132lim1=--+→x x x 8.231lim (3cos )1x x x x →∞+++=0 9.21sin cos 1lim0=-→θθθθ 10.1cos lim =-∞→x x x x 11.212sin )1ln(lim0=+→x x x 12.21)81221(lim 32=---→x x x13.320lim(12)xx x →-3-=e 14.122lim(1)xx x-→∞- 1-=e15.11lim x x x x +→+⎛⎫⎪⎝⎭e = 16.1lim()1xx x x →∞-+ 2-=e 四、综合题1.函数2101()11x x f x x x ⎧-≤≤=⎨+>⎩在点1=x 处不连续,在点2=x 处连续,函数的图像略。
2 导数与微分
【目的要求】
1、了解导数的概念,了解可导与连续的关系,了解导数的几何意义及物理意义,记忆基本初等函数的导数公式;
2、熟练运用导数的四则运算法则及复合函数法则计算导数,会使用隐函数求导法及取对数求导法计算导数,会计算二阶导数;
3、了解微分的概念,掌握微分与导数的关系,会计算函数的微分,知道微分的应用;
4、能在计算机上进行导数及微分的计算。
【练习题】
一 单项选择题
⒈设f(x)在x =a 处可导,则h mh a f nh a f h )
()(lim 0--+→=( D )
A.)(a f '
B. m )(a f '
C. n )(a f '
D.(m+n))(a f '
⒉设f(x)=(x+1)(x+2)…(x+50),则)1(-'f =( C )
A.50!
B.-50!
C.49!
D.-49!
⒊设f (x)在x 0的某邻域内二阶可导,且0)(0='x f ,则0)(0>''x f 是f (x 0)为极小值的( B
) A.必要条件 B.充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
⒋设y=(sinx)x ,则)(x f '=( C )
A.(cosx)x
B.(sinx)x
C. (sinx)x (lnsinx+xcotx)
D. (sinx)x (lnsinx-xcotx)
⒌设y=xe -x ,则)(x f ''=( D )
A.e -x
B.(1-x)e -x
C.(2-x)e -x
D. -(2-x)e -x
⒍设y=x x
+-11,则)(x f ''=( C )
A.2(1+x)-2
B. -2(1+x)-2
C.4(1+x)-2
D. -4(1+x)-2
⒎设y=lntan 2x
,则dy=( D ) A.dx x
2cot B.dx x
2tan C.x dx
cos D.x dx
sin
⒏设⎩⎨⎧==t b y t
a x sin cos ,则)(x f ''=( D ) A.t a
b cot - B.t a b 32
sec C. t a b 3
2csc D.t a b
32csc -
⒐设f(x)在(a,b)内连续,且x 0∈(a,b),则在点x 0处( B )
A.f(x)的极限存在,且可导
B. f(x)的极限存在,且不一定可导
C. f(x)的极限不存在,
D. f(x)的极限不一定存在
⒑曲线y=2x 2+3x-26上点M 处的切线斜率为15,则点M 的坐标为( B )
A.(3,15)
B.(3,1)
C.(-3,15)
D.(-3,1)
二 填空题
⒈ 设f(x)可导,则x x x f x f x ∆∆--→∆)
()(lim 0=( )(x f ' )
⒉y=lnsin 2x,则y '=( 2cotx )
⒊设y=x sinx , 则y '=( ⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x x x
x x ln cos sin sin )
⒋设y 3=x 2+6x-y 2, 则y '=( y y x 236
22++ )
⒌设⎩⎨⎧-=-=)cos 1()
sin (t a y t t a x ,则dx dy =( t t
cos 1sin - )
⒍设f(x)可导, y=f(e x ) ,则dy=( dx e e f x x )(' )
⒎设f(x)=sinsinx,则df(x)=( cos(sinx)cosxdx )
⒏曲线2x 2-2y+y 3=1,在(1,1)处的切线斜率为( )
⒐设e y +xy=e,则=''y ( ()⎥⎦⎤
⎢⎣⎡
+-+y y y e x e y y e x 2221 )
⒑函数y=cosln(x 2+x e 1-)的微分dy=( -sinln (x 2+x e 1
-))
(21
221
3
x x
e x x e x --++dx )
三 判断题(错A 对B )
⒈若曲线f(x)处处有切线,则y=f(x)必处处可导( B ) ⒉若a x a f x f a x --→)
()(lim =A (A 为常数),则f(x)在点a 处连续( A )
⒊若f (x)在x =x 0处可导,则|f (x)| 在x =x 0处一定可导( B )
⒋初等函数在其定义域内一定可导( B )
⒌若y=f (x)在(-a ,a )内可导且导数为奇函数(偶函数),则f(x)在该区间内为偶函数(奇函数)。
( A ) ⒍若f (x)在点x 0处可微,则f (x) 在点x 0处一定可导( A )
⒎连续是可导的充分条件( B )
⒏若y=(sin)x , 则1)(sin -='x x x y 。
( B )
⒐在微分学中,Δy=dy,Δx=dx.( B )
⒑y=|x-1|在x=1处可微( B )。