数学分析续论A卷复习资料
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第二章 函数§1 函数概念1.证明下列不等式: (1) y x y x -≥-;(2) n n x x x x x x +++≤+++ 2121;(3) )(2121n n x x x x x x x x +++-≥++++ . 证明(1)由 y y x y y x x +-≤+-=)(,得到y x y x -≤-,在该式中用x 与y 互换,得到 x y x y -≤-,即y x y x --≥-,由此即得,y x y x -≥-.(2)当2,1=n 时,不等式分别为212111,x x x x x x +≤+≤,显然成立. 假设当k n =时,不等式成立,即 k k x x x x x x +++≤+++ 2121,则当1+=k n 时,有121121121121121)()(+++++++++=++++≤++++≤++++=++++k k k k k k k k k k x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x有数学归纳法原理,原不等式成立.(3)n n n x x x x x x x x x x x x +++-≥++++=++++ 212121)( )(21n x x x x +++-≥ . 2.求证bb aa ba b a +++≤+++111.证明 由不等式 b a b a +≤+,两边加上)(b a b a ++后分别提取公因式得,)1()()1(b a b a b a b a +++≤+++,即bb aa ba b ba a ba b a ba b a +++≤+++++=+++≤+++111111.3.求证22),max(ba b a b a -++=; 22),min(ba b a b a --+=. 证明 若b a ≥,则由于b a b a -=-,故有22),max(b a b a a b a -++==,22),min(b a b a b b a --+==, 若b a <,则由于)(b a b a --=-,故亦有22),max(b a b a b b a -++==,22),min(ba b a a b a --+==, 因此两等式均成立.4.已知三角形的两条边分别为a 和b ,它们之间的夹角为θ,试求此三角形的面积)(θs ,并求其定义域.解 θθsin 21)(ab s =,定义域为开区间),0(π. 5.在半径为r 的球内嵌入一内接圆柱,试将圆柱的体积表为其高的函数,并求此函数的定义域.解 设内接圆柱高为x ,则地面半径为422x r r -=',因而体积)4(222x r x x r V -='=ππ,定义域为开区间)2,0(r .6.某公共汽车路线全长为km 20,票价规定如下:乘坐km 5以下(包括km 5)者收费1元;超过km 5但在km 15以下(包括km 15)者收费2元;其余收费2元5角. 试将票价表为路程的函数,并作出函数的图形.解 设路程为x ,票价为y ,则⎪⎩⎪⎨⎧≤<≤<≤<=.2015,5.2,155,2,50,1x x x y函数图形见右图.7.一脉冲发生器产生一个三角波.若记它随时间t 的变化规律为)(t f ,且三个角分别有对应关系0)0(=f ,20)10(=f ,0)20(=f ,求)200()(≤≤t t f ,并作出函数的图形.解 ⎩⎨⎧≤<-≤≤=.2010,240,100,2)(t t t t t f函数图形如右图所示.8.判别下列函数的奇偶性:(1)12)(24-+=x x x f ; (2)x x x f sin )(+=; (3)22)(x e x x f -=;(4))1lg()(2x x x f ++=.解(1)定义域为),(∞+-∞,由于),(∞+-∞∈∀x ,有),(∞+-∞∈-x ,且有)(121)(2)()(2424x f x x x x x f =-+=--+-=-,即得12)(24-+=x x x f 是偶函数. (2)定义域为),(∞+-∞,由于),(∞+-∞∈∀x ,有),(∞+-∞∈-x ,且有)()sin (sin )sin()()(x f x x x x x x x f -=+-=--=-+-=-,因此,x x x f sin )(+=是奇函数.(3)定义域为),(∞+-∞,由于),(∞+-∞∈∀x ,有),(∞+-∞∈-x ,且有)()()(222)(2x f e x e x x f x x ==-=----,即22)(x e x x f -=是偶函数.(4)定义域为),(∞+-∞,由于),(∞+-∞∈∀x ,有),(∞+-∞∈-x ,且有,)()1lg(11lg)1lg())(1lg()(2222x f x x x x x x x x x f -=++-=++=++-=-++-=-因此,)1lg()(2x x x f ++=是奇函数.9.判别下列函数是否是周期函数,若是,试求其周期: (1)2cos )(x x f =; (2)3sin 22cos )(x x x f +=; (3)x x f 4cos )(π=;(4)x x f tan )(=.解(1)不是.若为周期函数,设周期为T ,则R x ∈∀,有)()(x f T x f =+,即22cos )cos(x T x =+,移项并使用三角公式化简得,0)2sin()2sin(222=+++T Tx T Tx x ,由R x ∈的任意性知道这是不可能的,故2cos )(x x f =不是周期函数.(2)是.周期为ππ4212=和ππ6312=的最小公倍数π12. (3)是.周期是842=ππ.(4)定义域是使0tan ≥x 的一切x 的取值,即},2{)(Z k k x k x f D ∈+<≤=πππ,由于)(f D x ∈∀,必有)(f D x ∈+π,且)(tan )tan()(x f x x x f ==+=+ππ,因此x x f tan )(=是周期函数,周期为π.10.证明21)(xxx f +=在),(∞+-∞有界. 证明 实际上,),(∞+-∞∈∀x ,都有21112111)(2222=++⋅≤+=+=xx x x x x x f , 由定义,21)(xxx f +=在),(∞+-∞有界. 11.用肯定语气叙述函数无界,并证明21)(x x f =在)1,0(无界. 解 叙述:若X x M M ∈∃>∀,0,使得M x f M >)(,则称函数)(x f 在X 无界.0>∀M ,要使M x x f >=21)(,只须Mx 1<,取)1,0(11∈+=M x M ,则有M M x x f MM >+==11)(2,所以21)(x x f =在)1,0(无界. 12.试证两个偶函数的乘积是偶函数,两个奇函数的乘积是偶函数,一个奇函数和一个偶函数的乘积是奇函数.证明 设)(,)(x g x f 是定义于X 偶函数,)(,)(x x h ϕ是定义于X 奇函数.则由于以下事实)()()()(x g x f x g x f =--,)()()]()][([)()(x x h x x h x x h ϕϕϕ=--=--, )()()]()[()()(x h x f x h x f x h x f -=-=--,知两个偶函数的乘积是偶函数,两个奇函数的乘积是偶函数,一个奇函数和一个偶函数的乘积是奇函数.13.设)(x f 为定义在),(∞+-∞内的任何函数,证明)(x f 可分解成奇函数和偶函数之和.证明 由于)(x f 的定义域为),(∞+-∞,故)(,),(x f x -∞+-∞∈∀有意义. 令2)()()(x f x f x g -+=,2)()()(x f x f x h --=,则)(x g 是偶函数,)(x h 是奇函数,且有)()()(x h x g x f +=.14.用肯定语气叙述:在),(∞+-∞上 (1) )(x f 不是奇函数; (2) )(x f 不是单调上升函数; (3) )(x f 无零点; (4) )(x f 无上界.解 (1)),(0∞+-∞∈∃x ,使得)()(00x f x f -≠-,则)(x f 在),(∞+-∞不是奇函数;(2)),(,21∞+-∞∈∃x x ,虽然21x x <,但)()(21x f x f >,则)(x f 在),(∞+-∞不是单调上升函数;(3)),(∞+-∞∈∀x ,均有0)(≠x f ,则)(x f 在),(∞+-∞无零点;(4)),(,),(∞+-∞∈∃∞+-∞∈∀b x b ,使得b x f b >)(,则)(x f 在),(∞+-∞无上界.§2 复合函数与反函数1.设xxx f +-=11)(,求证x x f f =))((. 证明 ()x f 定义域为1-≠x 的一切实数,因此1-≠∀x ,有()()()()x xx x x xx x x x x x f x f x f f =+-++++-+=+-++--=+-=11111111111111.2.求下列函数的反函数及其定义域: (1) +∞<<⎪⎭⎫⎝⎛+=x x x y 1,121; (2) ()+∞<<∞--=-x e e y x x,21; (3) ⎪⎩⎪⎨⎧+∞<<≤≤<<∞-=.x x x x x y x 4,2,41,,1,2解(1)变形为0122=+-yx x ,解得12-+=y y x ,由于()+∞∈∀=⋅⋅≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+=,1,11221121x xx x x y 成立,因此函数⎪⎭⎫ ⎝⎛+=x x y 121,+∞<<x 1的反函数为()∞+∈-+=,1,12x x x y .(2)变形得,0122=--xxye e,解出1244222++=++=y y y y e x,即()1ln 2++=y y x ,因此原来函数的反函数为()∞+∞-∈++=,,)1ln(2x x x y .(3)当1<<∞-x 时,1,<<∞-=y y x ,当41≤≤x 时,161,≤≤=y y x ,而当+∞<<x 4时,16,log 2>=y y x .所以反函数为⎪⎩⎪⎨⎧+∞<<≤≤<<∞-=.x x x x x x y 16,log ,161,,1,2定义域为()+∞∞-,.3.设()x f ,()x g 为实轴上的单调函数,求证))((x g f 也是实轴上的单调函数. 证明 设()x f ,()x g 为实轴上的单调增函数,即()2,1,,=+∞∞-∈∀i x i ,且,21x x < 有()()()()2121,x g x g x f x f ≤≤,因此))(())((21x g f x g f ≤,即))((x g f 也是单调增函数.同理可证:当()x f ,()x g 为实轴上的单调减函数时,))((x g f 也是单调增函数;当()x f 为增函数,而()x g 为减函数或()x f 为减函数,而()x g 为增函数时,))((x g f 均为减函数.因此,()x f ,()x g 为实轴上的单调函数时,))((x g f 也是实轴上的单调函数. 4.设()⎩⎨⎧>≤--=.0,,0,1x x x x x f ()⎩⎨⎧>-≤=.0,,0,2x x x x x g , 求复合函数))((x g f ,))((x f g .解 有复合函数的定义,立即可得⎩⎨⎧>-≤--=,0,1,0,1))((2x x x x x g f ()⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤----<<∞-+-=.0,,01,1,1,1))((22x x x x x x x f g5.设21)(xx x f +=,求))((x f f f n次.解 2222221111)(1)())((xx x xx xx f x f x f f +=+++=+=,归纳法假设21))((kx xx f f f k +=次, 则有222)1(111)1()))((())((kx x kx xkx xf x f f f f x f f f k k +++=+==+ 次次2)1(1xk x ++=,依归纳法原理,知21))((nxx x f f f n +=次.6.设x x x f --+=11)(,试求))((x f f f n次.解 ⎪⎩⎪⎨⎧>≤≤--<-=1,2,11,2,1,2)(x x x x x f , ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>≤≤--<-=21,2,2121,4,21,2))((x x x x x f f ,归纳法假设 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>≤≤-<-=----111121,2,2121,2,21,2))((k k k kk k x x x x x f f f 次,则当1+=k n 时,有⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>≤≤-<-==++,21,2,2121,2,21,2)))((())((1)1(kk k k k k k x x x x x f f f f x f f f 次次 所以,⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>≤≤-<-=----.次111121,2,2121,2,21,2))((n n n n n n x x x x x f f f 7.设x x f -=11)(,求))((x f f ,)))(((x f f f ,))(1(x f f . 解 x x f -=11)(定义域1≠x 的一切实数,)(11))((x f x f f -=要求1)(≠x f 且1≠x ,因此xxxx f x f f -=--=-=11111)(11))((,0≠x 且1≠x ; ))((11)))(((x f f x f f f -=要求1))((≠x f f 且0≠x ,1≠x ,因此x xx x f f x f f f =--=-=111))((11)))(((,21≠x ,0≠x 且1≠x ; )(111))(1(x f x f f -=要求1≠x 且1)(1≠x f ,因此 xx x f x f f 1)1(11)(111))(1(=--=-=,0≠x 且1≠x .§3 初等函数1.对下列函数分别讨论函数的定义域和值域,奇偶性,周期性,有界性,并作出函数的图形:(1) x y =;(2) ][x x y -=;(3) x y tan =; (4) )2(x x y -=;(5) x y 2sin =;(6) x x y cos sin +=.解(1)定义域),(∞+-∞=D ,值域),0[)(∞+=X f ,是偶函数,无界非周期函数; (2)定义域),(∞+-∞=D ,值域)1,0[)(=X f ,既非奇函数也非偶函数,是周期为1的有界周期函数;(1)题图 (2)题图(3)定义域),(∞+-∞=D ,值域),()(∞+-∞=X f ,是偶函数,无界非周期函数; (4)定义域]2,0[=D ,值域]1,0[)(=X f ,既非奇函数也非偶函数,是有界非周期函数;(3)题图 (4)题图(5)定义域),(∞+-∞=D ,值域]1,0[)(=X f ,是偶函数,是周期为π的有界周期函数;(6)定义域),(∞+-∞=D ,是偶函数.由于x x x x x y 2sin 1cos sin 2cos sin 222+=++=,所以212≤≤y ,并注意到0≥y ,得到函数的值域]2,1[)(=X f ,因而是有界函数.因为)(cos sin sin cos )2cos()2sin()2(x y x x x x x x x y =+=-+=+++=+πππ,所以函数x x y cos sin +=是周期为2π的周期函数.2.若已知函数)(x f y =的图形,作函数)(1x f y =,)(2x f y -=,)(3x f y --=的图形,并说明321,,y y y 的图形与y 的图形的关系.解 由于⎩⎨⎧<-≥==0)(,)(,0)(,)()(1x f x f x f x f x f y ,故其图形是将函数)(x f y =的图形在x轴上方部分的不动,在x 轴下方的部分绕x 轴旋转180后即得;)(2x f y -=的图形是将函数)(x f y =的图形绕y 轴旋转 180后得到的;)(3x f y --=的图形是将函数)(x f y =的图形在坐标平面内绕坐标原点旋转 180后得到的.3.若已知函数)(x f ,)(x g 的图形,试作函数])()()()([21x g x f x g x f y -±+=的图形,并说明y 的图形与)(x f 、)(x g 图形的关系.解 由于)}(),(max{)()(,)(,)()(,)(])()()()([21x g x f x g x f x g x g x f x f x g x f x g x f =⎩⎨⎧<≥=-++,)}(),(min{)()(,)(,)()(,)(])()()()([21x g x f x g x f x f x g x f x g x g x f x g x f =⎩⎨⎧<≥=--+, 因而极易由函数)(x f ,)(x g 的图形作出两函数])()()()([21x g x f x g x f y -±+=的图形,也知其关系.4. 作出下列函数的图形:(1) x x y sin =;(2) xy 1sin=. 解 图形如下.(1)题图 (2)题图5.符号函数⎪⎩⎪⎨⎧<-=>==,0,1,0,0,0,1sgn x x x x y试分别作出x sgn ,)2sgn(x ,)2sgn(-x 的图形.解x sgn )2sgn(x)2sgn(-x6.作出下列函数的图形: (1) x y cos sgn =;(2) ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=22][x x y .解(1)(2)数学分析续论A 卷复习资料一. 计算题1. 求函数3311(,)f x y x y y x=+在点(0,0)处的二次极限与二重极限. 解: 333311(,)sinf x y x y x y y x ==,因此二重极限为0. 因为33011x x y y x →+与33011y x y y x→+均不存在,故二次极限均不存在。
可编辑修改精选全文完整版高数A (1)复习资料一、极限计算:常用方法包括等价无穷小替换,洛必达法则,两个重要极限。
解题思路:首先判断是否为未定式,否则化成未定式类型(特别注意幂指函数情形利用对数函数性质转化;加减法类型一般通分;如果无穷多项相加则要先求和,如果不能直接求和可能需要利用夹逼准则放缩后后再求和;),对于未定式类型先考虑利用等价无穷小替换后再利用洛必达法则。
注意:函数中如果出现幂指函数类型也可以考虑直接利用第二个重要极限处理,注意处理技巧。
如果出现变上限函数类型,注意变上限函数的导数如何计算,特别是上限为x 的函数,也就是积分上限函数为复合函数时求导要利用链式法则;如果积分上限函数被积函数不是积分变量的一元函数,则将其他变量提出到积分号外面,或者利用换元法化到积分限上。
常用等价无穷小:2~cos 1~arctan ,~arcsin ,~tan ,~sin 2x x x x x x x x x x -,,x x x e x x x αα~1)1(,~1,~)1ln(-+-+(0→x )练习题:1. 设822lim =⎪⎭⎫⎝⎛-+∞→xx a x a x ,则___________=a ; 2. ____________________arctan lim 21=⎪⎭⎫ ⎝⎛∞→x x x x ;3.=+→xx x sin 2)31(lim .4. 0tan sin lim sin x x x x x→-- 5. 0ln sin 5lim ln sin 2x x x →+ 6. 2013sin coslim(1cos )ln(1)x x x x x x →+++ 7. 2220(1)limxtx x t e dtx-→+∞+⎰2220(1)1[lim]2xt xx t e dt xe →+∞+==⎰二、无穷小比较:高阶,同阶,等价的定义处理思路:转化为求极限问题,特别是同阶无穷小;注意如果分式极限存在,分母为无穷小量,则分子也一定为无穷小量。
河南农业大学2007-2008学年第一学期 《数学分析Ⅲ》考试试卷(A 卷)一、判断题(每小题2分,共计20分) ( )1.闭域必为闭集,而闭集不一定为闭域. ( )2.平面点集}|),{(2x y y x >的聚点集为}|),{(2x y y x ≥. ( )3.若函数),(y x f 的偏导数在点),(00y x 的某邻域内存在,则),(y x f 在点),(00y x 可微. ( )4.函数22y x z +=在原点)0,0(连续,但偏导数不存在. ( )5.设D 为任何不含原点的平面区域,则对D 内的任何封闭曲线L ,皆有022=+-⎰L y x ydx xdy . ( )6.若函数),(y x f 为有界闭区域D 上的非负连续函数,且其函数值在D 上不恒为0,则0),(>⎰⎰D dxdy y x f . ( )7.当函数),(y x f 在点),(00y x 连续时,函数),(0y x f 在点0x 未必连续. ( )8.含参量反常积分⎰∞++021)cos(dx x xy 在),(+∞-∞上一致收敛. ( )9.),(y x f xy 和),(y x f yx 都在点),(00y x 有定义,则),(),(0000y x f y x f yx xy =.( )10.当累次极限),(lim lim 00y x f y y x x →→与),(lim lim 00y x f x x y y →→存在但不相等时,重极限),(lim ),(),(00y x f y x y x →有可能存在.学 院班级姓名学号课头号密封线二、填空题(每空3分,共计30分)1.设函数)1(1)1(),(2-≠+-=y y y x y x f ,则__________),(=+xy y x f . 2.________)cos(lim 2020=⎰→dx x x αα,________)sin(lim 2222)0,0(),(=++→y x y x y x . 3.________lim lim 22200=+→→y x y y x ,________lim lim 22200=+→→y x y x y . 4.设函数⎰-=22)(x x xy dy e x F ,则_______________________)(='x F . 5.函数)0(>=x x z y 的全微分________________________=dz .6.设函数32),,(yz xy z y x f +=,则),,(z y x f 在点)1,1,2(0-P 处的梯度___________)(0=P gradf .7.设)(u f 是可微函数,)23()2(),(t x f t x f t x F -++=,则____)0,0(=x F .8.曲线积分________))(()1,1()0,0(=--⎰dy dx y x .三、计算题(1-2每题5分,3-6每题6分,共计34分)1.求⎰+Lds y x )(,其中L 是以)1,0(),0,1(),0,0(B A O 为顶点的三角形边界.2.求⎰⎰-1102x y dy e dx .3.求⎰⎰+Ddxdy y x 22sin ,其中平面区域}4|),{(2222ππ≤+≤=y x y x D .4.利用格林(Green)公式求第二型曲线积分⎰+++++L dy y y x dx xy 2)1()12ln(2, 其中L 是四条直线1,1±=±=y x 围成的正方形区域的边界,方向取正向.5.求⎰⎰+SdS y x )(22,其中S 是圆锥面22y x z +=被平面0=z 与1=z 所截部分.6.利用高斯(Gauss)公式求⎰⎰++Sdxdy z dzdx y dydz x 222,其中S 为六个平面a z y x z y x ======,0所围的立方体表面,并取外侧.四、证明题(第1题6分,第2题10分,共计16分)1.设函数),(y x u u =可微,在极坐标变换θθsin ,cos r y r x ==下,证明:222221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂y u x u u r r u θ.2.证明:(i) 含参量反常积分⎰∞+-0dy xe xy 在)0(],[>a b a 上一致收敛;(ii) 含参量反常积分⎰∞+-0dy xe xy 在],0[b 上不一致收敛.。
山东师范大学成人高等教育《数学分析》课程复习题A参考答案在试卷后(7月无纸化考试)一、 单项选择题(每小题 3 分,共 15 分)1 . 若(,)f x y 在点(0, 0)的两个偏导数存在,则(,)f x y 在点(0, 0) ( ) (A )连续且可微;(B )连续但不一定可微; (C )可微但不一定连续;(D )不一定可微也不一定连续.2. 函数2221zy x u ++=在点)1,1,1(处最大方向导数为( ).(A )21; (B) 31; (C)1; (D)31.3. 设D 由y y x 222=+围成的圆域,则二重积分DI dxdy ==⎰⎰().(A )π2; (B)4π ; (C)π; (D) 2π. 4. 圆弧1=r 以外而圆弧θcos 2=r 以内的图形的面积等于( ). (A)216+π; (B)233-π; (C)216-π; (D)233+π.5. 函数x y x y x z 9332233-++-=的极小值点是( )(A ))0,1( (B ))2,1( (C ))0,3(- (D ))2,3(-二、 填空题(每小题3 分,共 15 分)1、函数)ln(22x y yx z -+=的定义域为 。
2、已知22(,)yf x y x y x +=-,则=),(y x f .3、 二元函数225z x y =--的极大值点是 。
4、 设2223z x xy y =+-,则2zx y∂=∂∂ 。
5、 设⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=y xx y x f ln ),(,求此函数在点)1,1(0P 处的全微分=)1,1(df。
三、 简答题(每小题10 分,共20 分)1、叙述二元函数()f P 关于集合D 在点0P 连续的定义。
2、叙述高斯公式。
四、 计算题(每小题 8 分,共 40 分)1、求二重极限 11lim222200-+++→→y x y x y x .2、),(y x z z =由xy e z z=+确定,求y x z∂∂∂2.3、用拉格朗日乘数法求221z x y =++在条件1=+y x 下的极值.4、计算⎰⎰1 212dxe dy yyyx .5、计算二重积分22()Dxy dxdy+⎰⎰,其中D 是由y 轴及圆周221x y +=所围成的在第一象限内的区域.五、 证明题(共10 分)设)(22y x f y z -=,其中)(u f 为可导函数, 证明211y zy z y x z x =∂∂+∂∂.山东师范大学成人高等教育《数学分析》课程复习题A 答案六、 单项选择题(每小题 3 分,共 15 分)D B C D A二、填空题(每小题3 分,共 15 分) 1、{}22(,),1x y y x y x >-≠2、2(1)1x y y -+3、 (0,0)4、 35、=)1,1(dfdy dx 21-七、 简答题(每小题10 分,共20 分)1、叙述二元函数()f P 关于集合D 在点0P 连续的定义。
数学分析考试题学院_____________ 专业___________________ 班级____________ 学号_______________ 姓名_____________请注意:本卷共七道大题,如有不对,请与监考老师调换试卷! 一、单项选择题(每小题2分,满分10分) 1.当0x →时,函数211sin x x是( D ). (A )无穷小 (B )无穷大 (C )有界但不是无穷小 D )无界的,但不是无穷大 2.设()f x 在x a =的某个邻域内有定义,则()f x 在x a =处可导的一个充分条件是(D )(A )1lim [()()]h h f a f a h →+∞+-存在;(B )0(2)()lim h f a h f a h h →+-+存在;(C )0()()lim 2h f a h f a h h →+--存在;(D )0()()lim h f a f a h h→--存在;3.下列说法中与lim n n x a →∞=定义等价的说法是(A ).(A )(0,1),,,100;n N n N x a εε∀∈∃∀≥-< (B )1,,,;n N n N x a εε∀>∃∀>-< (C ),0,,;n N n N x a εε∀∃>∀>-< (D ),0,,;n N n N x a εε∃∀>∀>-<cos sin 22()(1)()222()(1)()22( D )x t t t y t tA y xB y xC y xD y xπππππππ=⎧=⎨=⎩=+=+=-=-4.曲线在处的切线方程为. .. . 答 5.设数列,n n x y 满足lim 0n n n x y →∞=,下列结论正确的是(D ).(A )若n x 收敛,则n y 必发散;. (B )若n x 无界,则n y 必有界; (C )若n x 有界,则n y 必为无穷小; (D )若1nx 为无穷小,则n y 必为无穷小; 二、填空题(每小题2分,满分10分)6.设1(0)2f '=,则332lim (0)n n ff n →∞⎡⎤⎛⎫-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦1 . 7.设(1)(2)()()(1)(2)()x x x n f x x x x n ---=+++,则(1)f '= 11(1)(1)n n n --+.8.极坐标方程(1cos )a ρθ=+在(,)2a π点处的切线的直角坐标方程为y x a =+.9.若212lim 1,11x ax x →⎛⎫-=⎪--⎝⎭则a 4 . 10.设(),0,,0x xe e xf x xk x -⎧-≠⎪=⎨⎪=⎩在0x =处连续,则k 2 .三、求下列极限(每小题5分,满分25分)11.求)lim .x xx →-∞解:)1lim limlim.2x x x xx →-∞→-∞===-12.求1402sin lim 1x x xe x x e →⎛⎫+ ⎪+ ⎪ ⎪+⎝⎭解: 14144002sin (2)sin lim lim 01111x x xx x x x e x e e x x x e e ++-→→-⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪+=+=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭; 1402sin lim 2111x x x e x x e -→⎛⎫+ ⎪+=-= ⎪- ⎪+⎝⎭, 所以1402sin lim 1x x x e x x e →⎛⎫+ ⎪+ ⎪ ⎪+⎝⎭=1. 13.求tan sin x x x →解:3sin tan sin tan sin 3300011tan sin 2lim lim 244xx xxxx x x x x e e x xx x -→→→→--====。
数学分析期末试题A答案doc2024年数学分析期末试题A及答案一、选择题1、以下哪个函数在 x = 0 处连续? A. $f(x) = x^2$ B. $f(x) = \frac{1}{x}$ C. $f(x) = sin x$ D. $f(x) = e^x$ 答案:D解析:在 x = 0 处,只有选项 D 中的函数 e^x 是连续的。
因此,答案为 D。
2、设 $f(x) = x^2$,则 $f(3x - 2) =$ __________。
A. $x^2$ B. $(3x - 2)^2$ C. $(3x - 2)^3$ D. $(3x - 2)^2 + 1$ 答案:B解析:将 $x$ 替换为 $3x - 2$,得 $f(3x - 2) = (3x - 2)^2$。
因此,答案为 B。
3、下列等式中,错误的是: A. $\int_{0}^{1}x^2dx =\frac{1}{3}x^3|{0}^{1}$ B. $\int{0}^{\pi}\sin xdx = \cosx|{0}^{\pi}$ C. $\int{0}^{2\pi}\sin xdx = 0$ D.$\int_{0}^{1}(2x + 1)dx = (x^2 + x)|_{0}^{1}$ 答案:A解析:等式两边取极限,只有 A 选项等式两边不相等,因此 A 选项是错误的。
4、下列哪个导数是常数函数? A. $y = x^3$ B. $y = \sin x$ C. $y = e^x$ D. $y = log_a(x)$ 答案:C解析:常数函数的导数为零。
在选项中,只有 C 中的函数 e^x 的导数为常数函数,其导数为 $e^x$。
因此,答案为 C。
高一生物期末考试试题及答案doc高一生物期末考试试题及答案doc高一生物期末考试是一次重要的学业水平测试,旨在考察学生在本学期学习生物课程的效果。
以下是本次考试的部分试题及其答案,供大家参考。
一、选择题1、下列哪一种生物不是由细胞构成的? A. 细菌 B. 植物 C. 动物D. 病毒答案:D2、哪一个器官属于消化系统? A. 口腔 B. 食道 C. 胃 D. 大肠答案:C3、在光合作用中,哪一个物质是植物从空气中吸收的? A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 葡萄糖 D. 水答案:B二、填空题1、病毒是一种生物,但它不能 _______ 和保持生命活动,必须_______ 在细胞内。
数学分析续论A 卷复习资料一. 计算题1.求函数11(,)f x y y x=+在点(0,0)处的二次极限与二重极限. 解:11(,)f x y y x ==,因此二重极限为0.因为011x y x →与011y y x→均不存在,故二次极限均不存在。
2. 设(),()y y x z z x =⎧⎨=⎩ 是由方程组(),(,,)0z xf x y F x y z =+⎧⎨=⎩所确定的隐函数,其中f 和F 分别具有连续的导数和偏导数,求dzdx.3. 取,μν为新自变量及(,)w w v μ=为新函数,变换方程 222z z zz x x y x ∂∂∂++=∂∂∂∂。
设,,22y x y x yw ze μν+-=== (假设出现的导数皆连续). 解:z 看成是,x y 的复合函数如下:,(,),,22y w x y x y z w w e μνμν+-====。
代人原方程,并将,,x y z 变换为,,w μν。
整理得:2222w ww μμν∂∂+=∂∂∂。
4. 要做一个容积为31m 的有盖圆桶,什么样的尺寸才能使用料最省? 解: 设圆桶底面半径为r ,高为h ,则原问题即为:求目标函数在约束条件下的最小值,其中目标函数: 222S rh r ππ=+表, 约束条件: 21r h π=。
构造Lagrange 函数:22(,,)22(1)F r h rh r r h λππλπ=++-。
令 22420,20.r h F h r rh F r r πππλππλ=++=⎧⎨=+=⎩ 解得2h r =,故有r h == 由题意知问题的最小值必存在,当底面半径为r =高为h =时,制作圆桶用料最省。
5. 设322()y x y y F y e dx -=⎰,计算()F y '.解:由含参积分的求导公式332222322222()32y y x yx y x yxy x yx y y yyF y e dx x e dx y e ye ----=='⎛⎫'==-+- ⎪⎝⎭⎰⎰327522232y x y y y y x e dx y e ye ---=-+-⎰375222751222y y y x y y y e ye e dx y ---=--⎰。
《 数学分析续论 》模拟试题(一)一、 单项选择题(56⨯')(1)设{}n a 为单调数列,若存在一收敛子列{}j n a ,这时有 ............[ ] A.j n j n n a a ∞→∞→=lim lim ; B.{}n a 不一定收敛; C.{}n a 不一定有界;D.当且仅当预先假设了{}n a 为有界数列时,才有A成立.(2)设)(x f 在R 上为一连续函数,则有 ..............................[ ]A.当I 为开区间时)(I f 必为开区间; B.当)(I f 为闭区间时I 必为闭区间; C.当)(I f 为开区间时I 必为开区间; D.以上A、B、C都不一定成立. (3)设)(x f 在某去心邻域)(0x U 内可导.这时有 .....................[ ] A.若A x f x x ='→)(lim 0存在,则A x f =')(0;B.若f 在0x 连续,则A 成立;C.若A x f =')(0存在,则A x f x x ='→)(lim 0;D.以上A、B、C都不一定成立.(4)设)(x f 在],[b a 上可积,则有 ..................................[ ] A.)(x f 在],[b a 上必定连续; B.)(x f 在],[b a 上至多只有有限个间断点; C.)(x f 的间断点不能处处稠密; D.)(x f 在],[b a 上的连续点必定处处稠密.(5)设∑∞=1n nu 为一正项级数.这时有 ..................................[ ]A.若0lim =∞→n n u ,则 ∑∞=1n n u 收敛; B.若∑∞=1n n u 收敛,则1lim1<+∞→nn n u u ; C .若∑∞=1n nu 收敛,则1lim<∞→nn n u ; D.以上A、B、C都不一定成立.二、计算题(401⨯')(1)试求下列极限:①⎪⎭⎫⎝⎛-+-+++∞→n n n n 3)12(31lim ; ② ⎰⎰⎪⎭⎫⎝⎛∞+→xt x t x tt 022022lim d ed e .(2)设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+x y u f u y x u y x arctan e )(,21,220. 试求)()(0u f u f ''与. (3)试求由曲线 12-=x y ,直线2=x ,以及二坐标轴所围曲边梯形的面积 S .(4)用条件极值方法(Lagrange 乘数法)导出从固定点),(00y x 到直线0=++C y B x A 的距离计算公式.三、证明题(301⨯')(1)设)()(x g x f 与在],[b a 上都连续.试证:若)()(,)()(b g b f a g a f ><,则必存在),(0b a x ∈,满足)()(00x g x f =.(2)证明x x x f ln )(=在其定义域上为一严格凸函数,并导出不等式:c b a cb ac b a c b a <⎪⎭⎫ ⎝⎛++++3, 其中 c b a ,,均为正数.( 提示:利用詹森不等式.)(3) 证明:∑∞=π=+-0412)1(n n n .解 答一、[答](1)A; (2)C; (3)B; (4)D; (5)D. 二、[解](1) ① 333lim 3)12(31lim -=+-=⎪⎭⎫⎝⎛-+-+++∞→∞→n n n n n n n ;②.022limd 2limd 2limd e d e lim222222222020220====⎪⎭⎫⎝⎛∞+→∞+→∞+→∞+→⎰⎰⎰⎰x x x x x t x xxt x x xt xt x x t ttt ee ee e e e(2) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-='⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++-='++515242)(,e 2e 2)(55022222222e e u f y x xy x y y x u f y x y x .(3)所围曲边梯形如右图所示.其面积为.212)3(01)3()1()1(33102122=-+-=-+-=⎰⎰x x x x xx x x S d d(4)由题意,所求距离的平方(2d )为020)()(y y x x -+-的最小值,其中),(y x 需满足0=++C By Ax ,故此为一条件极小值问题.依据 Lagrange 乘数法,设)()()(2020C By Ax y y x x L ++λ+-+-=,并令⎪⎩⎪⎨⎧.0,0)(2,0)(200=++==λ+-==λ+-=λC y B x A L B y y L A x x L y x (F)由方程组(F)可依次解出:.2200202022200222202022********)()(,)()(4)()(,2,)(2,2,2BA Cy B x A y y x x d BA C yB x A B A y y x x BA C yB x A B A y B Ax y B x AC By y Ax x +++=-+-=⇒+++=+λ=-+-⇒+++=λ⇒+λ-+=+=-λ-=λ-=最后结果就是所求距离d 的计算公式.注 上面的求解过程是由(F)求出λ后直接得到2d ,而不再去算出y x 与的值,这是一种目标明确而又简捷的解法. 三、[证](1)只需引入辅助函数:)()()(x g x f x h -=.易知)(x h 在],[b a 上连续,满足0)(,0)(><b h a h ,故由介值性定理(或根的存在定理),必存在),(0b a x ∈,满足0)(0=x h ,即)()(00x g x f =.(2)x x x f ln )(=的定义域为),0(∞+,在其上满足:),0(,01)(,1ln )(∞+∈>=''+='x xx f x x f , 所以)(x f 为一严格凸函数.根据詹森不等式,对任何正数c b a ,,,恒有.)(ln )3(ln )ln ln ln (31)3(ln 3cb ac b a c b a c b a c c b b a a c b a c b a <++⇒++<++++++最后借助函数x ln 的严格递增性,便证得不等式c b a cb ac b a c b a <⎪⎭⎫ ⎝⎛++++3.(3)由于较难直接求出该级数的部分和,因此无法利用部分和的极限来计算级数的和.此时可以考虑把该级数的和看作幂级数=)(x S ∑∞=++-01212)1(n n n n x 在1=x 处的值,于是问题转为计算)(x S .不难知道上述幂级数的收敛域为]1,1[-,经逐项求导得到]1,1[,)1()(02-∈-='∑∞=x x x S n n n ;这已是一个几何级数,其和为]1,1[,11)()(22-∈+=-='∑∞=x xx x S n n .再通过两边求积分,还原得⎰⎰=+='=-xxx t tt t S S x S 02,arctan 11)()0()(d d由于这里的0)0(=S ,于是求得∑∞=π===+-041arctan )1(12)1(n n S n .。
数学分析续论A 卷复习资料
一. 计算题
1.
求函数11
(,)f x y y x
=+在点(0,0)处的二次极限与二重极限. 解:
11
(,)f x y y x =
=,因此二重极限为0.
因为011x y x →
与011
y y x
→均不存在,
故二次极限均不存在。
2. 设(),()y y x z z x =⎧⎨=⎩ 是由方程组(),(,,)0
z xf x y F x y z =+⎧⎨=⎩所确定的隐函数,其中f 和F 分别
具有连续的导数和偏导数,求dz
dx
.
3. 取,μν为新自变量及(,)w w v μ=为新函数,变换方程 222z z z
z x x y x ∂∂∂++=∂∂∂∂。
设,,22
y x y x y
w ze μν+-=== (假设出现的导数皆连续). 解:z 看成是,x y 的复合函数如下:
,(,),,22
y w x y x y z w w e μνμν+-====。
代人原方程,并将,,x y z 变换为,,w μν。
整理得:
2222w w
w μμν
∂∂+=∂∂∂。
4. 要做一个容积为31m 的有盖圆桶,什么样的尺寸才能使用料最省? 解: 设圆桶底面半径为r ,高为h ,则原问题即为:求目标函数在约束条件下的最小值,其中
目标函数: 222S rh r ππ=+表, 约束条件: 21r h π=。
构造Lagrange 函数:22(,,)22(1)F r h rh r r h λππλπ=++-。
令 2
2420,20.r h
F h r rh F r r πππλππλ=++=⎧⎨=+=⎩ 解得2h r =
,故有r h == 由题意知问题的最小值必存在,当底面半
径为r =
高为h =时,制作圆桶用料最省。
5. 设3
2
2
()y x y y F y e dx -=⎰,计算()F y '.
解:由含参积分的求导公式
33222
2
3
2
2222()32y y x y
x y x y
x
y x y
x y y y
y
F y e dx x e dx y e ye ----=='⎛⎫'==-+- ⎪⎝⎭⎰⎰
3
2
7
5
22232y x y y y y x e dx y e ye ---=-+-⎰
375222751222y y y x y y y e ye e dx y ---=--⎰。
6. 求曲线2
22222x y xy
a
b c ⎛⎫+= ⎪⎝⎭所围的面积,其中常数,,0a b c >.
解:利用坐标变换cos ,
sin .
x a y b ρθρθ=⎧⎨=⎩ 由于0xy ≥,则图象在第一三象限,从而可
以利用对称性,只需求第一象限内的面积。
(
),0,02πρθθρ⎧⎪Ω=≤≤≤≤⎨⎪⎩。
则
(,)
2(,)
x y V d d ρθρθΩ
∂=∂⎰⎰
1
2
sin cos 200
2ab c d ab d π
θθθρρ
⎛⎫ ⎪⎝⎭=⎰⎰
22
2
20
sin cos a b d c π
θθθ=
⎰ 22
2
2a b c =.
7. 计算曲线积分352L
z dx xdy ydz
+-⎰,其中L 是圆柱面221x y +=与平面3z y =+的交线(为一椭圆),从z 轴的正向看去,是逆时针方向. 解: 取平面3z y =+上由曲线L 所围的部分作为Stokes 公式中的曲面∑,定向为上侧,则∑的法向量为
(
)cos ,cos ,cos 0,αβγ⎛
= ⎝。
由Stokes 公式得
352L
zdx xdy ydz +-⎰cos cos cos 352dS x y z z x y
αβγ
∑
∂∂∂
=∂∂∂-⎰⎰
dS ∑
=
221
x y +≤=⎰⎰
2π=
8. 计算积分S yzdzdx ⎰⎰,S 为椭球222
2221x y z a b c ++=的上半部分的下侧.
二. 证明题
9.讨论函数3
2224
22,0()0,0
xy x y x y
f x x y ⎧+≠⎪+=⎨⎪+=⎩
在原点(0,0)处的连续性、可偏导性和
可微性.
10.设(),F x y 满足: (1)在()
{}
00,,D x y x x a y y b =
-≤-≤上连续,
(2)()00,0F x y =,
(3)当x 固定时,函数(),F x y 是y 的严格单减函数。
试证:存在0δ>,使得在{
}
0x
x x δδI =-<上通过(),0F x y =定义了一个
函数()y y x =,且()y y x =在δI 上连续。
证明:(i )先证隐函数的存在性。
由条件(3)知,()0,F x y 在[]00,y b y b -+上是y 的严格单减函数,而由条件(2)知()00,0F x y =,从而由函数()0,F x y 的连续性得 ()00,0F x y b ->, ()00,0F x y b +<。
现考虑一元连续函数()0,F x y b -。
由于()00,0F x y b ->,则必存在10δ>使得
()0,0F x y b ->, x ∀∈01(,)O x δ。
同理,则必存在20δ>使得
()0,0F x y b +<, x ∀∈02(,)O x δ。
取12min(,)δδδ=,则在邻域0(,)O x δ内同时成立 ()0,0F x y b ->, ()0,0F x y b +<。
于是,对邻域0(,)O x δ内的任意一点x ,都成立
()
0,0F x y b ->, (
)
0,0F x y b +<。
固定此x ,考虑一元连续函数(),F x y 。
由上式和函数(),F x y 关于y 的连续性可知,存在(),F x y 的零点[]0
,y y b y b ∈-+使得
(),F x y =0。
而(),F x y 关于y 严格单减,从而使(),F x y =0的y 是唯一的。
再由x 的任意性,
证明了对:δI =0(,)O x δ内任意一点,总能从(),0F x y =找到唯一确定的y 与x 相对应,即存在函数关系:f x y →或()y f x =。
此证明了隐函数的存在性。
(ii )下证隐函数()y f x =的连续性。
设*x 是:δI =0(,)O x δ内的任意一点,记()**:y f x =。
对任意给定的0ε>,作两平行线
*y y ε=-, *y y ε=+。
由上述证明知
()**,0F x y ε->, ()**,0F x y ε+<。
由(),F x y 的连续性,必存在*x 的邻域*(,)O x δ使得
()*,0F x y ε->, ()*,0F x y ε+<, *(,)x O x δ∀∈。
对任意的*(,)x O x δ∈,固定此x 并考虑y 的函数(),F x y ,它关于y 严格单减且
()*,0F x y ε->, ()*,0F x y ε+<。
于是在()**,y y εε-+内存在唯一的一个零点y 使
(),0F x y =,
即 对任意的*(,)x O x δ∈,它对应的函数值y 满足*y y ε-<。
这证明了函数
()y f x =是连续的。