高等数学11-1答案A201012_mixed_mixed_mixed_mixed.doc
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2011年考研数学试题(数学一)一、选择题1、 曲线()()()()4324321----=x x x x y 的拐点是( )(A )(1,0) (B )(2,0) (C )(3,0) (D )(4,0)【答案】C 【考点分析】本题考查拐点的判断。
直接利用判断拐点的必要条件和第二充分条件即可。
【解析】由()()()()4324321----=x x x x y 可知1,2,3,4分别是()()()()23412340y x x x x =----=的一、二、三、四重根,故由导数与原函数之间的关系可知(1)0y '≠,(2)(3)(4)0y y y '''===(2)0y ''≠,(3)(4)0y y ''''==,(3)0,(4)0y y ''''''≠=,故(3,0)是一拐点。
2、 设数列{}n a 单调减少,0lim =∞→n n a ,()∑===nk k n n a S 12,1 无界,则幂级数()11nn n a x ∞=-∑的收敛域为( ) (A ) (-1,1] (B ) [-1,1) (C ) [0,2) (D )(0,2]【答案】C 【考点分析】本题考查幂级数的收敛域。
主要涉及到收敛半径的计算和常数项级数收敛性的一些结论,综合性较强。
【解析】()∑===n k k n n a S 12,1 无界,说明幂级数()11nn n a x ∞=-∑的收敛半径1R ≤;{}n a 单调减少,0lim=∞→n n a ,说明级数()11nn n a ∞=-∑收敛,可知幂级数()11nn n a x ∞=-∑的收敛半径1R ≥。
因此,幂级数()11nn n a x ∞=-∑的收敛半径1R =,收敛区间为()0,2。
又由于0x =时幂级数收敛,2x =时幂级数发散。
五、设函数由方程确定,求.(8分)六、若有界可积函数满足关系式,求。
(8分)七、求下列各不定积分(每题6分,共12分)(1).八、设求定积分。
(6分)九、讨论函数的单调区间、极值、凹凸区间和拐点坐标.(10分)十、求方程的通解(6分)十一、求证:.(5分)第一学期高等数学(上)(A)卷分标准题3分,共15分)2。
B 3。
D 4。
B 5.D分,共18分)为任意常数),4. 2 , 5。
6。
分 (6)分解:………………3分…………….6分 (8)导 (3)数)…………6分分解:(1)。
……。
.3分 (6)分分=……………6分时有极大值2,有极小值。
在上是凸的,在上是凹的,拐点为(0,0)………10分十、解;…………………..3分设方程(1)的解为代入(1)得………5分…………………….6分十一、证明:令………………1 分又…。
3分的图形是凸的,由函数在闭区间连续知道最小值一定在区间端点取到。
,所以…………。
5分.(2010至2011学年第一学期)一、单项选择题(15分,每小题3分)1、当时,下列函数为无穷小量的是( )(A)(B) (C)(D)2.函数在点处连续是函数在该点可导的()(A)必要条件(B)充分条件(C)充要条件(D)既非充分也非必要条件3.设在内单增,则在内()(A)无驻点(B)无拐点(C)无极值点(D)4.设在内连续,且,则至少存在一点使()成立。
(A)(B)(C)(D)5.广义积分当( )时收敛。
(A) (B) (C)(D)二、填空题(15分,每小题3分)1、若当时,,则;2、设由方程所确定的隐函数,则;3、函数在区间单减;在区间单增;4、若在处取得极值,则;5、若,则;三、计算下列极限.(12分,每小题6分)1、2、四、求下列函数的导数(12分,每小题6分)1、,求2、,求五、计算下列积分(18分,每小题6分)1、2、3、设,计算六、讨论函数的连续性,若有间断点,指出其类型。
(7分)七、证明不等式:当时,(7分)八、求由曲线所围图形的面积。
西南财经大学本科期末考试试卷(A)课程名称:高等数学担任教师:谢果等考试学期:2011 - 2012学年第1学期专业:全校各专业学号:年级:2011 姓名:考试时间:2011年月曰(星期)午出题教师必填:1、考试类型:闭卷[v ]开卷[](___________ 页纸开卷)2、本套试题共五道大题,共—页,完卷时间120分钟。
3、考试用甜中除纸、笔、尺了外,可另带的用貝有:计算器[]字典[]_______________ 等(请在下划线上填上具体数字或内容,所选[]内打钩)考生注意事项:1、出示学生证或身份证于桌面左上角,以备监考教师查验。
2、拿到试卷后清点并检查试卷页数,如有重页、页数不足、空口页及刷模糊等举手向监考教师示意调换试卷。
3、做题両请先将专业、年级、学号、姓名填写完整。
4、考生不得携带任何通讯工具进入考场。
5、严格遵守考场纪律。
-、填空题(每小题2分,共20分)1.设“0的定义域是[0,1],且Ova 詁,则/(x+a ) + /(x-a )的定义域是20002•航是正整数,恥非零实数,若忙FT"'则" --------------------------------------°.• xsin(l -x^) lim x —>oo4x — 17. 函数/(x) =9的渐近线有 ___________________________________ .(x-2)-8. 函数f(x) = x-e x 的单调递增区间为 ____________________________________ 9. 若心sinx + C,则/(%) = ____________________________ .X10. ______________________________________________ 「[/(X )- f\-x)]dx =J-a1-X 24.兀二0是/⑴的间断点.1,二、单项选择题(每小题2分,共10分)1.若下列极限存在,则成立的是( A. 1曲 /(°+ 心)一/(。
西南财经大学11期末考试试卷(A>一、 填空题<每小题2分,共20分)1.设)(x f 的定义域是]1,0[,且102a <≤,则()()f x a f x a ++-的定义域是____________________________ .1[,]a a -2.设α是正整数,β为非零实数,若20001lim()x x x x ααβ→∞=--,则α=_________________,β=______________________。
NyeTWKDniz 120012001,αβ==3.2211sin()lim x x x x→∞-=-______________________。
04.设1111010,(),x x xxe e xf x e e x --⎧-⎪≠⎪=⎨+⎪⎪=⎩ ,0=x 是)(x f 的___________间断点. 跳跃5.设24cos y x =,则dy =________________________.3448sin cos x x x dx -⋅⋅6.203sin lim→=⎰xx t dt x_________________________________.137. 函数2412()()x f x x -=-的渐近线有____________________________________.20,x y ==8.函数()x f x x e =-的单调递增区间为____________________________.(,0)-∞9.若⎰+=C x dx xx f sin )(ln ',则=)(x f . C e x +)sin(10.[()()]---=⎰aaf x f x dx ______________________________________.二、单项选择题<每小题2分,共10分)1.若下列极限存在,则成立的是( B > .A. 0()()lim'()-∆→+∆-=∆x f a x f a f a x B.0000()()lim '()∆→--∆=∆x f x f x x f x xC. 0(12)(1)lim '(1)t f t f f t →+-=D. 4(8)(4)lim '(4)4→--=-x f x f f x2.当0→x 时,与x 等价的无穷小量是( D > A. xx 1sin sin ⋅ B.xx sinC. x x --+22D. )1ln(x +3. 当0x x <时,0'()f x >,当0x x >时,0'()f x <,则0x 必定是函数()f x 的< D )A. 驻点B. 最大值点C.极小值点D. 以上都不对4.设'()f x 存在且连续,则()()'df x =⎰< B ) A. ()f x B. '()f x C. '()f x c + D. ()f x c + 5.设4()2=⎰xx f t dt,则40=⎰f dx < A ) A. 16 B. 8 C. 4 D. 2三、计算下列各题<每小题7分,共49分) 1. 求极限)sin 11(cot lim 0xxx x -→ 解 )sin 11(cot lim 0x xx x -→xx x xx x tan sin sin lim0⋅⋅-=→ 30sin lim x xx x -=→ <0→x 时x sin ~x ,x tan ~x )2031cos lim x x x -=→616sin lim 0-=-=→x x x 2. 设3sin 2,0()9arctan 2(1),0⎧+<⎪=⎨+-≥⎪⎩xx ae x f x x b x x ,确定,a b 的值,使函数在0=x 处可导。
11届imo试题及答案1. 第一题:函数方程设 \( f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} \) 是一个函数,满足 \( f(x+y) = f(x) + f(y) \) 对所有 \( x, y \in \mathbb{R} \) 成立。
如果 \( f(1) = 2 \),求 \( f(2019) \)。
答案:由于 \( f(x+y) = f(x) + f(y) \),我们可以令 \( x = y = 1 \) 得到 \( f(2) = f(1) + f(1) = 4 \)。
通过归纳法可以证明\( f(n) = 2n \) 对所有正整数 \( n \) 成立。
因此 \( f(2019) = 2 \times 2019 = 4038 \)。
2. 第二题:数列设 \( a_1, a_2, \ldots, a_{2019} \) 是一个公差为 \( d \) 的等差数列,且 \( a_1 = 1 \),\( a_{2019} = 2019 \)。
求 \( d \) 的值。
答案:由于 \( a_{2019} = a_1 + (2019-1)d \),代入已知条件得到 \( 2019 = 1 + 2018d \)。
解得 \( d = 1 \)。
3. 第三题:几何设 \( ABC \) 是一个等边三角形,\( P \) 是 \( \triangle ABC \) 内一点,使得 \( PA = PB = PC \)。
求 \( \angle APB \) 的度数。
答案:由于 \( P \) 到 \( \triangle ABC \) 的三个顶点的距离相等,\( P \) 必须是 \( \triangle ABC \) 的外心。
因此\( \angle APB \) 是 \( 120^\circ \)。
4. 第四题:组合数学有 \( 2019 \) 个球,其中 \( 1009 \) 个是红色的,\( 1010 \) 个是蓝色的。
高等数学统考卷 1112届附答案一、选择题(每题1分,共5分)1. 下列函数中,哪个函数是奇函数?A. y = x^3B. y = x^2C. y = x^4D. y = |x|A. 积分的上下限互换,积分值不变B. 被积函数乘以常数,积分值也乘以该常数C. 积分区间可加性D. 积分中值定理3. 下列极限中,哪个是正确的?A. lim(x→0) (sin x) / x = 0B. lim(x→0) (1 cos x) / x^2 = 1C. lim(x→∞) (1 / x) = 0D. lim(x→∞) (x^2 1) / x = 1A. ∫∫(x^2 + y^2) dxdyB. ∫∫xy dxdyC. ∫∫x dxdyD. ∫∫y dxdy5. 下列级数中,哪个是收敛的?A. 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + …B. 1 1/2 + 1/3 1/4 + …C. 1 + 2/3 + 4/9 + 8/27 + …D. 1 + 1/2 + 1/4 + 1/8 + …二、判断题(每题1分,共5分)1. 高斯公式可以用来计算曲面积分。
()2. 泰勒公式可以用来近似计算函数值。
()3. 无穷小量相乘仍为无穷小量。
()4. 拉格朗日中值定理是罗尔定理的推广。
()5. 偏导数连续必可微。
()三、填空题(每题1分,共5分)1. 函数f(x) = e^x 在x = 0处的导数值为______。
2. 曲线y = x^3 在点(1, 1)处的切线方程为______。
3. 若f(x, y) = x^2 + y^2,则f_x(1, 2) =______。
4. 设A为矩阵,若|A| = 0,则A为______矩阵。
5. 空间曲线r(t) = (cos t, sin t, t) 在t = π/2处的切线方向向量为______。
四、简答题(每题2分,共10分)1. 简述罗尔定理的内容。
2. 解释复合函数求导法则。
3. 举例说明什么是隐函数。
高等数学下册第十一章习题答案详解1.设L 为xOy 面内直线x a =上的一段,证明:(,)d 0LP x y x =⎰,其中(),P x y 在L 上连续.证:设L 是直线x =a 上由(a ,b 1)到(a ,b 2)这一段,则 L :12x ab t b y t =⎧≤≤⎨=⎩,始点参数为t =b 1,终点参数为t =b 2故 ()()()221d ,d d 0d 0d b b L b b a P x y x P a,t t P a,t t t ⎛⎫=⋅=⋅= ⎪⎝⎭⎰⎰⎰2.设L 为xOy 面内x 轴上从点(,0)a 到点(,0)b 的一段直线,证明:(,)d (,0)d bLaP x y x P x x =⎰⎰,其中(),P x y 在L 上连续.证:L :0x xa xb y =⎧≤≤⎨=⎩,起点参数为x =a ,终点参数为x =b . 故()(),d ,0d bLaP x y x P x x =⎰⎰3.计算下列对坐标的曲线积分: (1)22()d Lxy x -⎰,其中L 是抛物线2y x =上从点(0,0)到点(2,4)的一段弧;(2)d Lxy x ⎰,其中L 为圆周()222x a y a -+=(0)a >及x 轴所围成的在第一象限内的区域的整个边界(按逆时针方向绕行);(3)d d Ly x x y +⎰,其中L 为圆周cos ,sin x R t y R t ==上对应t 从0到π2的一段弧; (4)22()d ()d Lx y x x y y x y+--+⎰,其中L 为圆周222x y a +=(按逆时针方向绕行); (5)2d d d x x z y y z +-⎰Γ,其中Γ为曲线,,x k y acos z asin θθθ===上对应θ从0到π的一段弧;(6) 322d 3d ()d x x zy y xy z ++-⎰Γ,其中Γ是从点3,2,1()到点0,0,0()的一段直线;(7)d d d x y y z -+⎰Γ,其中Γ为有向闭折线ABCA ,这里AB C 、、依次为点1,0,0()、010(,,)、(001),,;(8)22(2)d (2)d Lx xy x y xy y -+-⎰,其中L 是抛物线2y x =上从点(1,1)-到点(1,1)的一段弧.解:(1)L :y =x 2,x 从0变到2,()()22222435001156d d 3515L x y x x x x x x ⎡⎤-=-=-=-⎢⎥⎣⎦⎰⎰ (2)如图11-1所示,L =L 1+L 2.其中L 1的参数方程为图11-1cos 0πsin x a a tt y a t =+⎧≤≤⎨=⎩L 2的方程为y =0(0≤x ≤2a ) 故()()()()()12π20π320ππ32203d d d 1+cost sin cos d 0d sin 1cos d sin d sin dsin π2LL L axy x xy x xy xa a t a a t t x a t t ta t t t ta =+'=⋅++=-+=-+=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(3)()π20π220π220d d sin sin cos cos d cos 2d 1sin 220Ly x x y R t R t R tR t t Rt tR t +=-+⎡⎤⎣⎦=⎡⎤=⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰(4)圆周的参数方程为:x =a cos t ,y =a sin t ,t :0→2π. 故()()()()()()222π202π220d d 1cos sin sin cos sin cos d 1d 2πLx y x x y yx y a t a t a t a t a t a t t a a t a +--+=+---⎡⎤⎣⎦=-=-⎰⎰⎰(5)()()()2π220π3220π3320332d d d sin sin cos cos d d 131ππ3x xz y y zk k a a a a k a k a k a Γθθθθθθθθθθ+-=⋅+⋅--=-⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦=-⎰⎰⎰(6)直线Γ的参数方程是32=⎧⎪=⎨⎪=⎩x t y t z t t 从1→0.故()()322322103141d 3d d 27334292d 87d 1874874x x zy y x y z t t t t t tt tt Γ++-⎡⎤=⋅+⋅⋅+-⋅⎣⎦==⋅=-⎰⎰⎰(7)AB BC CA Γ=++(如图11-2所示)图11-21:0y x AB z =-⎧⎨=⎩,x 从0→1()01d d d 112AB x y y z dx -+=--=-⎡⎤⎣⎦⎰⎰. 0:1x BC y z =⎧⎨=-⎩,z 从0→1()()()1010120d d d 112d 12232BC x y y z z dz z zz z -+=--+-⎡⎤⎣⎦=-⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰0:1y CA z x =⎧⎨=-⎩,x 从0→1[]1d d d 1001CAx y y z dx -+=-+=⎰⎰.故()()d d d d d d 312122LABBCCAx y y zx y y z-+=++-+=-++=⎰⎰⎰⎰(8)()()()()()221224211235412d 2d 222d 224d 1415L x xy x y xy yx x x x x x x xxx x x x---+-⎡⎤=-⋅+-⋅⋅⎣⎦=-+-=-⎰⎰⎰4. 计算()d ()d Lx y x y x y ++-⎰,其中L 分别是:(1)抛物线2y x =上从点(1,1)到点(4,2)的一段弧; (2)从点(1,1)到点(4,2)的直线段;(3)先沿直线从点(1,1)到点(1,2),然后再沿直线到点(4,2)的折线; (4)曲线2221,1x t t y t =++=+上从点(1,1)到点(4,2)的一段弧. 解:(1)L :2x y y y ⎧=⎨=⎩,y :1→2,故()()()()()2221232124321d d 21d 2d 111232343L x y x y x yy y y y y yy y y yy y y ++-⎡⎤=+⋅+-⋅⎣⎦=++⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰ (2)从(1,1)到(4,2)的直线段方程为x =3y -2,y :1→2 故()()()()()2121221d d 32332d 104d 5411L x y x y x yy y y y y y yy y ++-=-+⋅+-+⎡⎤⎣⎦=-⎡⎤=-⎣⎦=⎰⎰⎰ (3)设从点(1,1) 到点(1,2)的线段为L 1,从点(1,2)到(4,2)的线段为L 2,则L =L 1+L 2.且 L 1:1x y y=⎧⎨=⎩,y :1→2;L 2:2x x y =⎧⎨=⎩,x :1→4;故()()()()()12122211d d 101d 1d 212L x y x y x yy y y y y y y ++-=+⋅+-⎡⎤⎣⎦⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰()()()()()()24144211d d 220d 12d 22272L x y x y x yx x x x x x ++-=++-⋅⎡⎤⎣⎦⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰从而()()()()()12d d d d 1271422LL L x y x y x yx y x y x y++-=+++-=+=⎰⎰⎰(4)易得起点(1,1)对应的参数t 1=0,终点(4,2)对应的参数t 2=1,故()()()()()()122132014320d d 32412d 10592d 10592432323L x y x y x y t t t tt t tt t t tt t t t ++-⎡⎤=++++--⋅⎣⎦=+++⎡⎤=+++⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰5. 设质点受力作用,力的反方向指向原点,大小与质点离原点的距离成正比.若质点由(,0)a 沿椭圆移动到0,Bb (),求力所做的功. 解:依题意知 F =kxi +kyj ,且L :cos sin x a t y a t=⎧⎨=⎩,t :0→π2()()()()π2022π20π222022d d cos sin sin cos d sin 2d 2cos 2222LW kx x ky yka t t kb t b t t k b a t tk b a t k b a =+=-+⋅⎡⎤⎣⎦-=--⎡⎤=⎢⎥⎣⎦-=⎰⎰⎰(其中k 为比例系数)6. 计算对坐标的曲线积分:(1)d xyz z ⎰Γ,Γ为2221x y z ++=与z y =相交的圆,方向按曲线依次经过第Ⅰ、Ⅱ、Ⅶ、Ⅷ卦限;(2)222222(-)d ()d ()d y z x z x y x y z +-+-⎰Γ,Γ为2221x y z ++=在第Ⅰ卦限部分的边界曲线,方向按曲线依次经过xOy 平面部分,yOz 平面部分和zOx 平面部分. 方向按曲线依次经过xOy 平面部分,yOz 平面部分和zOx 平面部分. 解:(1)Γ:2221x y z y z ⎧++=⎨=⎩ 即2221x z y z ⎧+=⎨=⎩其参数方程为:cos x ty tz t =⎧⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩ t :0→2π 故:2π2π2202π202π0222d cos sin sin cos d 2sin cos d 2sin 2d 21cos 4d 22πxyz z t t t t t t t t t t ttΓ=⋅⋅⋅==-==⎰⎰⎰⎰⎰(2)如图11-3所示.图11-3Γ=Γ1+Γ2+Γ3.Γ1:cos sin 0x ty t z =⎧⎪=⎨⎪=⎩t :0→π2,故()()()()()1222222π2220π3320π320d d d sin sin cos cos d sincos d 2sin d 24233yz x z x y x y zt t t t tt t tt t Γ-+-+-⎡⎤=--⋅⎣⎦=-+=-=-⋅=-⎰⎰⎰⎰又根据轮换对称性知()()()()()()1222222222222d d d 3d d d 4334y z x z x y x y z y z x z x y x y zΓΓ-+-+-=-+-+-⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭=-⎰⎰ 习题11-31. 应用格林公式计算下列积分:(1)(24)d (356)d Lx y x x y y -+++-⎰,其中L 为三顶点分别为()()0,0,3,0和(32),的三角形正向边界;(2)222(cos 2sin e )d (sin 2e )d x x Lx y x xy x y x x x y y +-+-⎰,其中L 为正向星形线222333x y a +=0a >();(3)3222(2cos )d (12sin 3)d Lxy y x x y x x y y -+-+⎰,其中L 为抛物线22πx y =上由点0,0()到点π,12⎛⎫⎪⎝⎭的一段弧; (4)22()d (sin )d Lxy x x y y --+⎰,其中L 是圆周22y x x =-上由点0,0()到()1,1的一段弧;(5)(e sin )d (e cos )d x x Ly my x y m y -+-⎰,其中m 为常数,L 为由点(),0a 到0,0()经过圆22x y ax +=上半部分的路线(a 为正数).图11-4解:(1)L 所围区域D 如图11-4所示,P =2x -y +4,Q =3x +5y -6,3Qx∂=∂,1P y ∂=-∂,由格林公式得 ()()d d 24356d d 4d d 4d d 1432212LD DDx yx y x y Q P x y x y x yx y+-++-∂∂⎛⎫-= ⎪∂∂⎝⎭===⨯⨯⨯=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(2)P =x 2y cos x +2xy sin x -y 2e x ,Q =x 2sin x -2y e x , 则2cos 2sin 2e x P x x x x y y∂=+-∂,2cos 2sin 2e x Qx x x x y x∂=+-∂.从而P Qy x∂∂=∂∂,由格林公式得.()()222d dcos2sin e sin2ed d++--∂∂⎛⎫-= ⎪∂∂⎝⎭=⎰⎰⎰x xLDx yx y x xy x y x x yQ Px yx y(3)如图11-5所示,记OA,AB,BO围成的区域为D.(其中BO=-L)图11-5P=2xy3-y2cos x,Q=1-2y sin x+3x2y2262cosPxy y xy∂=-∂,262cosQxy y xx∂=-∂由格林公式有:d d d d0L OA AB DQ PP x Q y x yx y-++∂∂⎛⎫-+==⎪∂∂⎝⎭⎰⎰⎰故π2122001222d d d dd d d dππd d12sin3243d12π4π4++=+=+++⎛⎫=+-+⋅⋅⎪⎝⎭⎛⎫=-+⎪⎝⎭=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰L OA ABOA ABP x Q y P x Q yP x Q y P x Q yO x yy yyy y(4)L、AB、BO及D如图11-6所示.图11-6由格林公式有d d d d++∂∂⎛⎫-+=- ⎪∂∂⎝⎭⎰⎰⎰L AB BO DQ PP x Q y x yx y而P=x2-y,Q=-(x+sin2y).1∂=-∂Py ,1∂=-∂Q x,即,0∂∂-=∂∂Q P x y 于是()d d d d 0+++++=+=⎰⎰⎰⎰LABBOL AB BOP x Q y P x Q y从而()()()()()()()22222211220011300d d d d sin d d d d sin sin d d 1sin 131sin 232471sin 264LLBA OB P x Q y x yx y x y x y x yx y x y x y x y y x x y x y y +=--+=-+--+-+=-++⎡⎤⎡⎤=+-+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=-+⎰⎰⎰⎰⎰⎰(5)L ,OA 如图11-7所示.图11-7P =e x sin y -my , Q =e x cos y -m , e cos x P y m y ∂=-∂,e cos x Q y x ∂=∂ 由格林公式得:22d d d d d d d d 1π22π8L OA D DDQ P P x Q y x y x y m x ym x ya m m a +∂∂⎛⎫-+= ⎪∂∂⎝⎭==⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 于是:()()[]220202πd d d d 8πd 0e sin 00e cos08π0d 8π8+=-+=-+⋅⋅-⋅⋅-=-=⎰⎰⎰⎰L OA a x x a m a P x Q y P x Q y m a xm m m a xm a2. 设a 为正常数,利用曲线积分,求下列曲线所围成的图形的面积:(1) 星形线 33cos ,sin ;x a t y a t == (2) 双纽线 22cos2;r a θ= (3) 圆 22x y ax ++=解:(1) ()()()()()2π3202π2π242222002π202π202π202d sin 3cos d sin 33sin cos d sin 2sin d 43d 1cos 41cos 2163d 1cos 2cos 4cos 2cos 416312π+d cos 2cos 61623π8LA y x a t a t tt a t t t a t t t a t t t a tt t t t a t t t a =-=-⋅-==⋅=--=--+⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(2)利用极坐标与直角坐标的关系x =r cos θ,y =r sin θ得 cos cos 2x a θ=sin cos 2y a θ=从而x d y -y d x =a 2cos2θd θ. 于是面积为:[]π24π4π24π4212d d 2cos 2d sin 22LA x y y x a a a θθθ--=⋅-===⎰⎰(3)圆x 2+y 2=2ax 的参数方程为 cos 02πsin x a a y a θθθ=+⎧≤≤⎨=⎩故()()[]()2π022π021d d 21d a+acos sin 2d 1cos 2πcos sin L A x y y xa a a a a θθθθθθθ=-=-=+=⋅-⎰⎰⎰ 3. 证明下列曲线积分与路径无关,并计算积分值: (1)(1,1)(0,0)()(d d )x y x y --⎰;(2)(3,4)2322(1,2)(6)d (63)d xy y x x y xy y -+-⎰;(3)(1,2)2(1,1)d d y x x yx +⎰沿在右半平面的路径; (4)(6,8)(1,0)⎰.证:(1)P =x -y ,Q =y -x .显然P ,Q 在xOy 面内有连续偏导数,且1P Q y x∂∂==-∂∂,故积分与路径无关.取L 为从(0,0)到(1,1)的直线段,则L 的方程为:y =x ,x :0→1.于是()()()()11,100,00d 0d d x x y x y ==--⎰⎰(2) P =6xy 2-y 3,Q =6x 2y -3xy 2.显然P ,Q 在xOy 面内有连续偏导数,且2123Pxy y y∂=-∂,2123Qxy y x∂=-∂,有P Q y x ∂∂=∂∂,所以积分与路径无关. 取L 为从(1,2)→(1,4)→(3,4)的折线,则()()()()()()[]3,423221,2432214323212d d 663d d 63966434864236x y xyy x y xy y x y y x y y x x +--=+--=+⎡⎤--⎣⎦=⎰⎰⎰(3)2y P x =,1Q x =-,P ,Q 在右半平面内有连续偏导数,且21P y x ∂=∂,21Q x x ∂=∂,在右半平面内恒有P Qy x∂∂=∂∂,故在右半平面内积分与路径无关. 取L 为从(1,1)到(1,2)的直线段,则()()()21,2211,1d d d 11x y x x y y -==--⎰⎰(4) P =,Q ,且P Qy x∂∂==∂∂分在不含原点的区域内与路径无关, 取L 为从(1,0)→(6,0)→(6,8)的折线,则()()686,811,0801529x y =+⎡=+⎣=⎰⎰⎰4.验证下列()(),d ,d P x y x Q x y y +在整个xOy 平面内是某一函数(),u x y 的全微分,并求这样的一个函数(),u x y :(1)()()2d 2d x y x x y y +++;(2)22d d xy x x y +;(3)223238d 812e d yx y xy x x x y y y ++++()(); (4)222cos cos d 2sin sin d x y y x x y x x y y ++-()(). 解:证:(1)P =x +2y ,Q =2x +y .2P Q y x ∂∂==∂∂,所以(x +2y )d x +(2x +y )d y 是某个定义在整个xOy 面内的函数u (x ,y )的全微分. ()()()()()(),0,0022022d d ,22d d 2222222x y xy yu x y x y x y x y x x yx y x y xy x y xy =+++=++⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦=++⎰⎰⎰(2)P =2xy ,Q =x 2, 2P Qx y x∂∂==∂∂,故2xy d x +x 2d y 是某个定义在整个xOy 面内的函数u (x ,y )的全微分. ()()(),20,02022d d ,0d d x y xy u xy x x y x y x x yx y=+=+=⎰⎰⎰(3)P =3x 2y +8xy 2,Q =x 3+8x 2y +12y e y ,2316∂∂=+=∂∂P Qx xy y x,故(3x 2y +8xy 2)d x +(x 3+8x 2y +12y e y )d y 是某个定义在整个xOy 面内函数u (x ,y )的全微分, ()()()()()(),22320,03200322d ,38812e 0d d 812e 412e 12e 12x y y xyyy y u x x y x y x y x x y y x y x x y y x y x y y =++++=+++=++-+⎰⎰⎰(4)P =2x cos y +y 2cos x ,Q =2y sin x -x 2sin y ,2sin 2cos P x y y x y ∂=-+∂,2cos 2sin Qy x x y x∂=-∂, 有P Qy x∂∂=∂∂,故(2x cos y +y 2cos x )d x +(2y sin x -x 2sin y )d y 是某一个定义在整个xOy 面内的函数u (x ,y )的全微分,()()()()()(),220,020022d d ,2cos cos 2sin sin 2d d 2sin sin sin cos x y xyu x y x y x y y x y x x y x x yy x x y y x x y=++-=+-=+⎰⎰⎰5.证明:22xdx ydyx y ++在整个xOy 平面内除y 轴的负半轴及原点外的开区域G 内是某个二元函数的全微分,并求出这样的一个二元函数。
2010年考研数学一真题一、选择题(1~8小题,每小题4分,共32分。
下列每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
)(1)极限lll l →∞[l 2(l −l )(l +l )]l=(A)1 (B)l (C)l l −l (D)l l −l 【考点】C 。
【解析】 【方法一】这是一个“1∞”型极限lll l →∞[l 2(l −l )(l +l )]l =lll l →∞{[1+(l −l )l +ll (l −l )(l +l )](l −l )(l +l )(l −l )l +ll }(l −l )l +ll(l −l )(l +l )l =l l −l【方法二】 原式=lll l →∞llll l 2(l −l )(l +l )而lll l →∞lll l 2(l −l )(l +l )=lll l →∞lll (1+(l −l )l +ll(l −l )(l +l ))=lll l →∞l ∙(l −l )l +ll(l −l )(l +l ) (等价无穷小代换)=l −l则lll l →∞[l 2(l −l )(l +l )]l=l l −l【方法三】对于“1∞”型极限可利用基本结论:若llll (l )=0, llll (l )=0,且llll (l )l (l )=l则ll l (1+l (l ))l (l )=l l ,求极限由于lll l →∞l (l )l (l )=lll l →∞l 2−(l −l )(l +l )(l −l )(l +l )∙l =llll →∞(l −l )l 2+lll (l −l )(l +l )=l −l则lll l →∞[l 2(l −l )(l +l )]l =l l −l【方法四】lll l →∞[l 2(l −l )(l +l )]l=lll l →∞[(l −l )(l +l )l 2]−l=lll l →∞(1−l l )−l ∙lll l →∞(1+l l )−l=l l ∙l −l=l l −l综上所述,本题正确答案是C 。
2011年普通高等学校招生全国统一考试理科数学第I 卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
(1)复数212ii+-的共轭复数是 (A )35i - (B )35i (C )i - (D )i(2)下列函数中,既是偶函数又在+∞(0,)单调递增的函数是(A )3y x = (B) 1y x =+ (C )21y x =-+ (D) 2x y -= (3)执行右面的程序框图,如果输入的N 是6,那么输出的p 是(A )120 (B )720 (C )1440 (D )5040(4)有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为(A )13 (B )12 (C )23 (D )34(5)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线2y x =上,则cos 2θ=(A )45- (B )35- (C )35 (D )45(6)在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如右图所示, 则相应的俯视图可以为(7)设直线L 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,L 与C 交于A ,B 两点,AB 为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为(A (B (C )2 (D )3(8)512a x x x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为(A )-40 (B )-20 (C )20 (D )40(9)由曲线y =,直线2y x =-及y 轴所围成的图形的面积为(A )103 (B )4 (C )163(D )6 (10)已知a 与b 均为单位向量,其夹角为θ,有下列四个命题12:10,3P a b πθ⎡⎫+>⇔∈⎪⎢⎣⎭ 22:1,3P a b πθπ⎛⎤+>⇔∈ ⎥⎝⎦3:10,3P a b πθ⎡⎫->⇔∈⎪⎢⎣⎭ 4:1,3P a b πθπ⎛⎤->⇔∈ ⎥⎝⎦其中的真命题是(A )14,P P (B )13,P P (C )23,P P (D )24,P P(11)设函数()sin()cos()(0,)2f x x x πωϕωϕωϕ=+++><的最小正周期为π,且()()f x f x -=,则(A )()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减 (B )()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 (C )()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增(D )()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增 (12)函数11y x =-的图像与函数2sin (24)y x x π=-≤≤的图像所有交点的横坐标之和等于(A )2 (B) 4 (C) 6 (D)8第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。
高等数学11-1答案A201012一、填空题(每小题2分,共10分)1.设20,00,0(),(),0,0x x f x g x x x x x ≤≤⎧⎧==⎨⎨>->⎩⎩,则(())g f x = ()g x 2.极限lim )x x x →+∞= +∞3.()ln(f x x =,则()f x '=4.()(1)(2)(100)f x x x x x =--- ,则 100!5.3tan sec x xdx =⎰31s e c s e c 3x x C -+ 二、计算题(一)(每小题7分,共21分) 1.设()ln(sec tan )y x x x =+,求().y x '解:2sec tan sec ()sec .sec tan x x xy x x x x+'==+ 2.设1121(),021xxf x x +=≠-,判定0lim ()x f x +→与0lim ()x f x -→是否存在,问0x =为()f x 的哪类间断点?解:0lim ()1,lim ()1x x f x f x +-→→==-,0x =为()f x 的第一类间断点。
3.求摆线(sin )(1cos )x a t t y a t =-⎧⎨=-⎩在2t π=处的法线方程。
解:2sin cot ,1,()(1),()(1cos )222t dy a t dy x x a y a dx a t dx ππππ=====-=- 故所求法线方程为((1))2y a x a π-=---,即0.2ax y π+-=三、计算题(二)(每小题7分,共21分)1. 设102,(2) 1.n n n a a a +<<-≥用单调有界证明lim n n a →∞极限存在,并求此极限。
解:221112(1)11,02222n n n n n n n n n n na a a a a a a a a a a ++-+-≥-≥-==≥----故n a 单调有界,从而lim n n a →∞极限存在,设为A 。
在1(2)1n n a a +-≥两边取极限,有2(2)1(1)01A A A A -≥⇒--≥⇒=另证单调性:11,(2)n n n n a a a a +=-且2(2)(2)12n n n n a a a a -+⎡⎤-≤=⎢⎥⎣⎦,故11n n a a +≥ 再证单调性:因11,(2)n n n na a a a +=-取()(2),02f x x x x =-≤≤,则 ()22,()20f x x f x '''=-=-<,即(1)1f =为最大值,从而11()(2)1,021(2)n n n n n n n na f a a a a a a a +=-≤≤≤⇒=≥- 2.求由方程1yy xe =+所确定的隐函数()y x 的二阶导数22.d ydx解:11yyyyye y xe y e xe y y xe'''=+⇒=+⇒=- 223(1)()(2)(1)(1)y y y y y y y y y e y xe e e xe y e xe y xe xe ''-++-''==-- 另解:1111ln(1)ln 1(2)yyy y y xe y xe y x y y y y x x y '-''=+⇒-=⇒-=+⇒=+⇒=-- 22232(2)(1)(2)(1)(3)(2)(2)y x y y y xy y y y x y y x ''-------''==-- 注意:该题答案的形式很多。
3.求函数221x y x =+的拐点,并求拐点处切线方程。
解:222322(13),(1)(1)x x y y x x -'''==++。
由0y x ''=⇒=所以拐点为11()44。
(8y '=±在1()4处切线方程为:18104y x y -=⇒+=在1)4处切线方程为:18104y x y -=⇒-=。
注:该题直接由二阶导数等于零得拐点的同学很多,没有讨论二阶导数为零的点左右两端二阶导数的符号。
四、计算题(三)(每小题7分,共28分)1.求积分.解:.C =⎰222t a x t xdx tdt =⇒+=⇒=原积分cos sin tdt t C C ==+=⎰2.求积分,0.x > 解:令3sec ,0,2x t x π=<<则223tan 3sec tan 3tan 3(sec 1)3tan 33sec tdx t tdt tdt t dt t t C t=⋅==-=-+⎰⎰⎰33arccos .C x=+3. 求积分22222x dx x x -+++⎰ 解:0222222212212222222x x dx dx dx x x x x x x ---++=+++++++⎰⎰⎰222221(22)1222(1)1d x x dx x x x --++=+++++⎰⎰[]002221ln(22)arctan(1).22x x x π--⎡⎤=++++=⎢⎥⎣⎦另解:0112222221122111.22(1)1112x x u dx dx x u du du x x x u u π----+++=+===++++++⎰⎰⎰⎰令 4. 计算积分220.x x e dx +∞-⎰解:2222222001112222xxx xx e dx x dex e e xdx +∞+∞+∞+∞----⎡⎤=-=-+⋅⎣⎦⎰⎰⎰ 222001111.2224xx xxdexe e dx +∞+∞+∞---⎡⎤=-=-+=⎣⎦⎰⎰ 或令2x u -=,则222018xu x e dx u e du +∞--∞=⎰⎰(这样,每次凑微分时不产生系数或符号)五、证明题(20分)1.(7分)证明02x π<<时,3tan .3x x x >+证:设3()tan 3x f x x x =--,02x π<<,则2222()sec 1tan (tan )(tan )f x x x x x x x x x '=--=-=+-令2()tan ()sec 10,(0,)()(0)02g x x x g x x x g x g π'=-⇒=->∈⇒>=故()0()(0)0.f x f x f '>⇒>=另证:222()sec 1()2sec tan 2f x x x f x x x x '''=--⇒=-224()2(2sec tan sec 1)0f x x x x '''⇒=+->,故()()(0)0()()(0)0f x f x f f x f x f '''''''''⇒>=⇒⇒>=⇒ ()()(0)0f x f x f ⇒>=2.(7分)设()f x 在[,]a b 上连续,对一切[],,()x a b a f x b ∈≤≤,证明:存在[],a b ξ∈,使得().f ξξ=证明:令()()F x f x x =-,在[,]a b 上连续。
()()0,()()0()()0F a f a a F b f b b F a F b =-≥=-≤⇒≤若()()0F a F b =,则取a ξ=或.b ξ=否则,()()0F a F b <,则由零点存在定理,存在(,)a b ξ∈,使()0F ξ=,即().f ξξ= 综上所述,存在[],a b ξ∈,使得().f ξξ=3.(6分)设()f x 在[]0,1上连续,1()0f x dx =⎰,证明存在()0,1ξ∈,使0()().f f x d x ξξ=⎰分析:令0()()()()xg x f x dx g x f x '=⇒=⎰,要证等式,即()()g g ξξ'=,亦即证()()0g g ξξ'-=,这是过去讲过的题,令()()x F x g x e -=可以证明.证明:取0()()xx g x e f t dt -=⎰,则()g x 在[]0,1上连续,()0,1内可导,且(0)0(1)g g ==,由罗尔中值定理知,存在()0,1ξ∈,使()0g ξ'=,即0()().f f x dx ξξ=⎰另证:因()f x 在[]0,1上连续,必有最值,不妨设存在[]12,0,1x x ∈,使最小值、最大值分别为12(),()f x m f x M ==,则1()()0m f x M m f x dx M m M ≤≤⇒≤≤⇒≤≤⎰令0()()()xF x f x f t dt =-⎰,显然在[0,1]连续,又111110()()()(1)0x F x f x f t dt m mx m x =-≤-=-≤⎰222220()()()(1)0x F x f x f t dt M Mx M x =-≥-=-≥⎰若12()()0F x F x =,则取1x ξ=或2x ξ=;否则,12()()0F x F x <,由零点存在定理知:存在ξ介于1x 与2x 之间,即()0,1ξ∈,使()0F ξ=,即0()().f f x dx ξξ=⎰。