第三章 递推关系
1.在平面上画n 条无限直线,每对直线都在不同的点相交,它们构成的无限区域数记为f(n),求f(n)满足的递推关系.解
： f(n)=f(n-1)+2f(1)=2,f(2)=4解得f(n)=2n.2.n 位三进制数中,没有1出现在任何2的右边的序列的数目记为f(n),求f(n)满足的递推关系.解：设a n-1a n-2…a 1是满足条件的n-1位三进制数序列，则它的个数可以用f(n-1)表示。a n 可以有两种情况：1）不管上述序列中是否有2，因为a n 的位置在最左边，因此0和1均可选；2）当上述序列中没有1时，2可选；故满足条件的序列数为f(n)=2f(n-1)+2n-1 n 1,f(1)=3
解得f(n)=2n-1(2+n).
3.n 位四进制数中,2和3出现偶数次的序列的数目记为f(n),求f(n)满足的递推关系.
解：设h(n)表示2出现偶数次的序列的数目，g(n)表示有偶数个2奇数个3的序列的数目，由对称性它同时还可以表示奇数个2偶数个3的序列的数目。则有
h(n)=3h(n-1)+4n-1-h(n-1),h(1)=3 （1）
f(n)=h(n)-g(n),f(n)=2f(n-1)+2g(n-1) （2）
将（1）得到的h(n)=(2n +4n )/2代入（2），可得
f(n+1)= (2n +4n )/2-2f(n),
f(1)=2.
4.求满足相邻位不同为0的n 位二进制序列中0的个数f(n).解：这种序列有两种情况：
1)最后一位为0，这种情况有f(n-3)个；
2)最后一位为1，这种情况有2f(n-2)个；
所以
f(n)=f(n-3)+2f(n-2)
f(1)=2,f(2)=3,f(3)=5.
5.求n 位0,1序列中“00”只在最后两位才出现的序列数f(n).解：最后两位是“00”的序列共有2n-2个。
f(n)包含了在最后两位第一次出现“00”的序列数，同时排除了在n-1位第一次出现“00”的可能；
f(n-1)表示在第n-1位第一次出现“00”的序列数，同时同时排除了在n-2位第一次出现“00”的可能；
依此类推，有f(n)+f(n-1)+f(n-2)+…+f(2)=2n-2f(2)=1,f(3)=1,f(4)=2.6.求n 位0,1序列中“010”只出现一次且在第n 位出现的序列数f(n).解：最后三位是“010”的序列共有2n-3个。包括以下情况：f(n)包含了在最后三位第一次出现010的个数，同时排除了从n-4到n-2位第一次出现010的可能；f(n-2)包含了从n-4到n-2位第一次出现010的个数；f(n-3)包含了从n-5到n-3位第一次出现010的个数；2f(n-4)包含了从n-6到n-4位第一次出现010的个数（因为在第n-3位可以取0或1）；同理，k ≥3时，第n-k-2到n-k 位第一次出现010的个数为2k-3f(n-k)(因为第n-k 位～n-3位中间的k-3位可以取0、1，所以有2k-3种状态)。所以满足条件的递推关系为f(n)+f(n-2)+f(n-3)+…+2n-6f(3)=2n-3 n ≥6f(3)=1,f(4)=2,f(5)=3.7.有多少个长度为n 的0,1序列,在这些序列中,既不包含“010”,也不包含“101”？解：设满足条件的序列数为f(n)考虑n-1位时最左边的情况：1) 最左边为1，则左边可选0或1生成满足要求的序列，这种情况有2f(n-2)个；2)最左边为01，则左边只能选1才能满足要求，这种情况有f(n-3)个；f(n)=2f(n-2)+f(n-3)f(2)=1,f(3)=1,f(4)=2.8.在信道上传输a,b,c 三个字母组成的长为n 的字符串,若字符串中有两个a 连续出现,则信道就不能传输.令f(n)表示信道可以传输的长为n 的字符串的个数,求f(n)满足的递推关系.解：信道上能够传输的长度为n （n ≥2）的字符串可分成如下四类：1)最左字符为b ；2)最左字符为c ；3)最左两个字符为ab ；4)最左两个字符为ac ；前两类字符串分别有f(n-1)个，后两类字符串分别有f(n-2)个。容易求出f(1)=3,f(2)=8。从而得到f(n)=2f(n-1)+2f(n-2) (n ≥3)f(1)=3,f(2)=8.9.求解下列递推关系：（1）；()2(1)2(2)(1)3,(2)8f n f n f n f f =-+-??==?
解：先求这个递推关系的通解，它的特征方程为x 2-2x －2=0解这个方程，得,
.11x =
+21x =-所以，通解为
.12()(1(1n n f n c c =++代入初值来确定c 1和c 2，得
1c =2
c
=因此，
.()n n f n =
++（2）；()4(1)4(2)(0)1,(1)3f n f n f n f f =---??==?解：此递推关系的特征方程为x 2-4x+4=0解这个方程，得x 1=x 2=2.所以通解为f(n)=c 12n +c 2n2n .代入初值来确定c 1和c 2，得c 1=1，c 2=1/2.因此，f(n)=2n +2n-1n.
（3）；()(1)3(2)5(3)2(4)(0)1,(1)0,(2)1,(3)2f n f n f n f n f n f f f f =--+-+-+-??====?
解：该递推关系的特征方程为x 4+x 3-3x 2-5x-2=0,解得特征根为x 1=x 2=x 3=-1,x 4=2.所以通解为f(n)=c 1(-1)n +c 2n(-1)n +c 3n 2(-1)n +c 42n .
代入初值，得.1234712,,0,939c c c c ==-==因此，.712()(1)(1)2939n n n f n n =---+?（4）；
()4(1)4(2)2(0)0,(1)1n
f n f n f n n f f ?--+-=??==?解：由于2是特征方程的二重根，所以该递推关系的特解为f '(n)=n 2(b 1n+b 0)·2n .将它代入递推关系化简，得到6b 1=1,-6b 1+2b 0=0解得，.
012b =116b =而相应齐次递推关系的通解为(c 0+c 1n)·2n ，从而非齐次递推关系的通解为
术架等以及及系料试来避免
.2011()()262n n f n c c n n =+++???
?? ???????代入初值可得，.00c =116c =-于是.321()(3)26n f n n n n =+-?（5）；()(1)! (1)(0)2f n nf n n n f =-+≥??=?解：f(1)=f(0)+1! f(2)=2f(1)+2!=2f(0)+2*2!=2!(f(0)+2) f(3)=3f(2)+3!=6f(0)+3*3!=3!(f(0)+3) … f(n)=n!(f(0)+n)=n!(n+1).（6）；()(2)(1) (1)(0)1f n n f n n f =+-≥??=?解：f(n)=(n+2)f(n-1)=(n+2)(n+1)f(n-2)=…=(n+2)(n+1)…3·f(0)=(n+2)!/2.10.在一圆周上取n 个点,过每对点作一弦,且任何三条弦不在圆内共点,试求这些弦把圆分成的区域的个数.解：n-1个点把圆分为f(n-1)部分，在加第n 个点则对于前n-1个点来说，每选3个点都有3条弦构成了一个三角形。而中间的一点和第n 点的连线把中间和第n 点间的弦分成了2个部分，增加了1一个域。第n 个点和其它n-1个点的连线又把第1，n-1，n 点构成的三角形分为n 个域。故满足条件的递推关系为f(n)=f(n-1)+C(n-1,3)+n-1，f(0)=1,f(1)=1,f(2)=2,f(3)=4,f(4)=8.解得f(n)=1+C(n,2)+C(n-4).11.设有n 条椭圆曲线，两两相交于两点，任意3条椭圆曲线不相交于一点.问这样的n 个椭圆将平面分割成多少部分?解：设f(n)表示n 个椭圆将平面分割成的部分的个数，则有：一个椭圆将平面分成内、外两个部分，两个椭圆将平面分成4个部分。第二个椭圆的周界被第一个椭圆分成两部分，这恰恰是新增加的域的边界。依此类推，第三个椭圆曲线被前面两个椭圆分割成4部分，将平面分割成4＋4＝8个部分。若n －1个椭圆将平面分割成f(n-1)个部分，第n 个椭圆和前n －1个椭圆两两相交于两点，共2（n －1）个交点，即新增加的域有2（n －1）个。故有 f(n)=f(n-1)+2(n-1)f(1)=2解得f(n)=n(n-1)+2
接地交底。合理利与装写重要作并且范与、电动处卷保置调试
12.求n 位十进制正数中出现偶数个5的数的个数.解：设f(n)表示n 位十进制正数中出现个5的数的个数，d=d 1d 2…d n-1表示n-1位十进制数，则若d 含有偶数个5，则d n 取5以外的任何一个数；若d 含有奇数个5，则d n 取5。另n-1位十进制的数共有9×10n-2个，故递推关系为f(n)=9f(n-1)+ 9×10n-2-f(n-1)= 9×10n-2+8f(n-1)f(1)=8.13.在一个平面上画一个圆,然后一条一条地画n 条与圆相交的直线.当r 是大于1的奇数时,第r 条直线只与前r －1条直线之一在圆内相交.当r 是偶数时,第r 条直线与前r －1条直线都在圆内相交.如果无3条直线在圆内共点,这n 条直线把圆分割成多少个不重叠的部分？解：当r 是奇数时，它只与原来r －1条直线之一相交，因此多了两个部分；
当r 是偶数时，它与原来的r －1条都相交，因此多了r 个交点；故有
f(n)=f(n-1)+2 n 为奇数；
f(n)=f(n-1)+n n 为偶数；
14.从1到n 的自然数中选取k 个不同且不相邻的数,设此选取的方案数位
f(n,k).
1)求f(n,k)满足的递推关系；
2)用归纳法求f(n,k)；
3)若设1与n 算是相邻的数,并在此假定下从1到n 的自然数中选取
k 个不同且不相邻的数的方案数位g(n,k),试利用f(n,k)求g(n,k).解：1）有两类：选n 为f(n-2,k-1)；不选n 为f(n-1,k).所以
f(n,k)=f(n-2,k-1)+f(n-1,k).
2)f(n,k)=C(n-k+1,k).
3)f(n,k)=C(n-k+1,k-1)*n/k.
15.从1到n 的自然数中选取两两之差均大于r 的k 个数
1)求它所满足的递推关系；
2)证明(,),(1)r n rk r f n k n r k r k -+??=+≥+ ???
解：可将本题转换为构造相应的0－1串的问题。将这样的n 位0－1串与1到n 的正整数对位，与1相应的整数选取，与0相应的不取。一个0－1串对应一个选取方案。这也对应将相同的球放入不同的盒子的方案数。
10...010...01......10...01k r r r
所以。1(1)1(1)(,)(1)r k n k r k n r k f n k n k r k k ++------????== ? ?---????
16.试证：111110n n n n n F F F F +-????= ? ?????术交底。架等合理利交叉时写重要及系作并且试卷技料试、电卷保来避免置调试料试
证明：可用数学归纳法证明
1)当n=1时，左边= ，右边=，成立。1110?? ???1110?? ???2)假设n=k 时，等式成立，则有.111110k k k k k F F F F +-????= ? ?????n=k+1时，有1112111111101110k k k k k k k k k k k k k k k F F F F F F F F F F F F F F +++++--++==+??????????= ? ? ? ? ???????????由1)、2）可得等式成立。17.设,,,用Fibonacci 数来表示和.0n ≥02n n k n k a k =+=?? ???∑1021n n k n k b k -=+=+?? ???∑n a n b 解：11100001211222122221n n n n n k k k k n k n k n k n k n n k a k k k k n k +++====++++++++==+=++-++?????????????? ? ? ? ? ? ? ???????????????∑∑∑∑1n n a b +=+同理可得。1n n n b a b +=+由此可得两个序列的生成函数为。()()1(),()11B x B x x A x A x x x =+=--联立解可得。22()1(),3131B x x x A x x x x x =-=-+-+由Fibonacci 数定义可知，f(n)=f(n-1)+f(n-2)，其生成函数为。21()1F x x x =--令，可得01()(2)()(21),n n n n P x f n x Q x f n x ∞∞====-∑∑22()1(),3131Q x x x P x x x x x =-=-+-+所以＝f(2n), ＝f(2n-1).n a n b 18.某人有n 元钱,他每天买一次物品,每次买物品的品种很单调,或者买一元的甲物品,或者买二元钱的乙物品,或者买二元钱的丙物品.问,他花完这n 元钱有多少种不同的方式？解：f(n)表示花完这n 元钱的方案数。则
时，应技术问卷调
f(n)=f(n-1)+2f(n-2)
f(1)=1,f(2)=3.19.证明：任一个正整数n 都可以写成不同的Fibonacci 数的和.证明：任意正整数n 可以表示为Fibonacci 序列的有限和，即
n=,其中S i =(0,1),i=1,2,…m;S i S i+1=0,i=1,2,…,m-1.
2m
i i i S F =∑可以用数学归纳法进行证明。
1)n=1=f(0)=f(1),成立。
2)假设n=k 时等式成立，则n=k+1亦成立，因为1也是Fibonacci 数。
3)由1)、2）可证等式成立。
20.证明：有n 个叶子的完全二叉树的个数为Catalan 数.
证明：令P n 表示给n 个叶子安排位置的方案数,则有
P n =P 1P n-1+P 2P n-2+…+P n-1P 1,P 1=P 2=1.
显然，P k =C k+1,k=1,2,…,n.
21.证明：从（0,0）点到（n,n ）点的除端点外不接触直线y=x 的路径数为
2h(n),其中,h(n)为Catalan 数.
证明：此题可划分为两部分：一部分从（0，0）到（n ，n ）的路径全部在y=x 上方，另一部分全部在下方，由于对称性，故只要考虑一部分即可。
记O 点（0，0），A 点（n ，n ），O'点（0，1），A'点（n ，n ＋1）。从O 点出发经过OA 及OA 上方的点到达A 点的路径对应一条从O'点出发经过O'A'点及O'A'上方的点到达A'点的路径。这是很显然的。
从O'点出发途经OA 上的点到达A'点的路径，即为从O'点出发穿越O'A'到达A'点的路径。故对应一条从O 点出发穿越OA 到达A 点的路径。
所以，从O 点出发经过OA 及OA 上方的点最后到达A 点的路径数，等于从O'出发到达A'点的所有路径数，减去从O'点出发途经OA 上的点到达A'的路径数。即
。
222111n n n n n n n -=++?????? ? ? ???????
总的路径数为。定理3.2.2 221n n n +?? ???
设是递推关系(3.2.2)的全部不同的特征根,其重数分别为t q q q ,,,21 t
e e e ,,,21 ,那么递推关系(3.2.2)的通解为
)(21k e e e t =+++ )
()()()(21n f n f n f n f t ＋ ++=其中
121()()i e i e n i i i i i f n b b n b n q -=+++? )1(t i ≤≤对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电
证明：由前面的讨论知,是递推关系)()()()(21n f n f n f n f t ＋ ++=（3.2.2）的解.再由初值,得到关于110)1(,,)1(,)0(-=-==k a k f a f a f 的联立方程组,其系数行列式的值为)1,1(i i e j t i b j ≤≤≤≤,11()()02i j t e e i i j i i i j t e q q q ?=≤<≤??--≠ ???∏∏故可由初值唯一地确定,这说明递推关系(3.2.2)的任意解均可写成j i b ,其中如前所示.
∑==t i i n f n f 1)()()(n f i 例3 求解递推关系 ;0)2(,0)1(,1)0()3( )3(2)2(3)(???===≥---=f f f n n f n f n f 解 先求这个递推关系的通解.它的特征方程为 0233=+-x x 解这个方程,得.2,1321-===x x x 所以,通解为n n c n c c n f )2(··1·)(321-++=代入初值来确定,和,得1c 2c 3c ?????=++=-+=+.042,02,132132131c c c c c c c c 求解这个方程组,得,,.981=c 322-=c 913=c 因此,所求的递推关系为.n n n f )2(·913298 )( -+-=方式，动方案情况要高
3.3 常系数线性非齐次递推关系的求解阶常系数线性非齐次递推关系的一般形式为k (3.3.1)12()(1)(2)()() ()k f n c f n c f n c f n k g n n k =-+-++-+≥ 其中,为常数,.
k c c c ,,,21 0)(,0≠≠n g c k 它对应的齐次递推关系为
)()2()1()(21k n f c n f c n f c n f k -++-+-= (3.3.2)定理3.3.1 阶常系数线性非齐次递推关系(3.3.1)的通解是递推关系(3.3.1)的特解k 加上其相应的齐次递推关系(3.3.2)的通解.证明：设是递推关系(3.3.1)的特解,是递推关系(3.3.2)的通解,则)(n f ')(n f '' 12()()[(1)(2)()()]k f n f n c f n c f n c f n k g n ''''''+=-+-++-+ )]()2()1([21k n f c n f c n f c k -''++-''+-''+ 1[(1)(1)][()()]()k c f n f n c f n k f n k g n ''''''=-+-++-+-+ 所以,是递推关系(3.3.1)的解.)()(n f n f ''+'反之,任给递推关系(3.3.1)的一个解,与上类似,可以证明)(n f 是递推关系(3.3.2)的解,从而可以表示成与递推关系
)()(n f n f '-)(n f )(n f '(3.3.2)的解之和.
即=特解+齐次方程通解.
)(n f 表3.3.1列出了几种情况下的特解的一般形式.表3.3.1
路习题资料试盒位置敷设技壁薄、线盒处线缆、电安装卷相互设备进作；对图纸高中资试卷电对于调试卷中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。备调试力保护限度内障高中资料试置动作力高。对于料试卷
第二章命题逻辑 §2.2 主要解题方法 2.2.1 证明命题公式恒真或恒假 主要有如下方法： 方法一.真值表方法。即列出公式的真值表，若表中对应公式所在列的每一取值全为1，这说明该公式在它的所有解释下都是真，因此是恒真的；若表中对应公式所在列的每
一取值全为0，这说明该公式在它的所有解释下都为假，因此是恒假的。 真值表法比较烦琐，但只要认真仔细，不会出错。 例2.2.1 说明G= (P∧Q→R)∧(P→Q)→(P→R)是恒真、恒假还是可满足。 解：该公式的真值表如下： 表2.2.1 由于表2.2.1中对应公式G所在列的每一取值全为1，故
G恒真。 方法二.以基本等价式为基础，通过反复对一个公式的等价代换，使之最后转化为一个恒真式或恒假式，从而实现公式恒真或恒假的证明。 例2.2.2 说明G= ((P→R) ∨? R)→ (? (Q→P) ∧ P)是恒真、恒假还是可满足。 解：由(P→R) ∨? R=?P∨ R∨? R=1，以及 ? (Q→P) ∧ P= ?（?Q∨ P）∧ P = Q∧? P∧ P=0 知，((P→R) ∨? R)→ (? (Q→P) ∧ P)=0，故G恒假。 方法三.设命题公式G含n个原子，若求得G的主析取范式包含所有2n个极小项，则G是恒真的；若求得G的主合取范式包含所有2n个极大项，则G是恒假的。 方法四. 对任给要判定的命题公式G，设其中有原子P1，P2，…，P n，令P1取1值，求G的真值，或为1，或为0，或成为新公式G1且其中只有原子P2，…，P n，再令P1取0值，求G真值，如此继续，到最终只含0或1为止，若最终结果全为1，则公式G恒真，若最终结果全为0，则公式G
习题二证明：在一个至少有2人的小组中，总存在两个人，他们在组内所认识的人数相同。证明：假设没有人谁都不认识：那么每个人认识的人数都为[1,n-1]，由鸽巢原理知，n个人认识的人数有n-1种，那么至少有2个人认识的人数相同。假设有1人谁都不认识：那么其他n-1人认识的人数都为[1,n-2]，由鸽巢原理知，n-1个人认识的人数有n-2种，那么至少有2个人认识的人数相同。假设至少有两人谁都不认识，则认识的人数为0的至少有两人。
任取11个整数，求证其中至少有两个数的差是10的整数倍。证明：对于任意的一个整数，它除以10的余数只能有10种情况：0，1，…，9。现在有11个整数，由鸽巢原理知，至少有2个整数的余数相同，则这两个整数的差必是10的整数倍。证明：平面上任取5个坐标为整数的点，则其中至少有两个点，由它们所连线段的中点的坐标也是整数。证明：有5个坐标，每个坐标只有4种可能的情况：（奇数，偶数）；（奇数，奇数）；（偶数，偶数）；（偶数，奇数）。由鸽巢原理知，至少有2个坐标的情况相同。又要想使中点的坐标也是整数，则其两点连线的坐标之和为偶数。因为奇数+奇数= 偶数；偶数+偶数=偶数。因此只需找以上2个情况相同的点。而已证明：存在至少2个坐标的情况相同。证明成立。
一次选秀活动，每个人表演后可能得到的结果分别为“通过”、“淘汰”和“待定”，至少有多少人参加才能保证必有100个人得到相同的结果证明：根据推论2.2.1，若将3*（100-1）+1=298个人得到3种结果，必有100人得到相同结果。一个袋子里装了100个苹果、100个香蕉、100个橘子和100个梨。那么至少取出多少水果后能够保证已经拿出20个相同种类的水果证明：根据推论2.2.1，若将4*（20-1）+ 1 = 77个水果取出，必有20个相同种类的水果。
作业习题答案 习题二 2.1证明：在一个至少有2人的小组中，总存在两个人，他们在组内所认识的人数相同。 证明： 假设没有人谁都不认识：那么每个人认识的人数都为[1,n-1]，由鸽巢原理知，n 个人认识的人数有n-1种，那么至少有2个人认识的人数相同。 假设有1人谁都不认识：那么其他n-1人认识的人数都为[1,n-2]，由鸽巢原理知，n-1个人认识的人数有n-2种，那么至少有2个人认识的人数相同。 2.3证明：平面上任取5个坐标为整数的点，则其中至少有两个点，由它们所连线段的中点的坐标也是整数。 证明： 方法一： 有5个坐标，每个坐标只有4种可能的情况：（奇数，偶数）；（奇数，奇数）；（偶数，偶数）；（偶数，奇数）。由鸽巢原理知，至少有2个坐标的情况相同。又要想使中点的坐标也是整数，则其两点连线的坐标之和为偶数。因为 奇数+奇数 = 偶数 ； 偶数+偶数=偶数。因此只需找以上2个情况相同的点。而已证明：存在至少2个坐标的情况相同。证明成立。 方法二： 对于平面上的任意整数坐标的点而言，其坐标值对2取模后的可能取值只有4种情况，即：(0,0) ,(0,1) ,(1,0), (1,1)，根据鸽巢原理5个点中必有2个点的坐标对2取模后是相同类型的，那么这两点的连线中点也必为整数。 2.4一次选秀活动，每个人表演后可能得到的结果分别为“通过”、“淘汰”和“待定”，至少有多少人参加才能保证必有100个人得到相同的结果？ 证明： 根据推论2.2.1，若将3*（100-1）+1=298个人得到3种结果，必有100人得到相同结果。 2.9将一个矩形分成(m +1)行112m m +?? + ??? 列的网格每个格子涂1种颜色，有m 种颜色可以选择，证明：无论怎么涂色，其中必有一个由格子构成的矩形的4个角上的格子被涂上同一种颜色。 证明： （1）对每一列而言，有（m+1）行，m 种颜色，有鸽巢原理，则必有两个单元格颜色相同。 （2）每列中两个单元格的不同位置组合有12m +?? ??? 种，这样一列中两个同色单元格的位置组合共有 12m m +?? ??? 种情况 （3）现在有112m m +?? + ??? 列，根据鸽巢原理，必有两列相同。证明结论成立。 2.11证明：从S={1,3,5,…,599}这300个奇数中任意选取101个数，在所选出的数中一定存在2个数，它们之间最多差4。 证明：
第十章 曲线积分 一、证明题 1.证明:若函数f 在光滑曲线L:x=x(t),y=y(t)(β≤≤αt )上连续，则存在点()L y ,x 00∈，使得，()?L ds y ,x f =()L y ,x f 00? 其中L ?为L 的长。 二、计算题 1.计算下列第一型曲线积分: (1) ()?+L ds y x ,其中L 是以0(0,0),A(1,0)B(0,1)为顶点的三角形; (2) ()?+L 2122ds y x ,其中L 是以原点为中心,R 为半径的右半圆周; (3) ?L xyds ,其中L 为椭圆22a x +22 b y =1在第一象限中的部分; (4) ?L ds y ,其中L 为单位圆22y x +=1; (5) () ?++L 222ds z y x ,其中L 为螺旋线x=acost,y=asinr, z=bt(π≤≤2t 0)的一段; (6) ?L xyzds ,其中L 是曲线x=t,y=3t 232,z=2t 2 1 ()1t 0≤≤的一段; (7) ?+L 22ds z y 2,其中L 是222z y x ++=2a 与x=y 相交的圆周. 2.求曲线x=a,y=at,z=2at 21(0a ,1t 0>≤≤)的质量,设其线密度为a z 2=ρ, 3.求摆线x=a(t －sint),y=a(1－cost)(π≤≤t 0)的重心,设其质量分布是均匀的. 4.若曲线以极坐()θρ=ρ()21θ≤θ≤θ表示,试给出计算 ()?L ds y ,x f 的公式.并用此公式计算下列曲线积分.
(1)? +L y x ds e 22,其中L 为曲线ρ=a ??? ??π≤θ≤40的一段; (2)?L xds ,其中L 为对数螺线θ=ρx ae (x>0)在圆r=a 内的部分. 5.设有一质量分布不均匀的半圆弧,x=rcos θ,y=rsin θ(π≤θ≤0),其线密度θ=ρa (a 为常数),求它对原点(θ,0)处质量为m 的质点的引力. 6.计算第二型曲线积分: (1) ?-L ydx xdy ,其中L 为本节例2的三种情形; (2) ()?+-L dy dx y a 2,其中L 为摞线x=a(t-sint),y=a(1-cost)(π≤≤2t 0)沿t 增加方向的 一段; (3) ?++-L 22y x ydy xdx ,其中L 为圆周222a y x =+,依逆时针方向; (4)?+L xdy sin ydx ,其中L 为y=sinx(π≤≤x 0) 与x 轴所围的闭曲线,依顺时针方向; (5)?++L zdz ydy xdx ,其中L 为从(1,1,1)到(2,3,4)的直线段. 7.质点受力的作用,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(a,0)沿椭圆移动到(0,b),求力所作的功. 8.设质点受力的作用,力的方向指向原点,大小与质点到xy 平面的距离成反比,若质点沿直线x=at,y=bt,z=ct(0c ≠) 从M(a,b,c)到N(2a,2b,2c),求力所作的功. 9.计算沿空间曲线的第二型曲线积分: (1) ?L xyzddz ,其中L 为x 2+y 2+z 2=1与y=z 相交的圆,其方向按曲线依次经过1,2,7,8卦限; (2) ()()() ?-+-+-L 222222dz y x dy x z dx z y ,其中L 为球面x 2+y 2+z 2=1在第一卦限部分的边界线,其方向按曲线依次经过xy 平面部分,yz 平面部分和zx 平面部分 .
?1.证：对n 用归纳法。先证可表示性： 当n=0,1时，命题成立。 假设对小于n 的非负整数，命题成立。对于n,设k!≤n ＜(k+1)!,即0≤n-k!＜k·k!由假设对n-k!,命题成立， 设n-k!=∑a i ·i!，其中a k ≤k-1,n=∑a i ·i!+k!，命题成立。i=1 k i=1 k 再证表示的唯一性： 设n=∑a i ·i!=∑b i ·i!, 不妨设a j ＞b j ,令j=max{i|a i ≠b i }a j ·j!+a j-1·(j-1)!+…+a 1·1! =b j ·j!+b j-1·(j-1)!+…+b 1·1!,(a j -b j )·j!=∑(b i -a i )·i!≥j!＞∑i·i!≥∑|b i -a i |·i!≥∑(b i -a i )·i! 另一种证法：令j=min{i|a i ≠b i }∑a i ·i!=∑b i ·i!,两边被(j+1)!除,得余数a j ·j!=b j ·j!,矛盾. i=1 k i=1k i=1 j-1i=1 j-1 i=1j-1i=1 j-1 i ≥j i ≥j ?2.证： 组合意义： 等式左边：n 个不同的球，先任取出1个，再从余下的n-1个中取r 个； 等式右边：n 个不同球中任意取出r+1个，并指定其中任意一个为第一个。显然两种方案数相同。 nC(n-1,r) = n ————= ——————— (n-1)! (r+1)·n! r!·(n-r-1)! (r+1)·r!·(n-r-1)! = ——————= (r+1)C(n,r+1).(r+1)·n! (r+1)!·(n-r-1)! ?3.证： 设有n 个不同的小球，A 、B 两个盒子,A 盒中恰好放1个球,B 盒中可放任意个球。有两种方法放球： ①先从n 个球中取k 个球(k ≥1),再从中挑 一个放入A 盒,方案数共为∑kC(n,k),其余球放入B 盒。 ②先从n 个球中任取一球放入A 盒，剩下n-1个球每个有两种可能，要么放入B 盒， 要么不放，故方案数为n2 . 显然两种方法方案数应该一样。 k=1n n-1 ?4.解：设取的第一组数有a 个,第二组有b 个,而 要求第一组数中最小数大于第二组中最大的，即只要取出一组m 个数(设m=a+b),从大到小取a 个作为第一组,剩余的为第二组。此时方案数为C(n,m)。从m 个数中取第一组数共有m-1中取法。总的方案数为∑(m-1)C(n,m)=n ·2 +1. ?5.解：第1步从特定引擎对面的3个中取1个有 C(3,1)种取法，第2步从特定引擎一边的2个中 取1个有C(2,1)种取法，第3步从特定引擎对面的2个中取1个有C(2,1)中取法，剩下的每边1个取法固定。 所以共有C(3,1)·C(2,1)·C(2,1)=12种方案。 m=2 n n-1 ?6.解：首先所有数都用6位表示，从000000到 999999中在每位上0出现了10 次,所以0共出现 了6·10 次,0出现在最前面的次数应该从中去掉， 000000到999999中最左1位的0出现了10 次， 000000到099999中左数第2位的0出现了10 次， 000000到009999左数第3位的0出现了10 次, 000000到000999左数第4位的0出现了10 次, 000000到000099左数第5位的0出现了10 次, 000000到000009左数第6位的0出现了10 次。另外1000000的6个0应该被加上。所以0共出现了 6·10 –10 –10 –10 –10 –10 –10 +6 = 488895次。 5 5 5 4 3 2 1 5543210 ?7.解：把n 个男、n 个女分别进行全排列，然后 按乘法法则放到一起，而男女分别在前面,应该 再乘2,即方案数为2·(n!) 个. 围成一个圆桌坐下， 根据圆排列法则，方案数为2 ·(n!) /(2n)个. ?8.证：每个盒子不空，即每个盒子里至少放一 个球，因为球完全一样，问题转化为将n-r 个小球放入r 个不同的盒子，每个盒子可以放任意个球，可以有空盒，根据可重组合定理可得共有C(n-r+r-1,n-r) = C(n-1,n-r)中方案。根据C(n,r)=C(n,n-r),可得 C(n-1,n-r)=C(n-1,n-1-(n-r))=C(n-1,r-1)个方案。证毕。 2 2 ?9.解：每个能整除尽数n 的正整数都可以选取每个素数p i 从0到a i 次，即每个素数有a i +1种选择，所以能整除n 的正整数数目为(a 1+1)·(a 2+1)·…·(a l +1)个。 ?10.解：相当于把n 个小球放入6个不同的盒子里，为可重组合，即共有C(n+6-1,n)中方案，即C(n+5,n)中方案。 ?11.解：根据题意,每4个点可得到两条对角线,1个对角线交点,从10个顶点任取4个的方案有C(10,4)中,即交于210个点。
组合数学课后标准答案
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习题二证明：在一个至少有2人的小组中，总存在两个人，他们在组内所认识的人数相同。证明：假设没有人谁都不认识：那么每个人认识的人数都为[1,n-1]，由鸽巢原理知，n个人认识的人数有n-1种，那么至少有2个人认识的人数相同。假设有1人谁都不认识：那么其他n-1人认识的人数都为[1,n-2]，由鸽巢原理知，n-1个人认识的人数有n-2种，那么至少有2个人认识的人数相同。假设至少有两人谁都不认识，则认识的人数为0的至少有两人。
任取11个整数，求证其中至少有两个数的差是10的整数倍。证明：对于任意的一个整数，它除以10的余数只能有10种情况：0，1，…，9。现在有11个整数，由鸽巢原理知，至少有2个整数的余数相同，则这两个整数的差必是10的整数倍。证明：平面上任取5个坐标为整数的点，则其中至少有两个点，由它们所连线段的中点的坐标也是整数。2.3证明：有5个坐标，每个坐标只有4种可能的情况：（奇数，偶数）；（奇数，奇数）；（偶数，偶数）；（偶数，奇数）。由鸽巢原理知，至少有2个坐标的情况相同。又要想使中点的坐标也是整数，则其两点连线的坐标之和为偶数。因为奇数+奇数= 偶数；偶数+偶数=偶数。因此只需找以上2个情况相同的点。而已证明：存在至少2个坐标的情况相同。证明成立。
一次选秀活动，每个人表演后可能得到的结果分别为“通过”、“淘汰”和“待定”，至少有多少人参加才能保证必有100个人得到相同的结果？证明：根据推论2.2.1，若将3*（100-1）+1=298个人得到3种结果，必有100人得到相同结果。一个袋子里装了100个苹果、100个香蕉、100个橘子和100个梨。那么至少取出多少水果后能够保证已经拿出20个相同种类的水果？证明：根据推论2.2.1，若将4*（20-1）+ 1 = 77个水果取出，必有20个相同种类的水果。
组合数学 例1: 将8个“车”放在8×8的国际象棋棋盘上，如果它们两两均不能互吃，那么称8个“车”处于一个安全状态。问共有多少种不同的安全状态? 解：8个“车”处于安全状态当且仅当它们处于不同的8行和8列上。 用一个排列a1,a2,…,a8 ，对应于一个安全状态，使ai 表示第i 行的ai 列上放置一个“车”。这种对应显然是一对一的。因此，安全状态的总数等于这8个数的全排列总数8!＝40320。 例4：n 位客人在晚会上每人与他人握手d 次，d 是奇数。证明n 偶数。 证：由于每一次握手均使握手的两人各增加 一次与他人握手的次数，因此n 位客人与他人握手 次数的总和 nd 是偶数 — 握手次数的2倍。根据奇偶 性质，已知d 是奇数，那么n 必定是偶数。 例４ 从1到2n 的正整数中任取n +1个，则这n +1个数中，至少有一对数，其中一个是另一个的倍数。 证 设n +1个数是a 1, a 2, ···, an +1。每个数去掉一切2的因子，直至剩下一个奇数为止。组成序列r 1, r 2,, ···, rn +1。这n +1个数仍在[1 , 2n ]中，且都是奇数。而[1, 2n ]中只有n 个奇数，故必有ri =rj = r , 则ai = 2αi r , aj = 2αj r 。若ai ＞aj ，则ai 是aj 的倍数。 例5 设a 1, a 2, ···, am 是正整数，则至少存在一对k 和l , 0≤k
习题 1．验证下列等式 （1） C x f dx x f +='?)()( （2）?+=C x f x df )()( 证明 （1）因为)(x f 是)(x f '的一个原函数，所以?+='C x f dx x f )()(. （2）因为C u du +=?, 所以? +=C x f x df )()(. 2．求一曲线)(x f y =, 使得在曲线上每一点),(y x 处的切线斜率为x 2, 且通过点 )5,2(. 解 由导数的几何意义, 知x x f 2)(=', 所以C x xdx dx x f x f +=='= ??22)()(. 于是知曲线为C x y +=2 , 再由条件“曲线通过点)5,2(”知，当2=x 时，5=y , 所以 有 C +=2 25, 解得1=C , 从而所求曲线为12 +=x y 3．验证x x y sgn 2 2 =是||x 在),(∞+-∞上的一个原函数. 证明 当0>x 时, 22x y =, x y ='; 当0 李凡长版-组合数学课后习题答案-习题3 第三章递推关系 1.在平面上画n条无限直线,每对直线都在不同的点相交,它们构成的无限 区域数记为f(n),求f(n)满足的递推关系. 解： f(n)=f(n-1)+2 f(1)=2,f(2)=4 解得f(n)=2n. 2.n位三进制数中,没有1出现在任何2的右边的序列的数目记为f(n),求 f(n)满足的递推关系. 解：设a n-1a n-2 …a 1 是满足条件的n-1位三进制数序列，则它的个数可以用f(n-1) 表示。 a n 可以有两种情况： 1）不管上述序列中是否有2，因为a n 的位置在最左边，因此0 和1均可选； 2）当上述序列中没有1时，2可选； 故满足条件的序列数为 f(n)=2f(n-1)+2n-1 n 1, f(1)=3 解得f(n)=2n-1(2+n). 3.n位四进制数中,2和3出现偶数次的序列的数目记为f(n),求f(n)满足 的递推关系. 解：设h(n)表示2出现偶数次的序列的数目，g(n)表示有偶数个2奇数个3的序列的数目，由对称性它同时还可以表示奇数个2偶数个3的序列的数目。 则有 h(n)=3h(n-1)+4n-1-h(n-1),h(1)=3 （1） f(n)=h(n)-g(n),f(n)=2f(n-1)+2g(n-1) （2） 将（1）得到的h(n)=(2n+4n)/2代入（2），可得 n+4n)/2-2f(n), 4.求满足相邻位不同为0的n位二进制序列中0的个数f(n). 解：这种序列有两种情况： 1)最后一位为0，这种情况有f(n-3)个； 2)最后一位为1，这种情况有2f(n-2)个； 所以 f(1)=2,f(2)=3,f(3)=5. 5.求n位0,1序列中“00”只在最后两位才出现的序列数f(n). 解：最后两位是“00”的序列共有2n-2个。 f(n)包含了在最后两位第一次出现“00”的序列数，同时排除了在n-1位第一次出现“00”的可能； f(n-1)表示在第n-1位第一次出现“00”的序列数，同时同时排除了在n-2位第一次出现“00”的可能； 依此类推，有 17 高等数学一第6章课后习题详解 课后习题全解 习题6-2 ★ 1．求由曲线 x y =与直线 x y =所围图形的面积。 知识点：平面图形的面积 思路：由于所围图形无论表达为X-型还是Y-型，解法都较简单，所以选其一做即可 解： 见图6-2-1 ∵所围区域D 表达为X-型：?? ?<<< ∵所围区域D 表达为X-型：?????<<< <1 sin 2 0y x x π， （或D 表达为Y-型：???<<< ∴所围区域D 表达为Y-型：?? ?-<<<<-2 2 422y x y y ， ∴23 16 )32 4()4(2 2 32 222= -=--=- - ? y y dy y y S D （由于图形关于X 轴对称，所以也可以解为： 2316 )324(2)4(22 32 22=-=--=? y y dy y y S D ） ★★4．求由曲线 2x y =、24x y =、及直线1=y 所围图形的面积 知识点：平面图形面积 思路：所围图形关于Y 轴对称，而且在第一象限内的图形表达为Y-型时，解法较简单 解：见图6-2-4 ∵第一象限所围区域1D 表达为Y-型：? ??<<< 1 第一章 排列组合 1、 在小于2000的数中，有多少个正整数含有数字2？ 解：千位数为1或0，百位数为2的正整数个数为：2*1*10*10； 千位数为1或0，百位数不为2，十位数为2的正整数个数为：2*9*1*10； 千位数为1或0，百位数和十位数皆不为2，个位数为2的正整数个数为：2*9*9*1； 故满足题意的整数个数为：2*1*10*10+2*9*1*10+2*9*9*1＝542。 2、 在所有7位01串中，同时含有“101”串和“11”串的有多少个？ 解：（1） 串中有6个1：1个0有5个位置可以插入：5种。 （2） 串中有5个1，除去0111110，个数为()6 2 -1＝14。 （或： ()()41 42 *2+＝14） （3）串中有4个1：分两种情况：①3个0单独插入，出去1010101，共()53 -1 种；②其中两个0一组，另外一个单独，则有 ()()2*)2,2(41 52 -P 种。 （4）串中有3个1：串只能为**1101**或**1011**，故共4*2种。 所以满足条件的串共48个。 3、一学生在搜索2004年1月份某领域的论文时，共找到中文的10篇，英文的12篇，德文的5篇，法文的6篇，且所有的都不相同。如果他只需要2篇，但必须是不同语言的，那么他共有多少种选择？ 解：10*12+10*5+10*6+12*5+12*6+5*6 4、设由1，2，3，4，5，6组成的各位数字互异的4位偶数共有n 个，其和为m 。求n 和m 。 解：由1，2，3，4，5，6组成的各位数字互异，且个位数字为2，4，6的偶数均有P(5,3)=60个，于是：n = 60*3 = 180。 以a 1,a 2,a 3,a 4分别表示这180个偶数的个位、十位、百位、千位数字之和，则 m = a 1+10a 2+100a 3+1000a 4。 因为个位数字为2，4，6的偶数各有60个，故 a 1 = (2+4+6)*60=720。 因为千（百，十）位数字为1，3，5的偶数各有3*P(4,2) = 36个，为2，4，6的偶数各有2*P(4,2) = 24个，故 a 2 = a 3 = a 4 = (1+3+5)*36 + (2+4+6)*24 = 612。 因此， m = 720 + 612*(10 + 100 + 1000) = 680040。 5、 从{1，2，…，7}中选出不同的5个数字组成的5位数中，1与2不相邻的数 字有多少个？ 解：1与2相邻：())4,4(253P ??。故有1和 2 但它们不相邻的方案数： ()())4,4(2)5,5(53 5 3 P P ??-? 只有1或2：())5,5(254P ?? 没有1和2：P(5,5) 习题二 2.1证明：在一个至少有2人的小组中，总存在两个人，他们在组内所认识的人数相同。 证明： 假设没有人谁都不认识：那么每个人认识的人数都为[1,n-1]，由鸽巢原理知，n个人认识的人数有n-1种，那么至少有2个人认识的人数相同。 假设有1人谁都不认识：那么其他n-1人认识的人数都为[1,n-2]，由鸽巢原理知，n-1个人认识的人数有n-2种，那么至少有2个人认识的人数相同。 假设至少有两人谁都不认识，则认识的人数为0的至少有两人。 2.2任取11个整数，求证其中至少有两个数的差是10的整 数倍。 证明：对于任意的一个整数，它除以10的余数只能有10种情况：0，1，…，9。现在有11个整数，由鸽巢原理知，至少有2个整数的余数相同，则这两个整数的差必是10的整数倍。 2.3证明：平面上任取5个坐标为整数的点，则其中至少有 两个点，由它们所连线段的中点的坐标也是整数。 2.3证明： 有5个坐标，每个坐标只有4种可能的情况：（奇数，偶数）；（奇数，奇数）；（偶数，偶数）；（偶数，奇数）。由鸽巢原理知，至少有2个坐标的情况相同。又要想使中点的坐标也是整数，则其两点连线的坐标之和为偶数。因为奇数+奇数= 偶数；偶数+偶数=偶数。因此只需找以上2个情况相同的点。而已证明：存在至少2个坐标的情况相同。证明成立。 2.4一次选秀活动，每个人表演后可能得到的结果分别为“通 过”、“淘汰”和“待定”，至少有多少人参加才能保证必有100个人得到相同的结果？ 证明： 根据推论2.2.1，若将3*（100-1）+1=298个人得到3种结果，必有100人得到相同结果。 2.5一个袋子里装了100个苹果、100个香蕉、100个橘子和100个梨。那么至少取出多少水果后能够保证已经拿出20个相同种类的水果？ 证明： 根据推论2.2.1，若将4*（20-1）+ 1 = 77个水果取出，必有20个相同种类的水果。 同济大学第六版高等数学上下册课后习题 答案7-5 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢4 习题7-5 1. 求过点(3, 0, -1)且与平面3x -7y +5z -12=0平行的平面方程. 解 所求平面的法线向量为n =(3, -7, 5), 所求平面的方程为 3(x -3)-7(y -0)+5(z +1)=0, 即3x -7y +5z -4=0. 2. 求过点M 0(2, 9, -6)且与连接坐标原点及点M 0的线段OM 0垂直的平面方程. 解 所求平面的法线向量为n =(2, 9, -6), 所求平面的方程为 2(x -2)+9(y -9)-6(z -6)=0, 即2x +9y -6z -121=0. 3. 求过(1, 1, -1)、(-2, -2, 2)、(1, -1, 2)三点的平面方程. 解 n 1=(1, -1, 2)-(1, 1, -1)=(0, -2, 3), n 1=(1, -1, 2)-(-2, -2, 2)=(3, 1, 0), 所求平面的法线向量为 k j i k j i n n n 6930 1332021++-=-=?=, 所求平面的方程为 -3(x -1)+9(y -1)+6(z +1)=0, 即x -3y -2z =0. 4. 指出下列各平面的特殊位置, 并画出各平面: (1)x =0; 解 x =0是yOz 平面. (2)3y -1=0; 解 3y -1=0是垂直于y 轴的平面, 它通过y 轴上的点)0 ,3 1 ,0(. (3)2x -3y -6=0; 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢4 解 2x -3y -6=0是平行于z 轴的平面, 它在x 轴、y 轴上的截距分别是3和-2. (4)03=-y x ; 解 03=-y x 是通过z 轴的平面, 它在xOy 面上的投影的斜率为3 3. (5)y +z =1; 解 y +z =1是平行于x 轴的平面, 它在y 轴、z 轴上的截距均为1. (6)x -2z =0; 解 x -2z =0是通过y 轴的平面. (7)6x +5-z =0. 解 6x +5-z =0是通过原点的平面. 5. 求平面2x -2y +z +5=0与各坐标面的夹角的余弦. 解 此平面的法线向量为n =(2, -2, 1). 此平面与yOz 面的夹角的余弦为 3 21)2(22||||) ,cos(cos 122^=+-+=??==i n i n i n α; 此平面与zOx 面的夹角的余弦为 3 21)2(22||||) ,cos(cos 122^-=+-+-=??==j n j n j n β; 此平面与xOy 面的夹角的余弦为 3 11)2(21||||) ,cos(cos 122^=+-+=??==k n k n k n γ. 第二章 容斥原理与鸽巢原理 1、1到10000之间（不含两端）不能被4，5和7整除的整数有多少个？ 解 令A={1,2,3,…,10000}，则 |A|=10000. 记A 1、A 2、A 3分别为在1与1000之间能被4,5和7整除的整数集合，则有： |A 1| = L 10000/4」=2500, |A 2| = L 10000/5」=2000, |A 3| = L 10000/7」=1428, 于是A 1∩A 2 表示A 中能被4和5整除的数,即能被20 整除的数，其个数为 | A 1∩A 2|=L 10000/20」=500； 同理， | A 1∩A 3|=L 10000/28」=357, | A 2∩A 3|=L 10000/35」=285, A 1 ∩A 2 ∩ A 3 表示A 中能同时被4,5,7整除的数，即A 中能被4,5,7的最小公倍数lcm(4,5,6)=140整除的数，其个数为 | A 1∩A 2∩A 3|=L 10000/140」= 71. 由容斥原理知，A 中不能被4，5，7整除的整数个数为 ||321A A A ?? = |A| - (|A 1| + |A 2| +|A 3|) + (|A 1∩A 2| + |A 1∩A 3| +|A 3∩A 2|) - |A 1∩A 2∩A 3| = 5143 2、1到10000之间（不含两端）不能被4或5或7整除的整数有多少个？ 解 令A={1,2,3,…,10000}，记A 1、A 2、A 3分别为在1与1000之间能被4,5和7整除 的整数集合，A 中不能被4，5，7整除的整数个数为 ||321A A A ?? = |A| - ||321A A A ?? - 2 = 10000 - L 10000/140」- 2 = 9927 3、1到10000之间（不含两端）能被4和5整除，但不能被7整除的整数有多 少个？ 解 令A 1表示在1与10000之间能被4和5整除的整数集，A 2表示4和5整除， 也能被7整除的整数集。则： |A 1| = L 10000/20」= 500, |A 2| = L 10000/140」= 71, 所以1与10000之间能被4和5整除但不能被7整除的整数的个数为：500-71=429。 4、计算集合{2·a, 3·b, 2·c, 4·d }的5组合数. 解 令S ∞={∞·a, ∞·b,∞·c,∞·d}，则S 的5组合数为()1455 -+ = 56 设集合A 是S ∞的5组合全体，则|A|＝56，现在要求在5组合中的a 的个数小于等 于2，b 的个数小于等于3，c 的个数小于等于2，d 的个数小于等于4的组合数. 定义性质集合P={P 1,P 2,P 3,P 4},其中： P 1：5组合中a 的个数大于等于3； P 2：5组合中b 的个数大于等于4； P 3：5组合中c 的个数大于等于3； P 4：5组合中d 的个数大于等于5. 将满足性质P i 的5组合全体记为A i (1≤i ≤4). 那么，A 1中的元素可以看作是由 S ∞的5－3＝2组合再拼上3个a 构成的，所以|A 1| =()142 2 -+ = 10. 第四章 函数的连续性 一、填空题 1．设??? ? ???>+=<=0 11sin 0 0 sin 1 )(x x x x k x x x x f ，若函数)(x f 在定义域内连续，则 =k ； 2．函数?? ?≤>-=0 sin 0 1)(x x x x x f 的间断点是 ； 3．函数x x f =)(的连续区间是 ； 4．函数3 21 )(2--= x x x f 的连续区间是 ； 5．函数) 3(9 )(2--=x x x x f 的间断点是 ； 6．函数) 4)(1(2 )(+++= x x x x f 的间断点是 ； 7．函数) 2)(1(1 )(-+= x x x f 的连续区间是 ； 8．设?????=≠-=-0 0 )(x k x x e e x f x x 在0=x 点连续，则 =k ； 9．函数?? ? ??≤≤+-<≤+-<≤-+=3x 1 31x 0 101 1)(x x x x x f 的间断点是 ； 10．函数0b a 0 )(0 )(2 ≠+?? ?<++≥+=x x x b a x b ax x f .则)(x f 处处连续的充要条件是 =b ； 11．函数?????=≠=-0 0 )(2 1x a x e x f x ，则=→)(lim 0 x f x ，若)(x f 无间断点，则=a ； 12．如果?????-=-≠+-=1 1 11)(2x a x x x x f ，当=a 时，函数)(x f 连续 二、选择填空 1．设)(x f 和)(x ?在()+∞∞-,内有定义，)(x f 为连续函数，且0)(≠x f ，)(x ?有间断点，则( ) A.[])(x f ?必有间断点。 B.[]2 )(x ?必有间断点 C.[])(x f ?必有间断点 D. ) () (x f x ?必有间断点 2．设函数bx e a x x f += )(，在()∞∞-,内连续，且)(lim x f x -∞→0=，则常数b a ,满足( ) A.0,0<>b a C.0,0>≤b a D.0,0<≥b a 3．设x x e e x f 11 11)(-+=，当,1)(;0-=≠x f x 当0=x ，则 A 有可去间断点。 B 。有跳跃间断点。 C 有无穷间断点 D 连续 4．函数n n x x x f 211lim )(++=∞→ A 不存在间断点。 B 存在间断点1-=x C 存在间断点0=x D 存在间断点1=x 5．设????? =≠=???=≠=0 10 1sin )(;0 00 1)(x x x x x g x x x f ，则在点0=x 处有间断点的函数是 A )}(),(max{x g x f B )}(),(min{x g x f C )()(x g x f - D )()(x g x f + 6．下述命题正确的是 A 设)(x f 与)(x g 均在0x 处不连续，则)(x f )(x g 在0x 处必不连续。 B 设)(x g 在0x 处连续，0)(0=x f ，则0 lim x x →)(x f )(x g =0。 C 设在0x 的去心左邻域内)(x f <)(x g ，且-→0 lim x x )(x f =a , -→0 lim x x )(x g =b ,则必有a 第四章 生成函数 1. 求下列数列的生成函数： （1）{0,1,16,81,…,n 4,…} 解：G{k 4 }= 235 (11111) 1x x x x x +++-（） （2）343,,,333n +?????????? ? ? ????? ???? 解：3n G n +?????? ?? ???=41(1)x - （3）{1,0,2,0,3,0,4,0,……} 解：A(x)=1+2x 2+3x 4+4x 6+…=（2 11x -）2 . （4）{1,k ,k 2,k 3,…} 解：A(x)=1+kx+k 2x 2+k 3x 3+…= 1 1kx -. 2. 求下列和式： （1）14+24+…+n 4 解：由上面第一题可知，{n 4}生成函数为 A(x)=235 (11111)1x x x x x +++-（）=0 k k k a x ∞=∑， 此处a k =k 4 .令b n =14 +24 +…+n 4 ，则b n =0n k k a =∑，由性质3即得数列{b n }的生 成函数为 B(x)= 0n n n b x ∞ =∑=() 1A x x -=34 125(1111)i i i x x x x x i ∞ =++++?? ??? ∑. 比较等式两边x n 的系数，便得 14+24+…+n 4 =b n =1525354511111234n n n n n n n n -+-+-+-++++----???????? ? ? ? ????????? 321 (1)(691)30 n n n n n =+++- （2）1·2+2·3+…+n (n +1) 解：{ n (n +1)}的生成函数为A(x)= 3 2(1) x x -=0k k k a x ∞ =∑，此处a k = n (n +1). 令b n =1·2+2·3+…+n (n +1)，则b n =0 n k k a =∑.由性质3即得数列{b n }的生成 函数为B(x)= n n n b x ∞ =∑= ()1A x x -= 4 2(1)x x -=032n k k k x x k =+?? ?? ?∑. 比较等式两边x n 的系数，便得李凡长版-组合数学课后习题答案-习题3
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