武汉大学《数学分析》《高等代数》历年考研真题(2009-2018汇总)
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武汉大学2006年数学分析考研试题武汉大学2006年数学分析考研试题一、已知:21lim 31x x ax b x→++=-,求常数,.a b二、已知:2111()221n nn x x +∞=-+∑,求其收敛域。
三、f 在[]0,1上可导,且(1)2(0)f f =,求证:(0,1)ξ∃∈,使得(1)()()f f ξξξ'+=。
四、已知()f x 在[]0,1上可导,(0)0,0()1f f x '=<≤。
求证:11230(())()f x dx f x dx≥⎰⎰。
五、 已知f 在[,]a b 上单调递增,(),()f a a f b b ≥≤,求证:[,]a b ξ∃∈,使得()f ξξ=六、 在过(0,0),(,0)O A π的曲线:sin (0)L y a x a =>中,求出使得3(1)(2)Ly dx x y dy +++⎰的值最小的。
七、 求第二型曲面积分32222()Sxdydz ydzdx zdxdy I x y z ++=++⎰⎰,S为椭圆2222221x y z a b c ++=的外侧八、 求证0sin xyxedxx y+∞-+⎰在[]0,1上一致收敛。
九、 已知方程2cos()0xy xy +-=(1)研究上述方程并说明它在什么时候可以在点(0,1)附近确定函数()y y x =,且(0)1y =。
(2)研究函数()y y x =在点(0,1)附近的可微性。
(3)研究函数 ()y y x =在点(0,1)附近的单调性。
(4) 试问上述方程在点(0,1)的充分小邻域内可否确定函数(),(1)0x x y x ==?并说明理由。
武汉大学2006年数学分析考研试题解答一.解 由21lim 31x x ax b x→++=-,知()21lim 0x xax b →++=,10a b ++=,()21123lim lim 211x x x ax b x aa x →→+++===-+--,所以5a =-,4b =. 二.解 设()211221n n n x ux x -⎛⎫=⎪+⎝⎭,显然当1x =时,()11nn u∞=∑收敛,当1x ≠时,()()21111limlim221n n n n n u x x x u x ++→∞→∞-=+,当1121x x -<+时,()()1lim 0n n n u x u x +→∞=,此时,()1nn ux ∞=∑绝对收敛;当1121x x -=+时,()12n nu x ≤,此时,()1n n ux ∞=∑绝对收敛;当1121x x ->+时,()()1limn n n u x u x +→∞=+∞,此时,()1nn ux ∞=∑发散,所以级数的收敛域为1121x x -≤+,()()22121x x -≤+,()320x x +≥,x ≥或者2x ≤-,故收敛域为(][),20,-∞-+∞. 三.证明 设()()1f x F x x =+,则有()()00F f =,()()()()11002f F f F ===, ()()()()()211x f x f x F x x '+-'=+,由拉格朗日中值定理,存在()0,1ξ∈,使得()()()()1010F F F ξ'-=-,()()()100F F F ξ'=-=,即知有()()()10f f ξξξ'+-=,()()()1f f ξξξ'+=.四、假设()f x 在[]0,1上可导,且()0()1,0,1,(0)0f x x f '<<∀∈=,试证明 ()230()()>⎰⎰x xf t dtf t dt,()0,1∀∈x . 证明 令()230()()()=-⎰⎰xxF x f t dtf t dt,()320()2()()()()2()()'=-=-⎰⎰x xF x f x f t dt f x f x f t dt f x ,因()0()1,0,1,(0)0f x x f '<<∀∈=,所以()0>f x , 令20()2()()=-⎰x g x f t dt f x ,则[]()2()1()0''=->g x f x f x ,即得()(0)0>=g x g , 所以()0'>F x , 则()230()()()(0)0=->=⎰⎰x xF x f t dtf t dt F ,()0,1∀∈x ,于是 ()230()()xxf t dtf t dt>⎰⎰,()0,1∀∈x .五.证明 有题设条件,对a x b≤≤,有()()()a f a f x f b b≤≤≤≤,若()f a a =,则取a ξ=,即得结论.若()a f a <,则存在0δ>(充分小),当a x a δ≤≤+时,有()()x f a f x <≤,令[](){}:,,E x t a x t f t =∈<,则E 是非空有界集, 设sup E β=,则有a b β<≤,()f ββ≤,若b β=,则有()b f b b ≤≤,()b f b =, 若b β<,我们断言()f ββ=,假若()f ββ<,则存在0δ>,使得[],t a βδ∈+时, 有()t f t <,于是E βδ+∈,这与sup E β=矛盾,所以()f ββ=, 综合以上,结论得证.六.解()()()312LI a y dx x y dx =+++⎰()()331sin 2sin cos a x x a x a x dx π⎡⎤=+++⎣⎦⎰332000sin 2cos sin cos a xdx a x xdx a x xdx ππππ=+++⎰⎰⎰()3242203aa a π=+⋅+-+⋅3443a a π=-+,()()()244411I a a a a '=-=+-,1a =时,()0I a '=,当01a <<时,()0I a '<,()I a 在[]0,1上严格递减, 当1a <<+∞时,()0I a '>,()I a 在[)1,+∞上严格递增, 所以()I a 在1a =处达到最小值. 七.解 取0ε>充分小,2222:S x y z εε++=,由高斯公式,得()32222Sxdydz ydzdx zdxdyI xy z++=++⎰⎰SS S εε-=++⎰⎰⎰⎰⎰⎰()32222S xdydz ydzdx zdxdy xy zε++=++⎰⎰31S xdydz ydzdx zdxdy εε=++⎰⎰()31111V dxdydz εε=++⎰⎰⎰3314343πεπε=⋅⋅=.八.证明 设(),sin f x y x =,(),xye g x y x y-=+,显然()0,2A f x y dx ≤⎰,对每一个[]0,1y ∈,(),g x y 关于x 单调递减,()10,g x y x<≤,关于[]0,1y ∈一致的有()lim ,0x g x y →+∞=, 由狄利克雷判别法,知()()0,,f x y g x y dx+∞⎰关于[]0,1y ∈是一致收敛的, 即得0sin xyx e dx x y+∞-+⎰在[]0,1上一致收敛.九.解 设()()2,cos F x y xy xy =+-,显然,有()0,10F =,()(),1sin y F x y x xy =+,()0,110y F =≠,由隐函数存在定理,存在0δ>,存在[],δδ-上的连续可微的函数()y y x =,()01y =,满足()(),0F x y x ≡,[],x δδ∈-,()(),2sin x F x y x y xy =+,()()()()(),2sin ,1sin x y F x y x y xy y x F x y x xy +'=-=-+,当0x δ<<,(0δ>充分小)时,有()0y x '<,()y x 在[]0,δ上严格单调递减;当0x δ-<<时,有()0y x '>,()y x 在[],0δ-上严格单调递增, (4)()0,10xF =,由于每一充分接近1的y ,1y <, 存在x ,x -,使得(),0F x y =,(),0F x y -=,所以上述方程在点()0,1的充分小邻域内,不能确定函数()x x y =,()10x =. 对1y >,方程()2cos x y xy +=无解.。
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2019武汉⼤学数学专业考研真题(回忆版)数学分析⼀,1)求极限$\lim\limits _{x\rightarrow 0}\left( 1+\sin x\right) ^{\dfrac {1}{x}}$.2)$f(x) =\ln \left(x - \sqrt{1+x^2}\right) $ ,求 $f(0)^{(2k+1)}$,$ k$为⾃然数.3)$f(x,y) = x^yy^x$,求$f(x,y)$的全微分.⼆,计算下⾯积分1)$\int_{-1}^{1} {\dfrac{1+x^2}{1+x^4}}dx$.2)$\iiint _{V} {\dfrac{dxdydz}{(1+x+y+z)^{3}}}$,V={${x+y+z\leq{1}}, x,y,z\geq0$}.3)$\oint_L{\dfrac{xdy-ydx}{x^2+y^2}}$,$L$是不过原点的简单封闭曲线.三,1)判断$\sum_{n=1}^{\infty}\left({\sqrt[n]{n}-1}\right)^2$的敛散.2)若$\sum_1^{\infty}a_n\sin^nx$在[0,$2\pi$]收敛,请问它是否⼀致收敛.四,1)$f(x)$连续可微,$f(0)$不为$0$,其Maclaurin级数(Cauchy余项):$f(x) = f(0)+f^{'}(0)x+\dfrac{f^{(2)}(0)}{2!}x^2+...+\dfrac{f^{(n)} (0)}{n!}x^n+\dfrac{f^{(n+1)}(\theta x)}{n!}\left(1-\theta\right)^nx^{n+1}$,证明:$$\lim_{x\rightarrow0}\theta = 1-\sqrt [n]{\dfrac{1}{n+1}}.$$2)$\{a_n\}$单调递减,$a_n\rightarrow0\left(当n\rightarrow0\right)$,证明:$$\sum_{n=1}^{\infty}a_n收敛\leftrightarrow\sum_{n=1}^{\infty}n\left(a_n-a_{n+1}\right)$$收敛。