大一上学期(第一学期)高数期末考试题
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大一上学期高数期末考试一、单项选择题 (本大题有4小题, 每小题4分, 共16分) 1.)(0),sin (cos )( 处有则在设=+=x x x x x f .(A )(0)2f '= (B )(0)1f '=(C )(0)0f '= (D )()f x 不可导.2. )时( ,则当,设133)(11)(3→-=+-=x x x xx x βα.(A )()()x x αβ与是同阶无穷小,但不是等价无穷小; (B )()()x x αβ与是等价无穷小;(C )()x α是比()x β高阶的无穷小; (D )()x β是比()x α高阶的无穷小.3. 若()()()02x F x t x f t dt=-⎰,其中()f x 在区间上(1,1)-二阶可导且'>()0f x ,则( ).(A )函数()F x 必在0x =处取得极大值; (B )函数()F x 必在0x =处取得极小值;(C )函数()F x 在0x =处没有极值,但点(0,(0))F 为曲线()y F x =的拐点; (D )函数()F x 在0x =处没有极值,点(0,(0))F 也不是曲线()y F x =的拐点。
4.)()( , )(2)( )(1=+=⎰x f dt t f x x f x f 则是连续函数,且设(A )22x(B )222x+(C )1x - (D )2x +.二、填空题(本大题有4小题,每小题4分,共16分) 5. =+→xx x sin2)31(lim .6. ,)(cos 的一个原函数是已知x f xx =⋅⎰x xx x f d cos )(则.7.lim(coscoscos)→∞-+++=22221 n n nnnnππππ .8. =-+⎰21212211arcsin -dx xx x .三、解答题(本大题有5小题,每小题8分,共40分) 9. 设函数=()y y x 由方程sin()1x yexy ++=确定,求'()y x 以及'(0)y .10..d )1(177x x x x⎰+-求11. . 求,, 设⎰--⎪⎩⎪⎨⎧≤<-≤=1 32)(1020)(dx x f x x x x xe x f x12.设函数)(x f 连续,=⎰10()()g x f xt dt,且→=0()limx f x Ax,A 为常数. 求'()g x 并讨论'()g x 在=0x 处的连续性.13. 求微分方程2ln xy y x x '+=满足=-1(1)9y 的解.四、 解答题(本大题10分)14. 已知上半平面内一曲线)0()(≥=x x y y ,过点(,)01,且曲线上任一点M x y (,)00处切线斜率数值上等于此曲线与x 轴、y 轴、直线x x =0所围成面积的2倍与该点纵坐标之和,求此曲线方程. 五、解答题(本大题10分)15. 过坐标原点作曲线x y ln =的切线,该切线与曲线x y ln =及x 轴围成平面图形D.(1) 求D 的面积A ;(2) 求D 绕直线x = e 旋转一周所得旋转体的体积V .六、证明题(本大题有2小题,每小题4分,共8分)16. 设函数)(x f 在[]0,1上连续且单调递减,证明对任意的[,]∈01q ,1()()≥⎰⎰qf x d x q f x dx.17. 设函数)(x f 在[]π,0上连续,且)(0=⎰πx d x f ,0cos )(0=⎰πdx x x f .证明:在()π,0内至少存在两个不同的点21,ξξ,使.0)()(21==ξξf f (提示:设⎰=xdxx f x F 0)()()解答一、单项选择题(本大题有4小题, 每小题4分, 共16分)1、D2、A3、C4、C二、填空题(本大题有4小题,每小题4分,共16分)5.6e . 6.cx x +2)cos (21 .7. 2π. 8.3π.三、解答题(本大题有5小题,每小题8分,共40分) 9. 解:方程两边求导(1)c o s ()()x ye y xy xy y +''+++=cos()()cos()x y x ye y xy y x ex xy +++'=-+0,0x y ==,(0)1y '=-10. 解:767u x x dx du == 1(1)112()7(1)71u du duu u uu -==-++⎰⎰原式1(ln ||2ln |1|)7u u c =-++ 7712ln ||ln |1|77x x C=-++11.解:1033()xf x dx xedx ---=+⎰⎰⎰03()xxd e--=-+⎰⎰00232cos (1sin )x xxe e d x πθθθ----⎡⎤=--+-=⎣⎦⎰ 令3214e π=--12. 解:由(0)0f =,知(0)0g =。
===⎰⎰1()()()xxt uf u dug x f xt dt x(0)x ≠2()()()(0)xxf x f u dug x x x-'=≠⎰2()()A (0)limlim22xx x f u du f x g xx→→'===⎰02()()lim ()lim22xx x xf x f u duA A g x A x→→-'==-=⎰,'()g x 在=0x 处连续。
13. 解:2ln dyy xdx x+=22(ln )dxdxx x y eexdx C -⎰⎰=+⎰211ln 39x x x Cx-=-+1(1),09y C =-=,11ln 39y x x x=-四、 解答题(本大题10分)14. 解:由已知且02d xy y x y'=+⎰,将此方程关于x 求导得y y y '+=''2特征方程:022=--r r解出特征根:.2,121=-=r r其通解为xxeC eC y 221+=-代入初始条件y y ()()001='=,得31,3221==C C故所求曲线方程为:xxeey 23132+=-五、解答题(本大题10分)15. 解:(1)根据题意,先设切点为)ln ,(00x x ,切线方程:)(1ln 000x x x x y -=-由于切线过原点,解出ex =0,从而切线方程为:xey 1=则平面图形面积⎰-=-=1121)(e dy ey eA y(2)三角形绕直线x = e 一周所得圆锥体体积记为V 1,则2131eV π=曲线x y ln =与x 轴及直线x = e 所围成的图形绕直线x = e 一周所得旋转体体积为V 2⎰-=122)(dyee V yπD 绕直线x = e 旋转一周所得旋转体的体积)3125(6221+-=-=e e V V V π六、证明题(本大题有2小题,每小题4分,共12分)16. 证明:1()()qf x d x q f x dx -⎰⎰1()(()())qqqf x d x q f x d x f x dx =-+⎰⎰⎰1(1)()()qqq f x d x q f x dx=--⎰⎰1212[0,][,1]()()12(1)()(1)()0q q f f q q f q q f ξξξξξξ∈∈≥=---≥故有:1()()≥⎰⎰qf x d x q f x dx证毕。
17.证:构造辅助函数:π≤≤=⎰x dt t f x F x0,)()(0。
其满足在],0[π上连续,在),0(π上可导。
)()(x f x F =',且0)()0(==πF F由题设,有⎰⎰⎰⋅+===ππππ0)(sincos )()(cos cos )(0|dxx F x x x F x xdF xdx x f ,有⎰=πsin)(xdx x F ,由积分中值定理,存在),0(πξ∈,使0sin )(=ξξF 即)(=ξF综上可知),0(,0)()()0(πξπξ∈===F F F .在区间],[,],0[πξξ上分别应用罗尔定理,知存在),0(1ξξ∈和),(2πξξ∈,使0)(1='ξF 及0)(2='ξF ,即0)()(21==ξξf f .。