高等数学作业集第2章极限与连续及答案
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第二章 函数的极限与连续习题 2-11.写出下面数列的前5项,并观察当n —>∞时,哪些数列有极限,极限为多少? 哪些数列没有极限.{}{}{}{}{}{}{}211(1) 1 (2) 21(3) (4) (1)11(1)(5) sin (6) 2n n n nn n n n n n x x n n x x nn x x n π⎧⎫-⎪⎪⎧⎫=-=⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎪⎪⎩⎭-⎧⎫==-⎨⎬+⎩⎭⎧⎫+-⎪⎪⎧⎫==⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎪⎪⎩⎭解 (1)3231,1615 ,87 ,43 ,21 有极限 , 极限为 1.(2)524,415 ,38 ,23 ,0 没有极限. (3)64,53 ,42 ,31 0, 有极限 , 极限为 1. (4) -1, 2, -3, 4, -5 没有极限.(5)5sin,4sin ,3sin ,2sin ,sin πππππ, 有极限 , 极限为 0 . (6) 0, 1, 0 , 1, 0 没有极限 . 2. 用极限的定义证明:(1) 若k >0,则 1lim0kn n →∞=n 212(2) lim313n n →∞+=+解 (1) 因为对任给的ε> 0,要使不等式110(0)k kk n n ε-=<>11().k n ε>即便可所以对任给的ε> 0, 取正整数 N =11[()]1kε+ , 则当n >N 时, 就恒有 10k n ε-<故由数列极限的定义知, 1lim0kn n →∞=.(2) 因为对任给的ε > 0, 不妨设10ε<3<,要使不等式2121ε31393n n n +-=<++11(3) 9εn >-即便可.所以对任给的ε> 0, 取正整数N = 11[(3)]19ε-+, 则当n > N 时, 就 恒有 212313n n ε+-<+故由数列极限的定义知,3213n 12n lim=++∞>-n .3. 设 120.9,0.99,,0.999,lim .nn n n x x x x →∞===求如果要使x n 与其极限之差的绝对值小于 0.0001 , 问n 应满足什么条件?解 因为0.999,lim 1, 0.0001,nn n n x x ε→∞===由则取要使110.000110000n x -<=110.999910000n x >-=只要便可.所以n > 4 .4. 设数列{x n }有界,且lim 0, lim 0.n n n n n y x y →∞→∞==证明证 因为数列{x n }有界, 所以存在正整数M > 0, 使得nx < M,又因为0lim =∞→n n y , 则对任给的M ε> 0, 存在正整数N , 使得当n > N 时, 就恒有0n y M ε-<所以对任给的ε> 0, 存在正整数N , 使得当n >N 时, 就恒有n n n n x y x y M Mεε=<⋅=故由数列极限的定义知, .0lim =∞→n n n y x5. 设数列{x n }收敛, 求证数列{x n }必定有界.解 由数列{x n }收敛, 设Ax n n =∞→lim .因为对于任意ε > 0, 存在正整数N , 使得当n > N 时的一切x n , 就恒有 n x A ε-<即n A x A εε-<<+所以对任给的ε > 0,取正数{}12max ,,,,,,N M x x x A A εε=+-使得当n > N 时 ,就恒有 n x M <故数列{x n }必定有界.习题 2-21. 用极限的定义证明 :2324(1) lim(31)8 (2) lim 4223(3) lim 2 (4) lim 20x x x x x x x x x x →→-→∞→-∞--==-++==解 (1)因为对任给的ε> 0, 要使不等式|(3 x – 1) – 8| =|3(x – 3)| < ε只要取正数δ= ε3就可以了.所以对任给的ε> 0, 取正数δ= ε3,使得当0 < | x – 3|<δ时, 就恒有|(3x – 1) – 8| < ε故由极限定义知 3lim(31)8x x ->-=.(2)因为对任给的ε > 0, 要使不等式244242ε2x x x x -+=-+=+<+只要取正数δ= ε就可以了.所以对任给的ε> 0, 取正数δ= ε, 使得当0<|x + 2|<δ时, 就恒有244ε2x x -+<+ 故由极限定义知 224lim 42x x x →--=-+.(3)因为对任给的ε> 0, 要使不等式2332εx x x +-=<,则 |x |> 3ε, 只要取正数M = 3ε就可以了.所以对任给的ε> 0, 取正数M =3ε, 使得当| x | > M 时, 就恒有232εx x +-<故由极限定义知 23lim2x x x ->∞+=.(4)因为对任给的ε> 0 (不妨设0<ε<1), 要使不等式ln 202, ln 2x x x εε-=<<即ln ln 2M ε=只要取正数就可以了.所以对任给的ε>0,取正数2ln ln ε=M , 使得当x <-M 时, 就恒有20x ε-<故由极限定义知 lim 20xx ->-∞=.2*. 当x →-2时,x 2 →4. 问δ等于多少,在0<|x + 2|<δ时, 有| x 2 - 4|< 0.003 ?解 因为当x →-2时,x -2 →-4, 取 ε= 0.003, 要使不等式| x 2 - 4|=| x + 2| | x – 2 |< ε设21x +<, 即有 -3< x <-1, -5< x -2 <-3所以当2x -< 5时,取0.0035δ==0.0006, 有240.003x ε-<=.3*. 当x —>∞ 时,102x →-. 问M 等于多少时,在|x |> M 时, 有100.012x -<-?解 因为当x —>∞ 时,要使不等式100.012x -<-2100, 102.x x ->>只要便可 即M = 102.4. 设函数1, 0() 0, 01, 0x x f x x x x -<⎧⎪==⎨⎪+>⎩, 讨论当x —> 0时,f (x )的极限是否存在.解 00lim ()lim (1)1x x f x x --→->=-=-因为00lim ()lim (1)1lim ()lim ()lim ()x x x x x f x x f x f x f x ++-+→->→→->=+=≠即故 不存在.5. 证明函数f (x ) = x | x |, 当x →0时极限为零.22, 0(), 0x x f x x x ⎧≥⎪=⎨-<⎪⎩解 因为--2020lim ()lim ()0lim ()lim 0lim ()0.x x x x x f x x f x x f x ++→→→→→=-====即故6* . 利用定义证明:0, 11lim , 01x x a a a →+∞>⎧=⎨+∞<<⎩. 证 因为当a >1时,对任意ε> 0,不妨设0<ε<1, 要使110x x a a ε-=<1ln ln x a ε->只要取正数便可.所以对于0<ε<1,1ln 0,,ln M x M a ε->>取=当时就恒有10xa ε-<即 1limx x a →+∞=.又因为当0< a < 1时,令11b a =>时,由上述可得1 lim 0x x b →+∞=于是 1lim limx xx x b a →+∞→+∞==+∞故由极限定义知0, 11lim, 01xx a a a →+∞>⎧=⎨+∞<<⎩. 7.设函数21, 2()2, 2x x f x x k x ⎧+≥=⎨+<⎩, 问当k 取何值时,函数f (x )在x —> 2时的极限存在. 解 2lim (), ,x f x ->因为要使存在必须左右极限存在且相等222lim (1)5lim (2)4 1.x x x x k k k ->->+==+=+=+-即解得故 2lim () 5.x f x ->=8. 求(),()x xf x x x x ϕ==当x —> 0时的左、右极限,并说明它们在 x —> 0时的极限是否存在.解 1 , 0(), 0x f x x ≠⎧=⎨=⎩因为不存在lim () lim101 , 0()1, 0x x f x x x x ϕ→→==>⎧=⎨-<⎩即而习题 2-31. 1. 求下列极限:3222010203031222042412(1)(1) lim (2)lim 2(2)(23)31(3) lim (4) lim()1(13)112((5) lim[ ] (6 ) limx n x x n h x x x n x x nx x x x x n x n n n→→∞→∞→→∞→-++++-+------++++222) (7) x x h x h →→-解 322200424424(1)lim lim 2.22x x x x x x x x x x →→-+-+==++22102010202030303012(1)(1)1(2) lim=lim=.2223(1)(2)(2)(23)2(3) lim lim .1(13)3(3)n n x x n n n n n x x x x x x →∞→∞→∞→∞+++------==-- 233112122222313(1)(4) lim()lim111(2)(1)lim1.(1)(1)1212 (5) lim[]lim1(1)1lim .22 (6) lim x x x n n n h x x x x x x x x x x n nn n n n n n n →→→→∞→∞→∞-++-=---+-==-++++++++=+=⋅=22200022200()2lim lim(2)2.(1 (7) lim1(1) lim(1 2.(8) h h x x x x x x h x xh h x h x h h x x →→→→→→→→+-+==+==-+=-+=-=4x x →→===2. 求下列数极限:n n n n n n 1(1)(1) lim111(3) lim[]1223(1)(1) 0.1(1)(2) lim 0.nnnn n n →∞→∞→∞→∞→∞+-+++⨯⨯⨯+==+-=解111(3) (1)1n n n n =-⨯++因为111lim[]1223(1)11111lim[(1)()()]22311lim(1) 1.1n n n n n n n n →∞→∞→∞+++⨯⨯⨯+=-+-++-+=-=+故2. 2. 设 22lim()51x x ax b x →∞--+=--, 求常数a, b 的值.解 222(1)()2lim ()lim 511x x x a x b a x bax b x x →∞→∞--++---+==---由1051, 6.a a b a b -=⎧⎨+=-⎩==-得故3. 3. 若常数k 使233lim 222-++++-→x x k kx x x 存在, 试求出常数k 与极限值. 解 2222233lim lim (2)02x x x kx k x x x x →-→-++++-=+-由己知存在,且 22lim (33)150 15.x x kx k k k →-+++=-==所以得22222315183(2)(3)limlim2(2)(1)3(3)lim 1.1x x x x x x x x x x x x x →-→-→-++++=+-+-+==--则5. 求下列函数的极限:12100(1)1ln(1) (1) lim(2) limln(1)nx x x x x xx x →→∞+--+++解1(1) (1) , 1,n nx t x t +==-令当0x →时, 1t →, 则11201122210109102910(1)1111limlimlim .1(1)(1)11ln (1)ln(1)(2) lim lim 11ln(1)ln (1)112ln ln(1)2 lim lim 1110ln ln(1)nn n n x t t x x x x x t t x nt t t t x x x x x x x x x xx x x x x x --→→→→∞→∞→∞→∞+---===--+++-+-+=+++++-++==+++291011ln(1)/ln 1110ln(1)/ln 15xx x xx x-++++=6 .求下列曲线的渐近线:3222122(1) (2) 232(3) 2 (4) 21xx x y y x x x x x y y x --==+---==-解 332(1) (3)(1)23x x y x x x x ==+-+-3321133233lim lim (3)(1)231;lim lim(3)(1)233;x x x x x x x x x x x x x x x x x x →→→-→-==∞+-+-===∞+-+-=- 因为 所以是铅垂渐近线 因为 所以是铅垂渐近线 323222lim lim 1(23)23 lim[]lim 223232.x x x x y x x x x x x x xx x x x x y x →∞→∞→∞→∞==+--+-==-+-+-=- 又因为 且所以是斜渐近线2222222222121102 (2) lim 121;2(lim lim (2)(1)222lim lim 221,2. (3) lim 21 lim 2x x x x x xxx x x x x y x x x x x x x x x x x x x x x -→∞→→→-→--→∞→-=--=-+==∞-+----==∞----=-===∞因为 所以是水平渐近线 又因为 且所以是铅垂渐近线因为 且所1,0.y x ==以是水平渐近线是铅垂渐近线212(4) lim211.2x xx x →=∞-=因为 所以是铅垂渐近线2221lim lim (21)22(21)11lim[]lim lim 2122(21)4241124x x x x x y x x x x x x x x x x x x y x →∞→∞→∞→∞→∞==----===---=+又因为且 所以是斜近渐近线.7. 已知 2200012000lim 0,,.x x x x b a b x a →+++-=≠-求的值解 2200012000limx x x x b x a →+++-=-由己知存在习题 2-41. 1. 利用极限存在准则,计算下列各题:22221111(1)lim[] (1)(2)()(2)limn n n n n n n →∞→∞+++++++解2222111111(1)4(1)(2)()n nn n n n n ≤++++≤+++因为 222211lim lim 041111lim[]0.(1)(2)() (2)1sin1,n n n nn n n n n n n →∞→∞→∞==++++=+++-≤≤≤≤且 所以因为则有lim lim lim 0.n n n →∞→∞→∞===所以 2.求下列极限:0022021sin (1) lim (2) lim cot 2sin 22(3) lim (4) lim sin tan 3sin(1)(5) lim (6) li 1x x x x x kxx xxx x x x x x →→→→∞→--01cos msin sin (7) lim (8) lim 2sin 2x n nx n xx x x xx ππ→→→∞-- 解 00sin sin (1) lim lim .x x kx kxk k x kx →→==0021(2) lim cot 2lim.2tan 22x x x x x x →→==0022222221112000sin 2sin 2322(3) lim lim .tan 32tan 333222(4) lim sin lim 2sin / 2.sin(1)sin(1)(5) lim lim lim(1) 2.112sin s 1cos 2(6) lim lim2lim sin sin x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x →→→∞→∞→→→→→→=⋅⋅===--=⋅+=---==20in 22sin cos22sin 112 lim cos .2222x x x x x x x x →=⋅=00sin()sin sin (7) limt lim lim = 1.(8) lim 2sin lim sin /.222x t t n n n n n n t x tx x t tx x xx x ππππ→→→→∞→∞+-=-=--== 3.求下列极限:2123sec 03(1) lim (1) (2) 121 (3) lim () (4) lim ()23 (5) lim (1cos ) (6) lim x x x x xx x xx x xx x x x x π+→∞→→∞→∞→→++-++2112cot0(12sin) (7) lim(14) (8) lim(13tan )xxxxx x x x x -→→+-+解 3133333(1) lim (1) lim (1)(1).xx x x e x x x ⋅+→∞→∞+=++=11(3)330222(2) lim(13)lim(13)].11(3) lim () lim (1) .x x x x x x x x x x x e x e x x ---→→→→∞→∞=-=-=+=+=2223113()2()232222133sec cos 1121132(4) lim ()lim ()lim (1)lim (1)323221213 lim (1)lim (1).22(5) lim(1cos ) lim(1cos )x x x xx x x x x x x x x x xx x x x x x x xe e e x xx x ππ-→∞→∞→∞→∞⋅⋅--⋅----→∞→∞→→--==-⋅+++=-⋅+=⋅=+=+223112sin 22sin 011(44)440132cot 233tan 022000.(6) lim(12sin)lim(12sin).(7) lim(14) lim(14).(8) lim(13tan )lim(13tan).1001 4.lim ()5xx xx xx x xx xx x x xx x x x c x e x x e x x e x x e x e x →→-⋅---→→⋅→→+→∞=+=+=-=-=+=+=+=-已知,.c 求解 220001001lim()5x x x x +→∞+-由510062200010065201210061001 lim (1)lim ()552012.x x x x x c x x x e e c -⋅-→∞→∞+=+⋅--===故习题 2-51.下列函数在什么情况下是无穷小量,什么情况下是无穷大量?3211(1) (2) 1(2) (4) ln(1)x x y y x x y e y x --==-==+解 (1)因为 301lim x x →=∞,所以当0x →时,31y x =是无穷大量. 又因为 31lim 0x x →∞=,所以当x →∞时,31y x =是无穷小量. (2)因为21111lim lim 11x x x x x →-→--==∞+-,所以当1x →-时,21 1x y x -=-是无穷大量. 又因为 211lim lim 011x x x x x →∞→∞-==+-,所以当x →∞时,21 1x y x -=-是无穷小量. (3)因为lim x x e -→-∞=∞,所以当x →-∞时,xy e -=是无穷大量. 又因为lim 0x x e -→+∞=,所以当x →+∞时,x y e -=是无穷小量. (4)因为1lim ln(1)lim ln(1)x x x x +→+∞→-+=∞+=∞或,所以当x →+∞,1, ln(1)x y x +→-=+时或时是无穷大量.又因为0limln(1)0x x →+=,所以当0 , ln(1)x y x →=+时是无穷小量.2.当0x →时,指出关于x 的同阶无穷小量、高阶的无穷小量、等价的无穷小量.22211,sin ,cos 1,(1),sin .2xx x e x ---解 因为01lim2x x →→==所以当0x +→时,与x1-;又因为 2200sin sin lim lim 0x x x x x x →→==200cos 1lim lim 02x x x x x x →→-=-= 所以当0x +→时,比x 高阶的无穷小量有2sin x ,2sin x ,cos 1x -;又因为 2001(1)122lim lim 12xx x e xx x →→-=⋅=所以当0x →时,与x 等价的无穷小量有21(1)2xe -.3.把下列函数表示为常数(极限值)与一个当x —>∞时的无穷小量之和的形式.3333(1)() (2) ()121x x f x f x x x ==-+解 (1)因为33lim 11x x x →∞=-,所以3331() 111x f x x x ==+--. (2)因为 33311lim lim 0 22142x x x x x →∞→∞-==++且 所以311()242f x x =-+. 4.证明: 当x —>0 时,(1) e x -1 ∽ x ; (2) arcsin x ∽ x .解 (1)100011lim 1lim lim 1ln(1)ln(1)x x x x x te t t e x t t →→→-=-==++令.(2)00arcsin limarcsin lim 1sin x t x tt x x t →→==令.5.利用等价替换原理, 计算下列极限:sin 2002000sin 31(1) lim (2) limsin tan 52ln(123)(3) lim (4) limsin()arcsin 2(5)lim(6) lims (sin )xx x x x n mx x x x e x xx x x x x x x →→→→→→-+-233in 235(7) lim(8) lim42tan x n xx x x x x→+-+解 (1)因为当0x →时,sin 33,sin ,tan 5522x xx x x x所以 00sin 336limlim 5sin tan 5522x x x x x x x x x x →→⋅==⋅⋅.(2)因为当sin 2sin 0,12xxx e →-时 所以sin 201sin 1limlim22xx x ex xx →→-==.(3)因为当220,ln(123)23x x x x x →+--时所以 22000ln(123)23lim lim lim(23)2x x x x x x x x x x →→→+--==-=. (4)因为当0,sin 22x x x →时所以x x →→=20021)1)lim lim 41x x x x x x →→===++.(5)因为当0,sin ,sin n nx x x x x →时 所以 000, sin lim lim 1, (sin ), nnm mx x n m x x n m x x n m →→>⎧⎪===⎨⎪∞<⎩.(6)因为当0,arcsin 22,sin x x x x x →时所以 00arcsin 22limlim 2sin x x x xx x →→==.(7)因为当230,,x x x x →时都是比更高的无穷小所以 233002352lim lim 12tan 2tan x x x x x x x x x →→+-==+.(8)因为当3433,2n n n n n →∞--limlim0.n n ==所以6. 设x —>0 时, 函数122(1)1cos 1kx x +--与为等价无穷小量,求常数k 的值.解 因为 12220021(1)12lim lim 11cos 12x x kxkx k x x →→+-==-=--所以 k = -1.*7. 求下列函数的极限:)tan 1ln(cos sin 1lim )1(20x xx x x +-+→ 11(2)lim ()x x x x a b →+∞-)]11ln(sin )31ln([sin lim )3(x x xx +-+∞→解 0x →(1)x→=因为222210,1cos ,ln(1tan )tan 2x xx x x x →-+当时所以2201sin cos limlim ln(1tan )2x x x x xx x →→+-=+2001cos sin 113limlim 24242x x x x x x →→-=+=+=.(2)111111(1)(1)lim ()limlim11x x x xx xx x x a b a b x a b x x →+∞→+∞→+∞-----==11(1)(1)limlim11xxx x a bx x →+∞→+∞--=-因为当1,0x x →+∞→时,11111ln ,1ln xx a a b bx x --11lim()ln ln lnxxx ax a b a b b →+∞-=-=所以31(3)lim [sin ln(1)sin ln(1)]x x x x →∞+-+31sin ln(1)sin ln(1)limlim 11x x x x x x →∞→∞++=-因为当x →∞时,333sinln(1)ln(1)x xx ++111sin ln(1)ln(1)x xx ++31lim [sin ln(1)sin ln(1)]31lim lim 31 2.11x x x x x xx x x x →∞→∞→∞+-+=-=-=所以习题 2-61.求函数 xy +=1 在x = 3, ⊿x = -0.2时的增量⊿y . 解 因为()()y f x x fx ∆=+∆-=3,0.2,2x x y =∆=-∆== 由所以2.利用连读函数的定义,证明下列函数在 x = 0 点的连续性.21(1)()1()21arctan , 10, 0(3)() (4) () 1, 01 0, 0x f x f x x x xx x f x f x xx x x x +=+=-⎧⎧-<<≠⎪⎪==⎨⎨⎪⎪-≤<=⎩⎩解 (1)因为(0)(0)1y f x f ∆=+∆-=lim lim 1)0()10.x x y f x x ∆→∆→∆=-==+=且所以 在处连续(2)因为21(0)(0)121x y f x f x ∆+∆=+∆-=+∆-2020001lim lim (1)110211()0.210, (0)0,lim ()lim (1)1,lim ()lim 11lim ()()0x x x x x x x x y x x f x x x x f f x f x f x f x x --++∆→∆→→→→→→∆+∆=+=-+=∆-+==-===-=-===且所以在处连续 (3)因为在 时且所以 不存在,故在不连续.0000,(0)1,arctan lim ()lim arctan lim 1tan x x t x f x tf x t x x t ---→→→===== (4)因为在时且00lim ()lim (1)1lim ()1(0)arctan , 10() 0.1, 01x x x f x x f x f xx f x x x x x ++→→→=-===⎧-<<⎪==⎨⎪-≤<⎩所以 在处连续3. 求下列函数的间断点, 并指出间断点的类型. 若是可去间断点,则补充定义,使其在该点连续.221(1)() (2) ()ln(21)(1)x x f x f x x x x -==--1, 11arctan , 0(3)()2, 10 (4) () 0, 01 sin , 02x x x f x x x f x xx x x x -⎧≤-⎪⎧⎪≠⎪=+-<≤=⎨⎨⎪⎪=⎩⎪<≤⎩ 解(1)0,1,1() ,x x x f x ==-=因为在处没有定义() 0,1,1. f x x x x ==-=所以在处间断而0000(1)lim ()lim 1(1)(1)(1)lim ()lim 1(1)(1)x x x x x x f x x x x x x f x x x x --++→→→→-==---+-==-+ 故 0lim ()x f x →不存在,x = 0是()f x 的跳跃间断点.又因为 11(1)1lim ()lim (1)(1)2x x x x f x x x x →→-==-+所以 x = 1是()f x 的可去间断点,补充定义1(1)2f =.又因为111(1)lim ()limlim (1)(1)(1)x x x x x xf x x x x x x →-→-→--===∞-++所以x = -1是()f x 的无穷间断点.(2) 因为1x =在处()f x 没有定义, 且111lim ()limln(21)x x f x x →→==∞-所以x = 1是()f x 的无穷间断点.(3)因为(1)1,f -=且11111 lim ()lim 1,lim ()lim (2)1x x x x f x xf x x --++→-→-→-→--===+=则1lim ()(1) 1.x f x f →-=-=所以x = 1是()f x 的连续点.(0)2, lim ()lim (2)21 lim ()lim sin0x x x x f f x x f x x x --++→→→→==+===又因为且所以 0lim ()x f x →不存在,x = 0是()f x 的跳跃间断点.0000(4)(0)0,1lim ()lim arctan21lim ()lim arctan 2x x x x f f x x f x x ππ--++→→→→===-==因为且 所以0lim ()x f x →不存在,x = 0是()f x 的跳跃间断点. 4.讨论下列函数的连续性,并作出函数图形.2211(1)()lim(0) (2) () lim11nnnn n x f x x f x xx x →∞→∞-=≥=++解 (1) 因为1, 011()lim0, 11n n x f x x x →∞≤≤⎧==⎨>+⎩(函数图形见图2-1)且11(1)1,lim ()1,lim ()0x x f f x f x -+→→===所以x = 1是()f x 的间断点.图2-122 , 11 (2)()lim0 , 11 , 1nnn x x xf x x x x x x →∞⎧<⎪-=⋅==⎨+⎪->⎩因为(函数图形见图2-2) 1111(1)0lim ()lim ()1 lim ()lim 1x x x x f f x x f x x --++→-→-→-→-±==-===-且1111lim ()lim 1 lim ()lim ()1x x x x f x x f x x --++→→→→===-=- 图2-211lim (),lim ()x x f x f x →-→所以都不存在.因此x = 1,x = -1是()f x 的跳跃间断点.5.已知2, 01() 2, 1ln(1), 13ax b x f x x bx x ⎧+<<⎪==⎨⎪+<≤⎩,问当 a , b 为何值时,()f x 在 x =1 处连续.解 因为(1)2,f =且21111lim ()lim () lim ()lim ln(1)ln(1)x x x x f x ax b a bf x bx b --++→→→→=+=+=+=+若函数()f x 在x = 1处连续,则必须 1lim ()2x f x →=.即 2ln(1)2a b b +=⎧⎨+=⎩解之,得223,1a e b e =-=-. 6.求函数32233()6x x x f x x x +--=+-的连续区间,并求 )(lim ),(lim ),(lim 32x f x f x f x x x -→→→.解 因为323223333()(3)(2)6x x x x x x f x x x x x +--+--==+-+-所以()(,3)(3,2)(2,),f x -∞-⋃-⋃+∞的连续区间是且3200331lim ()lim (3)(2)2x x x x x f x x x →→+--==+-322223233333lim ()lim (3)(2)(3)(1)338lim ()lim lim (3)(2)(3)(2)5x x x x x x x x f x x x x x x x x f x x x x x →→→-→-→-+--==∞+-+-+--===-+-+-7.设函数()f x 在[a , b ]上连续,且(),()f a a f b b <>,证明在(a , b )内至少存在一点ξ,使得f (ξ) = ξ.证 [][] ()(),(),,(),F x f x x f x a b F x a b =-设由已知在上连续则在上(),(),()()0,()()0f a a f b b F a f a a F b f b b <>=-<=->连续.又因为所以故由零值定理知,在(,)a b 内至少存在一点ξ,使得F (ξ)= 0, 即 ()f ξξ=.8.设函数()f x 在[a , b ]上连续,12n a x x x b <+++<, 求证在(a , b )内至少有点ξ,使n x f x f x f f n )()()()(21+++=ξ证 因为()f x 在[a , b ]上连续,则1()[,]n f x x x 在上也连续.由最大最小值定理知,1()[,]n f x x x 在上存在最小值m ,最大值M ,取12()()()((),1,2,,),n i f x f x f x C m f x M i n nm C M +++=≤≤=≤≤则由介值定理知, 在(a , b )内至少有点ξ,使12()()()()n f x f x f x f C nξ+++==.9. 证明方程331x x -=至少有一个根介于1和2之间.证 设3()31F x x x =--,由于F (x )在[1,2]内连续,且(1)30,(2)10F F =-<=>由零值定理知,在(1,2)内至少存在一点ξ,使得F (ξ)= 0. 即 331ξξ-=.故方程331x x -=在[1,2]内至少有一个根.综合习题二1.选择填空:(1) 数列{y n }有界是数列收敛的 ( ) .① 必要条件 ② 充分条件 ③ 充要条件 ④ 无关条件(2) 当x —>0 时,( )是与sin x 等价的无穷小量. ① tan2 x②x③ 1ln(12)2x + ④ x (x +2)(3) 设0, 0(), lim (), 0x x e x f x f x ax b x →⎧≤=⎨+>⎩若存在, 则必有( ) .① a = 0 , b = 0 ② a = 2 , b = -1③ a = -1 , b = 2 ④ a 为任意常数, b = 1(4)若31169x x→=--,则f (x) = ( ) .①x+1 ②x+5③(5) 方程x4–x– 1 = 0至少有一个实根的区间是( ) .①(0,1/2) ②(1/2, 1)③(2, 3) ④(1, 2)(6)函数10()lnxf xx-=+的连续区间是( ) .①(0, 5) ②(0, 1)③(1, 5) ④(0, 1)∪(1,5)解(1)①;(2)③;(3)④;(4)③; (5)②;(6)④.2.计算题:3sin()3(1) lim (2)lim12cos sin(3) 12(1)](4) lim0)x xxxnxaxe ex xn naαβππ+→→→∞→---++-+++->2300cot222tan sin(5)lim (6)limsin11(7)lim(cos) (8) lim(1)4(9)lim1x xx n x nxxx xxxn nxx→→→→∞→∞-++⎛⎫-⎪⎪-⎝⎭(10)lim[ln ln(2)]nn n n→∞-+解333sin()sin()sin()333(1) lim= lim lim112cos2(cos)2(cos cos)23x x xx x xx x xπππππππ→→→---=---33001112sin()cos()cos()1232323lim lim11124sin()sin()sin()232323(1)(1)(2) lim limsin sin0,1,1,sinx xx x x xx xx xx x xx x xe e e ex xx e x e x x xππαβαβαβππππππαβ→→→→-⋅--===+⋅-+----=→--因为当时所00lim lim.sinx xx xe e x xx xαβαβαβ→→--==-以(3) 12(1)]1lim2limnn nnn n→∞→∞++-+++-====3200(4) lim lim limlimlimtan sin tan1cos(5) lim limsinx a x a x axax ax xx x x xxx x+++++→→→→→→→-=-=-=--=⋅22001lim.22(6) limlimtan sin1tan1cos1lim lim.2(1cos)21cos2xxxx xx xx xx x x xx x x x→→→→→=⋅==--==⋅⋅=--221cot(cos1)cot cos100(7)lim(cos) =lim(1cos1)x xx xx xx x⋅⋅--→→+-因为222001cos112lim lim2tanx xxxx x→→--==-21cot2lim(cos).xxx e-→=所以22111()11221111(8) lim(1)lim(1)nn nn n nn nn nn n⋅⋅++→∞→∞++=++因为211lim()1nnn n→∞⋅+=211lim(1).nnen n→∞++=所以2222414(9)lim=lim111xxx xx xxx→∞→∞⎛⎫-⎪⎛⎫-⎪⎪⎪- ⎪⎝⎭-⎪⎝⎭2212222(1)(1)lim (1)lim (1) =lim =1111(1)(1)lim (1)lim (1) 1.(10)lim [ln ln(2)]lim ln()21 lim ln 2(1)x x x xx x x x x x xx x n n n n nx x x x x x x xe e e en n n n n n →∞→∞→∞→∞→∞--→∞→∞→∞-+-+-+-+⋅==⋅-+=+==+22lim ln(1)ln 2.n n e n →∞-+=-=-2. 1. 设 10sin , 02() , , lim ()(1), 0x x x x x f x a f x ax x →⎧<⎪⎪=⎨⎪+>⎪⎩试求使得存在.解00sin 1lim ()lim 22x x x f x x --→→==因为 10000 lim ()lim (1) lim ()lim ()1,ln 2.2a x x x x x a f x ax e f x f x e a +-+-→→→→=+====-则所以 即 3. 2. 作出函数()lim 1txtx t x e f x e →+∞+=+的图形,并指出间断点.解 由已知可得1, 0()lim , 01tx tx t x x e f x x x e →∞≥⎧+==⎨<+⎩ 则函数图形见图2-3.00 lim ()0lim ()1x x f x f x -+→→=≠=因为 0().x f x =所以是的跳跃间断点5. 求函数tan 32(3)x y x x =-的可去间断点. 图2-3 解 因为tan 32(3)x y x x =-在x = 0,x = 3处无意义,所以x = 0,x = 3都是函数f (x )的间断点.但00tan 331lim lim 2(3)2(3)2x x x x x x x x →→==--- 故 x = 0是f (x )的可去间断点.而 3tan 3lim 2(3)x x x x →=∞- 故 x = 3是f (x )的无穷间断点.6.设f (x )在点 x = x 0 处连续且 f (x 0)> 0, 试证在x 0 的某个邻域内有f (x )> 0.证 由已知f (x )在点 x = x 0 处连续,则00lim ()()x x f x f x →=.取00()0,0,02f x x x εδδ=>∃><-<使得时,恒有00()(),()()f x f x f x f x εεε-<→-<-< 故 0000()()()()()022f x f x f x f x f x ε>-=-=>. 7. 设本金为p 元,年利率为r, 若一年分为n 期, 存期为t 年, 则本金与利息之和是多少 ? 现某人将本金p = 1000元存入果银行, 规定年利率为 r = 0.06, t = 2, 请按季度、月、日以及连续复利计算本利和,并作出你的评价.解 依题意,第一期到期后的利息为本金×利率=r p n ⨯ 第一期到期的本利和是本金+利息=(1)r r p p p n n +⨯=+若按总利计算,第二期到期的本利和为 2(1)(1)(1)r r r r p p p n n n n+++⨯=+第n 期到期后的本利和为 (1)n r p n +存期若为t 年(事实上有t n 期),到期后的本利和为 (1)tnr p n + (*)由题设p = 1000 ,r = 0.06, t = 2,(1) (1) 一年分为四季,取n = 4带入得(*)式,得2480.061000(1)1000 1.0151126.494⨯⨯+=⨯≈(2) (2) 一年分为12个月,取n =12带入得(*)式,得 212240.061000(1)1000 1.0051127.1612⨯⨯+=⨯≈(3) (3) 一年分为365天,取n = 365带入得(*)式,得 23657300.061000(1)1000 1.0001643841127.49365⨯⨯+=⨯≈(4) 连续取息就是在(*)式中令n →+∞,得 20.120.060.120.060.06lim 1000(1)1000lim [(1)] 10001127.50nn n n n ne ⨯→+∞→+∞⨯+=⨯+=⨯≈ 结论是:用复利计算时,按季、月、日以及连续复利计算所得结果相差不大.8.证明方程sin x a x b =+(其中0,0a b >>)至少有一个正根,并且它不超过a b +. 证 设()sin F x x a x b =--,显然F (x )在[0,a b +]上连续,(0)0(0)()sin()[1sin()]0F b b F a b a b a a b b a a b =-<>+=+-+-=-+≥又则若()F a b +=0,则a b +为方程F (x )= 0的正根;若()F a b +>0,则由零值定理,至少有一点(0,)a b ξ∈+使得F (x )= 0,即sin a b ξξ=+.。
高等数学作业题(一)第一章 函数1、填空题(1)函数1142-+-=x x y 的定义域是 2、选择题(1)下列函数是初等函数的是( )。
A.3sin -=x y B.1sin -=x y C.⎪⎩⎪⎨⎧=≠--=1,01,112x x x x yD. ⎩⎨⎧≥<+=0,0,1x x x x y (2)xy 1sin =在定义域内是( )。
A. 单调函数 B. 周期函数 C. 无界函数 D. 有界函数3、求函数2)1ln(++-=x x y 的定义域4、设,1)(2+-=x x x f 计算xf x f ∆-∆+)2()2(5、要做一个容积为250立方米的无盖圆柱体蓄水池,已知池底单位造价为池壁单位造价的两倍,设池底单位造价为a 元,试将总造价表示为底半径的函数。
6、把一个圆形铁片,自中心处剪去中心角为α的一扇形后,围成一个无底圆锥,试将此圆锥体积表达成α的函数。
第二章 极限与连续1、填空题(1)32+=x y 的间断点是 (2)0=x 是函数x x y +=1的第 类间断点。
(3)若极限a x f x =∞→)(lim 存在,则称直线a y =为曲线=y ()x f 的 渐近线。
(4)有界函数与无穷小的乘积是(5)当0→x ,函数x 3sin 与x 是 无穷小。
(6)xx x 1)21(lim 0+→= (7)若一个数列{}n x ,当n 时,无限接近于某一个常数a ,则称a 为数列{}n x 的极限。
(8)若存在实数0>M ,使得对于任何的R x ∈,都有()M x f <,且()0lim 0=→x g x , 则()()=→x g x f x 0lim (9)设x y 3sin =,则=''y(10) x x x)211(lim -∞→=2、选择题(1)xx x sin lim 0→的值为( )。
A.1 B.∞ C.不存在 D.0 (2)当x →0时,与3100x x +等价的无穷小量是( )。
⾼等数学基础形成性作业及答案1-4⾼等数学基础形考作业1:第1章函数第2章极限与连续(⼀)单项选择题⒈下列各函数对中,(C )中的两个函数相等. A.2)()(x x f =,x x g =)( B. 2)(x x f =,x x g =)(C.3ln )(xx f =,x x g ln 3)(= D.1)(+=x x f ,11)(2--=x x x g ⒉设函数)(x f 的定义域为),(+∞-∞,则函数)()(x f x f -+的图形关于(C )对称.A. 坐标原点B. x 轴C. y 轴D.x y =⒊下列函数中为奇函数是(B ). A.)1ln(2x y += B. x x y cos =C.2x x a a y -+=D.)1ln(x y +=⒋下列函数中为基本初等函数是(C ). A.1+=x y B. x y -=C.2xy = D.,1x x y ⒌下列极限存计算不正确的是(D ). A.12lim 22=+∞→x x x B. 0)1ln(lim 0=+→x xC. 0sin lim=∞→x x x D. 01sin lim =∞→x x x⒍当0→x 时,变量(C )是⽆穷⼩量.A. x x sinB. x 1C. xx 1sin D. 2)ln(+x⒎若函数)(x f 在点0x 满⾜(A ),则)(x f 在点0x 连续。
A.)()(lim 00x f x f x x =→ B. )(x f 在点0x 的某个邻域内有定义C.)()(lim 00x f x f x x =+→ D. )(lim )(lim 0x f x f x x x x -+→→=(⼆)填空题⒈函数)1ln(39)(2x x x x f ++--=的定义域是()+∞,3.⒉已知函数x x x f +=+2)1(,则=)(x f x 2-x .⒊=+∞→xx x0,)1()(1x k x x x x f x ,在0=x 处连续,则=ke .⒌函数?≤>+=0,sin 0,1x x x x y 的间断点是0=x .⒍若A x f x x =→)(lim 0,则当0x x →时,A x f -)(称为时的⽆穷⼩量0x x →。
【最新整理,下载后即可编辑】习题2-11. 观察下列数列的变化趋势,写出其极限: (1) 1n n x n =+ ; (2)2(1)n n x =--;(3)13(1)nn x n=+-; (4)211n x n=-. 解:(1) 此数列为12341234,,,,,,23451n n x x x x x n =====+ 所以lim 1n n x →∞=。
(2) 12343,1,3,1,,2(1),n n x x x x x =====-- 所以原数列极限不存在。
(3)1234111131,3,3,3,,3(1),234n n x x x x x n=-=+=-=+=+-所以lim 3n n x →∞=。
(4)12342111111,1,1,1,,1,4916n x x x x x n =-=-=-=-=- 所以lim 1n n x →∞=-2.下列说法是否正确:(1)收敛数列一定有界 ; (2)有界数列一定收敛; (3)无界数列一定发散;(4)极限大于0的数列的通项也一定大于0. 解:(1) 正确。
(2) 错误 例如数列{}(-1)n 有界,但它不收敛。
(3) 正确。
(4) 错误 例如数列21(1)nn x n ⎧⎫=+-⎨⎬⎩⎭极限为1,极限大于零,但是11x =-小于零。
*3.用数列极限的精确定义证明下列极限:(1) 1(1)lim1n n n n-→∞+-=;(2) 222lim 11n n n n →∞-=++; (3)323125lim -=-+∞→n n n证:(1) 对于任给的正数ε,要使1(1)111n n n x n n ε-+--=-=<,只要1n ε>即可,所以可取正整数1N ε≥.因此,0ε∀>,1N ε⎡⎤∃=⎢⎥⎣⎦,当n N >时,总有1(1)1n n n ε-+--<,所以1(1)lim 1n n n n-→∞+-=. (2) 对于任给的正数ε,当3n >时,要使222222332211111n n n n n x n n n n n n n n nε---+-=-==<<<+++++++,只要2n ε>即可,所以可取正整数2max ,3N ε⎧⎫=⎨⎬⎩⎭.因此,0ε∀>,2max ,3N ε⎧⎫∃=⎨⎬⎩⎭,当n N >时,总有22211n n n ε--<++,所以222lim 11n n n n →∞-=++. (3)对于任给的正数ε,要使25221762()()131333(31)313n n x n n n n ε+--=--=<=<----,只要123n ε->即可,所以可取正整数213N ε≥+.因此,0ε∀>,213N ε⎡⎤∃=+⎢⎥⎣⎦,当n N >时,总有522()133n n ε+--<-,所以323125lim-=-+∞→n n n . 习题2-21. 利用函数图像,观察变化趋势,写出下列极限: (1)21lim x x →∞ ; (2) -lim x x e →∞; (3) +lim x x e -→∞; (4) +lim cot x arc x →∞; (5) lim2x →∞;(6) 2-2lim(1)x x →+; (7) 1lim(ln 1)x x →+; (8) lim(cos 1)x x π→- 解:(1)21lim 0x x →∞= ;(2) -lim0x x e →∞=;(3) +lim 0x x e -→∞=; (4) +lim cot 0x arc x →∞=; (5) lim 22x →∞= ;(6) 2-2lim(1)5x x →+=; (7) 1lim(ln 1)1x x →+=; (8) lim(cos 1)2x x π→-=- 2. 函数()f x 在点x 0处有定义,是当0x x →时()f x 有极限的( D )(A ) 必要条件 (B ) 充分条件 (C ) 充要条件 (D ) 无关条件解:由函数极限的定义可知,研究()f x 当0x x →的极限时,我们关心的是x 无限趋近x 0时()f x 的变化趋势,而不关心()f x 在0x x =处有无定义,大小如何。
习题2-11. 观察下列数列的变化趋势,写出其极限:(1) 1n nx n =+ ;(2) 2(1)n n x =--;(3) 13(1)n n x n =+-; (4) 211n x n =-. 解:(1) 此数列为12341234,,,,,,23451n n x x x x x n =====+ 所以lim 1n n x →∞=。
(2) 12343,1,3,1,,2(1),n n x x x x x =====-- 所以原数列极限不存在。
(3) 1234111131,3,3,3,,3(1),234n n x x x x x n=-=+=-=+=+- 所以lim 3n n x →∞=。
(4) 12342111111,1,1,1,,1,4916n x x x x x n=-=-=-=-=- 所以lim 1n n x →∞=-2.下列说法是否正确:(1)收敛数列一定有界 ; (2)有界数列一定收敛; (3)无界数列一定发散;(4)极限大于0的数列的通项也一定大于0. 解:(1) 正确。
(2) 错误 例如数列{}(-1)n有界,但它不收敛。
(3) 正确。
(4) 错误 例如数列21(1)nn x n ⎧⎫=+-⎨⎬⎩⎭极限为1,极限大于零,但是11x =-小于零。
*3.用数列极限的精确定义证明下列极限:(1) 1(1)lim1n n n n-→∞+-=;(2) 222lim 11n n n n →∞-=++; (3) 323125lim-=-+∞→n n n证:(1) 对于任给的正数ε,要使1(1)111n n n x n n ε-+--=-=<,只要1n ε>即可,所以可取正整数1N ε≥.因此,0ε∀>,1N ε⎡⎤∃=⎢⎥⎣⎦,当n N >时,总有1(1)1n n n ε-+--<,所以1(1)lim 1n n n n-→∞+-=.(2) 对于任给的正数ε,当3n >时,要使222222332211111n n n n n x n n n n n n n n n ε---+-=-==<<<+++++++,只要2n ε>即可,所以可取正整数2max ,3N ε⎧⎫=⎨⎬⎩⎭.因此,0ε∀>,2max ,3N ε⎧⎫∃=⎨⎬⎩⎭,当n N >时,总有22211n n n ε--<++,所以222lim 11n n n n →∞-=++. (3) 对于任给的正数ε,要使25221762()()131333(31)313n n x n n n n ε+--=--=<=<----,只要123n ε->即可,所以可取正整数213N ε≥+.因此,0ε∀>,213N ε⎡⎤∃=+⎢⎥⎣⎦,当n N >时,总有522()133n n ε+--<-,所以323125lim-=-+∞→n n n .习题2-2 1. 利用函数图像,观察变化趋势,写出下列极限: (1) 21limx x →∞ ;(2) -lim xx e →∞;(3) +lim xx e-→∞;(4) +lim cot x arc x →∞;(5) lim 2x →∞;(6) 2-2lim(1)x x →+;(7) 1lim(ln 1)x x →+;(8) lim(cos 1)x x π→-解:(1) 21lim0x x →∞= ;(2) -lim 0xx e →∞=;(3) +lim 0xx e-→∞=;(4) +lim cot 0x arc x →∞=;(5) lim 22x →∞= ;(6) 2-2lim(1)5x x →+=;(7) 1lim(ln 1)1x x →+=;(8) lim(cos 1)2x x π→-=-2. 函数()f x 在点x 0处有定义,是当0x x →时()f x 有极限的( D )(A ) 必要条件 (B ) 充分条件 (C ) 充要条件 (D ) 无关条件解:由函数极限的定义可知,研究()f x 当0x x →的极限时,我们关心的是x 无限趋近x 0时()f x 的变化趋势,而不关心()f x 在0x x =处有无定义,大小如何。
1、函数()12++=x x x f 与函数()113--=x x x g 相同.错误 ∵当两个函数的定义域和函数关系相同时,则这两个函数是相同的。
∴()12++=x x x f 与()113--=x x x g 函数关系相同,但定义域不同,所以()x f 与()x g 是不同的函数。
2、如果()M x f >(M 为一个常数),则()x f 为无穷大. 错误 根据无穷大的定义,此题是错误的。
3、如果数列有界,则极限存在.错误 如:数列()nn x 1-=是有界数列,但极限不存在4、a a n n =∞→lim ,a a n n =∞→lim .错误 如:数列()nn a 1-=,1)1(lim =-∞→nn ,但n n )1(lim -∞→不存在。
5、如果()A x f x =∞→lim ,则()α+=A x f (当∞→x 时,α为无穷小). 正确 根据函数、极限值、无穷小量的关系,此题是正确的。
6、如果α~β,则()α=β-αo .正确 ∵1lim=αβ,是 ∴01lim lim =⎪⎭⎫⎝⎛-=-αβαβα,即βα-是α的高阶无穷小量。
7、当0→x 时,x cos 1-与2x 是同阶无穷小.正确 ∵2122sin 412lim 2sin 2lim cos 1lim2022020=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅==-→→→x x x x x x x x x 8、 01sin lim lim 1sin lim 000=⋅=→→→xx x x x x x .错误 ∵xx 1sin lim 0→不存在,∴不可利用两个函数乘积求极限的法则计算。
9、 e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+→11lim 0.错误 ∵e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→11lim10、点0=x 是函数xxy =的无穷间断点.错误 =-→x x x 00lim 1lim 00-=--→x x x ,=+→x x x 00lim 1lim 00=+→xx x ∴点0=x 是函数xxy =的第一类间断点.11、函数()x f x1=必在闭区间[]b a ,取得最大值、最小值.错误 ∵根据连续函数在闭区间上的性质,()x f x1=在0=x 处不连续 ∴函数()x f x1=在闭区间[]b a ,不一定取得最大值、最小值 二、填空题:1、设()x f y =的定义域是()1,0,则 (1)()xef 的定义域是( (,0)-∞ );(2)()x f 2sin 1-的定义域是( ,()2x x k x k k Z πππ⎧⎫≠≠+∈⎨⎬⎩⎭);(3)()x f lg 的定义域是( (1,10) ). 答案:(1)∵10<<xe (2)∵1sin 102<-<x (3)∵1lg 0<<x2、函数()⎪⎩⎪⎨⎧≤<-=<<-+=403000222x x x x x x f 的定义域是( (]4,2- ).3、设()2sin x x f =,()12+=ϕx x ,则()[]=ϕx f ( ()221sin +x ).4、nxn n sinlim ∞→=( x ).∵x x n x n x n n x n x n n n n =⋅==∞→∞→∞→sinlim 1sin limsin lim 5、设()11cos 11211xx x f x x x x π-<-⎧⎪⎪=-≤≤⎨⎪->⎪⎩,则()10lim x f x →--=( 2 ),()=+→x f x 01lim ( 0 ). ∵()1010lim lim (1)2x x f x x →--→--=-=,()()01lim lim 0101=-=+→+→x x f x x6、设()⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=00cos 12x ax x x x f ,如果()x f 在0=x 处连续,则=a ( 21 ).∵21cos 1lim 20=-→x x x ,如果()x f 在0=x 处连续,则()a f xx x ===-→021cos 1lim 20 7、设0x 是初等函数()x f 定义区间的点,则()=→x f x x 0lim ( ()0x f ).∵初等函数()x f 在定义区间连续,∴()=→x f x x 0lim ()0x f8、函数()211-=x y 当x →( 1 )时为无穷大,当x →( ∞ )时为无穷小.∵()∞=-→2111limx x ,()011lim2=-∞→x x9、若()01lim2=--+-+∞→b ax x x x ,则=a ( 1 ),=b ( 21-). ∵()b ax x xx --+-+∞→1lim2()()()bax x x bax x x b ax x x x +++-+++---+-=+∞→111lim 222()()b ax x x b ax x x x +++-+-+-=+∞→11lim 222()()()b ax x x b x ab x a x +++--++--=+∞→11211lim 2222欲使上式成立,令012=-a ,∴1a =±,上式化简为()()()2211212112lim lim lim1x x x bab ab x b ab a →+∞→+∞→+∞--++-++--+==+∴1a =,021=+ab ,12b =-10、函数()x x f 111+=的间断点是( 1,0-==x x ). 11、()34222+--+=x x x x x f 的连续区间是( ()()()+∞∞-,3,3,1,1, ).12、若2sin 2lim =+∞→x xax x ,则=a ( 2 ). ()200lim sin 2lim sin 2lim =+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+∞→∞→∞→a a x x a x x ax x x x ∴2=a13、=∞→x x x sin lim( 0 ),=∞→xx x 1sin lim ( 1 ), ()=-→xx x 11lim ( 1-e ),=⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→kxx x 11lim ( ke ). ∵0sin 1lim sin lim=⋅=∞→∞→x x xx x x 111sin lim1sin lim ==∞→∞→xx x x x x()[]1)1(110)(1lim 1lim --⋅-→→=-+=-e x x xx x x k kx x kxx e x x =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→∞→)11(lim 11lim14、limsin(arctan )x x →∞=( 不存在 ),lim sin(arccot )x x →+∞=( 0 )三、选择填空:1、如果a x n n =∞→lim ,则数列n x 是( b )a.单调递增数列 b .有界数列 c .发散数列2、函数()()1log 2++=x x x f a 是( a )a .奇函数b .偶函数c .非奇非偶函数 ∵()()11log 1)(log 22++=+-+-=-x x x x x f aa()()x f x x a -=++-=1log 23、当0→x 时,1-xe 是x 的( c )a .高阶无穷小b .低阶无穷小c .等价无穷小4、如果函数()x f 在0x 点的某个邻域恒有()M x f ≤(M 是正数),则函数()x f 在该邻域( c )a .极限存在b .连续c .有界5、函数()x f x-=11在( c )条件下趋于∞+. a .1→x b .01+→x c .01-→x6、设函数()x f xxsin =,则()=→x f x 0lim ( c )a .1b .-1c .不存在 ∵1sin lim sin limsin lim000000-=-=-=-→-→-→xx x x x xx x x1sin lim sin lim 0000==-→+→xx x x x x 根据极限存在定理知:()x f x 0lim →不存在。
1、函数()12++=x x x f 与函数()113--=x x x g 相同.错误 ∵当两个函数的定义域和函数关系相同时,则这两个函数是相同的。
∴()12++=x x x f 与()113--=x x x g 函数关系相同,但定义域不同,所以()x f 与()x g 是不同的函数。
2、如果()M x f >(M 为一个常数),则()x f 为无穷大. 错误 根据无穷大的定义,此题是错误的。
3、如果数列有界,则极限存在.错误 如:数列()nn x 1-=是有界数列,但极限不存在4、a a n n =∞→lim ,a a n n =∞→lim .错误 如:数列()nn a 1-=,1)1(lim =-∞→nn ,但n n )1(lim -∞→不存在。
5、如果()A x f x =∞→lim ,则()α+=A x f (当∞→x 时,α为无穷小). 正确 根据函数、极限值、无穷小量的关系,此题是正确的。
6、如果α~β,则()α=β-αo .正确 ∵1lim=αβ,是 ∴01lim lim =⎪⎭⎫⎝⎛-=-αβαβα,即βα-是α的高阶无穷小量。
7、当0→x 时,x cos 1-与2x 是同阶无穷小.正确 ∵2122sin 412lim 2sin 2lim cos 1lim2022020=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅==-→→→x x x x x x x x x 8、 01sin lim lim 1sin lim 000=⋅=→→→xx x x x x x .错误 ∵xx 1sin lim 0→不存在,∴不可利用两个函数乘积求极限的法则计算。
9、 e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+→11lim 0.错误 ∵e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→11lim10、点0=x 是函数xxy =的无穷间断点.错误 =-→x x x 00l i m 1lim 00-=--→x x x ,=+→x x x 00lim 1lim 00=+→xx x ∴点0=x 是函数xxy =的第一类间断点.11、函数()x f x1=必在闭区间[]b a ,内取得最大值、最小值.错误 ∵根据连续函数在闭区间上的性质,()x f x1=在0=x 处不连续 ∴函数()x f x1=在闭区间[]b a ,内不一定取得最大值、最小值 二、填空题:1、设()x f y =的定义域是()1,0,则 (1)()xef 的定义域是( (,0)-∞ );(2)()x f 2sin 1-的定义域是( ,()2x xk x k k Z πππ⎧⎫≠≠+∈⎨⎬⎩⎭);(3)()x f lg 的定义域是( (1,10) ). 答案:(1)∵10<<xe (2)∵1sin 102<-<x(3)∵1lg 0<<x2、函数()⎪⎩⎪⎨⎧≤<-=<<-+=403000222x x x x x x f 的定义域是( (]4,2- ).3、设()2sin x x f =,()12+=ϕx x ,则()[]=ϕx f ( ()221sin +x ).4、nxn n sinlim ∞→=( x ).∵x x n x n x n n x n x n n n n =⋅==∞→∞→∞→sinlim 1sin limsin lim 5、设()11cos 11211xx x f x x x x π-<-⎧⎪⎪=-≤≤⎨⎪->⎪⎩,则()10lim x f x →--=( 2 ),()=+→x f x 01l i m ( 0 ). ∵()1010lim lim (1)2x x f x x →--→--=-=,()()01lim lim 0101=-=+→+→x x f x x6、设()⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=00cos 12x ax x x x f ,如果()x f 在0=x 处连续,则=a ( 21 ).∵21cos 1lim 20=-→x x x ,如果()x f 在0=x 处连续,则()a f xx x ===-→021cos 1lim 20 7、设0x 是初等函数()x f 定义区间内的点,则()=→x f x x 0lim ( ()0x f ).∵初等函数()x f 在定义区间内连续,∴()=→x f x x 0lim ()0x f8、函数()211-=x y 当x →( 1 )时为无穷大,当x →( ∞ )时为无穷小.∵()∞=-→2111limx x ,()011lim2=-∞→x x9、若()01lim2=--+-+∞→b ax x x x ,则=a ( 1 ),=b ( 21-). ∵()b ax x xx --+-+∞→1lim2()()()bax x x bax x x b ax x x x +++-+++---+-=+∞→111lim 222()()b ax x x b ax x x x +++-+-+-=+∞→11lim 222()()()b ax x x b x ab x a x +++--++--=+∞→11211lim 2222欲使上式成立,令012=-a ,∴1a =±,上式化简为()()()2211212112lim lim lim1x x x bab ab x b ab a →+∞→+∞→+∞--++-++--+==+∴1a =,021=+ab ,12b =-10、函数()x x f 111+=的间断点是( 1,0-==x x ). 11、()34222+--+=x x x x x f 的连续区间是( ()()()+∞∞-,3,3,1,1, ).12、若2sin 2lim =+∞→x xax x ,则=a ( 2 ). ()200lim sin 2lim sin 2lim =+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+∞→∞→∞→a a x x a x x ax x x x ∴2=a13、=∞→xxx sin lim( 0 ),=∞→xx x 1s in lim ( 1 ), ()=-→xx x 11lim ( 1-e ),=⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→kxx x 11lim ( ke ). ∵0sin 1lim sin lim=⋅=∞→∞→x x xx x x 111sin lim1sin lim ==∞→∞→xx x x x x()[]1)1(110)(1lim 1lim --⋅-→→=-+=-e x x xx x x k kx x kxx e x x =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→∞→)11(lim 11lim14、limsin(arctan )x x →∞=( 不存在 ),l i m s i n (a r c c o t )x x →+∞=( 0 )三、选择填空:1、如果a x n n =∞→lim ,则数列n x 是( b )a.单调递增数列 b .有界数列 c .发散数列2、函数()()1log 2++=x x x f a 是( a )a .奇函数b .偶函数c .非奇非偶函数 ∵()()11log 1)(log 22++=+-+-=-x x x x x f aa()()x f x x a -=++-=1log 23、当0→x 时,1-xe 是x 的( c )a .高阶无穷小b .低阶无穷小c .等价无穷小4、如果函数()x f 在0x 点的某个邻域内恒有()M x f ≤(M 是正数),则函数()x f 在该邻域内( c )a .极限存在b .连续c .有界5、函数()x f x-=11在( c )条件下趋于∞+. a .1→x b .01+→x c .01-→x6、设函数()x f xxsin =,则()=→x f x 0lim ( c )a .1b .-1c .不存在 ∵1sin lim sin limsin lim000000-=-=-=-→-→-→xx x x x xx x x1sin lim sin lim 0000==-→+→xx x x x x 根据极限存在定理知:()x f x 0lim →不存在。
高等数学2二课后习题答案高等数学2二课后习题答案高等数学是大学数学的重要组成部分,对于理工科学生来说尤为重要。
而高等数学2二作为高等数学的延伸和深化,对于学生来说难度也相应增加。
在学习过程中,课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
本文将为大家提供高等数学2二课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
一、函数极限与连续1. 设函数f(x) = 3x^2 + 2x - 1,求lim(x→2)f(x)的值。
解:将x代入函数f(x),得到f(2) = 3(2)^2 + 2(2) - 1 = 17。
所以lim(x→2)f(x) = 17。
2. 已知函数f(x) = (x^2 + 1) / (x - 1),求lim(x→1)f(x)的值。
解:将x代入函数f(x),得到f(1) = (1^2 + 1) / (1 - 1) = 2 / 0。
由于0不能作为分母,所以lim(x→1)f(x)不存在。
3. 设函数f(x) = √(x + 1),求lim(x→∞)f(x)的值。
解:将x代入函数f(x),得到f(∞) = √(∞ + 1) = ∞。
所以lim(x→∞)f(x) = ∞。
二、导数与微分1. 求函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x的导数。
解:对函数f(x)求导,得到f'(x) = 3x^2 - 6x + 2。
2. 求函数f(x) = √x的导数。
解:对函数f(x)求导,得到f'(x) = 1 / (2√x)。
3. 求函数f(x) = e^x的导数。
解:对函数f(x)求导,得到f'(x) = e^x。
三、定积分1. 求函数f(x) = 2x在区间[0, 1]上的定积分。
解:对函数f(x)在区间[0, 1]上进行定积分,得到∫[0, 1]2xdx = [x^2]0^1 = 1。
2. 求函数f(x) = x^2在区间[-1, 1]上的定积分。
解:对函数f(x)在区间[-1, 1]上进行定积分,得到∫[-1, 1]x^2dx = [x^3/3](-1)^1 = 2/3。
第二章极限与连续[单选题]1、若x0时,函数f(x)为x2的高阶无穷小量,则=()A、0B、C、1D、∞【从题库收藏夹删除】【正确答案】A【您的答案】您未答题【答案解析】本题考察高阶无穷小.根据高阶无穷小的定义,有.[单选题]2、与都存在是函数在点处有极限的().A、必要条件B、充分条件C、充要条件D、无关条件【从题库收藏夹删除】【正确答案】A【您的答案】您未答题【答案解析】时,极限存在的充分必要条件为左、右极限都存在并且相等,所以若函数在点处有极限,则必有与都存在.但二者都存在,不一定相等,所以不一定有极限.[单选题]3、().A、B、1C、D、0【从题库收藏夹删除】【正确答案】A【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]4、如果则().A、0B、1C、2D、5【从题库收藏夹删除】【正确答案】D【您的答案】您未答题【答案解析】根据重要极限,[单选题]5、().A、0B、∞C、2D、-2【从题库收藏夹删除】【正确答案】C【您的答案】您未答题【答案解析】分子分母同除以,即[单选题]6、().A、0B、∞C、2【从题库收藏夹删除】【正确答案】C【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]7、设,则(). A、B、2C、D、0【从题库收藏夹删除】【正确答案】B【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]8、当时,与等价的无穷小量是().A、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】B【您的答案】您未答题【答案解析】由于故与等价,推广,当时,[单选题]9、时,与等价的无穷小量是(). A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】A【您的答案】您未答题【答案解析】由于,故与等价,推广,当时,[单选题]10、函数的间断点是().A、x=6、x=-1B、x=0、x=6C、x=0、x=6、x=-1D、x=-1、x=0【从题库收藏夹删除】【正确答案】C【您的答案】您未答题【答案解析】由于,所以的间断点是x=0,x=6,x=-1.[单选题]11、设,则是的().A、可去间断点B、跳跃间断点C、无穷间断点D、连续点【从题库收藏夹删除】【正确答案】A【您的答案】您未答题【答案解析】,即的左右极限存在且相等,但极限值不等于函数值,故为可去型间断点.[单选题]12、计算(). A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】D【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]13、计算(). A、B、C、D、1【从题库收藏夹删除】【正确答案】A【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]14、().A、1B、﹣1C、2D、﹣2【从题库收藏夹删除】【正确答案】B【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]15、下列各式中正确的是().A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】D【您的答案】您未答题【答案解析】A,当时,极限为,错误;B,,错误;C,,错误,D正确.[单选题]16、函数的间断点个数为().A、0B、1C、2D、3【从题库收藏夹删除】【正确答案】C【您的答案】您未答题【答案解析】在x=0和x=1处,无定义,故间断点为2个. [单选题]17、下列变量在的变化过程中为无穷小量的是()A、B、C、D、arctan x【从题库收藏夹删除】【正确答案】C【您的答案】您未答题【答案解析】,. [单选题]18、()A、0B、1C、不存在,但不是∞D、∞【从题库收藏夹删除】【正确答案】C【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]19、函数,则x=0是f(x)的( )A、可去间断点B、跳跃间断点C、无穷间断点D、连续点【从题库收藏夹删除】【正确答案】A【您的答案】您未答题【答案解析】故为可去间断点.[单选题]20、().A、-1B、2C、1D、0【从题库收藏夹删除】【正确答案】D【您的答案】您未答题【答案解析】为有界函数,故原式=. [单选题]21、().A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】B【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]22、下列极限存在的是().A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】D【您的答案】您未答题【答案解析】当x趋近于0时,为有界函数,故极限存在. [单选题]23、下列变量在的变化过程中为无穷小量的是().A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】C【您的答案】您未答题【答案解析】,,,不存在,[单选题]24、极限=( )A、0B、2/3C、3/2D、9/2【从题库收藏夹删除】【正确答案】C【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]25、函数f(x)=的所有间断点是( )A、x=0B、x=1C、x=0,x=-1D、x=0,x=1【从题库收藏夹删除】【正确答案】D【您的答案】您未答题【答案解析】x=1时,分母为0,无意义。
高等数学基础第一次作业点评1第1章函数第2章极限与连续(一)单项选择题⒈下列各函数对中,(C)中的两个函数相等.A.2f(x)(x),g(x)xB.2f(x)x,g(x)x2x1C.3f(x)lnx,g(x)3lnxD.f(x)x1,g( x) x1⒉设函数f(x)的定义域为(,),则函数f(x)f(x)的图形关于(C)对称.A.坐标原点B.x轴C.y轴D.yx⒊下列函数中为奇函数是(B).2A.yln(1x)B.yxcosxC.xa xayD.yln(1x) 2⒋下列函数中为基本初等函数是(C).A.yx1B.yxC.2yxD. y 11,,xx⒌下列极限存计算不正确的是(D).2x A.lim12xx2 B.limln(1x)0x0sinx C.lim0xx1 D.limxsin0xx⒍当x0时,变量(C)是无穷小量.A. s inxxB.1xC.x 1sinln(x2)D.x点评:无穷小量乘以有界变量为无穷小量⒎若函数f(x)在点x0满足(A),则f(x)在点x0连续。
A.limf(x)f(x0)xxB.f(x)在点x0的某个邻域内有定义C.limf(x)f(x0)xx0 D.limf(x)limf(x)xxxx00二、填空题2x9⒈函数f(x)ln(1x)的定义域是.{xx3或x3}x3⒉已知函数f(x1)xx,则f(x).xx⒊11xlim.2(1)ex2xx(1x),x0⒋若函数f(x),在x0处连续,则k.exk,x0⒌函数x1,x0y的间断点是.x0 sinx,x0⒍若limf(x)A,则当xx0 x x时,f(x)A称为.无穷小量0三计算题⒈设函数f(x)xex ,, xx求:f(2),f(0),f(1).解:f(2)2f(0)0f(1)1e e点评:求分段函数的函数值主要是要判断那一点是在哪一段上。
即正确选择某段函数。
⒉求函数y2x1lglg的定义域.x2x1解:欲使函数有意义,必使lg0x,2x1即:1x亦即:2x1x解得函数的定义域是:x1点评:函数的定义域就是使函数有意义的自变量的变化范围。
第二章极限与连续第一节数列的极限一、观察下列数列{%…}的变化趋势,判断是否有极限?若有极限,写出其极限1、2、3^ x z/=lnn4、心=1 + (_1)“ 丄n二、利用数列极限的定义证明:、v 3n + l 3K lim --------- =—;n* 2/7 + 1 22.lim0.999_9=l三、设数列{x I满足lim兀=01〃T8 n 证明:lim £H—>oo2/1-12〃(-1)〃第二节函数的极限一、填空题1、当x->2吋,y“T4,问当5取_时,只要Ov|兀-2|v5,必有卜-4|<0.001.丫2_12^当兀T8时,y = —------------- 1,问当z取__________ 时,只要\x\ > z,必有|y-l| <0.01.”+3二、用函数极限的沱义证明:三、试证:函数/(兀)当JVTX。
时极限存在的充分必要条件是左极限、右极限各自存在并且相等.四、讨论:函数0(兀)二包在兀T0时的极限是否存在?第三节极限的性质填空题1、 limx —» 2— 3 x-32. v x~l lim——XT 】- 1 3、 4、 5、 limHT8(〃 + l )G +2)(〃 + 3)limx 2 sin —= “TO x / 】• COS X 6、 lim -----------XTZ x+ 厂 r .. 4x 4 - 2x 2 + x 7^ lim -------- ; ------z ) 32 + 2x8、 lim•Y T8(2兀一 3严(3兀+ 2严 二、求下列各极限2、 lim U + /?)2-x2 D h3、lim (— ------- 二)z \-x \-x 34、lim"Tv 2 + ijxlim (l + 丄 +第四节无穷大、无穷小一、填空题1、凡无穷小量皆以 _________ 为极限2、lim /(兀)=A是/(x) = A + Q _ 条件,(其中limo = 0)XT々)尤-»心3、在同一过程中,若/(兀)是无穷大,则 ____ 是无穷小.4^当XT O时,无穷小l-cosx与mx n等价,贝ij m = ____________ ,n ____ .i _L?r二、根据定义证明:当XT O时,函数丁 =匸2是无穷大,问兀应满足什么条件,x能使卜|〉104・三、证明函数y = -sin丄在区间(0,1]上无界,但当XT()+时,这个函数不是无穷大. XX四、证明:当兀->0时,兀'一1与3兀2 -兀一2是同阶无穷小第五节极限的存在准则一、填空题-…sin 2x“ sin cox 1、 lim --------- =2、.hm ----------- =go sin 3x 3、cotx lim ------------ = 4、 lim x ・ cot 3x=XT O %XT O 5、 sinx lim =6> 1 lim(l +兀)* =XT8 2X大TO 1 + x 八]r7、 lim( )2r- 8、 lim(l — —Y =XToo %28X二、 求下列各极限1 — cos2x1、 lim -------------2、 lim(tanx),an2xgo xsmx4三、利用极限存在准则证明数列V2J2+V2J2+V2+V2,……的极限存在,并求出该 极限.3、 血(斗XT® x-a 4、 lim("d"T8 n * 1 )"第六节:连续函数及其性质填空题21、 ____________________________________ 指出尸 x j 在x = l 是第 ______ 类间断点;在x = 2是第 _____________________________ 类间断点.兀2 — 3x + 2 2、 _________________________________ 指出• J 在x = 0是第 ________ 类间断点;在x = l 是第 _____________________________ 类间断点;在x|(x 2 -1) x = -1是第 类间断点 3、limln(2cos2x) = _________ .61-®二、讨论函数 /(x)=lim —— 的连续性,若有间断点,判断其类型.三、指出下列函数在指定范围内的间断点,并说明这些间断点的类型,如果是可去间断点 则补充或改变函数的定义使它连续.X2、/(%)=——在XG R 上tanx4.1、 /(兀)=四.五、六、使x<0设f(x) = < 1 , X =()已知/(%)在x = 0处连续,试确定G和b ln(b + x + x ), x>0设Q>0,b>0,证明方程x = asinx + b,至少有一个不超过a^b正根若/(%)在[d,b]上连续,a<x l<x2<-'<x n<b则在[兀],暫]上必有丁© = /(西)+ /(兀2)+ ……+ /(£)的值.复习题二一、选择题:X1、 函数/(X )= —在定义域为()1 + JT(A)有上界无下界; (B)有下界无上界; (C)有界,且 ^</(x)<^ ;(D)有界,且—25—^52 •L1 +厂2、 当XTO 时,下列函数哪一•个是其它三个的高阶无穷小() (A) x 2 ;(B) 1-cosx ;(C) x-tanx ; (D) ln(l + x)3、设认冲则当()时有卿甞:當:二篇遗(A) m > /7 ;(B) m - n ; (C) m < n ;(D) m. n 任意取4、 设 f(x)= :U 则 limgO< X< 1XTO(A)-l ; (B)l ; (C)0 ;(D)不存在5、 (A)l ;(B)-l ; (C)0; (D)不存在.二、求极限:1、v 2/ + 〃 + l lim -------------- — “T8 (i-/?y 2、1曲"-2XT 3x-33、lim(l + ;r)AXT O 4、lim x(e x -1)XT81x arctan ------四、讨论函数/(x)= --------------- 的连续性,并判断其间断点的类型.• 71sin —x2x< x>\试确定a 的值使/(x)在x = l 连续•x X5、当 xHO 吋,limcos —cos — .............. cos — ........................................................................ ;2 • 丄 x sin — 6、lim / *f 如 2 — i三、设冇函数/(x) =sin ax.五、证明奇次多项式:P(兀)=兔兀2“+1+坷兀2”+..・+夠出(勺北0)至少存在一个实根.六、若/(x)在|0,2°]上连续,/(0)=/(2G),证明在|0卫]上至少存在一点g ,使。
极限与连续试题及答案一、选择题1. 函数f(x)=x^2在x=0处的极限是:A. 0B. 1C. 2D. 0^2答案:A2. 如果lim(x→2) [f(x) - 3] = 1,那么f(2)的值为:A. 4B. 2C. 5D. 3答案:C3. 函数f(x) = sin(x) / x在x=0处的极限是:A. 0B. 1C. 2D. 不存在答案:B二、填空题1. 设函数f(x)在点x=a处连续,则lim(x→a) f(x) = ________。
答案:f(a)2. 如果函数f(x)在区间(a, b)内可导,则f'(x)在该区间内_______。
答案:存在3. 函数f(x) = x^3 - 3x + 2在x=1处的导数为_______。
答案:6三、解答题1. 求函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6在x=2处的极限。
答案:将x=2代入函数f(x)中,得到f(2) = 2^3 - 6*2^2 + 11*2 - 6 = 8 - 24 + 22 - 6 = 0。
因此,lim(x→2) f(x) = 0。
2. 判断函数f(x) = x^2 - 4x + 4在x=2处是否连续,并求出该点的导数。
答案:函数f(x) = (x-2)^2是一个二次函数,它在整个实数域上都是连续的。
因此,在x=2处也是连续的。
求导数,f'(x) = 2x - 4,所以f'(2) = 2*2 - 4 = 0。
3. 已知函数g(x) = 1 / (x^2 + 1),求lim(x→∞) g(x)。
答案:当x趋向于无穷大时,x^2 + 1趋向于无穷大,因此1 / (x^2 + 1)趋向于0。
所以,lim(x→∞) g(x) = 0。
0高等数学基础形考作业1答案:第1章 函数 第2章 极限与连续(一)单项选择题⒈下列各函数对中,(C )中的两个函数相等. A. 2)()(x x f =,x x g =)( B. 2)(x x f =,x x g =)(C. 3ln )(x x f =,x x g ln 3)(= D. 1)(+=x x f ,11)(2--=x x x g分析:判断函数相等的两个条件(1)对应法则相同(2)定义域相同 A、2()f x x ==,定义域{}|0x x ≥;x x g =)(,定义域为R 定义域不同,所以函数不相等; B、()f x x ==,x x g =)(对应法则不同,所以函数不相等;C 、3()ln 3ln f x x x ==,定义域为{}|0x x >,x x g ln 3)(=,定义域为{}|0x x > 所以两个函数相等D 、1)(+=x x f ,定义域为R ;21()11x g x x x -==+-,定义域为{}|,1x x R x ∈≠ 定义域不同,所以两函数不等。
故选C⒉设函数)(x f 的定义域为),(+∞-∞,则函数)()(x f x f -+的图形关于(C )对称. A. 坐标原点 B. x 轴 C. y 轴 D. x y = 分析:奇函数,()()f x f x -=-,关于原点对称偶函数,()()f x f x -=,关于y 轴对称()y f x =与它的反函数()1y f x -=关于y x =对称,奇函数与偶函数的前提是定义域关于原点对称设()()()g x f x f x =+-,则()()()()g x f x f x g x -=-+=所以()()()g x f x f x =+-为偶函数,即图形关于y 轴对称故选C⒊下列函数中为奇函数是(B ).A. )1ln(2x y +=B. x x y cos =C. 2x x a a y -+= D. )1ln(x y +=分析:A 、()()()()22ln(1)ln 1y x x x y x -=+-=+=,为偶函数B 、()()()cos cos y x x x x x y x -=--=-=-,为奇函数 或者x 为奇函数,cosx 为偶函数,奇偶函数乘积仍为奇函数C 、()()2x xa a y x y x -+-==,所以为偶函数D 、()ln(1)y x x -=-,非奇非偶函数 故选B⒋下列函数中为基本初等函数是(C ). A. 1+=x y B. x y -=C. 2xy = D. ⎩⎨⎧≥<-=0,10,1x x y分析:六种基本初等函数(1) y c =(常值)———常值函数(2) ,y x αα=为常数——幂函数 (3) ()0,1xy aa a =>≠———指数函数(4) ()log 0,1a y x a a =>≠———对数函数(5) sin ,cos ,tan ,cot y x y x y x y x ====——三角函数(6) [][]sin ,1,1,cos ,1,1,tan ,cot y arc x y arc x y arc x y arc x=-=-==——反三角函数分段函数不是基本初等函数,故D 选项不对 对照比较选C⒌下列极限存计算不正确的是(D ).A. 12lim 22=+∞→x x xB. 0)1ln(lim 0=+→x xC. 0sin lim=∞→x x x D. 01sin lim =∞→xx x分析:A 、已知()1lim 00n x n x→∞=>2222222211lim lim lim 1222101x x x x x x x x x x x→∞→∞→∞====++++B 、0limln(1)ln(10)0x x →+=+=初等函数在期定义域内是连续的C 、sin 1limlim sin 0x x x x xx →∞→∞==x →∞时,1x是无穷小量,sin x 是有界函数,无穷小量×有界函数仍是无穷小量D 、1sin1lim sin lim1x x x x x x→∞→∞=,令10,t x x =→→∞,则原式0sin lim 1t t t →== 故选D⒍当0→x 时,变量(C )是无穷小量.A.x x sin B. x 1C. xx 1sin D. 2)ln(+x分析;()lim 0x af x →=,则称()f x 为x a →时的无穷小量A 、0sin lim1x xx →=,重要极限B 、01lim x x→=∞,无穷大量C 、01lim sin 0x x x →=,无穷小量x ×有界函数1sin x仍为无穷小量D 、()0limln(2)=ln 0+2ln 2x x →+=故选C⒎若函数)(x f 在点0x 满足(A ),则)(x f 在点0x 连续。