同济大学《高等数学》第七版上、下册答案(详解)
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习题1-11.求下列函数的自然定义域:(1)1(3)(5)sin (7)arcsin(3);(9)ln(1);y y x y y x y x ====-=+211(2);1(4);(6)tan(1);1(8)arctan ;(10).xe y xy y x y xy e =-==+=+=解:2(1)3203x x +≥⇒≥-,即定义域为2,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭2(2)101,x x -≠⇒≠±即定义域为(,1)(1,1)(1,)-∞-⋃-⋃+∞(3)0x ≠且2100x x -≥⇒≠且1x ≤即定义域为[)(]1,00,1-⋃2(4)402x x ->⇒<即定义域为(2,2)-(5)0,x ≥即定义域为[)0,+∞(6)1(),2x k k Z ππ+≠+∈即定义域为1(1,2x x R x k k Z π⎧⎫∈≠+-∈⎨⎬⎩⎭且(7)3124,x x -≤⇒≤≤即定义域为[]2,4(8)30x -≥且0x ≠,即定义域为(](,0)0,3-∞⋃(9)101x x +>⇒>-即定义域为(1,)-+∞(10)0,x ≠即定义域为(,0)(0,)-∞⋃+∞2.下列各题中,函数()f x 和()g x是否相同?为什么?222(1)()lg ,()2lg (2)(),()(3)()()(4)()1,()sec tan f x x g x x f x x g x f x g x f x g x x x========-解:(1)不同,因为定义域不同(2)不同,因为对应法则不同,,0(),0x x g x x x ≥⎧==⎨-<⎩(3)相同,因为定义域,对应法则均相同(4)不同,因为定义域不同3.设sin ,3()0,3x x x x πϕπ⎧<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩求(),((),(2),644πππϕϕϕϕ--并指出函数()y x ϕ=的图形解:1()sin ,()sin 66244()sin(),(2)0,44ππππϕϕππϕϕ====-=-=-=()y x ϕ=的图形如图11-所示4.试证下列函数在指定区间内的单调性:(1);1(2)ln ,(0,)xy xy x x =-=++∞证明:1(1)()1,(,1)11x y f x x x===-+-∞--设121x x <<,因为212112()()0(1)(1)x x f x f x x x --=>--所以21()(),f x f x >即()f x 在(,1)-∞内单调增加(2)()ln ,(0,)y f x x x ==++∞设120x x <<,因为221211()()ln 0x f x f x x x x -=-+>所以21()()f x f x >即()f x 在(0,)+∞内单调增加5.设()f x 为定义在(,)l l -内的奇函数,若()f x 在(0,)l 内单调增加,证明()f x 在(,0)l -内也单调增加证明:设120l x x -<<<,则210x x l<-<-<由()f x 是奇函数,得2121()()()()f x f x f x f x -=-+-因为()f x 在(0,)l 内单调增加,所以12()()0f x f x --->即()f x 在(,0)l -内也单调增加6.设下面所考虑的函数都是定义在区间(,)l l -上的。
高等数学(同济人学数学系-第七版)上册高等数学(同济大学数学系第七版)上册第三章:微分屮值定理与导数的应用课后习题答案微分中值定理&I.脸证罗尔定理对= Insin x任区间[于打]上的止确性.证函数/(x)=lnsinx^[y^]匕连续•在(卡•乎)内可导■又4f)= ,nsin 6 =,n \ /(T)= ,n,in T=,n T*即4才)唧认卜灯⑷在[:・丫]上満足罗尔定理条件•山罗尔定理®至少仔任T・(H(:、罟卜仙'(§)"•乂 JS二瓷令厂(丫)“得""T +于(w = 0. = 1 ・ ± 2 .・•・)・ JR 兀=0 w(? •普)・IM比罗尔定理对函数尸Insin x任区叫亍'寻]上是正确的•& 2.脸证拉格制日中值定理对函敎y・4』-5/u 2在区何[0,1]上的正确性.it 匪数/(尤)=4“・5/在区河卫・1上连缤■金(0.1)內叫导,故/(・丫)在0」上满足拉格朗H中值定理条件,从而至少存在一点f e(0J).使门小斗护二仝严“又•由八° =12^2 - 10f 4 I =0 olUlf =^~^G(0J) JM此拉俗阴H屮值定理对函敗y=4八5P r・2徃区何0」;上是正确的."i"及化X)’ + cos X在IX间|o,y]j;验让柯內中值定理的正确性.证旳数"+0*在区1叫0,;]上连续皿(0.;)內可品.M住卩•寸)内=1 -MOX ZO.故.心)屮(兀)满足柯两中值定理条件•从而至55/ 1.高等数学(同济人学数学系•第七版)上册55/ 2.高等数学(同济人学数学系•第七版)上册55/ 3.高等数学(同济大学数学系-第七版)上册.55/ 4.高等数学(同济人学数学系•第七版)上册.55/ 5.高等数学(同济人学数学系-第七版)上册86 一、《离等数学》(第七版)上冊习趣全解55 / 6.高等数学(同济人学数学系•第七版)上册件;)"(0)"(目1 -0 cos £ T . 1 - HI1 {T"14Z n = 0,得 go = 2arclan -一~ . 1*1 0 < < 丨•故 C = 2arckm j 4 ^ * | € (。
习题1-11.求下列函数的自然定义域:(1)1(3)(5)sin (7)arcsin(3);(9)ln(1);y y x y y x y x ====-=+211(2);1(4);(6)tan(1);1(8)arctan ;(10).xe y xy y x y xy e =-==+=+=解:2(1)3203x x +≥⇒≥-,即定义域为2,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭2(2)101,x x -≠⇒≠±查看全部文档,请关注微信公众号:高校课后习题即定义域为(,1)(1,1)(1,)-∞-⋃-⋃+∞(3)0x ≠且2100x x -≥⇒≠且1x ≤即定义域为[)(]1,00,1-⋃2(4)402x x ->⇒<即定义域为(2,2)-(5)0,x ≥即定义域为[)0,+∞(6)1(),2x k k Z ππ+≠+∈即定义域为1(1,2x x R x k k Z π⎧⎫∈≠+-∈⎨⎬⎩⎭且(7)3124,x x -≤⇒≤≤即定义域为[]2,4(8)30x -≥且0x ≠,即定义域为(](,0)0,3-∞⋃(9)101x x +>⇒>-即定义域为(1,)-+∞(10)0,x ≠即定义域为(,0)(0,)-∞⋃+∞2.下列各题中,函数()f x 和()g x是否相同?为什么?222(1)()lg ,()2lg (2)(),()(3)()()(4)()1,()sec tan f x x g x x f x x g x f x g x f x g x x x========-解:(1)不同,因为定义域不同(2)不同,因为对应法则不同,,0(),0x x g x x x ≥⎧==⎨-<⎩(3)相同,因为定义域,对应法则均相同(4)不同,因为定义域不同3.设sin ,3()0,3x x x x πϕπ⎧<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩求(),((),(2),644πππϕϕϕϕ--并指出函数()y x ϕ=的图形解:1()sin ,()sin 66244()sin(),(2)0,44ππππϕϕππϕϕ====-=-=-=()y x ϕ=的图形如图11-所示4.试证下列函数在指定区间内的单调性:(1);1(2)ln ,(0,)xy xy x x =-=++∞证明:1(1)()1,(,1)11x y f x x x===-+-∞--设121x x <<,因为212112()()0(1)(1)x x f x f x x x --=>--所以21()(),f x f x >即()f x 在(,1)-∞内单调增加(2)()ln ,(0,)y f x x x ==++∞设120x x <<,因为221211()()ln 0x f x f x x x x -=-+>所以21()()f x f x >即()f x 在(0,)+∞内单调增加5.设()f x 为定义在(,)l l -内的奇函数,若()f x 在(0,)l 内单调增加,证明()f x 在(,0)l -内也单调增加证明:设120l x x -<<<,则210x x l<-<-<由()f x 是奇函数,得2121()()()()f x f x f x f x -=-+-因为()f x 在(0,)l 内单调增加,所以12()()0f x f x --->即()f x 在(,0)l -内也单调增加6.设下面所考虑的函数都是定义在区间(,)l l -上的。
练习1-1
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练习1-2
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练习1-3
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高等数学同济大学第七版上册答案题型:选择题1. 下列哪个函数是奇函数?A. y=x^2B. y=2x-1C. y=|x|D. y=\sin x答案:C2. 已知函数f(x)在区间[a,b]内单调递增,那么在以下哪个区间内f^{-1}(x)单调递减?A. [f(a),f(b)]B. [a,b]C. [f(b),f(a)]D. (-\infty,+\infty)答案:A3. 设\alpha为第二象限的角,则\cos\alpha等于A. -√2/2B. √2/2C. -√3/2D. -√6/2答案:B4. 若y=\log_3{(x+√1+x^2)},则(1/y)等于A. 3√1+x^2B. \dfrac{3x}{√1+x^2}C. \dfrac{x}{√1+x^2}D. \dfrac{√1+x^2}{x}答案:B5. 函数f(x)=(1/2)(2x-1)\ln{(x+1)}在(0,+\infty)有单峰。
对于f(x)的单峰值点x_0,下列说法正确的是?A. f'(x_0)>0,且f''(x_0)>0B. f'(x_0)<0,且f''(x_0)<0C. f'(x_0)>0,且f''(x_0)<0D. f'(x_0)<0,且f''(x_0)>0答案:C题型:填空题6. 已知f(x)=x^3-3x^2+bx+c在x=1处取极小值-2,则b=____},c=____}。
答案:b=-3,c=0。
7. 设a,b均为正数,若a\ln{3}+b\ln{5}=0,则\log_{15}{√a}+\log_{45}{√b}=____}。
答案:0。
8. 设函数f(x)具有二阶导数,f(0)=0,f'(0)=1,f''(0)=-2,则f(x)+f(-x)的极小值为____}。
高等数学(同济大学第七版)第一章函数与极限课后答案高等数学(同济大学第七版)第一章函数与极限课后答案1. 函数的概念1.1 什么是函数在数学中,函数是一种特殊的关系,它将一个集合中的每个元素映射到另一个集合中的唯一元素。
函数可以用各种形式表示,例如数学公式、图表或者一种操作规则。
1.2 函数的分类根据函数的性质和表达方式,函数可以分为代数函数、三角函数、指数函数、对数函数等等。
每种类型的函数都有其独特的性质和特点。
2. 极限的概念与性质2.1 极限的定义在数学中,当自变量趋近于某个特定值时,函数的值可能会趋近于一个常数或无限大。
这种趋近的过程被称为极限。
极限可以用数学符号进行表示。
2.2 极限的性质极限具有一些重要的性质,例如唯一性、局部性以及四则运算法则。
这些性质对于研究函数的性质和行为至关重要。
3. 函数的连续性与间断点3.1 函数的连续性连续性是函数的重要性质之一,它表示函数在某个区间内没有突变或间断。
一个函数可以是连续的,也可以是不连续的。
3.2 间断点的分类根据函数在某个点处的性质,间断点可以分为可去间断点、跳跃间断点和无穷间断点。
每种类型的间断点都有其特定的定义和判断条件。
4. 导数与微分4.1 导数的定义在数学中,导数表示函数在某一点处的变化率或斜率。
导数可以通过极限的概念来定义,并且具有一些重要的性质。
4.2 微分的概念与计算微分是导数的一个重要应用,它可以用于计算函数在某一点处的近似值。
微分也可以用于解决最优化问题和求解方程的近似解。
5. 函数的凸性与极值5.1 函数的凸性凸性是函数曲线的重要性质之一,它表示函数曲线在某个区间内的凸凹形态。
凸性可以通过函数的二阶导数来判断。
5.2 极值的概念与求解极值是函数在某个区间内取得的最大值或最小值。
求解极值可以通过函数的导数和二阶导数来进行,常用的方法包括 Fermat 定理和 Euler 判别法。
6. 函数的图形与曲线的绘制6.1 函数的图形与性质函数的图形是函数曲线在平面直角坐标系上的表示。
高等数学同济第七版上册课后习题答案L 求下列函数的自然定义域: ⑴ y = J3K +2; ⑶ y =—Vi- x 2;X (5) y=sin(7)y = arcsin(x-3); (9)jV = ln(x + l);解:(1)3AI + 2>0=>X >-23(2)1 -厂工 0 = JCH ±1, 即定义域为(-8, -1) U (-1/)D (1, +8) (3)/ = 0且1一/之0=4工0且产仔1 即定义域为[-1R)D(0,1](2)y = 1 - JC (4);y -1 , A /4-JT (6)y = tan(x +1); (8)J=V3-x + arctanJL; x(10)y = e e\,即定义域为「一 2,+0?(4)4-犬>。
二>卜|<2即定义域为(—2,2)(5)x2 0,即定义域为[0, +oc)71(6)x +1 / kjr + 一 (% £Z), \ 2 1即定义域为x xe R^x^(k+ )兀一1k eZ(7)|x-3|< 1= 2 WxW 4,即定义域为[2,4](8)3—冗2 0且4工0,即定义域为(一8,0) u(0,3](9)x + 1 >0=>x> -1 即定义域为(-1,+8) (10)工工0,即定义域为(一双0) u (0, +oo)2,下列各题中,函数/(x)和g(x)是否相同?为什么?(1)/U) = 1g g(x) =21gx(2)/U) = x, g(x)=岳(3)/(%) = #(f-丁), g(x) =(4)/(x) = l,g(x) =sec'x — tarrx解;(1)不同,因为定义域不同((2)不同,因为对应法则不同,g(M= 1—= x.x>0< 0(3)相同,因为定义域,对应法则均相同(4)不同,因为定义域不同匹斗|斗<3 .设a“)=\ 兀3州花一11 3求0(二),夕(巴),旗一土),0(-2),并指出函数y = Q(x)的图形6 4 41 /乃、, 7T yfl二?,以 4)= sin 耳=~^,0(_Z)= sin(--)l = =0,44 | 2(l)y=(2)y = x + In x,(0, +oo)证明:,匹、 .匹%)=sm%解:4 .试证下列函数在指定区间内的单调X \-xx 1⑴尸/W = ---- -- = T+ -- --- ,(一00』)1-x 1-x设X] <工2 < 1,因为/%)—/区)=“七方 ,〉0 (—Xi) >U1 2所以/(X2 )> /(&),即/(X)在(一8,1)内单调增加(2) y - /(x) = x + In x,(0, +8)设0<»<彳2,因为 /U) -/u) = X - x+ In 当二。
习题1-31. 根据函数极限的定义证明:(1)8)13(lim 3=-→x x ; 分析 因为|(3x -1)-8|=|3x -9|=3|x -3|,所以要使|(3x -1)-8|<ε , 只须ε31|3|<-x . 证明 因为∀ε>0, ∃εδ31=, 当0<|x -3|<δ时, 有 |(3x -1)-8|<ε ,所以8)13(lim 3=-→x x . (2)12)25(lim 2=+→x x ; 分析 因为|(5x +2)-12|=|5x -10|=5|x -2|,所以要使|(5x +2)-12|<ε , 只须ε51|2|<-x . 证明 因为∀ε >0, ∃εδ51=, 当0<|x -2|<δ时, 有|(5x +2)-12|<ε ,所以12)25(lim 2=+→x x . (3)424lim 22-=+--→x x x ; 分析 因为|)2(||2|244)4(2422--=+=+++=--+-x x x x x x x , 所以要使ε<--+-)4(242x x , 只须ε<--|)2(|x . 证明 因为∀ε >0, ∃εδ=, 当0<|x -(-2)|<δ时, 有ε<--+-)4(242x x , 所以424lim 22-=+--→x x x .(4)21241lim 321=+--→x x x . 分析 因为|)21(|2|221|212413--=--=-+-x x x x , 所以要使ε<-+-212413x x , 只须ε21|)21(|<--x . 证明 因为∀ε >0, ∃εδ21=, 当δ<--<|)21(|0x 时, 有 ε<-+-212413x x , 所以21241lim 321=+--→x x x . 2. 根据函数极限的定义证明:(1)2121lim 33=+∞→x x x ; 分析 因为333333||21212121x x x x x x =-+=-+, 所以要使ε<-+212133x x , 只须ε<3||21x , 即321||ε>x . 证明 因为∀ε >0, ∃321ε=X , 当|x |>X 时, 有 ε<-+212133x x , 所以2121lim 33=+∞→x x x . (2)0sin lim =+∞→xx x . 分析 因为xx x x x 1|sin |0sin ≤=-. 所以要使ε<-0sin x x , 只须ε<x1, 即21ε>x . 证明 因为∀ε>0, ∃21ε=X , 当x >X 时, 有ε<-0sin xx , 所以0sin lim =+∞→xx x . 3. 当x →2时, y =x 2→4. 问δ等于多少, 使当|x -2|<δ时, |y -4|<0.001? 解 由于当x →2时, |x -2|→0, 故可设|x -2|<1, 即1<x <3.要使|x 2-4|=|x +2||x -2|<5|x -2|<0.001, 只要0002.05001.0|2|=<-x . 取δ=0.0002, 则当0<|x -2|<δ时, 就有|x 2-4|<0. 001.4. 当x →∞时, 13122→+-=x xy , 问X 等于多少, 使当|x |>X 时, |y -1|<0.01? 解 要使01.034131222<+=-+-x x x , 只要397301.04||=->x , 故397=X . 5. 证明函数f (x )=|x |当x →0时极限为零.证明 因为|f (x )-0|=||x |-0|=|x |=|x -0|,所以要使|f (x )-0|<ε, 只须|x |<ε.因为对∀ε>0, ∃δ=ε, 使当0<|x -0|<δ, 时有|f (x )-0|=||x |-0|<ε,所以0||lim 0=→x x . 6. 求,)(xx x f = 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.证明 因为11lim lim )(lim 000===---→→→x x x x x x f , 11lim lim )(lim 000===+++→→→x x x x x x f , )(lim )(lim 00x f x f x x +→→=-, 所以极限)(lim 0x f x →存在. 因为1lim ||lim )(lim 000-=-==---→→→xx x x x x x x ϕ,1lim ||lim )(lim 000===+++→→→x x x x x x x x ϕ, )(lim )(lim 00x x x x ϕϕ+→→≠-,所以极限)(lim 0x x ϕ→不存在. 7. 证明: 若x →+∞及x →-∞时, 函数f (x )的极限都存在且都等于A , 则A x f x =∞→)(lim .证明 因为A x f x =-∞→)(lim , A x f x =+∞→)(lim , 所以∀ε>0,∃X 1>0, 使当x <-X 1时, 有|f (x )-A |<ε ;∃X 2>0, 使当x >X 2时, 有|f (x )-A |<ε .取X =max{X 1, X 2}, 则当|x |>X 时, 有|f (x )-A |<ε , 即A x f x =∞→)(lim . 8. 根据极限的定义证明: 函数f (x )当x →x 0 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.证明 先证明必要性. 设f (x )→A (x →x 0), 则∀ε>0, ∃δ>0, 使当0<|x -x 0|<δ 时, 有 |f (x )-A |<ε .因此当x 0-δ<x <x 0和x 0<x <x 0+δ 时都有|f (x )-A |<ε .这说明f (x )当x →x 0时左右极限都存在并且都等于A .再证明充分性. 设f (x 0-0)=f (x 0+0)=A , 则∀ε>0,∃δ1>0, 使当x 0-δ1<x <x 0时, 有| f (x )-A <ε ;∃δ2>0, 使当x 0<x <x 0+δ2时, 有| f (x )-A |<ε .取δ=min{δ1, δ2}, 则当0<|x -x 0|<δ 时, 有x 0-δ1<x <x 0及x 0<x <x 0+δ2 , 从而有 | f (x )-A |<ε ,即f (x )→A (x →x 0).9. 试给出x →∞时函数极限的局部有界性的定理, 并加以证明.解 x →∞时函数极限的局部有界性的定理: 如果f (x )当x →∞时的极限存在, 则存在X >0及M >0, 使当|x |>X 时, |f (x )|<M .证明 设f (x )→A (x →∞), 则对于ε =1, ∃X >0, 当|x |>X 时, 有|f (x )-A |<ε =1. 所以 |f (x )|=|f (x )-A +A |≤|f (x )-A |+|A |<1+|A |.这就是说存在X >0及M >0, 使当|x |>X 时, |f (x )|<M , 其中M =1+|A |.。