同济版高等数学新编课后习题解析完整版

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同济版高等数学新编课

后习题解析

HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

书后部分习题解答

P21页

3.(3)n

n

n b b b a a a ++++++++∞→ 2211lim (1,1<

知识点:1)等比级数求和)1(1)1(1

2≠--=++++-q q

q a aq

aq aq a n n (共n 项)

2)用P14例4的结论:当1

→n n q

解:n n n b b b a a a ++++++++∞→ 2211lim

a

b b

b a a n n n --=----=++∞→111111lim 11

5.(1)判断下列数列是否收敛,若收敛,则求出极限:

设a 为正常数,00>x ,)(211n

n n x a x x +=

+ 证:由题意,0>n x ,a x a x x a x x n

n n n n =⋅⋅≥+=

+221)(211(数列有下界) 又02)(212

1≤-=-+=-+n n n n n n n x x a x x a

x x x (因a x n ≥+1)(数列单调减少)

由单调有界定理,此数列收敛;记b x n n =∞

→lim ,对)(211n

n n x a

x x +=

+两边取极限,得)(21b

a

b b +=

,解得a b =(负的舍去),故此数列的极限为a . P35页4.(8)极限=-++-+→211)1()1(lim x n x n x n x 2

11)1()1()]1(1[lim

-++--++→x n

x n x n x (若以后学了洛必达法则(00型未定型),则211)

1()1(lim -++-+→x n x n x n x 2

)

1(2)1(lim )1(2)1())1(lim 111+=+=-+-+=-→→n n nx n x n x n n x n x ) 书后部分习题解答2 P36页

8.已知当0→x 时,1cos ~1)1(3

1

2

--+x ax

,求常数a .

知识点:1)等价无穷小的概念;

2)熟记常用的等价无穷小,求极限时可用等价无穷小的替换定理。

解:由题意:1322

31lim 1cos 1)1(lim 2203

120=-=-=--+→→a x

ax

x ax x x 得23-=a 或13

2]1)1()1[(2

1

1lim 1

cos 1)1(lim 31

232

22203

1

20=-

=++++⋅--+=--+→→a ax ax x ax x ax x x (根式有理化) P42页3(4) 关于间断点:

x

x x f 1sin 1)(=

0=x 为第二类间断点

说明:x

x x 1

sin 1lim 0→不存在(在0→x 的过程中,函数值不稳定,不趋向与∞)

P43页7(1)证明方程042=-x x

在)2

1,0(内必有一实根。

知识点:闭区间(一定要闭)上连续函数的根的存在定理

证明:设x x f x 42)(-=,易知,)(x f 在]2

1

,0[上连续; (注:设函数,闭区间)

01)0(>=f ,022)2

1

(<-=f ,

故由根的存在定理,至少在)21

,0(内存在一点ξ,使0)(=ξf ,

即方程042=-x x

在)2

1,0(内必有一实根.

P61页 3.设

)(0x f '存在,求:

(1)

x x x f x f x ∆∆--→∆)()(lim

000

(2)h h x f h x f h )

()(lim 000--+→

(3)t

x f t x f t )

()3(lim

000

-+→

分析:因

)(0x f '存在,则极限x

x f x x f x ∆-∆+→∆)

()(lim

000

的值为)(0x f '。

把(1)(2)(3)化为相应可用极限的形式 解:(1)

x

x x f x f x ∆∆--→∆)

()(lim

000

)()()())((lim 0000x f x x f x x f x '=∆--∆-+=→∆ (2)h h x f h x f h )()(lim

000

--+→h

x f h x f x f h x f h )()()()(lim 00000+---+=→

(3)t x f t x f t )()3(lim

000

-+→)(333)

()3(lim 0000x f t

x f t x f t '=⋅-+=→ 8.用导数的定义求

⎩⎨

⎧≥+<=0

,)1ln(0,

)(x x x x x f 在0=x 处的导数.(可参看P51例1-2) 知识点:1)导数在一点0x 处的定义:

x

x f x x f x f x ∆-∆+='→∆)

()(lim

)(000

0;

2)点0x 处的左右导数的定义与记号:

左导数

x x f x x f x f x ∆-∆+='-

→∆-)

()(lim )(000

右导数

x

x f x x f x f x ∆-∆+='+

→∆+)

()(lim )(000

3)分段函数在分界点(具体的点)处的导数必须用导数的定义或左右导数的定义做。 解:因

0)0(=f (先写出0=x 处的函数值)

10

lim )0()0(lim )0(00

=∆-∆=∆-∆+='--

→∆→∆-x

x x f x f f x x (在0=x 处的左导数定义) (在0=x 处的右导数定义)

1)0()0()0(=''='+-f f f 故

10.设函数

⎨⎧>+≤=1,1,)(2x b ax x x x f ,为了使函数在1=x 处连续且可导,b a ,应取什么值?

题型:分段函数在分界点处的连续性与导数的求法。 解:由题意,函数在1=x

处连续,则1)1()01()01(==+=-f f f ,即

b a b ax x f f x x +=+==+++→→)(lim )(lim )01(1

1

,得1=+b a

又函数在1=x

处可导,则)1()1(+-'='f f

21

)1(lim )1()1(lim )1(200=∆-∆+=∆-∆+='--→∆→∆-x

x x f x f f x x

a x

b x a x f x f f x x =∆-+∆+=∆-∆+='--

→∆→∆+1

)1(lim )1()1(lim )1(00

(用到了1=+b a ) 故1,2-==b a

书后部分习题解答3(关于隐函数求导)

P62页

14. 设032=+-y x e xy ,求0=x dx

dy

.