微积分导数与微分 典型例题与复习题部分解答
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精品高三数学导数与积分经典例题以及答案一. 教学内容:导数与积分二. 重点、难点:1. 导数公式:y f (x)c f( x)0y f (x)x n f ( x)n x n 1y f (x)sin x f( x)cos xy f (x)cos x f( x)sin xy f (x) a x f( x)a x ln ay f (x)log a x f( x)1log a e x2.运算公式[ f ( x) g (x)] f (x)g (x)[ f ( x) g( x)] f ( x) g (x) f ( x) g (x)[ f ( x) ] f ( x)g (x) f (x)g ( x)g( x)g2 ( x)3.切线,过 P(x0, y0)为切点的y f (x) 的切线, y y0f( x0 )( x x0 )4.单调区间不等式 f(x)0,解为 y f ( x) 的增区间, f (x)0 解为 y f ( x) 的减区间。
5.极值( 1)x(a, x0 ) 时, f ( x)0 , x( x0 ,b) 时, f( x)0∴ f ( x0 ) 为 y f (x) 极大值精品( 2) x(a, x 0 ) 时 f ( x) 0 , x ( x 0 ,b) 时, f ( x) 0∴ f ( x 0 ) 为 y f (x) 的极小值。
【典型例题】[ 例 1] 求下列函数的导数。
( 1) y31 3x 3 7 x2 1;x( 2) y ln | x |;( 3) yx;1x x 2( 4) y3x e x2x e ;ln x(5)yx 21 ;( 6) yx cos x sin x 。
分析:直接应用导数公式和导数的运算法则解析:( 1) y( 1)(3x 3 ) (7 x 2 ) (1)3x11 x(x 3 ) 3(x 3 ) 7( x 2 ) 03439x 214 x( 2)当 x0时, yln x, y1 ;x当 x0 时, y ln( x) , y1 1()(1)1xx∴ yx( 3) yx (1 x x 2 ) x(1 xx 2 )(1 x x 2) 21x x2x(012x)1x 2(1 x x 2 ) 2(1 x x2 ) 2( 4)y(3x e x )(2x )(e)(3x ) e x 3 x (e x )(2x )03x ln 3e x3x e x 2 x ln 2(3e) x ln 3e 2 x ln 2( 5)y (ln x) ( x21)ln x (x21)( x21)21 ( x21) 2x ln xx 212x2ln xx(x 21) 2x( x 21) 2( 6)y( x cos x)(sin x)cosx x sin x cosx x sin x[例 2]如果函数 f ( x)2a1)的图象在 x1处的切线 l 过点(0,1 ln( x)并且 l 与圆b bC:x2y 21相离,则点(a, b )与圆C的位置关系。
微积分习题集带参考答案综合练习题1(函数、极限与连续部分)1.填空题 (1)函数)2ln(1)(-=x x f 的定义域是 . 答案:2>x 且3≠x .(2)函数24)2ln(1)(x x x f -++=的定义域是 .答案:]2,1()1,2(-⋃--(3)函数74)2(2++=+x x x f ,则=)(x f . 答案:3)(2+=x x f(4)若函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<+=0,0,13sin )(x k x xx x f 在0=x 处连续,则=k .答案:1=k (5)函数x x x f 2)1(2-=-,则=)(x f .答案:1)(2-=x x f(6)函数1322+--=x x x y 的间断点是 .答案:1-=x(7)=∞→xx x 1sin lim .答案:1(8)若2sin 4sin lim 0=→kxxx ,则=k .答案:2=k2.单项选择题(1)设函数2e e xx y +=-,则该函数是( ).A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .既奇又偶函数 答案:B(2)下列函数中为奇函数是().A .x x sinB .2e e x x +- C .)1ln(2x x ++ D .2x x +答案:C(3)函数)5ln(4+++=x x xy 的定义域为( ). A .5->x B .4-≠x C .5->x 且0≠x D .5->x 且4-≠x答案:D(4)设1)1(2-=+x x f ,则=)(x f ( ) A .)1(+x x B .2xC .)2(-x xD .)1)(2(-+x x 答案:C(5)当=k ( )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,,2)(x k x e x f x 在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .3 答案:D(6)当=k ( )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,,1)(2x k x x x f ,在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .1- 答案:B (7)函数233)(2+--=x x x x f 的间断点是( ) A .2,1==x xB .3=xC .3,2,1===x x xD .无间断点 答案:A 3.计算题(1)423lim 222-+-→x x x x . 解:4121lim )2)(2()1)(2(lim 423lim 22222=+-=+---=-+-→→→x x x x x x x x x x x x (2)329lim 223---→x x x x解:234613lim )1)(3()3)(3(lim 329lim 33223==++=+-+-=---→→→x x x x x x x x x x x x (3)4586lim 224+-+-→x x x x x解:3212lim )1)(4()2)(4(lim 4586lim 44224=--=----=+-+-→→→x x x x x x x x x x x x x综合练习题2(导数与微分部分)1.填空题 (1)曲线1)(+=x x f 在)2,1(点的切斜率是 .答案:21 (2)曲线xx f e )(=在)1,0(点的切线方程是 . 答案:1+=x y(3)已知xx x f 3)(3+=,则)3(f '= . 答案:3ln 33)(2x x x f +=')3(f '=27()3ln 1+(4)已知x x f ln )(=,则)(x f ''= . 答案:x x f 1)(=',)(x f ''=21x- (5)若xx x f -=e )(,则='')0(f.答案:xx x x f --+-=''e e 2)(='')0(f 2-2.单项选择题 (1)若x x f xcos e)(-=,则)0(f '=( ).A. 2B. 1C. -1D. -2 因)(cos e cos )e ()cos e()('+'='='---x x x x f x x x)sin (cos e sin e cos e x x x x x x x +-=--=---所以)0(f '1)0sin 0(cos e 0-=+-=- 答案:C (2)设,则( ). A . B .C .D .答案:B(3)设)(x f y =是可微函数,则=)2(cos d x f ( ). A .x x f d )2(cos 2' B .x x x f d22sin )2(cos 'C .x x x f d 2sin )2(cos 2'D .x x x f d22sin )2(cos '- 答案:D(4)若3sin )(a x x f +=,其中a 是常数,则='')(x f ( ).A .23cos a x + B .a x 6sin + C .x sin - D .x cos 答案:C3.计算题(1)设xx y 12e =,求y '.解: )1(e e 22121xx x y xx -+=')12(e 1-=x x(2)设x x y 3cos 4sin +=,求y '.解:)sin (cos 34cos 42x x x y -+='x x x 2cos sin 34cos 4-=(3)设xy x 2e 1+=+,求y '. 解:2121(21exx y x -+='+ (4)设x x x y cos ln +=,求y '.解:)sin (cos 12321x x x y -+=' x x tan 2321-= 综合练习题3(导数应用部分)1.填空题 (1)函数的单调增加区间是 .答案:),1(+∞(2)函数1)(2+=ax x f 在区间),0(∞+内单调增加,则a 应满足 . 答案:0>a2.单项选择题(1)函数2)1(+=x y 在区间)2,2(-是( )A .单调增加B .单调减少C .先增后减D .先减后增 答案:D(2)满足方程0)(='x f 的点一定是函数)(x f y =的( ). A .极值点 B .最值点 C .驻点 D . 间断点 答案:C(3)下列结论中( )不正确. A .)(x f 在0x x =处连续,则一定在0x 处可微. B .)(x f 在0x x =处不连续,则一定在0x 处不可导. C .可导函数的极值点一定发生在其驻点上.D .函数的极值点一定发生在不可导点上. 答案: B(4)下列函数在指定区间上单调增加的是( ).A .x sinB .xe C .2x D .x -3答案:B3.应用题(以几何应用为主)(1)欲做一个底为正方形,容积为108m 3的长方体开口容器,怎样做法用料最省?解:设底边的边长为x m ,高为h m ,容器的表面积为y m 2。
微积分习题集带参考答案2(2),求圆的面积为1时,面积变量S 相对于周长l 的变化率。
解 此时S 是l 的函数 πππ4222l l S =⎪⎭⎫ ⎝⎛=。
于是S 对周长l 的变化率为 π2l dl dS =。
当1=S 时π2=l ,此时ππ12==l dl dS 。
5(2). 设ax y ||=,在0=x 点可导,求α的取值范围。
解 设ax x f ||)(=。
当0≤α时,0=x 是函数的间断点,此时函数不可导。
只讨论0>α。
考虑左导数 ⎪⎩⎪⎨⎧>=<∞===---+→1,0111,0)0()(lim10ααααa x x xxx f x f , 考虑右导数 ⎪⎩⎪⎨⎧>=-<∞=--=-=----→1,0111,)()(0)0()(lim10ααααa x x x x x f x f , 因此该函数当1>α时在0=x 点可导,导数为0.6. 设⎪⎩⎪⎨⎧≥+-<≤+<-=1,1)1sin(10,0,1)(x x b x a x x e x f x 。
求b a ,使得)(x f 在1,0=x 可导。
解法1 因可导必连续,则 a f x f x ===-→)0(0)(lim 0,则0=a 。
这样在1=x 处)(x f 也连续。
此时 110)0()(lim )0(0=-=--='-→-x e x f x f f x x ,1lim 0)0()(lim )0(00==--='+→+→+xxx f x f f x x ,。
1111)1()(lim)1(1=--=--='-→-x x x f x f f x ,b x x b x f x f f x x =--=--='+→+→+1)1sin(lim 1)1()(lim )1(11。
若)1('f 存在,则应有b =1。
此时1)1('=f 。
解法2 同理可得0=a 。
可编辑修改精选全文完整版综合练习题1(函数、极限与连续部分)1.填空题 (1)函数)2ln(1)(-=x x f 的定义域是 . 答案:2>x 且3≠x .(2)函数24)2ln(1)(x x x f -++=的定义域是 .答案:]2,1()1,2(-⋃--(3)函数74)2(2++=+x x x f ,则=)(x f. 答案:3)(2+=x x f(4)若函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<+=0,0,13sin )(x k x xx x f 在0=x 处连续,则=k .答案:1=k (5)函数x x x f 2)1(2-=-,则=)(x f .答案:1)(2-=x x f(6)函数1322+--=x x x y 的间断点是 .答案:1-=x(7)=∞→xx x 1sin lim .答案:1(8)若2sin 4sin lim 0=→kxxx ,则=k .答案:2=k2.单项选择题(1)设函数2e e xx y +=-,则该函数是( ).A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .既奇又偶函数 答案:B(2)下列函数中为奇函数是().A .x x sinB .2e e x x +- C .)1ln(2x x ++ D .2x x +答案:C(3)函数)5ln(4+++=x x xy 的定义域为( ). A .5->x B .4-≠x C .5->x 且0≠x D .5->x 且4-≠x答案:D(4)设1)1(2-=+x x f ,则=)(x f ( )A .)1(+x xB .2x C .)2(-x x D .)1)(2(-+x x 答案:C(5)当=k ( )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,0,2)(x k x e x f x 在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .3 答案:D(6)当=k ( )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,0,1)(2x k x x x f ,在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .1- 答案:B (7)函数233)(2+--=x x x x f 的间断点是( ) A .2,1==x xB .3=xC .3,2,1===x x xD .无间断点 答案:A 3.计算题(1)423lim 222-+-→x x x x . 解:4121lim )2)(2()1)(2(lim 423lim 22222=+-=+---=-+-→→→x x x x x x x x x x x x (2)329lim 223---→x x x x解:234613lim )1)(3()3)(3(lim 329lim 33223==++=+-+-=---→→→x x x x x x x x x x x x (3)4586lim 224+-+-→x x x x x解:3212lim )1)(4()2)(4(lim 4586lim 44224=--=----=+-+-→→→x x x x x x x x x x x x x综合练习题2(导数与微分部分)1.填空题 (1)曲线1)(+=x x f 在)2,1(点的切斜率是 .答案:21 (2)曲线xx f e )(=在)1,0(点的切线方程是 . 答案:1+=x y(3)已知xx x f 3)(3+=,则)3(f '= . 答案:3ln 33)(2x x x f +=')3(f '=27()3ln 1+(4)已知x x f ln )(=,则)(x f ''= . 答案:x x f 1)(=',)(x f ''=21x- (5)若xx x f -=e )(,则='')0(f.答案:x xx x f --+-=''e e 2)(='')0(f 2-2.单项选择题 (1)若x x f xcos e)(-=,则)0(f '=( ).A. 2B. 1C. -1D. -2 因)(cos e cos )e ()cos e()('+'='='---x x x x f x x x)sin (cos e sin e cos e x x x x x x x +-=--=---所以)0(f '1)0sin 0(cos e 0-=+-=- 答案:C (2)设,则( ). A . B .C .D .答案:B(3)设)(x f y =是可微函数,则=)2(cos d x f ( ).A .x x f d )2(cos 2'B .x x x f d22sin )2(cos 'C .x x x f d 2sin )2(cos 2'D .x x x f d22sin )2(cos '- 答案:D(4)若3sin )(a x x f +=,其中a 是常数,则='')(x f ( ).A .23cos a x + B .a x 6sin + C .x sin - D .x cos 答案:C3.计算题(1)设xx y 12e =,求y '.解: )1(e e 22121xx x y xx -+=')12(e 1-=x x(2)设x x y 3cos 4sin +=,求y '.解:)sin (cos 34cos 42x x x y -+='x x x 2cos sin 34cos 4-=(3)设xy x 2e 1+=+,求y '. 解:2121(21exx y x -+='+ (4)设x x x y cos ln +=,求y '.解:)sin (cos 12321x x x y -+=' x x tan 2321-= 综合练习题3(导数应用部分)1.填空题 (1)函数的单调增加区间是 .答案:),1(+∞(2)函数1)(2+=ax x f 在区间),0(∞+内单调增加,则a 应满足 . 答案:0>a2.单项选择题(1)函数2)1(+=x y 在区间)2,2(-是( ) A .单调增加 B .单调减少 C .先增后减 D .先减后增 答案:D(2)满足方程0)(='x f 的点一定是函数)(x f y =的( ). A .极值点 B .最值点 C .驻点 D . 间断点 答案:C(3)下列结论中( )不正确. A .)(x f 在0x x =处连续,则一定在0x 处可微. B .)(x f 在0x x =处不连续,则一定在0x 处不可导. C .可导函数的极值点一定发生在其驻点上.D .函数的极值点一定发生在不可导点上. 答案: B(4)下列函数在指定区间上单调增加的是( ).A .x sinB .xe C .2x D .x -3答案:B3.应用题(以几何应用为主)(1)欲做一个底为正方形,容积为108m 3的长方体开口容器,怎样做法用料最省?解:设底边的边长为x m ,高为h m ,容器的表面积为y m 2。
第二章 导数与微分(A)1.设函数()x f y =,当自变量x 由0x 改变到x x ∆+0时,相应函数的改变量=∆y ( )A .()x x f ∆+0B .()x x f ∆+0C .()()00x f x x f -∆+D .()x x f ∆0 2.设()x f 在0x 处可,则()()=∆-∆-→∆xx f x x f x 000lim( )A .()0x f '-B .()0x f -'C .()0x f 'D .()02x f ' 3.函数()x f 在点0x 连续,是()x f 在点0x 可导的 ( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 4.设函数()u f y =是可导的,且2x u =,则=dxdy( ) A .()2x f ' B .()2x f x ' C .()22x f x ' D .()22x f x 5.若函数()x f 在点a 连续,则()x f 在点a ( )A .左导数存在;B .右导数存在;C .左右导数都存在D .有定义 6.()2-=x x f 在点2=x 处的导数是( ) A .1 B .0 C .-1 D .不存在7.曲线545223-+-=x x x y 在点()1,2-处切线斜率等于( ) A .8 B .12 C .-6 D .68.设()x f e y =且()x f 二阶可导,则=''y ( )A .()x f e B .()()x f e x f '' C .()()()[]x f x f e x f ''' D .()()[](){}x f x f e x f ''+'29.若()⎩⎨⎧≥+<=0,2sin 0,x x b x e x f ax 在0=x 处可导,则a ,b 的值应为( )A .2=a ,1=bB . 1=a ,2=bC .2-=a ,1=bD .2=a ,1-=b10.若函数()x f 在点0x 处有导数,而函数()x g 在点0x 处没有导数,则()()()x g x f x F +=,()()()x g x f x G -=在0x 处( )A .一定都没有导数B .一定都有导数C .恰有一个有导数D .至少一个有导数11.函数()x f 与()x g 在0x 处都没有导数,则()()()x g x f x F +=,()()()x g x f x G -=在0x 处( )A .一定都没有导数B .一定都有导数C .至少一个有导数D .至多一个有导数 12.已知()()[]x g f x F =,在0x x =处可导,则( ) A .()x f ,()x g 都必须可导 B .()x f 必须可导C .()x g 必须可导D .()x f 和()x g 都不一定可导13.xarctg y 1=,则='y ( )A .211x +-B .211x + C .221x x +- D . 221x x +14.设()x f 在点a x =处为二阶可导,则()()=-+→hh a f h a f h 0lim ( )A .()2a f '' B .()a f '' C .()a f ''2 D .()a f ''- 15.设()x f 在()b a ,内连续,且()b a x ,0∈,则在点0x 处( )A .()x f 的极限存在,且可导B .()x f 的极限存在,但不一定可导C .()x f 的极限不存在D .()x f 的极限不一定存在 16.设()x f 在点a x =处可导,则()()=--→hh a f a f n 0lim。
微积分考试题目及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 函数f(x) = x^2在x=0处的导数是()。
A. 0B. 2C. 1D. -1答案:C2. 曲线y = x^3 - 3x + 2在x=1处的切线斜率是()。
A. 1B. -1C. 3D. -3答案:B3. 函数f(x) = sin(x)的不定积分是()。
A. -cos(x) + CB. cos(x) + CC. sin(x) + CD. -sin(x) + C答案:B4. 极限lim(x→0) (x^2 - sin(x^2)) / x^2的值是()。
A. 0B. 1C. -1D. 2答案:A5. 函数f(x) = e^x的反函数是()。
A. ln(x)B. e^xC. x^eD. x答案:A6. 曲线y = ln(x)在x=e处的切线方程是()。
A. y = x - 1B. y = x + 1C. y = 1 - xD. y = 1 + x答案:A7. 函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x的极值点是()。
A. x = 1B. x = 2C. x = 0D. x = -1答案:A8. 曲线y = x^2 + 2x + 1的拐点是()。
A. (-1, 0)B. (1, 2)C. (-1, 2)D. (1, 0)答案:C9. 函数f(x) = x^2 - 4x + 4的最小值是()。
A. 0B. 4C. -4D. 1答案:A10. 曲线y = x^3 - 3x^2 + 2x的拐点是()。
A. (1, -2)B. (2, -4)C. (0, 0)D. (1, 0)答案:D二、填空题(每题4分,共20分)11. 函数f(x) = x^2 + 3x + 2的导数是_________。
答案:2x + 312. 曲线y = x^2 - 4x + 4的顶点坐标是_________。
答案:(2, 0)13. 函数f(x) = e^x的二阶导数是_________。
微积分习题集带参考答案综合练习题1(函数、极限与连续部分)1.填空题 (1)函数)2ln(1)(-=x x f 的定义域是 . 答案:2>x 且3≠x .(2)函数24)2ln(1)(x x x f -++=的定义域是 .答案:]2,1()1,2(-⋃--(3)函数74)2(2++=+x x x f ,则=)(x f . 答案:3)(2+=x x f(4)若函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<+=0,0,13sin )(x k x xx x f 在0=x 处连续,则=k .答案:1=k (5)函数x x x f 2)1(2-=-,则=)(x f .答案:1)(2-=x x f(6)函数1322+--=x x x y 的间断点是 .答案:1-=x(7)=∞→xx x 1sin lim .答案:1(8)若2sin 4sin lim 0=→kxxx ,则=k .答案:2=k2.单项选择题(1)设函数2e e xx y +=-,则该函数是( ).A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .既奇又偶函数 答案:B(2)下列函数中为奇函数是().A .x x sinB .2e e x x +- C .)1ln(2x x ++ D .2x x +答案:C(3)函数)5ln(4+++=x x xy 的定义域为( ). A .5->x B .4-≠x C .5->x 且0≠x D .5->x 且4-≠x答案:D(4)设1)1(2-=+x x f ,则=)(x f ( ) A .)1(+x x B .2xC .)2(-x xD .)1)(2(-+x x 答案:C(5)当=k ( )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,,2)(x k x e x f x 在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .3 答案:D(6)当=k ( )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,,1)(2x k x x x f ,在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .1- 答案:B (7)函数233)(2+--=x x x x f 的间断点是( ) A .2,1==x xB .3=xC .3,2,1===x x xD .无间断点 答案:A 3.计算题(1)423lim 222-+-→x x x x . 解:4121lim )2)(2()1)(2(lim 423lim 22222=+-=+---=-+-→→→x x x x x x x x x x x x (2)329lim 223---→x x x x解:234613lim )1)(3()3)(3(lim 329lim 33223==++=+-+-=---→→→x x x x x x x x x x x x (3)4586lim 224+-+-→x x x x x解:3212lim )1)(4()2)(4(lim 4586lim 44224=--=----=+-+-→→→x x x x x x x x x x x x x综合练习题2(导数与微分部分)1.填空题 (1)曲线1)(+=x x f 在)2,1(点的切斜率是 .答案:21 (2)曲线xx f e )(=在)1,0(点的切线方程是 . 答案:1+=x y(3)已知xx x f 3)(3+=,则)3(f '= . 答案:3ln 33)(2x x x f +=')3(f '=27()3ln 1+(4)已知x x f ln )(=,则)(x f ''= . 答案:x x f 1)(=',)(x f ''=21x- (5)若xx x f -=e )(,则='')0(f.答案:xx x x f --+-=''e e 2)(='')0(f 2-2.单项选择题 (1)若x x f xcos e)(-=,则)0(f '=( ).A. 2B. 1C. -1D. -2 因)(cos e cos )e ()cos e()('+'='='---x x x x f x x x)sin (cos e sin e cos e x x x x x x x +-=--=---所以)0(f '1)0sin 0(cos e 0-=+-=- 答案:C (2)设,则( ). A . B .C .D .答案:B(3)设)(x f y =是可微函数,则=)2(cos d x f ( ). A .x x f d )2(cos 2' B .x x x f d22sin )2(cos 'C .x x x f d 2sin )2(cos 2'D .x x x f d22sin )2(cos '- 答案:D(4)若3sin )(a x x f +=,其中a 是常数,则='')(x f ( ).A .23cos a x + B .a x 6sin + C .x sin - D .x cos 答案:C3.计算题(1)设xx y 12e =,求y '.解: )1(e e 22121xx x y xx -+=')12(e 1-=x x(2)设x x y 3cos 4sin +=,求y '.解:)sin (cos 34cos 42x x x y -+='x x x 2cos sin 34cos 4-=(3)设xy x 2e 1+=+,求y '. 解:2121(21exx y x -+='+ (4)设x x x y cos ln +=,求y '.解:)sin (cos 12321x x x y -+=' x x tan 2321-= 综合练习题3(导数应用部分)1.填空题 (1)函数的单调增加区间是 .答案:),1(+∞(2)函数1)(2+=ax x f 在区间),0(∞+内单调增加,则a 应满足 . 答案:0>a2.单项选择题(1)函数2)1(+=x y 在区间)2,2(-是( )A .单调增加B .单调减少C .先增后减D .先减后增 答案:D(2)满足方程0)(='x f 的点一定是函数)(x f y =的( ). A .极值点 B .最值点 C .驻点 D . 间断点 答案:C(3)下列结论中( )不正确. A .)(x f 在0x x =处连续,则一定在0x 处可微. B .)(x f 在0x x =处不连续,则一定在0x 处不可导. C .可导函数的极值点一定发生在其驻点上.D .函数的极值点一定发生在不可导点上. 答案: B(4)下列函数在指定区间上单调增加的是( ).A .x sinB .xe C .2x D .x -3答案:B3.应用题(以几何应用为主)(1)欲做一个底为正方形,容积为108m 3的长方体开口容器,怎样做法用料最省?解:设底边的边长为x m ,高为h m ,容器的表面积为y m 2。
实用文档之"第一章 函数极限与连续"一、填空题1、已知x x f cos 1)2(sin +=,则=)(cos x f 。
2、=-+→∞)1()34(lim22x x x x 。
3、0→x 时,x x sin tan -是x 的 阶无穷小。
4、01sin lim 0=→xx kx 成立的k 为 。
5、=-∞→x e xx arctan lim 。
6、⎩⎨⎧≤+>+=0,0,1)(x b x x e x f x 在0=x 处连续,则=b 。
7、=+→xx x 6)13ln(lim 0 。
8、设)(x f 的定义域是]1,0[,则)(ln x f 的定义域是__________。
9、函数)2ln(1++=x y 的反函数为_________。
10、设a 是非零常数,则________)(lim =-+∞→xx ax a x 。
11、已知当0→x 时,1)1(312-+ax 与1cos -x 是等价无穷小,则常数________=a 。
12、函数xxx f +=13arcsin )(的定义域是__________。
13、lim ____________x →+∞=。
14、设8)2(lim =-+∞→xx ax a x ,则=a ________。
15、)2)(1(lim n n n n n -++++∞→=____________。
二、选择题 1、设)(),(x g x f 是],[l l -上的偶函数,)(x h 是],[l l -上的奇函数,则 中所给的函数必为奇函数。
(A))()(x g x f +;(B))()(x h x f +;(C ))]()()[(x h x g x f +;(D ))()()(x h x g x f 。
2、xxx +-=11)(α,31)(x x -=β,则当1→x 时有 。
(A)α是比β高阶的无穷小; (B)α是比β低阶的无穷小; (C )α与β是同阶无穷小; (D )βα~。
微积分总复习题详细答案一、极限与连续性1. 极限的定义- 极限是描述函数在某点或无穷远处的行为。
对于函数f(x),当x趋近于a时,如果存在一个实数L,使得对于任意给定的正数ε,总存在一个正数δ,使得当0 < |x - a| < δ时,都有|f(x) - L| < ε,则称L为函数f(x)在x趋近于a时的极限。
2. 极限的运算法则- 极限的加法法则:lim(x→a) (f(x) + g(x)) = lim(x→a) f(x) + lim(x→a) g(x)- 极限的乘法法则:lim(x→a) (f(x) * g(x)) = (lim(x→a)f(x)) * (lim(x→a) g(x))- 极限的除法法则:lim(x→a) (f(x) / g(x)) = (lim(x→a)f(x)) / (lim(x→a) g(x)),前提是lim(x→a) g(x) ≠ 0。
3. 连续性的定义- 函数f(x)在点a处连续,如果lim(x→a) f(x) = f(a)。
4. 间断点的类型- 可去间断点:函数在a点的左极限或右极限存在,但不等于f(a)。
- 跳跃间断点:函数在a点的左极限和右极限都存在,但两者不相等。
- 无穷间断点:函数在a点的左极限或右极限为无穷大。
二、导数与微分1. 导数的定义- 函数f(x)在点a处的导数定义为:f'(a) = lim(h→0) [(f(a+h)- f(a)) / h]。
2. 导数的几何意义- 导数表示函数在某点处的切线斜率。
3. 基本导数公式- (c)' = 0,其中c是常数。
- (x^n)' = nx^(n-1),其中n是实数。
- (sin(x))' = cos(x)。
- (cos(x))' = -sin(x)。
- (e^x)' = e^x。
4. 高阶导数- 高阶导数是一阶导数的导数,记作f''(x)。
导数典型例题导数作为考试内容的考察力度逐年增大.考点涉及到了导数的所有内容,如导数的定义,导数的几何意义、物理意义,用导数研究函数的单调性,求函数的最〔极〕值等等,考察的题型有客观题〔选择题、填空题〕、主观题〔解答题〕、考察的形式具有综合性和多样性的特点.并且,导数与传统内容如二次函数、二次方程、三角函数、不等式等的综合考察成为新的热点.一、与导数概念有关的问题【例1】函数f (x )=x (x -1) (x -2)…(x -100)在x=0处的导数值为 A.0 B.1002 C.200 D.100! 解法一 f '(0)=xf x f x ∆-∆+→∆)0()0(lim=xx x x x ∆--∆-∆-∆∆→∆0)100()2)(1(lim 0=lim 0→∆x (Δx -1)(Δx -2)…(Δx -100)=〔-1〕〔-2〕…〔-100〕=100! ∴选D.解法二 设f (x )=a 101x 101+ a 100x 100+…+ a 1x +a 0,那么f '(0)= a 1,而a 1=〔-1〕〔-2〕…〔-100〕=100!. ∴选D.点评 解法一是应用导数的定义直接求解,函数在某点的导数就是函数在这点平均变化率的极限.解法二是根据导数的四那么运算求导法那么使问题获解.【例2】 函数f (x )=nn n k k nn n nx c nx c k x c x c c 11212210++++++ ,n ∈N *,那么 xx f x f x ∆∆--∆+→∆)2()22(lim 0= .解 ∵xx f x f x ∆∆--∆+→∆)2()22(lim 0=2xf x f x ∆-∆+→∆2)2()22(lim+[]xf x f x ∆--∆-+→∆-)2()(2lim 0=2f '(2)+ f '(2)=3 f '(2),又∵f '(x )=1121--+++++n n n k kn n n x c x c x c c ,∴f '(2)=21〔2nn n k n k n n c c c c 222221+++++ 〕=21[(1+2)n -1]= 21(3n -1). 点评 导数定义中的“增量Δx 〞有多种形式,可以为正也可以为负,如xm x f x m x f x ∆--∆-→∆-)()(000lim,且其定义形式可以是xm x f x m x f x ∆--∆-→∆)()(000lim ,也可以是00)()(lim x x x f x f x --→∆〔令Δx =x -x 0得到〕,此题是导数的定义与多项式函数求导及二项式定理有关知识的综合题,连接交汇、自然,背景新颖.【例3】 如圆的半径以2 cm/s 的等速度增加,那么圆半径R =10 cm 时,圆面积增加的速度是 .解 ∵S =πR 2,而R =R (t ),t R '=2 cm/s ,∴t S '=t R )π(2'=2πR ·t R '=4πR ,∴t S '/R =10=4πR/R =10=40π cm 2/s.点评 R 是t 的函数,而圆面积增加的速度是相当于时间t 而言的〔R 是中间变量〕,此题易出现“∵S =πR 2,S '=2πR ,S '/R =10=20π cm 2/s 〞的错误.此题考察导数的物理意义及复合函数求导法那么,须注意导数的物理意义是距离对时间的变化率,它是表示瞬时速度,因速度是向量,故变化率可以为负值.2004年高考湖北卷理科第16题是一道与实际问题结合考察导数物理意义的填空题,据资料反映:许多考生在求出距离对时间的变化率是负值后,却在写出答案时居然将其中的负号舍去,以致痛失4分.二、与曲线的切线有关的问题【例4】 以正弦曲线y =sin x 上一点P 为切点的切线为直线l ,那么直线l 的倾斜角的范围是A.⎥⎦⎤⎢⎣⎡4π,0∪⎥⎦⎤⎢⎣⎡π,4π3 B. []π,0 C.⎥⎦⎤⎢⎣⎡4π3,4π D. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡4π,0∪⎥⎦⎤⎢⎣⎡4π3,2π 解 设过曲线y =sin x 上点P 的切线斜率角为α,由题意知,tan α=y '=cos x . ∵cos x ∈[-1,1], ∴tan α∈[-1,1],又α∈[)π,0,∴α∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡4π,0∪⎥⎦⎤⎢⎣⎡π,4π3.应选A.点评 函数y =f (x )在点x 0处的导数f '(x 0)表示曲线,y =f (x )在点〔x 0,f (x 0)〕处的切线斜率,即k =tan α(α为切线的倾斜角),这就是导数的几何意义.此题假设不同时考虑正切函数的图像及直线倾斜角的范围,极易出错.【例5】 曲线y =x 3-ax 2的切线通过点〔0,1〕,且过点〔0,1〕的切线有两条,求实数a 的值.解 ∵点〔0,1〕不在曲线上,∴可设切点为〔m ,m 3-am 2〕.而y '=3x 2-2ax , ∴k 切=3m 3-2am ,那么切线方程为y =(3m 3-2am )x -2m 3-am 2. ∵切线过〔0,1〕,∴2m 3-am 2+1=0.(*)设〔*〕式左边为f (m ),∴f (m )=0,由过〔0,1〕点的切线有2条,可知f (m )=0有两个实数解,其等价于“f (m )有极值,且极大值乘以极小值等于0,且a ≠0〞.由f (m )=2m 3-am 2+1,得f '(m )= 6m 3-am 2=2m (3m -a ),令f '(m )=0,得m =0,m =3a, ∴a ≠0,f (0)·f (3a )=0,即a ≠0,-271a 3+1=0,∴a =3.点评 此题解答关键是把“切线有2条〞的“形〞转化为“方程有2个不同实根〞的“数〞,即数形结合,然后把三次方程〔*〕有两个不同实根予以转化.三次方程有三个不同实根等价于“极大值大于0,且极小值小于0〞.另外,对于求过某点的曲线的切线,应注意此点是否在曲线上.三、与函数的单调性、最〔极〕值有关的问题【例6】以下四图,都是同一坐标系中三次函数及其导函数的图像,其中一定不正确的序号是A.①、②B.①、③C.③、④D.①、④解由题意知导函数的图像是抛物线.导函数的值大于0,原函数在该区间为增函数;导函数的值小于0,原函数在该区间为减函数,而此抛物线与x轴的交点即是函数的极值点,把极值点左、右导数值的正负与三次函数在极值点左右的递增递减结合起来考虑,可知一定不正确的图形是③、④,应选C.点评f'(x)>0〔或<0〕只是函数f'(x)在该区间单递增〔或递减〕的充分条件,可导函数f'(x)在(a,b)上单调递增〔或递减〕的充要条件是:对任意x∈(a,b),都有f'(x)≥0(或≤0)且f'(x)在(a,b)的任意子区间上都不恒为零.利用此充要条件可以方便地解决“函数的单调性,反过来确定函数解析式中的参数的值域范围〞问题.此题考察函数的单调性可谓新颖别致.【例7】函数y=f(x)定义在区间〔-3,7〕上,其导函数如下图,那么函数y=f(x)在区间〔-3,7〕上极小值的个数是个.解如图,A、O、B、C、E这5个点是函数的极值点,观察这5个极值点左、右导数的正、负,可知O点、C点是极小值点,故在区间〔-3,7〕上函数y=f(x)的极小值个数是2个.点评导数f'(x)=0的点不一定是函数y=f(x)的极值点,如使f'(x)=0的点的左、右的导数值异号,那么是极值点,其中左正右负点是极大值点,左负右正点是极小值点.此题考察函数的极值可以称得上是匠心独运.【例8】设函数f(x)与数列{a n}满足关系:①a1>α,其中α是方程f(x)=x的实数根;②a n+1=f(a n),n∈N*;③f(x)的导数f'(x)∈〔0,1〕.〔1〕证明:a n>α,n∈N*;〔2〕判断a n与a n+1的大小,并证明你的结论.〔1〕证明:〔数学归纳法〕当n=1时,由题意知a1>α,∴原式成立.假设当n=k时,a k>α,成立.∵f'(x)>0,∴f(x)是单调递增函数.∴a k+1= f(a k)> f(α)=α,〔∵α是方程f(x)= x的实数根〕即当n=k+1时,原式成立.故对于任意自然数N *,原式均成立.〔2〕解:g (x )=x -f (x ),x ≥α,∴g '(x )=1-f '(x ),又∵0< f '(x )<1,∴g '(x )>0. ∴g '(x )在[)+∞,α上是单调递增函数.而g '(α)=α-f (α)=0,∴g '(x )>g (α) (x >α),即x >f (x ). 又由〔1〕知,a n >α,∴a n >f (a n )=a n+1.点评 此题是函数、方程、数列、导数等知识的自然链接,其中将导数知识融入数学归纳法,令人耳目一新.四、与不等式有关的问题【例9】 设x ≥0,比拟A =xe -x ,B =lg(1+x ),C =xx +1的大小.解 令f (x )=C -B=xx +1-lg(1+x ),那么f '(x )=xx x ++-+1)1(2)11(2>0,∴f (x )为[)+∞,0上的增函数,∴f (x )≥f (0)=0,∴C ≥B .令g (x )=B -A =lg(1+x )-xe -x,那么当x ≥0时,g '(x )=xx e x +---1)1(12≥0,∴g (x )为[)+∞,0上的增函数,∴g (x )≥g (0)=0,∴B ≥A .因此,C ≥B ≥A 〔x =0时等号成立〕.点评 运用导数比拟两式大小或证明不等式,常用设辅助函数法,如f (a )=φ(a ),要证明当x >a 时,有f (a )=φ(a ),那么只要设辅助函数F (x )= f (a )-φ(a ),然后证明F (x )在x >a 单调递减即可,并且这种设辅助函数法有时可使用屡次,2004年全国卷Ⅱ的压轴题就考察了此知识点.五、与实际应用问题有关的问题【例10】 某汽车厂有一条价值为a 万元的汽车生产线,现要通过技术改造来提高该生产线的生产能力,提高产品的增加值,经过市场调查,产品的增加值y 万元与技术改造投入x 万元之间满足:①y 与(a -x )和x 2的乘积成正比;②当2ax =时,y =a 3.并且技术改造投入比率:)(2x a x-∈(]t ,0,其中t 为常数,且t ∈(]2,0.〔1〕求y =f (x )的解析式及定义域;〔2〕求出产品的增加值y 的最大值及相应的x 值. 解:〔1〕由,设y =f (x )=k (a -x )x 2,∵当2a x =时,y = a 3,即a 3=k ·2a·42a ,∴k =8,那么f (x )=8-(a -x )x 2.∵0<)(2x a x -≤t ,解得0<x ≤122+t at .∴函数f (x )的定义域为0<x ≤122+t at.〔2〕∵f '(x )= -24x 2+16ax =x (-24x +16a ),令f '(x )=0,那么x =0〔舍去〕,32ax=,当0<x <32a 时,f '(x )>0,此时f (x )在〔0,32a 〕上单调递增; 当x >32a 时,f '(x )<0,此时f (x )是单调递减.∴当122+t at ≥32a 时,即1≤t ≤2时,y max =f (32a )=32732a ;当122+t at <32a 时,即0<t <1时,y max =f (122+t at )=323)12(32+t t a . 综上,当1≤t ≤2时,投入32a 万元,最大增加值是32732a ,当0<t <1时,投入122+t at万元,最大增加值是323)12(32+t t a . 点评 f '(x 0)=0,只是函数f (x )在x 0处有极值的必要条件,求实际问题的最值应先建立一个目标函数,并根据实际意义确定其定义域,然后根据问题的性质可以断定所建立的目标函数f (x )确有最大或最小值,并且一定在定义区间内取得,这时f (x )在定义区间内部又只有一个使f '(x 0)=0的点x 0,那么就不必判断x 0是否为极值点,取什么极值,可断定f (x 0)就是所求的最大或最小值.。
微积分基础试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 函数f(x)=x^2的导数是:A. 2xB. x^2C. 2x^2D. x答案:A2. 曲线y=e^x在x=0处的切线斜率是:A. 1B. eC. e^0D. 0答案:A3. 定积分∫(0 to 1) x dx的值是:A. 1/2B. 1/3C. 1D. 0答案:A4. 函数f(x)=sin(x)的不定积分是:A. cos(x)B. sin(x) + CC. -cos(x) + CD. cos(x) + C答案:D5. 极限lim(x→0) (1/x)的值是:A. 0B. ∞C. -∞D. 不存在答案:D6. 函数f(x)=x^3-3x^2+2的极值点是:A. x=1B. x=2C. x=1或x=2D. x=0答案:C7. 曲线y=ln(x)在x=e处的切线方程是:A. y=x-1B. y=x+1C. y=1-xD. y=1+x答案:A8. 函数f(x)=x^2+2x+1的最小值是:A. 0B. 1C. 2D. 3答案:B9. 曲线y=x^3-3x^2+2x的拐点是:A. x=0B. x=1C. x=2D. x=3答案:B10. 函数f(x)=x^2-4x+4的对称轴是:A. x=2B. x=-2C. x=0D. x=4答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 函数f(x)=x^3的二阶导数是______。
答案:6x2. 定积分∫(0 to π/2) sin(x) dx的值是______。
答案:13. 函数f(x)=x^2+3x+2的零点是______。
答案:-1和-24. 曲线y=x^2在x=1处的切线斜率是______。
答案:25. 函数f(x)=e^x的不定积分是______。
答案:e^x + C6. 极限lim(x→∞) (1/x)的值是______。
答案:07. 函数f(x)=x^3-6x^2+11x-6的极值点是______。
微积分试题及答案高考定积分应用常见题型大全一.选择题(共21小题)1.(2012•福建)如图所示,在边长为1的正方形OABC中任取一点P,则点P恰好取自阴影部分的概率为()C.D.A.B.2.(2010•山东)由曲线y=x2,y=x3围成的封闭图形面积为()C.D.A.B.3.设f(x)=,函数图象与x轴围成封闭区域的面积为()C.D.A.B.4.定积分的值为()3+ln2 C.3﹣ln2 D.6+ln2 A.B.5.如图所示,曲线y=x2和曲线y=围成一个叶形图(阴影部分),其面积是()A.1BC.D..6.=()A.πB.2 C.﹣πD.47.已知函数f(x)的定义域为[﹣2,4],且f(4)=f(﹣2)=1,f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图象如图所示,则平面区域f(2a+b)<1(a≥0,b≥0)所围成的面积是()A.2B.4 C.5D.88.∫01e x dx与∫01e x dx相比有关系式()A.∫01e x dx<∫01e x dx B.∫01e x dx>∫01e x dxC.(∫01e x dx)2=∫01e x dx D.∫01e x dx=∫01e x dx9.若a=,b=,则a与b的关系是()A.a<b B.a>b C.a=b D.a+b=010.的值是()A.B.C.D.11.若f(x)=(e为自然对数的底数),则=()A.+e2﹣e B.+eC.﹣e2+eD.﹣+e2﹣e12.已知f(x)=2﹣|x|,则()A.3B.4 C.3.5 D.4.513.设f(x)=3﹣|x﹣1|,则∫﹣22f(x)dx=()8 C.7.5 D.6.5 A.7B.14.积分=()C.πa2D.2πa2 A.B.15.已知函数的图象与x轴所围成图形的面积为()1 C.2D.3/2 A.1/2 B.16.由函数y=cosx(0≤x≤2π)的图象与直线及y=1所围成的一个封闭图形的面积是()C.D.2πA.4B.17.曲线y=x3在点(1,1)处的切线与x轴及直线x=1所围成的三角形的面积为()C.D.A.B.18.图中,阴影部分的面积是()18 C.20 D.22 A.16 B.19.如图中阴影部分的面积是()A.B.C.D.20.曲线与坐标轴围成的面积是()A.B.C.D.21.如图,点P(3a,a)是反比例函y=(k>0)与⊙O的一个交点,图中阴影部分的面积为10π,则反比例函数的解析式为()A.y=B.y=C.y=D.y=高考定积分应用常见题型大全(含答案)参考答案与试题解析一.选择题(共21小题)1.(2012•福建)如图所示,在边长为1的正方形OABC中任取一点P,则点P恰好取自阴影部分的概率为()A.B.C.D.考点:定积分在求面积中的应用;几何概型.501974 专题:计算题.分析:根据题意,易得正方形OABC的面积,观察图形可得,阴影部分由函数y=x与y=围成,由定积分公式,计算可得阴影部分的面积,进而由几何概型公式计算可得答案.解答:解:根据题意,正方形OABC的面积为1×1=1,而阴影部分由函数y=x与y=围成,其面积为∫01(﹣x)dx=(﹣)|01=,则正方形OABC中任取一点P,点P取自阴影部分的概率为=;故选C.点评:本题考查几何概型的计算,涉及定积分在求面积中的应用,关键是正确计算出阴影部分的面积.2.(2010•山东)由曲线y=x2,y=x3围成的封闭图形面积为()A.B.C.D.考点:定积分在求面积中的应用.501974专题:计算题.分析:要求曲线y=x2,y=x3围成的封闭图形面积,根据定积分的几何意义,只要求∫01(x2﹣x3)dx即可.解答:解:由题意得,两曲线的交点坐标是(1,1),(0,0)故积分区间是[0,1]所求封闭图形的面积为∫01(x2﹣x3)dx═,故选A.点评:本题考查定积分的基础知识,由定积分求曲线围成封闭图形的面积.3.设f(x)=,函数图象与x轴围成封闭区域的面积为()A.B.C.D.考点:分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的图象;定积分在求面积中的应用.501974专题:计算题;数形结合.分析:利用坐标系中作出函数图象的形状,通过定积分的公式,分别对两部分用定积分求出其面积,再把它们相加,即可求出围成的封闭区域曲边图形的面积.解答:解:根据题意作出函数的图象:根据定积分,得所围成的封闭区域的面积S=故选C点评:本题考查分段函数的图象和定积分的运用,考查积分与曲边图形面积的关系,属于中档题.解题关键是找出被积函数的原函数,注意运算的准确性.4.定积分的值为()A.B.3+ln2 C.3﹣ln2 D.6+ln2考点:定积分;微积分基本定理;定积分的简单应用.501974专题:计算题.分析:由题设条件,求出被积函数的原函数,然后根据微积分基本定理求出定积分的值即可.解答:解:=(x2+lnx)|12=(22+ln2)﹣(12+ln1)=3+ln2故选B.点评:本题考查求定积分,求解的关键是掌握住定积分的定义及相关函数的导数的求法,属于基础题.5.如图所示,曲线y=x2和曲线y=围成一个叶形图(阴影部分),其面积是()A.1B.C.D.考点:定积分;定积分的简单应用.501974专题:计算题.分析:联立由曲线y=x2和曲线y=两个解析式求出交点坐标,然后在x∈(0,1)区间上利用定积分的方法求出围成的面积即可.解答:解:联立得,解得或,设曲线与直线围成的面积为S,则S=∫01(﹣x2)dx=故选:C点评:考查学生求函数交点求法的能力,利用定积分求图形面积的能力.6.=()A.πB.2 C.﹣πD.4考点:微积分基本定理;定积分的简单应用.501974专题:计算题.分析:由于F(x)=x2+sinx为f(x)=x+cosx的一个原函数即F′(x)=f(x),根据∫ab f(x)dx=F(x)|a b公式即可求出值.解答:解:∵(x2++sinx)′=x+cosx,∴(x+cosx)dx=(x2+sinx)=2.故答案为:2.点评:此题考查学生掌握函数的求导法则,会求函数的定积分运算,是一道基础题.7.已知函数f(x)的定义域为[﹣2,4],且f(4)=f(﹣2)=1,f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图象如图所示,则平面区域f(2a+b)<1(a≥0,b≥0)所围成的面积是()A.2B.4 C.5D.8考点:定积分的简单应用.501974分析:根据导函数的图象,分析原函数的性质或作出原函数的草图,找出a、b满足的条件,画出平面区域,即可求解.解答:解:由图可知[﹣2,0)上f′(x)<0,∴函数f(x)在[﹣2,0)上单调递减,(0,4]上f′(x)>0,∴函数f(x)在(0,4]上单调递增,故在[﹣2,4]上,f(x)的最大值为f(4)=f(﹣2)=1,∴f(2a+b)<1(a≥0,b≥0)⇒表示的平面区域如图所示:故选B.点评:本题考查了导数与函数单调性的关系,以及线性规划问题的综合应用,属于高档题.解决时要注意数形结合思想应用.8.∫01e x dx与∫01e x dx相比有关系式()A.∫01e x dx<∫01e x dx B.∫01e x dx>∫01e x dxC.(∫01e x dx)2=∫01e x dx D.∫01e x dx=∫01e x dx考点:定积分的简单应用;定积分.501974专题:计算题.分析:根据积分所表示的几何意义是以直线x=0,x=1及函数y=e x或y=e x在图象第一象限内圆弧与坐标轴围成的面积,只需画出函数图象观察面积大小即可.解答:解:∫01e x dx表示的几何意义是以直线x=0,x=1及函数y=e x在图象第一象限内圆弧与坐标轴围成的面积,∫01e x dx表示的几何意义是以直线x=0,x=1及函数y=e x在图象第一象限内圆弧与坐标轴围成的面积,如图∵当0<x<1时,e x x>e x,故有:∫01e x dx>∫01e x dx故选B.点评:本题主要考查了定积分,定积分运算是求导的逆运算,解题的关键是求原函数,也可利用几何意义进行求解,属于基础题.9.若a=,b=,则a与b的关系是()A.a<b B.a>b C.a=b D.a+b=0考点:定积分的简单应用.501974专题:计算题.分析:a==(﹣cosx)=(﹣cos2)﹣(﹣cos)=﹣cos2≈sin24.6°,b==sinx=sin1﹣sin0=sin1≈sin57.3°.解答:解:∵a==(﹣cosx)=(﹣cos2)﹣(﹣cos)=﹣cos2≈﹣cos114.6°=sin24.6°,b==sinx=sin1﹣sin0=sin1≈sin57.3°,∴b>a.故选A.点评:本题考查定积分的应用,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.10.的值是()A.B.C.D.考点:定积分的简单应用.501974 专题:计算题.分析:根据积分所表示的几何意义是以(1,0)为圆心,1为半径第一象限内圆弧与抛物线y=x2在第一象限的部分坐标轴围成的面积,只需求出圆的面积乘以四分之一与抛物线在第一象限的部分与x轴和直线x=1围成的图形的面积即可.解答:解;积分所表示的几何意义是以(1,0)为圆心,1为半径第一象限内圆弧与抛物线y=x2在第一象限的部分坐标轴围成的面积,故只需求出圆的面积乘以四分之一与抛物线在第一象限的部分与x轴和直线x=1围成的图形的面积之差.即=﹣=﹣=故答案选A点评:本题主要考查了定积分,定积分运算是求导的逆运算,解题的关键是求原函数,也可利用几何意义进行求解,属于基础题11.若f(x)=(e为自然对数的底数),则=()A .+e2﹣e B.+eC.﹣e2+eD.﹣+e2﹣e考点:定积分的简单应用.501974专题:计算题.分析:由于函数为分段函数,故将积分区间分为两部分,进而分别求出相应的积分,即可得到结论.解答:解:===故选C.点评:本题重点考查定积分,解题的关键是将积分区间分为两部分,再分别求出相应的积分.12.已知f(x)=2﹣|x|,则()A.3B.4 C.3.5 D.4.5考点:定积分的简单应用.501974专题:计算题.分析:由题意,,由此可求定积分的值.解答:解:由题意,=+ =2﹣+4﹣2=3.5故选C.点评:本题考查定积分的计算,解题的关键是利用定积分的性质化为两个定积分的和.13.设f(x)=3﹣|x﹣1|,则∫﹣22f(x)dx=()A.7B.8 C.7.5 D.6.5考点:定积分的简单应用.501974专题:计算题.分析:∫﹣22f(x)dx=∫﹣22(3﹣|x﹣1|)dx,将∫﹣22(3﹣|x﹣1|)dx转化成∫﹣21(2+x)dx+∫12(4﹣x)dx,然后根据定积分的定义先求出被积函数的原函数,然后求解即可.解答:解:∫﹣22f(x)dx=∫﹣22(3﹣|x﹣1|)dx=∫﹣21(2+x)dx+∫12(4﹣x)dx=(2x+x2)|﹣21+( 4x﹣x2)|12=7故选A.点评:本题主要考查了定积分,定积分运算是求导的逆运算,同时考查了转化与划归的思想,属于基础题.14.积分=()A.B.C.πa2D.2πa2考点:定积分的简单应用;定积分.501974专题:计算题.分析:本题利用定积分的几何意义计算定积分,即求被积函数y=与x轴所围成的图形的面积,围成的图象是半个圆.解答:解:根据定积分的几何意义,则表示圆心在原点,半径为3的圆的上半圆的面积,故==.故选B.点评:本小题主要考查定积分、定积分的几何意义、圆的面积等基础知识,考查考查数形结合思想.属于基础题.15.已知函数的图象与x轴所围成图形的面积为()A.1/2 B.1 C.2D.3/2考点:定积分在求面积中的应用.501974专题:计算题.分析:根据几何图形用定积分表示出所围成的封闭图形的面积,求出函数f(x)的积分,求出所求即可.解答:解:由题意图象与x轴所围成图形的面积为=(﹣)|01+sinx=+1=故选D.点评:本题考查定积分在求面积中的应用,求解的关键是正确利用定积分的运算规则求出定积分的值,本题易因为对两个知识点不熟悉公式用错而导致错误,牢固掌握好基础知识很重要.16.由函数y=cosx(0≤x≤2π)的图象与直线及y=1所围成的一个封闭图形的面积是()A.4B.C.D.2π考点:定积分在求面积中的应用.501974专题:计算题.分析:由题意可知函数y=cosx(0≤x≤2π)的图象与直线及y=1所围成的一个封闭图形可利用定积分进行计算,只要求∫0(1﹣cosx)dx即可.然后根据积分的运算公式进行求解即可.解答:解:由函数y=cosx(0≤x≤2π)的图象与直线及y=1所围成的一个封闭图形的面积,就是:∫0(1﹣cosx)dx=(x﹣sinx)|0=.故选B.点评:本题考查余弦函数的图象,定积分,考查计算能力,解题的关键是两块封闭图形的面积之和就是上部直接积分减去下部积分.17.曲线y=x3在点(1,1)处的切线与x轴及直线x=1所围成的三角形的面积为()A.B.C.D.考点:定积分在求面积中的应用.501974 专题:计算题.分析:欲求所围成的三角形的面积,先求出在点(1,1)处的切线方程,只须求出其斜率的值即可,故要利用导数求出在x=1处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率,从而问题解决.解答:解:∵y=x3,∴y'=3x2,当x=1时,y'=3得切线的斜率为3,所以k=3;所以曲线在点(1,1)处的切线方程为:y﹣1=3×(x﹣1),即3x﹣y﹣2=0.令y=o得:x=,∴切线与x轴、直线x=1所围成的三角形的面积为:S=×(1﹣)×1=故选B.点评:本小题主要考查直线的斜率、导数的几何意义、利用导数研究曲线上某点切线方程等基础知识,属于基础题.18.图中,阴影部分的面积是()A.16 B.18 C.20 D.22考点:定积分在求面积中的应用.501974专题:计算题.分析:从图象中知抛物线与直线的交点坐标分别为(2,﹣2),(8,4).过(2,﹣2)作x 轴的垂线把阴影部分分为S1,S2两部分,利用定积分的方法分别求出它们的面积并相加即可得到阴影部分的面积.解答:解:从图象中知抛物线与直线的交点坐标分别为(2,﹣2),(8,4).过(2,﹣2)作x轴的垂线把阴影部分分为S1,S2两部分,分别求出它们的面积A1,A2:A1=∫02[]dx=2 dx=,A2=∫28[]dx=所以阴影部分的面积A=A1+A2==18 故选B.点评:本题考查定积分在求面积中的应用,解题是要注意分割,关键是要注意在x轴下方的部分积分为负(积分的几何意义强调代数和),属于基础题.考查学生利用定积分求阴影面积的方法的能力.19.如图中阴影部分的面积是()A.B.C.D.考点:定积分在求面积中的应用.501974专题:计算题.分析:求阴影部分的面积,先要对阴影部分进行分割到三个象限内,分别对三部分进行积分求和即可.解答:解:直线y=2x与抛物线y=3﹣x2解得交点为(﹣3,﹣6)和(1,2)抛物线y=3﹣x2与x 轴负半轴交点(﹣,0)设阴影部分面积为s ,则==所以阴影部分的面积为,故选C.点评:本题考查定积分在求面积中的应用,解题是要注意分割,关键是要注意在x轴下方的部分积分为负(积分的几何意义强调代数和),属于基础题.20.曲线与坐标轴围成的面积是()A.B.C.D.考点:定积分在求面积中的应用.501974专题:计算题.分析:先根据题意画出区域,然后依据图形得到积分下限为0,积分上限为,从而利用定积分表示出曲边梯形的面积,最后用定积分的定义求出所求即可.解答:解:先根据题意画出图形,得到积分上限为,积分下限为0曲线与坐标轴围成的面积是:S=∫0(﹣)dx+∫dx=∴围成的面积是故选D.点评:本题主要考查了学生会求出原函数的能力,以及考查了数形结合的思想,同时会利用定积分求图形面积的能力,解题的关键就是求原函数.21.如图,点P(3a,a)是反比例函y=(k>0)与⊙O的一个交点,图中阴影部分的面积为10π,则反比例函数的解析式为()A .y=B. y=C .y=D .y=考点: 定积分在求面积中的应用.501974 专题: 计算题;数形结合. 分析: 根据圆的对称性以及反比例函数的对称性可得,阴影部分的面积等于圆的面积的,即可求得圆的半径,再根据P 在反比例函数的图象上,以及在圆上,即可求得k 的值. 解答:解:设圆的半径是r ,根据圆的对称性以及反比例函数的对称性可得: πr 2=10π 解得:r=2.∵点P (3a ,a )是反比例函y=(k >0)与⊙O 的一个交点. ∴3a 2=k 且=r∴a 2=×(2)2=4.∴k=3×4=12,则反比例函数的解析式是:y=. 故选C . 点评: 本题主要考查反比例函数图象的对称性的知识点,解决本题的关键是利用反比例函数的对称性得到阴影部分与圆之间的关系.微积分习题集带参考答案一、填空题(每小题4分,本题共20分) ⒈函数x x x f -++=4)2ln(1)(的定义域是]4,1()1,2(-⋃--.⒉若24sin lim0=→kxxx ,则=k 2 .⒊曲线xy e =在点)1,0(处的切线方程是1+=x y .⒋=+⎰e 12d )1ln(d d x x x.⒌微分方程1)0(,=='y y y 的特解为xy e =.6函数24)2(2-+=+x x x f ,则=)(x f 62-x .7.当→x 0时,xx x f 1sin)(=为无穷小量. 8.若y = x (x – 1)(x – 2)(x – 3),则y '(1) = 2-. 9.=+-⎰-x x x d )135(1132.10.微分方程1)0(,=='y y y 的特解为xy e =.11.函数x x x f 2)1(2+=+,则=)(x f 12-x .1⒉=∞→xx x 1sinlim 1 . 1⒊曲线x y =在点)1,1(处的切线方程是2121+=x y . 1⒋若⎰+=c x x x f 2sin d )(,则=')(x f in2x 4s -.1⒌微分方程x y xyy cos 4)(7)5(3=+''的阶数为 5 .16.函数74)2(2++=+x x x f ,则=)(x f 32+x .17.若函数⎩⎨⎧=≠+=0,,2)(2x k x x x f ,在0=x 处连续,则=k 2 .18.函数2)1(2+=x y 的单调增加区间是).1[∞+-. 19.=⎰∞-dx e x 0221. 20.微分方程x y xy y sin 4)(5)4(3=+''的阶数为 4 .21.设函数54)2(2++=+x x x f ,则)(x f12+x .22.设函数⎪⎩⎪⎨⎧=-≠+=0,10,2sin )(x x k xx x f 在x = 0处连续,则k =1-.23.曲线1e )(+=xx f 在)2,0(点的斜率是 1 . 24.=+-⎰-x x x d )235(113 4 .25.微分方程0)(42=+'+'''y y y x 的阶数是 3 .26.函数)2ln(1)(-=x x f 的定义域是 答案:2>x 且3≠x .27.函数24)2ln(1)(x x x f -++=的定义域是 .答案:]2,1()1,2(-⋃--28.函数74)2(2++=+x x x f ,则=)(x f . 答案:3)(2+=x x f29.若函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<+=0,0,13sin )(x k x xx x f 在0=x 处连续,则=k .答案:1=k30.函数x x x f 2)1(2-=-,则=)(x f .答案:1)(2-=x x f 31.函数1322+--=x x x y 的间断点是 .答案:1-=x32.=∞→xx x 1sin lim .答案:133.若2sin 4sin lim 0=→kxxx ,则=k .答案:2=k34.曲线1)(+=x x f 在)2,1(点的切斜率是 答案:2135.曲线xx f e )(=在)1,0(点的切线方程是 .答案:e x y +=36.已知x x x f 3)(3+=,则)3(f '= .答案:3ln 33)(2xx x f +=',)3(f '=27()3ln 1+37.已知x x f ln )(=,则)(x f ''= .答案:xx f 1)(=',)(x f ''=21x -38.若xx x f -=e )(,则='')0(f.答案:x xx x f --+-=''e e2)(,='')0(f 2-39.函数y x =-312()的单调增加区间是 .答案:),1(+∞40.函数1)(2+=ax x f 在区间),0(∞+内单调增加,则a 应满足 . 答案:0>a二、单项选择题(每小题4分,本题共20分) ⒈设函数x x y sin =,则该函数是( A ).A .偶函数B .奇函数C .非奇非偶函数D .既奇又偶函数⒉当=k ( C )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,,2)(2x k x x x f ,在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .3⒊下列结论中( C )正确.A .)(x f 在0x x =处连续,则一定在0x 处可微.B .函数的极值点一定发生在其驻点上.C .)(x f 在0x x =处不连续,则一定在0x 处不可导.D .函数的极值点一定发生在不可导点上. ⒋下列等式中正确的是( D ).A . )cos d(d sin x x x = B. )1d(d ln xx x = C. )d(d xxa x a = D.)d(2d 1x x x=⒌微分方程x y y x y sin 4)(53='''+''的阶数为( B ) A. 2; B. 3; C. 4; D. 5 6.数)1ln(1)(-=x x f 的定义域是( C ).A .),1(+∞B .),1()1,0(+∞⋃C .),2()2,1(+∞⋃D .),2()2,0(+∞⋃ 7.曲线1e2+=xy 在2=x 处切线的斜率是(D ).A .2B .2e C .4e D .42e 8.下列结论正确的有( B ). A .若f '(x 0) = 0,则x 0必是f (x )的极值点B .x 0是f (x )的极值点,且f '(x 0)存在,则必有f '(x 0) = 0C .x 0是f (x )的极值点,则x 0必是f (x )的驻点D .使)(x f '不存在的点x 0,一定是f (x )的极值点 9.下列无穷积分收敛的是(A ).A .⎰∞+-02d e x x B . ⎰∞+1d 1x xC .⎰∞+1d 1x xD . ⎰∞+0d in x x s10.微分方程x y x y y ln cos )(2)4(3=+''的阶数为(D46lim 222----→x x x x 4523lim )2)(2()2)(3(lim 22=--=+-+-=-→-→x x x x x x x x ). A. 1; B. 2; C. 3; D. 411.设函数x x y sin 2=,则该函数是( D ).A .非奇非偶函数B .既奇又偶函数C .偶函数D .奇函数 12.当0→x 时,下列变量中为无穷小量的是( C ). A .x 1 B .x x sin C .)1ln(x + D .2xx 13.下列函数在指定区间(,)-∞+∞上单调减少的是( B).A .x cosB .x -5C .2x D . x 21⒋ 设c x xx x f +=⎰ln d )(,则=)(x f ( C ). A. x ln ln B. x x ln C. 2ln 1xx - D. x 2ln 1⒌下列微分方程中,(A)是线性微分方程.A .x y y x y xln e sin ='-'' B .xxy y y e 2=+'C .yy x y e ='+''D . y y yx '=+ln 216.设函数x x y sin =,则该函数是(B ).A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .既奇又偶函数 17.当+∞→x 时,下列变量为无穷小量的是( A ).A .xxsin B .)1ln(x + C .x x 1sin D . x x +118.若函数f (x )在点x 0处可导,则( D )是错误的.A .函数f (x )在点x 0处有定义B .函数f (x )在点x 0处连续C .函数f (x )在点x 0处可微D .A x f x x =→)(lim 0,但)(0x f A ≠19.若)0()(>+=x x x x f ,则='⎰x x f d )(( C ).A. c x x ++23223 B. c x x ++2C. c x x ++D. c x x ++232322120.下列微分方程中为可分离变量方程的是(B )A.)(ln d d y x x y ⋅=; B. x y x y+=e d d ; C. y x x y e e d d +=; D. )ln(d d y x xy +=21.函数x x y ln 41+-=的定义域为(D). A .0>x B .4≠x C .0>x 且1≠x D .0>x 且4≠x 22.曲线x x f ln )(=在e =x 对应点处的切线方程是( C ).A. x y e 1=B. 1e 1-=x yC. 1e 1+=x yD. 1e e1+-=x y23.下列等式中正确的是(D ).A . )cos d(d sin x x x = B. )1d(d ln xx x = C. )d(d xx a x a = D.)d(2d 1x x x=24.下列等式成立的是(A ).A .)(d )(d dx f x x f x =⎰ B .)(d )(x f x x f ='⎰ C .)(d )(d x f x x f =⎰ D .)()(d x f x f =⎰25.下列微分方程中为可分离变量方程的是(B ) A.y x x y +=d d ; B. y xy xy +=d d ; C. x xy x y sin d d +=; D. )(d d x y x xy+= 26.设函数2e e xx y +=-,则该函数是(B ).A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .既奇又偶函数27.下列函数中为奇函数是(C).A .x x sinB .2e e x x +- C .)1ln(2x x ++ D .2x x +28.函数)5ln(4+++=x x xy 的定义域为(D ). A .5->x B .4-≠x C .5->x 且0≠x D .5->x 且4-≠x29.设1)1(2-=+x x f ,则=)(x f (C )A .)1(+x xB .2x C .)2(-x x D .)1)(2(-+x x30.当=k (D )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,,2)(x k x e x f x 在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .331.当=k (B )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,,1)(2x k x x x f ,在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .1-32.函数233)(2+--=x x x x f 的间断点是(A ) A .2,1==x x B .3=x C .3,2,1===x x xD .无间断点33.若x x f xcos e )(-=,则)0(f '=( C ).A. 2B. 1C. -1D. -234.设y x =lg 2,则d y =( B ).A .12d x x B .1d x x ln10 C .ln10x x d D .1d x x 35.设)(x f y =是可微函数,则=)2(cos d x f (D ). A .x x f d )2(cos 2' B .x x x f d22sin )2(cos ' C .x x x f d 2sin )2(cos 2' D .x x x f d22sin )2(cos '-36.若3sin )(a x x f +=,其中a 是常数,则='')(x f (C ). A .23cos a x + B .a x 6sin + C .x sin - D .x cos37.函数2)1(+=x y 在区间)2,2(-是( D )A .单调增加B .单调减少C .先增后减D .先减后增 38.满足方程0)(='x f 的点一定是函数)(x f y =的(C ). A .极值点 B .最值点 C .驻点 D . 间断点 39.下列结论中( A )不正确.A .)(x f 在0x x =处连续,则一定在0x 处可微.B .)(x f 在0x x =处不连续,则一定在0x 处不可导.C .可导函数的极值点一定发生在其驻点上.D .函数的极值点可能发生在不可导点上.40.下列函数在指定区间(,)-∞+∞上单调增加的是(B ). A .x sin B .xe C .2xD .x -3三、计算题(本题共44分,每小题11分)⒈计算极限2386lim 222+-+-→x x x x x .原式214lim )1)(2()2)(4(lim22-=--=----=→→x x x x x x x x ⒉设x x y 3cos ln +=,求y d .)sin (cos 312x x x y -+='x x x xy d )cos sin 31(d 2-=⒊计算不定积分x x d )12(10⎰-x x d )12(10⎰-= c x x x +-=--⎰1110)12(221)12(d )12(21 ⒋计算定积分x x d ln 2e 1⎰x x d ln 2e 1⎰-=21ln e x x 1e 1e e 2d 222e 12+=+-=⎰x xx5.计算极限46lim 222----→x x x x . 6.设x x y 3cos 5sin +=,求y d .)sin (cos 35cos 52x x x y -+='x x x 2cos sin 35cos 5-=x x x x y d )cos sin 35cos 5(d 2-= 7.计算不定积分⎰+-x xxx x d sin 33 ⎰+-x x x x x d sin 33= c x x x +--cos 32ln 3238.计算定积分⎰π0d sin 2x x x⎰πd sin 2x x x2sin 212d cos 21cos 21000πππππ=+=+-=⎰x x x x x 9.计算极限623lim 222-++-→x x x x x .原式5131lim )3)(2()2)(1(lim22=+-=+---=→→x x x x x x x x 10.设xx y 2cos +=,求y d .2ln 221sin x xxy +-='x xxy x d )2sin 2ln 2(d -=11.计算不定积分x x d )12(10⎰-x x d )12(10⎰-= c x x x +-=--⎰1110)12(221)12(d )12(2112.计算定积分⎰π20d sin x x x⎰20d sin πx x x +-=20cos πx x 1sin d cos 2020==⎰ππx x x13.计算极限234lim 222+--→x x x x .原式412lim )1)(2()2)(2(lim22=-+=---+=→→x x x x x x x x 14.设x y xcos 2+=,求y dxx y x 21sin 2ln 2⋅-=' .x xxy x d )2sin 2ln 2(d -=15.计算不定积分x x x d e ⎰-解:x xe x d ⎰-= ce xe x e xe x x x x+--=+-----⎰d16.计算定积分x x x d ln 113e 1⎰+ 解:x xx d ln 113e 1⎰+2ln 12)ln 1d(ln 113311=+=++=⎰e e x x x17. 计算极限423lim 222-+-→x x x x 解:原式41)2)(2()2)(1(lim2=+---=→x x x x x 18. 计算不定积分x xx d )1(2⎰+解:x xx d )1(2⎰+= c x x x ++=++⎰32)(132)d(1)1(219.计算极限932lim 223---→x x x x .解:原式32)3)(3()1)(3(lim3=+-+-=→x x x x x 20.设xy x 1e 1+=+,求y '.解: 2111(21e x x y x -+='+21.计算不定积分x x x d e 112⎰解:c x x x x x x +-=-=⎰⎰1112e 1d e d e 122.计算定积分x x x d cos 2⎰π解:x x x d cos 20⎰π=20sin πx x -x x d sin 20⎰π=20cos 2ππx +=12-π23.423lim 222-+-→x x x x . 解:4121lim )2)(2()1)(2(lim 423lim22222=+-=+---=-+-→→→x x x x x x x x x x x x 24.329lim 223---→x x x x解:234613lim )1)(3()3)(3(lim 329lim 33223==++=+-+-=---→→→x x x x x x x x x x x x 25.4586lim 224+-+-→x x x x x解:3212lim )1)(4()2)(4(lim 4586lim 44224=--=----=+-+-→→→x x x x x x x x x x x x x 26.计算极限x x x 11lim0--→.解:)11(11lim)11()11)(11(lim 11lim 000+---=+-+---=--→→→x x x x x x x x x x x x 21)11(1lim 0-=+--=→x x 27.计算极限x x x 4sin 11lim0--→解:x x x 4sin 11lim 0--→)11(4sin 11lim)11(4sin )11)(11(lim 00+---=+-+---=→→x x x x x x x x x 81)11(4sin 44lim )11(4sin lim 00-=+--=+--=→→x x x x x x x x 28.设xx y 12e =,求y '.解: )1(e e 22121xx x y xx -+=')12(e 1-=x x29.设x x y 3cos 4sin +=,求y '.解:)sin (cos 34cos 42x x x y -+='x x x 2cos sin 34cos 4-=30.设x y x 2e1+=+,求y '. 解:2121(21exx y x -+='+31.设x x x y cos ln +=,求y '.解:)sin (cos 12321x x x y -+=' x x tan 2321-= 32.设)(x y y =是由方程422=-+xy y x 确定的隐函数,求y d . 解:方程两边对x 求导,得0)(22='+-'+y x y y y xxy x y y --='22于是得到x x y xy y d 22d --=33.设2e e cos y x y x =++,求y d . 解:方程两边对x 求导,得y y y x y x '='++-2e e sinyx y yx2e e sin --=' 于是得到x yx y y xd 2e e sin d --=34.求微分方程yx y +='e 的通解解:将原方程分离变量 x y xy d e ed =x y xy d e d e =-两端积分得通解为C x y +=--e e35.求微分方程y y y x ln ='满足e )1(=y 的特解.解:将原方程分离变量x x yy yd ln d = 两端积分得 lnln y = ln C x通解为 y = e Cx将e )1(=y 代入通解,得1=C ,故特解为y = e x36.求微分方程xx y y ln 1=-'的通解. 解 此方程为一阶线性微分方程,且xx Q x x P ln 1)(,1)(=-=, 则方程的通解为)ln (ln )d ln 1()d e ln 1(e d 1d 1C x x C x xx x C x x y x x xx +=+=+⎰⎰=⎰⎰-37.求微分方程12+=+'x x y y 满足初始条件47)1(=y 的特解.解 此方程为一阶线性微分方程,且1)(,1)(2+==x x Q xx P ,则方程的通解为)2141(1)d )1((1)d e)1((e242d 12d 1C x x x C x x x x C x x y xx xx ++=++=+⎰+⎰=⎰⎰-将初始条件47)1(=y 代入通解,得1=C ,于是满足初始条件的为 )12141(124++=x x x y 四、应用题1.欲做一个底为正方形,容积为108立方米的长方体开口容器,怎样做法用料最省?解:设底边的边长为x ,高为h ,用材料为y ,由已知22108,108x h h x == x x xx x xh x y 432108442222+=⋅+=+= 令043222=-='x x y ,解得6=x 是唯一驻点, 且04322263>⨯+=''=x x y , 说明6=x 是函数的极小值点,所以当6=x ,336108==h2.用钢板焊接一个容积为43m 的底为正方形的无盖水箱,已知钢板每平方米10元,焊接费40元,问水箱的尺寸如何选择,可使总费最低?最低总费是多少?解:设水箱的底边长为x ,高为h ,表面积为S ,且有24x h = 所以,164)(22xx xh x x S +=+= 2162)(xx x S -=' 令0)(='x S ,得2=x ,因为本问题存在最小值,且函数的驻点唯一,所以,当1,2==h x 时水箱的表面积最小.此时的费用为 1604010)2(=+⨯S (元)3.欲做一个底为正方形,容积为108立方米的长方体开口容器,怎样做法用料最省?解:设长方体底边的边长为x ,高为h ,用材料为y ,由已知22108,108xh h x == x x x x x xh x y 432108442222+=⋅+=+=令043222=-='xx y ,解得6=x 是唯一驻点, 因为问题存在最小值,且驻点唯一,所以6=x 是函数的极小值点,即当6=x ,336108==h 时用料最省.4.某制罐厂要生产一种体积为V 的有盖圆柱形容器,问容器的底半径与高各为多少时可使用料最省?解:设容器的底半径为r ,高为h ,则其表面积为S ,由已知h r V 2π=,于是2rVh π=,则其表面积为 rVr rh r S 2π2π2π222+=+= 22π4rV r S -=' 令0='S ,解得唯一驻点3π2V r =,由实际问题可知,当3π2V r =时可使用料最省,此时3π4V h =,即当容器的底半径与高分别为3π2V 与3π4V时,用料最省.5、欲用围墙围成面积为216平方米的一快矩形的土地,并在中间用一堵墙将其隔成两块矩形(如图所示),问这块土地的长和宽选取多大尺寸,才能使所用建筑材料最省?解:设土地一边长为x ,另一边长为x216,共用材料为y 于是 y =3x x x x 43232162+=+ 24323xy -='令0='y 得唯一驻点12=x (12-=x 舍去) 因为本问题存在最小值,且函数的驻点唯一,所以,当土地一边长为12,另一边长为18时,所用材料最省.6、欲做一个底为正方形,容积为108立方米的长方体开口容器,问该容器的底边和高为多少时用料最省?解:设底边的边长为x ,高为h ,用材料为y ,由已知22108,108xh h x == x x x x x xh x y 432108442222+=⋅+=+= 令043222=-='x x y ,解得6=x 是唯一驻点, 且04322263>⨯+=''=x x y , 说明6=x 是函数的极小值点,所以当6=x ,336108==h 时用料最省。
大学数学微积分求导习题及答案导言微积分是数学中的一门重要学科,求导是微积分中最基础的概念之一。
掌握求导的方法和技巧对于解决数学和物理问题至关重要。
以下是一些大学数学微积分中常见的求导题及其答案,供同学们练和参考。
题与答案1. 求导基本法则题:求函数 $f(x) = 3x^2 + 5x - 2$ 的导数。
答案:根据求导的基本法则,对于多项式函数求导,可以按照如下步骤进行:1. 按指数降低幂次,得到 $f'(x) = 6x + 5$。
2. 链式法则题:求函数 $g(x) = \sin(2x)$ 的导数。
答案:根据链式法则,对于复合函数求导,可以按照如下步骤进行:1. 令 $u = 2x$,则 $g(x) = \sin(u)$。
2. 求出 $u$ 对 $x$ 的导数,得到 $\frac{du}{dx} = 2$。
3. 求出 $g(u)$ 对 $u$ 的导数,得到 $\frac{dg}{du} = \cos(u)$。
4. 根据链式法则,$g(x)$ 对 $x$ 的导数为 $\frac{dg}{dx} =\frac{dg}{du} \cdot \frac{du}{dx} = 2\cos(2x)$。
3. 三角函数的导数题:求函数 $h(x) = \cos^2(x)$ 的导数。
答案:根据求导的基本法则和三角函数的导数公式,对于幂函数求导可以按照如下步骤进行:1. 使用恒等式 $\cos^2(x) = \frac{1 + \cos(2x)}{2}$ 将 $h(x)$ 转化为两个简单函数的和。
2. 求出 $\cos(2x)$ 的导数,得到 $\frac{d}{dx}(\cos(2x)) = -2\sin(2x)$。
3. 求出 $\frac{1 + \cos(2x)}{2}$ 的导数,得到$\frac{1}{2}\left(0 - 2\sin(2x)\right) = -\sin(2x)$。
4. 因此,$h(x)$ 的导数为 $h'(x) = -\sin(2x)$。
[微积分初步]期末复习典型例题《微积分初步》期末复习典型例题一、函数、极限与连续(一)考核要求1. 了解常量和变量的概念;理解函数的概念;了解初等函数和分段函数的概念. 熟练掌握求函数的定义域、函数值的方法;掌握将复合函数分解成较简单函数的方法.2. 了解极限概念,会求简单极限.3. 了解函数连续的概念,会判断函数的连续性,并会求函数的间断点. (二)典型例题 1.填空题1(1)函数f (x ) =的定义域是ln(x -2)答案:x >2且x ≠3.12(2)函数f (x ) =+4-x 的定义域是ln(x +2)答案:(-2, -1) ⋃(-1, 2](3)函数f (x +2) =x 2+4x +7,则f (x ) =答案:f (x ) =x 2+33⎧⎧x sin +1,(4)若函数f (x ) =⎧x⎧k , ⎧x在x =0处连续,则k =答案:k =1(5)函数f (x -1) =x 2-2x ,则f (x ) = 答案:f (x ) =x 2-1 (6)函数y = x -2x -3x +12的间断点是答案:x =-1 (7)lim x sinx →∞1x=.答案:1(8)若limsin 4x sin kx=2,则k = .x →0答案:k =2 2.单项选择题(1)设函数y =e-xx+e 2,则该函数是().A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数 D.既奇又偶函数答案:B(2)下列函数中为奇函数是( A .x sin x B .答案:C).xe+e 22C .ln(x ++x )D .x +x2(3)函数y =答案:Dxx +4A .x >-5 B.x ≠-4 C.x >-5且x ≠0 D.x >-5且x ≠-4+ln(x +5) 的定义域为().(4)设f (x +1) =x 2-1,则f (x ) =() A .x (x +1) B.x 2 C .x (x -2) D.(x +2)(x -1) 答案:C⎧e x +2,(5)当k =()时,函数f (x ) =⎧⎧k ,x ≠0x =0在x =0处连续.A .0B .1C .2D .3 答案:D⎧x 2+1,(6)当k =()时,函数f (x ) =⎧⎧k ,x ≠0x =0,在x =0处连续.A .0B .1 C.2 D.-1 答案:B (7)函数f (x ) =x -3x -3x +2的间断点是()A .x =1, x =2 B.x =3C .x =1, x =2, x =3 D.无间断点答案:A 3.计算题(1)lim 2x -3x +2x -4222.(x -2)(x -1) (x -2)(x +2)=limx -1x +2=14x →2解:limx -3x +2x -4x →2=lim2x →2x →2(2)lim 解:lim2x -9x -2x -3x -9x -2x -32(x -3)(x +3) (x -3)(x +1)=limx +3x +1=64=32x →3x →3=limx →3x →3(3)limx -6x +82x -5x +42x -6x +8(x -4)(x -2) x -22=lim =lim = 解:lim 2x →4x x →4(x -4)(x -1) x →4x -13-5x +4 x →4(4)计算极限lim 解:lim-x -1x.=lim1-x -1x (-x +1)x →0-x -1x=lim(-x -1)(-x +1)x (-x +1)-1(-x +1)=-12x →0x →0=limx →0(5)计算极限lim 解:lim-x -1sin 4x-x -1sin 4x=lim1-x -1sin 4x (-x +1) -4x4sin 4x (-x +1)=-18x →0=lim(-x -1)(-x +1) sin 4x (-x +1) -xsin 4x (-x +1)x →0x →0x →0=lim=limx →0二、导数与微分(一)考核要求1. 了解导数概念,会求曲线的切线方程.2.熟练掌握求导数的方法(导数基本公式、导数的四则运算法则、复合函数求导法则) ,会求简单的隐函数的导数.3. 了解微分的概念,掌握求微分的方法.4. 了解高阶导数的概念,掌握求显函数的二阶导数的方法. (二)典型例题1.填空题(1)曲线f (x ) =答案:12x +1在(1, 2) 点的切斜率是.(2)曲线f (x ) =e x 在(0, 1) 点的切线方程是.答案:y =x +e(3)已知f (x ) =x 3+3x ,则f '(3) = .答案:f '(x ) =3x 2+3x ln 3f '(3) =27(1+ln 3)(4)已知f (x ) =ln x ,则f ''(x ) = .答案:f '(x ) =1x,f ''(x ) =-1x2.(5)若f (x ) =x e -x ,则f ''(0) =-x -x答案:f ''(x ) =-2e +x ef ''(0) =-22. 单项选择题(1)若f (x ) =e-xcos x ,则f '(0) =().A. 2B. 1C. -1D. -2答案:C(2)设y =lg 2x ,则d y =().A .12xd x B.1x ln 10d x C.ln 10xd x D.1xd x答案:B(3)设y =f (x ) 是可微函数,则d f (cos2x ) =(). A.2f '(cos2x ) d x B.f '(cos2x ) sin 2x d2x C.2f '(cos2x ) sin 2x d x D.-f '(cos2x ) sin 2xd2x 答案:D3(4)若f (x ) =sin x +a ,其中a 是常数,则f ''(x ) =().A.cos x +3a 2 B.sin x +6a C.-sin x D.cos x 答案:C3.计算题1(1)设y =x 2e x ,求y '.1x21x解: y '=2x e +x e (-1x21) =e x (2x -1)(2)设y =sin 4x +cos 3x ,求y '.解:y '=4cos 4x +3cos 2x (-sin x )2=4c o s 4x -3s i n x c o s x(3)设y =e 解:y '=ex +1x +1+2x,求y '.-2x212(x +1(4)设y =x x +ln cos x ,求y '. 解:y '= 321x 2+1cos x(-sin x ) =321x 2-tan x(5)设y =y (x ) 是由方程x 2+y 2-xy =4确定的隐函数,求d y .解:方程两边对x 求导,得2x +2y y '-(y +x y ') =0y '=y -2x 2y -x于是得到d y =y -2x 2y -xd x(6)设cos x +e x +e y =y 2,求d y .解:方程两边对x 求导,得 -sin x +e +e y '=2y y ' y '=sin x -e e -2yx yx xy于是得到d y =sin x -e e -2yyd x三、导数应用(一)考核要求1. 掌握函数单调性的判别方法.2. 了解极值概念和极值存在的必要条件,掌握极值判别的方法.3. 掌握求函数最大值和最小值的方法. (二)典型例题1.填空题(1)函数y =3(x -1) 的单调增加区间是.答案:(1, +∞) (2)函数f (x )=ax22+1在区间(0, +∞) 内单调增加,则a 应满足.答案:a >0 2.单项选择题(1)函数y =(x +1) 2在区间(-2, 2) 是() A .单调增加 B.单调减少 C .先增后减 D.先减后增答案:D(2)满足方程f '(x ) =0的点一定是函数y =f (x ) 的(). A .极值点 B .最值点 C.驻点 D .间断点答案:C(3)下列结论中()不正确. A.f (x ) 在x =x 0处连续,则一定在x 0处可微. B.f (x ) 在x =x 0处不连续,则一定在x 0处不可导. C.可导函数的极值点一定发生在其驻点上.D .函数的极值点可能发生在不可导点上. 答案:A(4)下列函数在指定区间(-∞, +∞) 上单调增加的是().A.sin x B.e x C.x 2 D.3-x 答案:B3.应用题(以几何应用为主)(1)欲做一个底为正方形,容积为108立方米的长方体开口容器,怎样做法用料最省?解:设底边的边长为x ,高为h ,用材料为y ,由已知x h =108, h =y =x +4xh =x +4x ⋅222108x108x2=x +2432x令y '=2x -且y ''=2+432x2=0,解得x =6是唯一驻点,2⨯432x3x =6>0,10862说明x =6是函数的极小值点,所以当x =6,h ==3用料最省.(2)用钢板焊接一个容积为4m 3的正方形的水箱,已知钢板每平方米10元,焊接费40元,问水箱的尺寸如何选择,可使总费最低?最低总费是多少?解:设水箱的底边长为x ,高为h ,表面积为S ,且有h =所以S (x ) =x +4xh =x +S '(x ) =2x -16x222216x,令S '(x ) =0,得x =2,因为本问题存在最小值,且函数的驻点唯一,所以,当x =2, h =1时水箱的面积最小. 此时的费用为 S (2) ⨯10+40=160(元) 4. 证明题(1)证明函数f (x ) =3-2x ,在定义区间上是单调下降的.证明因为f (x ) =3-2x 的定义区间为(-∞, +∞) ,且f '(x ) =-2(2)证明函数f (x ) =x -e x 在(-∞, 0) 是单调增加的.证明:因为在(-∞, 0) 上,有f '(x ) =1-e x >0,所以函数f (x ) =x -e x 在(-∞, 0) 是单调增加的.四、一元函数积分(一)考核要求1. 理解原函数与不定积分的概念、性质,掌握积分基本公式,掌握用直接积分法、第一换元积分法和分部积分法求不定积分的方法.2. 了解定积分的概念、性质,会计算一些简单的定积分.3. 了解广义积分的概念,会计算简单的无穷限积分。
微积分练习册[第八章]多元函数微分学习题8-1多元函数的基本概念1.填空题:(1)若yxxy y x y x f tan),(22-+=,则___________),(=ty tx f (2)若xy y x y x f 2),(22+=,则(2,3)________,(1,)________yf f x-==(3)若)0()(22 y y y x xyf +=,则__________)(=x f (4)若22),(y x xy y x f -=+,则____________),(=y x f(5)函数)1ln(4222y x y x z ---=的定义域是_______________(6)函数y x z -=的定义域是_______________(7)函数xyz arcsin=的定义域是________________ (8)函数xy xy z 2222-+=的间断点是_______________2.求下列极限: (1)xy xy y x 42lim0+-→→(2)x xyy x sin lim0→→(3)22222200)()cos(1lim y x y x y x y x ++-→→ 3.证明0lim22)0,0(),(=+→yx xy y x4.证明:极限0lim 242)0,0(),(=+→y x yx y x 不存在5.函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠+=(0,0)),( ,0)0,0(),(,1sin ),(22y x y x y x x y x f 在点(0,0)处是否连续?为什么习题8-2偏导数及其在经济分析中的应用1.填空题 (1)设y x z tanln =,则__________________,=∂∂=∂∂yzx z ; (2)设)(y x e z xy+=,则__________________,=∂∂=∂∂yzx z ; (3)设zyxu =,则________,__________________,=∂∂=∂∂=∂∂z u y u x u ; (4)设x y axc z tan =,则_________________,_________,22222=∂∂∂=∂∂=∂∂y x zy z x z(5)设zyx u )(=,则________2=∂∂∂y x u ; (6)设),(y x f 在点),(b a 处的偏导数存在,则_________),(),(lim 0=--+→xb x a f b x a f x2.求下列函数的偏导数y xy z )1()1(+=z y x u )arcsin()2(-=3.设xy z =,求函数在(1,1)点的二阶偏导数4.设)ln(xy x z =,求y x z ∂∂∂23和23yx z∂∂∂ 5.)11(yx ez +-=,试化简yz y x z x∂∂+∂∂226.试证函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠+=)0,0(),( ,0)0,0(),(,3),(22y x y x yx xyy x f 在点(0,0)处的偏导数存在,但不连续. 习题8-3全微分及其应用1.X 公司和Y 公司是机床行业的两个竞争者,这两家公司的主要产品的需求曲线分别为:QY PY Qx Px 41600;51000-=-=公司X 、Y 现在的销售量分别是100个单位和250个单位。
《微积分》练习100题及其解答1.求极限:.⎪⎭⎫ ⎝⎛--→x e x x 111lim 0解:∵,)0(~1→-x xe x ∴.()2121lim 1lim 11lim 111lim 02000-=-=+-=-+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--→→→→x e x e x e x e x x e x x x x x x x x x 2.求极限:.xx e e x x x sin lim sin 0--→解:∵,∴.)0(~1→-x xe x1sin 1lim sin lim sin sin 0sin 0=--⋅=---→→xx e e x x e e xx x x x x x 或者:记,则当时,在之间满足Lagrange 定理的条件,存x e x f =)(0≠x )(x f x x sin ,在(介于与之间),使得,从而ξξx x sin )(sin sin ξf x x e e xx '=--,所以,.1)0()(lim sin lim 0sin 0='='=--→→f f x x e e x x x x ξ1sin lim sin 0=--→xx e e x x x 3.求极限:.()x xx x e1lim+→解:;()11200lim lim 1xxe e xx xx x x x e xe e e →→⎡⎤⎛⎫⎢⎥+=⋅+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦或者.()()12000ln 1limlim 2lim x x xx x x x x e x e e x e xe x →→→++==⇒+=+4.求极限:.01lim 1xx x +→⎛⎫+ ⎪⎝⎭解:,而,所以,.01lim ln 101lim 1x xx x x e x +→+⎛⎫+ ⎪⎝⎭→⎛⎫+= ⎪⎝⎭0ln(1)1lim ln 1lim0t x t x t x +→+∞→⎛⎫++== ⎪⎝⎭01lim 11xx x +→⎛⎫+= ⎪⎝⎭5.求极限:.())0,0,0(3ln ln lim0>>>-++→c b a xc b a x x x x解:.()00ln ln 3ln ln ln ln limlim 3x x x x x x x x x x x a b c a a b b c c abc xa b c →→++-++==++6.求极限:.()00x αα→>解:.()()112110001101lim lim 10111x x x x x x x αααααααααα--→→→->⎧==-=⎨∞<≤⎩-++7.求极限:.lim(0)x αα→>解:.()()22211000112202limlim022211x x x x x x x αααααααααα--→→→->⎧==-=⎨∞<≤⎩-++8.求极限:.(0)x αα→>解:.012x α→=-9.设函数在内,讨论的单调性.)(x f ()∞+∞-,0)0(,0)(≤>''f x f xx f y )(=解:,,⎥⎦⎤⎢⎣⎡-'=-'='⎪⎭⎫ ⎝⎛='x x f x f x x x f x f x x x f y )()(1)()()(20)0()()(--≤x f x f x x f 当时,,而,则,即,从而此时0>x )0()(f xx f '≤0)(>''x f )0()(f x f '≥'0>'y 递增;同理,当时,递增.x x f y )(=0<x xx f y )(=所以,在内单调增加.xx f y )(=()∞+∞-,10.设函数,求:(1)的极大值;(2)()220()2(0)xf x a ta dta =-+->⎰)(x f M 求极小时的值.M a 解:(1),而,所以xx f a x x f 2)(0)(=''±=⇒='0>a ;a a a f M 232)(3-=-=(2)时,,此时,0>a 102223223=⇒=-='⎪⎭⎫ ⎝⎛-='a a a a M a04>=''a M的极小值为.M 34)1(-=M 11.求极限:.22011lim sin x x x →⎛⎫-⎪⎝⎭解:()()2222224000sin sin 11sin lim lim lim sin sin x x x x x x x x x x x x xx →→→-+-⎛⎫-== ⎪⎝⎭.320000sin sin 1cos sin 1limlim 2lim 2lim 363x x x x x x x x x x x x x x →→→→-+-====12.求极限:.⎪⎭⎫ ⎝⎛-→x x x 220sin 11lim 解:2222222200011sin sin 22lim lim lim sin sin 2sin sin 2x x x x x x x x x x xx x x x →→→--⎛⎫-== ⎪+⎝⎭;222000cos 212sin 2limlimsin 2sin 2cos 22sin 26cos 22sin 22sin 212lim 2sin 234cos 2sin 22x x x x xx x x x x x x x x xx x x x x x x →→→--==+++--==-+-13.求极限:.⎪⎭⎫⎝⎛--→x x x ln 111lim 1解:;211ln 11lim ln 11lim ln 111lim ln )1(1ln lim ln 111lim 11111-=---=--+=--+=-+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--→→→→→x x x x x x xx xx x x x x x x x x x x 14.求极限:.1lim arcsin xx e x +→解:∵,∴.arcsin ~(0)x x x →11100lim arcsin lim lim t t xx x t x x ee x xe t ++=→+∞→→=====+∞15.求极限:.⎪⎭⎫⎝⎛-+∞→x x x arctan 2lim解:.22221arctan 21lim arctan lim lim lim 11121x x x x x x x x x x xxππ→+∞→+∞→+∞→+∞⎛⎫-- ⎪⎛⎫⎝⎭+-==== ⎪+⎝⎭-16.求极限:.2120lim x x x e→解:.22112lim lim t tx x x t e x et=→→+∞====+∞17.求极限:.lim sin ln x x x +→解:.00001ln tan sin lim sin ln lim lim lim 0csc csc cot x x x x x x x x x x x x x x++++→→→→===-=-18.求极限:.1lim x -→解:11lim x x -→→=112sec 24x x ππ--→→===19.求极限:.xx xx x sin tan lim 20-→解:.22232200000tan tan sec 11cos sin21lim lim lim lim lim sin 3363x x x x x x x x x x x x x x x x x x →→→→→----=====20.求极限:.()ln 1ln limcot x x xarc x→+∞+-解:()222222111ln 111lim lim lim 1lim 1.111cot 1111x x x x x x x x x x arc x x xx x x →+∞→+∞→+∞→+∞⎛⎫+-- ⎪+⎝⎭==+==-+⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭21.求极限:.()2lim sec tan x x x π→-解:.()2221sin cos lim sec tan limlim 0cos sin x x x x xx x x x πππ→→→--===-22.求积分:.cos sin 1sin 2x xdx x --⎰解:()2cos sin cos sin 11sin 2cos sin cos sin x x x x dx dx dx x x x x x --==---⎰⎰⎰.1ln csc cot 2244sin 4dx x x C x πππ⎛⎫⎛⎫=-=---+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭⎰23.求积分:.cos sin 1sin 2x xdx x -+⎰解:.()()()22cos sin 11cos sin cos sin sin cos sin cos x xdx d x x C x xx x x x -=+=-++++⎰⎰24.求积分:.cos sin 1cos 2x xdx x -+⎰解:()2cos sin cos sin 1sec tan sec 1cos22cos 2x x x x dx dx xdx xdxx x --==-+⎰⎰⎰⎰.()1sec ln sec tan 2x x x C =--++25.求积分:.dx xxx ⎰--2cos 1sin cos 解:()2cos sin cos sin 1csc cot csc 1cos 22sin 2x x x x dx dx x xdx xdxx x --==--⎰⎰⎰⎰.()1csc ln csc cot 2x x x C =-+-+26.求积分:.cos sin 1cos 2x xdx x +-⎰解:()2cos sin cos sin 1csc cot csc 1cos 22sin 2x x x x dx dx x xdx xdxx x ++==+-⎰⎰⎰⎰.()1csc ln csc cot 2x x x C =---+27.求积分:.1sin 1cos2xdx x--⎰解:()221sin 1sin 1csc csc 1cos 22sin 2x x dx dx xdx xdx x x --==--⎰⎰⎰⎰.()1cot ln csc cot 2x x x C =-+-+28.求积分:.1sin 1cos2xdx x -+⎰解:()221sin 1sin 1sec sec tan 1cos 22cos 2x x dx dx xdx x xdx x x --==-+⎰⎰⎰⎰.()1tan sec 2x x C =-+29.求积分:.1cos 1cos2xdx x-+⎰解:()221cos 1cos 1sec sec 1cos22cos 2x x dx dx xdx xdx x x --==-+⎰⎰⎰⎰.()1tan ln sec tan 2x x x C =-++30.求积分:.1cos 1cos2xdx x--⎰解:.()()221sin 1sin 1csc csc 1cos22sin 211cot ln tan cot ln csc cot 222x x dx dx xdx xdxx x x x C or x x x C--==--⎛⎫=-++-+-+ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰31.求积分:.1arctan21xedx x +⎰解:.1arctan11arctan arctan 21arctan 1xx x e dx e d e C x x=-=-++⎰⎰32.求积分:.2x dx解:222211222xe t x x e dx =⎛⎫==== ⎪⎝⎭.(2211ln ln 222x x e c e C ⎛ '=++=++ ⎝33.求积分:.211x dx e +⎰解:⎰+dx e x 211⎰⎰----++-=+=)1(112112222xx x x e d e dx e e C e x ++-=-)1ln(212或者:⎰⎰+=+=xxx x x x de e e dx e e e 222222)1(121)1(.[]C e x de e de e xx x x x ++-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=⎰⎰)1ln(221111212222234.求积分:.()21xxe dx x +⎰解:()()()2211(1)11111xxx xxxe xe xe dx d x xe d d xe x x x x x ⎛⎫=+=-=-+ ⎪+++⎝⎭++⎰⎰⎰⎰.11x x xxe e e dx C x x=-+=+++⎰35.求积分:.211dx x x -+⎰解:2221141133111422dx dx dxx x x x ==-+⎛⎫⎤⎫+-+- ⎪⎪⎥⎝⎭⎭⎦⎰⎰⎰.211122112d x x C x ⎤⎤⎫⎫=--+⎪⎪⎥⎥⎭⎭⎦⎦⎤⎫+-⎪⎥⎭⎦⎰36.求积分:.2141dx x x -+⎰解:()2221111413231dx dx dxx x x ==-+---⎰⎰⎰.21ln ln 3661d C C ⎫==+=⎪⎭⎫-⎪⎭⎰37.求积分:.dx解:22111ln 1111u u du du C u u u u -⎛⎫⎛⎫=-=+ ⎪ ⎪--++⎝⎭⎝⎭⎰⎰.))ln 2ln12ln1Cor x C or x C ⎛⎫=+-+-+ ⎝38.求积分:.解:设,则,,x e u +=1)1ln(2-=u x du u udx 122-=222112111u du du u u u ⎛⎫==+- ⎪--+⎝⎭⎰⎰12ln ln 1u u C C u ⎛⎫-⎛⎫=++=+ ⎪+⎝⎭.)2ln1orx C -+39.求积分:.21443dx x x +-⎰解:.21121ln 443823x dx C x x x -=++-+⎰40.求积分:.23222x dx x x --+⎰解:222323*********(1)x x dx dx x x x x x ⎡⎤--=+⎢⎥-+-+++⎣⎦⎰⎰.()23ln 22arctan(1)2x x x C =-++++41.求积分:.2dx x⎰解:设,则,,t x sin 2=t x cos 242=-tdt dx cos 2=.()222cot csc 1cot arcsin 2x dx tdt t dt t t C C x x ==-=--+=--+⎰⎰⎰42.求积分:.2dx x ⎰解:设,则,,θtan 2=x 2sec θ=θθd dx 2sec 2=.()Cxx x x C x x x x x x C d d d dx x x ++-++=++++--+-=++---=⎪⎭⎫⎝⎛-+=-==+⎰⎰⎰⎰22222222222244ln 44ln 2141sin 1sin ln 21csc sin sin 11sin 1sin sin )sin 1(1sin cos 14θθθθθθθθθθθθ43.求积分:.⎰++dx x x 1)2(1解:消去根号,记,t =122122+=+=-=t x tdtdx t x.()222arctan 21tdtt C C t t ==+=++⎰44.求积分:.⎰-+dx x x x21解:记,3122222+=+=+=⇒-=t x tdtdx t x x t ()()⎰⎰⎰⎰++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++=-+dt t t dt t t t dt t t dx x x x 21222112232212222.C x x C tt +-+-=++=22arctan 2222arctan2245.求积分:.⎰++dx x x x21解:记,1122222-=+=-=⇒+=t x tdtdx t x x t ()()⎰⎰⎰⎰-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=--=++dt t t dt t t t dt t t dx x x x 21222112212212222.C x x x C t t t +++-+++=++-+=2222ln 222222ln 22246.求积分:.2dx x -⎰解:记,2213222t t t x dx tdt x +-=⇒==-=,.2222312212623332t dx dt dt t dt x t t t t C C⎛⎫==+=+ ⎪----⎝⎭=+=+⎰⎰⎰⎰47.求积分:.解:记,232212122+=+=-=⇒+=t x tdtdx t x x t .Cxx C t t dt t t dt t dt t t dx x x ++-+=+-=+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+=++⎰⎰⎰⎰321arctan 322123arctan3223162331232221222248.求积分:.⎰++dx x 3111解:记,dt t dx t x x t 23323,211=-=⇒+=.22233313331ln 1212142233(1)ln 142t dx dt t dt t t t C t t x C ⎛⎫==-+=-+++ ⎪++⎝⎭=+-+++⎰⎰49.求积分:.()⎰-dx x xx 2321arcsin 解:设:,则x u arcsin =;()332222arcsin sin sin sin sec cos cos 1sec sec sec ln sec tan 1lnln 1ln 12x xu u u udx d u du ud uu u x u u udu u u u u C C x x C ===-=-=-++==-++-+⎰⎰⎰⎰⎰50.求积分:.()()2213xdx xx ++⎰解:.()()()222222211111ln 4134313xx dx d x C x x x x x ⎛⎫+⎛⎫=-=+ ⎪ ⎪+++++⎝⎭⎝⎭⎰⎰51.假设某种商品的需求量,商品的总成本是,每1200080Q P =-2500050C Q =+单位商品需要纳税2元,试求使销售利润最大时商品单价(单位:元)和最大利润额.P 解:收入,28012000)8012000(P P P P PQ R -=-==总成本,P Q C 40006250005025000-=+=总利润,649000161608022-+-=--=P P Q C R L 边际利润,16160160+-='-'='P C R L 令,得,此时,有最大利润(元).0='L 101=P 0160<-=''L 167080=Max L 52.一商家销售某种商品的价格(万元/吨),为销售量,商品的成本函数x P 2.07-=x 是(万元).(1)若每销售1吨商品,政府征税t (万元),求商家获取最大利润时13-=x C 的销售量;(2)t 为何值时,政府税收最大?解:(1)收入,总成本,22.07)2.07(x x x x Px R -=-==13-=x C 税收,总利润,tx T =1)4(2.02+-+-=--=x t x T C R L 边际利润;令,得,此时,有最t x L -+-='44.00='L t x 5.210-=04.0<-=''L 大利润;(2),,令,得,所以当时政府税25.210t t tx T -==t T 510-='0='T 2=t 2=t 收最大.53.求积分:.()322arcsin 1x xdx x -⎰解:设,则x u arcsin =;()332222arcsin sin sin sin sec cos cos 1sec sec sec ln sec tan 1ln 1ln 1.2x xu u u udx d u du ud u u ux u u udu u u u u C Cx x C ===-=-=-++==++-+⎰⎰⎰⎰⎰54.已知的一个原函数为,求积分:.()f x ()1sin ln x x +()xf x dx '⎰解:∵,()1sin ()1sin ln cos ln xf x x x x x x'+=+=+⎡⎤⎣⎦∴()()()()xf x dx xdf x xf x f x dx'==-⎰⎰⎰.()1sin cos ln 1sin ln x x x x x x C =++-++55.设是三阶可导函数,,而.求.()f t ()0f t ''≠()()()x f t y tf t f t '=⎧⎨'=-⎩33d y dx解:由已知,,,,从而;()dx f t dt ''=()dy tf t dt ''=dy dy dt t dx dx dt ==1d dy dt dx ⎛⎫= ⎪⎝⎭,.()221d y d dy dx dt dx dt dx f t ⎛⎫== ⎪''⎝⎭()()()323321()d f t d y d d y f t dx dx dx d f t f t ⎡⎤⎢'''''⎛⎫⎣⎦===- ⎪'⎡⎤''⎡⎤⎝⎭⎣⎦⎣⎦56.设,求.()22tan()sec x yx x y tdt x y ---=≠⎰22d ydx解:对等式两边求导.得,()()()()222sec 1sec 1x y y x y y ''---=--整理,得,2sin ()y x y '=-()()()222sin cos 1d yx y x y y dx '∴=---.()()()21sin 2()cos sin 22y x y x y x y '=--=--57.已知,其中二阶可微,求.()y f x y =+()f u 22d ydx 解:,.()()1y f x y y '''=++()'1()f x y y f x y '+∴='-+对两边再求导,()()1y f x y y '''=++,()()()21y f x y y y f x y ''''''''=++++.()()()211y f x y y f x y '''++''∴='-+3"()[1'()]f x y f x y +=-+58.已知,求.0sin ()xtf x dt t p =-ò0()f t dt p ò解:由已知,,或sin ()xf x xp ¢=-sin ()()x f x xf x p ¢¢=-01cos sin ()()t t tt xdx f x dx xf x dxp ¢¢-==-òòò,()(0)()()()()()t tt f t f xf x f x dx f t tf t f x dx p p p =--+=-+òò取,有,t p =021cos ()()()f f f x dx pp p p p p =-=-+ò.()2f t dt p\=ò59.求积分:.121211x x x e x +æö÷ç+-÷ç÷çèøò解:1111122222111112222221111x x x x x x x x x x I x e dx e dx x e dx e dx xd e x x +++++æöæöæö÷ç÷÷çç÷=+-=+-=+ç÷÷çç÷÷÷ççç÷çèøèøèøòòòòò.21521232x x xee +==60.求极限:.2240sin lim x x xx®-解:224300sin sin sin lim lim x x x x x x x x x x x ®®-+-=×302sin cos 222lim x x xx x®-=.3022sin cos 2lim 8t t t t t ®-=2011cos lim 2t t t ®-=2202sin 12lim 2t t t ®=20sin 12lim 42t t t ®æö÷ç÷ç÷çç=çç÷ç÷÷çèø14=而,22223200000sin sin sin 1cos 1sin 1lim lim lim 2lim 2lim sin 3323x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ®®®®®-+--=×==´=请问以上方法错在哪里?61.计算.x ò解:记,代入,得()221ln 1x u e u x u ==+=+原式()()222ln 1121u u uduu u ++=+ò()()22222ln 12ln 121u u du u u duu =+=+-+òò.()22ln 12222u u u arctgu c c =+-++=-++62.求积分:.()12ln 11x dx x++ò解:令,,,,11t x t -=+211x t +=+()221dt dx t =-+()()22222111111t t x t t +æö-ç+=+=ççè++代入,则()12ln 11x I dx x +=+ò()()()()21122200ln 1122ln 11211x t I dx dt x t t t ++==×++++òò()()1112220001120ln 2ln 1ln 1ln 211112ln 2ln 214t x dt dt dx t t xI dt t p-++==-+++\==+òòòò.112011ln 221I dx x \=×+òln 28p =63.求积分:1ò解:记212t x t dx tdt==-=-当时,;当时,,则0x =t 1=1x =0t =原式.110202212dt arctgtt p ===-ò64.设在内有意义,且(1)可导;(2)有反函数;(3)()F x ()0,+¥()x j .求.()()5322115F x t dt x x j æö÷ç÷=-ç÷ç÷èøò()F x 解:由(3)可知,时,,0x =()()010F t dt j =ò()01F =记,则为其反函数()x F y =()y x j =且或()()F y y j =()()F x xj =对(3)的式子两边求导,有,即.()()()23321123F x F x x x j ¢=- ()23321123x F x x x ¢×=-化简有()F x ¢=()23321132F x dx x x c æö\==-+ò而,故.()01F =()233211132F x x x =-+65.求积分:1ò解:11I -==òò.112-==òò12arcsin tp ==66.求积分:1ò解:令sin 02x t t p =<<.()22202200sin cos cos 1cos 1cos 4t d t I dt arctg t tt p pp p==-=-=++òò67.证明:.()4011212n tg xdx n np<<+ò证明:记,则.14201n nn t I tg xdx dt t p==+òò()11212n I n n<<+68.求积分:.244sin 1xxdx ep p --+ò解:.224404sin 11sin 111x x x x dx xdx e e e pp p ---æö÷ç=+÷ç÷çèø+++òò2402sin 8xdx p p -==ò69.设,且,则方程0在()[],f x C a b Î()0f x >()()1xxabf x dx dx f x +=òò(),a b内有几个根.解:记,,()()()1xxabF x f t dt dt f t =+òò()()()110abbaF a dt dt f t f t ==-<òò,而.;()()0baF b f x dx =>ò()0f x >[],x a b Î()()()10F x f x f x ¢=+>在内严格单调增加.因此,在内只有一个根.()F x \(),a b ()F x (),a b 70.在上连续可微,且满足.试证存在一点.使()f x [)0,1()()1212f xf x dx =ò()0,1x Î.()()0f f x x x ¢+=证:设.则,()()F x xf x =()()0000F f =´=.()()()()112211122F f xf x dx F x dx =´==´òò由于在上可微,由积分中值定理,必存在一点,使得()F x []0,110,2h æö÷çÎ÷ç÷çèø,在上,满足Rolle 定理的三个条件,固而存在()()()1122F F F h h =´´=[],1h ()F x ,使得.即.x (),1h Î()0,1Ì()0F x ¢=()()0f f x x x ¢+=71.设求,.()11010x x xe x f x e x ìïïïï¹ï=íï+ïïï=ïî()0f -¢()0f +¢解:由知()()()000limx x f x f x f x x x ®-¢=-()0f -¢()()11000lim lim lim 0011txt t x x x f x f e e x e e --®-¥®®-====-++()0f +¢()()11000lim lim lim 1011txt t x x xf x f e e x ee ++®+¥®®-====-++另,时0x ¹()1121111xx x e e x f x e æö÷ç÷-+ç÷ç÷èø¢=æö÷ç÷+ç÷ç÷èø;()0f -¢()1121011lim lim 1xx x x xe e xf x e --®®æö÷ç÷-+ç÷ç÷èø¢==æö÷ç÷+ç÷ç÷èø()()121lim01u u u xu u e u e e =®-¥-+¾¾¾®=+()0f +¢()1121011lim lim 1xx x x xe e xf x e ++®®æö÷ç÷-+ç÷ç÷èø¢==æö÷ç÷+ç÷ç÷èø()()21lim1u u u u e u e e ®+¥-+=+()()()11lim21u u u u u uu e u e e e e e ®+¥-++-=+()22lim21u uu uu e ue e e ®+¥-=+.()221lim lim 1221u u u u u u e u e e e ®+¥®+¥--===+72.设在上连续,且,证明:必存在,使()f x []0,n ()()()0f f n n N =Î()0,n x Î.()()1f f x x +=证明:记,则在上连续,因而有最大(小)值()()()1x f x f x j =+-()x j []0,1n -,,;()M m ()m x M j ££[]0,1x n Î-而,,…,;()()()010f f j =-()()()121f f j =-()()()11n f n f n j -=--从而,()()()1110n n k k k f k f k m M nnj --==éù+-ëû£==£åå故而,必存在,使,即()0,n x Î()0j x =.()()1f f x x +=73.证明:函数在上一致连续.3)(x x f =[]1,0证明:任取两点,,不妨设,则,考虑到1x []1,02∈x 21x x ≠03231≠-x x ()321232312132232132121323121)()(x x x x x x x x x x x x x x x f x f +--≤++-=-=-;()2323121323121)()(x x x x x x x f x f --≤-=-即;2133231321)()(x x x x x f x f -≤-=-所以,对于任意小的正数,取,当时,必有0>ε3εη=η<-21x x 成立,ε<-≤-=-321323121)()(x x x x x f x f 故而函数在上一致连续.3)(x x f =[]1,074.函数在上有定义,且(1),(2)对于在,)(x f ()∞,0)1()(lim 1f x f x =→0>∀x ,则(为常数).)()(2x f x f =C x f ≡)(C 证明:任取,记,,,…,()∞+∈,0x x x =1x x x ==124123xx x x ===,….则1211-==-n x x x n n 由可知,,即)()(2x f x f =)()(x f x f =;)()()()()(321n x f x f x f x f x f ===== 而注意到,故)0(1lim >=+∞→x x n n ;)0(1lim lim 121>==-+∞→+∞→x x x n n n n 而,从而)1()(lim 1f x f x =→;)1()lim ()(lim )(11f x f x f x f n x n x ===→→所以,(为常数).C x f ≡)()1(f C =75.求极限:.21n n n tan n lim ⎪⎭⎫ ⎝⎛∞→解:注意到⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛n tan n ln n exp n tan n n 1122,⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=11111112n tan n n tan n ln n tan n n exp 且,111111=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∞→ntan n n tan n ln lim n 而22111tan lim 11tan lim n n n n n n n n -=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞→∞→30201tan lim1tan lim y y y y y y y y ny -=-=→→=.yy tan lim y y sec lim y y 31331220220==-=→→故.e n tan n lim n n 3121=⎪⎭⎫⎝⎛∞→76.已知,,求.12a =()11112n n n a a n a +⎛⎫=+> ⎪⎝⎭lim n n a →∞解:很明显,,,,,12a =0n a >11112n n n a a a +⎛⎫=+≥ ⎪⎝⎭()12111122n n n a n a a +⎛⎫=+≤>⎪⎝⎭所以,,单调有界,存在;1212n n a a a +≤≤≤≤= {}n a lim n n a →∞记,则由得,注意到,解得.lim n n a l →∞=1112n n n a a a +⎛⎫=+ ⎪⎝⎭112l l l ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭21≤≤l 1l =77.设函数,求.xx y +=12()n y 解:,,11112++-=+=x x x x y 2111111⎪⎭⎫⎝⎛+-='⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++-='x x x y ,()()322121111+-='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=''x x y 由数学归纳法可得:.()()())1(1!11>+-=+n x n yn n n 78.设函数在区间上连续,在内可导,且,()x f []0,1()0,1()()010==f f .试证:121=⎪⎭⎫ ⎝⎛f (1)存在,使;1,12η⎛⎫∈⎪⎝⎭()ηη=f (2)对任意实数,必存在,使得.λ()0,ξη∈()()1f f ξλξξ'--=⎡⎤⎣⎦证明:(1)设,则在区间上连续,在内可导,且()()h x x f x =-()h x []0,1()0,1,,,则存在,,即()00h =()11h =11022h ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭1,12η⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()()0h f ηηη=-=.()ηη=f (2)记,在区间上连续,在内可导,且,()()xF x f x x e λ-=-⎡⎤⎣⎦[]0,1()0,1()00F =,则由定理,必存在,使得,即()0F η=Rolle ()0,ξη∈()0F ξ'=.()()1f f ξλξξ'--=⎡⎤⎣⎦79.判断级数的敛散性.11nn ¥=åò提示:.220001122n xdx n n>=®<òòò80.证明:当时,.0>x ()x x xx<+<+1ln 1证明:记,则在上连续因而可积.tt f +=11)()(t f []x 0由积分第一中值定理,比存在一点,使得:()x 0∈ξ,()()x f dt t x x⋅=+=+⎰ξ0111ln 即.()x x ξ+=+111ln 而,,x <<ξ011111<+<+ξx ∴,)0(11><+<+x x x x x ξ即.()x x x x<+<+1ln 181.求在条件下,()22212312323,,2334f x x x x x x x x =+++2221231x x x ++=()123,,f x x x 的最大值和最大值点.解:利用拉格朗日乘数法,设,()()22222212312323123,,,23341L x x x x x x x x x x x λλ=++++++-,则123112233322221234206240624010x x x L x x L x x x L x x x L x x x λλλλ'=+=⎧⎪'=++=⎪⎨'=++=⎪⎪'=++-=⎩.1231222312323(1)020121(2)05x x x x Maxf x x x x x Maxf x x λ≠⇒=-⇒==→=±⇒=⎧+=⎪=⇒⇒==⇒=⎨=⎪⎩82.设随机变量,问:当取何值时,落入区间的概率最大?()2~,X N μσσX ()1,3解:因为,()212~x X f x σ⎛⎫- ⎝⎭=,{}133113()X P X P g σσσσσσ∆⎧⎫⎛⎫⎛⎫<<=<<=Φ-Φ=⎨⎬ ⎪ ⎪⎩⎭⎝⎭⎝⎭利用微积分中求极值的方法,有223311()g σσσσσ⎛⎫⎛⎫⎛⎫'''=-Φ+Φ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;222222221311111422231111130e e σσσσ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎡⎤⎢⎥==-=⎢⎥⎣⎦令得,则;又,故.404ln 3σ=0σ=0()0g σ''<0σ=故当落入区间的概率最大.σ=X ()1,383.设,讨论方程的实数根.x e x f x λ-=)(0=-x e x λ解:(1)显然,当时,方程没有实根;0λ=0=-x e x λ(2)当时,方程有唯一实根;0λ<0=-x e xλ(3)当时,;曲线为下凸的,0>λ0)(,)(>=''-='x x e x f e x f λx e x f x λ-=)(呈∪型;由可知,驻点,极小值,0)(=-='λx e x f λln 0=x )ln 1()(0λλ-=x f 由此可知,当时,方程没有实根;e <<λ00=-x e x λ当,极小值,方程只有一个实根;e =λ0)ln 1()(0=-=λλxf 0=-x e x λλln 0=x 当,极小值,方程有2个实根.e >λ0)ln 1()(0<-=λλxf 0=-x e xλ84.函数的单调增减区间、凹凸区间与极值.()()()211f x x x =-+解:,()()()()()()()()()22111211131f x x x ,f x x x x x x '=-+=++-+=+-由得驻点:;()0f x '=113x ,=-由上可知,函数在与内单调递增,在内递减;极()f x ()1,-∞-13,⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭113,⎛⎫- ⎪⎝⎭大值,极小值;()10f -=132327f ⎛⎫=-⎪⎝⎭由可得,因而函数曲线在内()()()211f x x x =-+()62f x x ''=+13,⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,函数曲线上凸;在内下凸,如下图.()0f x ''<13,⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭85.已知收益函数为,其中为价格,为需求量,求需求弹性时260R=Q Q -P Q 2d ε=-的边际收益.MR 解:因为,所以需求函数,边际收益函数为,且260R=Q Q -60P Q =-602R =Q '-需求弹性函数为;60601d P dQ Q Q dP Q Qε-==-=-当需求弹性时,,此时的边际收益.2d ε=-20Q =()20604020MR R '==-=86.设函数,求其渐近线.xx exe x f y 111)(+==解:首先考虑其水平渐近线和垂直渐近线:x()1,-∞-1-113,⎛⎫- ⎪⎝⎭1313,⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭()f x '+0-0+()f x 增加极大值递减极小值递增因为,,,所以,1lim 1=∞→x x e +∞=+→x x e 100lim 0lim 100=-→xx e ;11011lim lim lim 0(1)(1)1t x t t t t x xxee t t e t e x e+-→+∞→+∞→⎛⎫==== ⎪++⎝⎭+;11011lim lim lim 0(1)(1)1t x t t t t x xxee t t e t e x e--→-∞→-∞→⎛⎫==== ⎪++⎝⎭+;110011limlim lim (1)(1)1t x t t x t t xxee t t e t e x e-→∞→→⎛⎫===∞=⎪++⎝⎭+故而没有水平渐近线和垂直渐近线;xx exex f y 111)(+==由于,()111limlim 21xx x xf x e a x e →∞→∞===+()1111111211lim lim lim 2211x x x x x x x x xe x e xe b fx x x e e →∞→∞→∞⎡⎤⎛⎫-+⎢⎥⎡⎤ ⎪⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎢⎥=-=-=⎢⎥⎢⎢⎥⎣⎦++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦,11011111122lim lim 2(1)41x t t x t xx xe e t t e x e→∞→-+-⎛⎫==== ⎪+⎝⎭+故而有斜渐近线:.xx exe x f y 111)(+==4121+=x y 87.求函数曲线的渐近线.()1ln 1x y e x=++解:显然,,为其垂直渐近线;()01lim ln 1x x e x→⎡⎤++=∞⎢⎥⎣⎦0x =,为其水平渐近线;()()1lim ln 1lim ln 10x xx x e e x →-∞→-∞⎡⎤++=+=⎢⎥⎣⎦0y =又,,,因而()()11ln 1ln 1x x y e x e x x -=++=+++()1lim ln 10x x e x -→+∞⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦为其一条斜渐近线.y x=88.若,试证明:与具有相同的敛散性.lim (0)n n a a a →∞=≠∑∞=+-11n n n a a ∑∞=+-1111n nn a a 证明:问题为讨论两个正项级数的敛散性,可以用比较法的极限形式,因为不是具体的级数形式.记,则,111nn n a a V -=+0,0>>n n V U ==n n n V U ∞→limnn nn n a a a a 11lim11--=++∞→1.lim +∞→n n n a a )0(2≠a 可见,与具有相同的敛散性.∑∞=+-11n n n a a∑∞=+-1111n nn a a 89.讨论下列级数的敛散性:(1)2);(3);(4)1n ∞=11tan 2n n n ∞+=∑()3113nnn n n ∞=⎤+-⎣⎦∑()∑∞=+-+121211n n n n n(5);(6);(7).()()1111ln 1n n n ∞+=-+∑()211nn n n ∞=-+∑()()1111ln n n nn e e ∞+-=-+∑解:(1)当充分大时,比如时,有,从而n 3>n ()n n <+<1ln 1,而当时,,()n n n n <+<1ln 1∞→n 1→n n由极限的夹逼性定理知,当时,,所以,∞→n 1→1n ∞=(2)注意到,这是正项级数,当时,(等价无穷小),0→x x x ~tan 所以,而后者收敛,所以收敛.11tan ~2n n n π∞+=∑112n n n π∞+=∑11tan 2n nn π∞+=∑(3)利用柯西判别法:也是正项级数,,可见原()33113n+-=<→级数收敛;事实上,,,)())333111333nnnn nnnn nn ⎤+-+⎣⎦<<3113nnn n ∞=⎤⎣⎦∑都收敛,且同为正项级数,因而原级数收敛.3113nn n n ∞=⎤⎣⎦∑(4)因为,()()111111122221212112121→+⋅+⋅=+=+=+-+-nn nnnn n n n n n n nnnnnu 改用比较判别法:取,则21nv n =;()11lim 1lim lim 122121=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=+=+∞→++∞→∞→n n n n n nn n n n n nv u其中()(){}1122222lim lim exp lim 12ln ln 111n x n x x n x x x x n x ++→∞→+∞→+∞⎛⎫⎛⎫⎡⎤==+-+ ⎪ ⎪⎣⎦++⎝⎭⎝⎭,()()()()()22222222ln ln 1211exp lim exp lim exp lim 111111x x x x x x x x x x x x x →+∞→+∞→+∞⎧⎫⎧⎫⎪⎪-⎪⎪⎧⎫-++⎪⎪⎪⎪⎪⎪+===-=⎨⎬⎨⎬⎨⎬+⎪⎪⎪⎪⎪⎪-⎩⎭+⎪⎪⎪⎪+⎩⎭⎩⎭所以,与同时收敛.()∑∞=+-+121211n n n nn ∑∞=121n n(5)条件收敛.(6),发散.()()22111111nnn n n nn n n∞∞∞===-+-=+∑∑∑(7)=,()()1111ln n n n n e e ∞+-=-+∑()()12111ln 1n n n e n∞+=-+-∑,()222ln 1n n n e n e n e +-<-<()()()22222lim lim lim ln 1ln 1ln n x xn x x x n x x e e e e n e x e e -→∞→+∞→+∞==+-+-+==∞.()=+-=--+∞→x x x x xx e e e e e 22lim ()22221lim 1x x x x e e e →+∞+-x xx x ee e 2532106lim ++∞→另一方面,==,;()x x e e -+ln 1()xe x 21ln 1-++()x e xx x 1~1ln 11112-++()+∞→x 可见,原级数非绝对收敛;但是单调减少且趋于0,所以,原级数条件收敛.()x x e e -+ln 190.若正项级数与都发散,讨论与的敛散性.1nn v∞=∑1nn u∞=∑{}1max ,nnn u v ∞=∑{}1min ,nnn u v ∞=∑解:,,{}{}1max ,2n n n n n n u v u v u v =++-{}{}1min ,2n n n n n n u v u v u v =+--(1)显然,,或者,故而{}{}1max ,2n n n n n n n u v u v u v u =++-≥{}max ,n n n u v v ≥发散;{}1max ,nnn u v ∞=∑(2)而的敛散性未定.{}1min ,nnn u v ∞=∑例如,若,()222211111111123456212n n u n n ∞==+++++++++-∑ ,()222=11111111123456221n n v n n ∞=+++++++++-∑。