高等数学第五章课后习题答案
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班级姓名学号
1 第五章定积分
1.证明定积分性质:òò
=b
ab
adxxfkdxxkf
)()(
(k
是常数).
证:òå
òå
=D=D=
=®
=®b
an
iib
an
iixkfxkfxfkxfk
)()(lim)(lim)(
10
10xx
ll
2.估计下列积分值:
(
1)dxx
)sin1(
45
42
ò
+p
p
解:令xxf
2sin1)(
+=,则02sincossin2)(
===xxxxf‘
得驻点:,,
221pp
==xx
由
23
)
4(,
23
)
4(,1)(,2)
2(
====pp
pp
ffff
,
得2)(max,1)(min
==xfxf
由性质,得ppp
p2)(
45
4££òdxxf
(
2)ò3
33arctanxdxx
解:令xxxf
arctan)(=,0
1arctan)(
2>
++=
xx
xxf‘
,
所以)(xf
在]3
33
[,上单调增加,pp
33
)(max,
36)(min
==\xfxf
,
)()(
33
3
33
arctan
33
3
363
33
-££-\
òpp
xdxx
,即pp
32
arctan
93
33££òxdxx
班级班级 姓名姓名 学号学号
2 3.比较下列积分值的大小:.比较下列积分值的大小:
(1)dxx
ò1
02与dxx
ò1
03
解:当10
££x
时,有23
xx
£,且23
xx
-不恒等于0,
031
02
>-\
òdxxx
)(,即,即 dxxdxx
òò>1
021
02
。
(
2)
ò6
0p
xdx
与
ò6
0sinp
xdx
解:当
60p
££x
时,有xx
£sin,且xx
sin
-不恒等于0,
0sin1
0
>-\
òdxxx
)(,即,即 dxxdxx
òò>1
01
0sin
。
(3)
ò1
0xdx
与
ò+1
0)1ln(dxx
解:令
)1ln()(xxxf
+-
=,则
)10(0
111
1)(
££³
+=
+-=x
xx
xxf‘
,
所以)(xf
在]1,0[上单调增加,0)0()1ln()(
=>+-=\fxxxf
,
且xx
ln
-不恒等于0)10(
££x
,所以,所以
òò+>1
01
0)1ln(dxxxdx
(4)dxx
ò+1
0)1(与dxex
ò1
0
解:令
)1()(xexfx
+-=,则
)10(01)(
££³-=xexfx
‘
,
所以)(xf
在]1,0[上单调增加,0)0()1()(
=>+-=\fxexfx
,
且)1(xex
+-不恒等于0
)10(
££x
,所以,所以
òò+>1
01
0)1(dxxdxex
4.求下列各导数:.求下列各导数:
(1) dt
tt
dxdx
ò1sin
(2) dte
dxd
xt
ò-0
2
解:dt
tt
dxd
x
ò1sin
=
xx
sin
解:dte
dxd
xt
ò-02
=22
0xx
t
edte
dxd
--
-=-
ò
班级 姓名 学号
3 (3)
ò
+3
2
4
1x
x
tdt
dxd
解:
ò
+3
2
4
1x
x
tdt
dxd
8122
82
123
12
13
1)(
1)(
xx
xx
xx
xx
+-
+=
+¢
-
+¢
=
(4) dtt
dxdx
x)cos(cos
sin2
òp
解:dtt
dxdx
x)cos(cos
sin2
òp)(cos])(sincos[)sin(])(coscos[22xxxx
×--×=pp
xxxx
cos])(sincos[sin])sin1(cos[22
×-×--=pp
xxxx
cos)sincos(sin)sincos(22
×-×=pp
)sincos()cos(sin2
xxx
p-=
5.求由参数表示式ï
îï
íì
==
òòtt
uduyudux
00
cossin
所给定的函数y
对x
的导数。的导数。
解:t
tt
dtdxdtdy
dxdy
cot
sincos
===
6.求由0cos
00=+
òòxy
t
tdtdte
所确定的隐函数y
对x
的导数。的导数。
解:方程两边对
x
求导,得:0cos
=+×x
dxdy
ey
,所以
,所以 xe
dxdy
y
cos-
-=
7.求下列极限:.求下列极限:
(
1)
xdttx
xò
®02
0cos
lim1
1cos
lim2
0==
®x
x
(
2)
òò
®x
tx
t
x
dttedte
022
0
022
)(
lim
22
222
0
020
02
lim2
lim
xx
t
xxx
tx
x
xedte
xedtee
òò
®®
==
222
2
0
22
lim
xxx
x
exee
+=
®
班级班级 姓名姓名 学号学号
4 2
212
lim
2
0=
+=
®
xx
8.设ï
îíì
=
0sin21
)(xxf
pp
><££
xxx
或00,求
ò=x
dttfx
0)()(f
在
()+¥¥-,
内的表达式。内的表达式。
解:当0
时,
òò===xx
dtdttfx
0000)()(j
当p££x0
时,)cos1(
21sin
21)()(
00xtdtdttfxxx
-===
òòj
当p>x
时,10sin
21
)()()()(
000=+=+==
òòòòòxxx
dttdtdttfdttfdttfx
pp
ppj
ï
îï
íì
³££-<
=\
ppj
xxxx
x
10)cos1(
2100
)(
9.计算下列各定积分:.计算下列各定积分:
(1)dxxxa
)13(
02
+-
ò=aaaxxxa
+-=ú
ûù
ê
ëé
+-23
023
21
21
(
2)61
4521
32
)()1(9
42
23
9
421
9
4=ú
ûù
ê
ëé
+=+=+òò
xxdxxxdxxx
(
3)
601
2arcsin
41
02p
==
-òx
xdx
(
4)
aa
ax
axadxa
3
03
arctan13
022p
==
+ò
(
5)
41
11
3
11330
10
1220
1224
p
+=
++=
+++
òòò---dx
xdxxdx
xxx
(
6)1
)1(2
1ln
12
1-=
+--
+=
+ò-
--
ex
xdx
e