高等数学第三版上册答案

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高等数学第三版上册答案【篇一:中国人民大学出版社(第四版)高等数学一第3章课后习题详解】t>习题3-1★1.下列函数在给定区间上是否满足罗尔定理的所有条件?如满足,请求出满足定理的数值?。

(1)f(x)?2x2?x?3,[?1,1.5];(2)f(x)?x?x,[0,3]。

知识点:罗尔中值定理。

2解:(1)∵f(x)?2x?x?3在[?1, 1.5]上连续,在(?1,1.5)内可导,且f(?1)?f(1.5)?0,∴(2)∵∴1?(?1,1.5)即为所求。

4f(x)?x?x在[0,3]上连续,在(0,3)内可导,且f(0)?f(3)?0, f(x)?x?x 在[0,3]上满足罗尔定理的条件。

令y?4x3?5x2?x?2在区间[0,1]上的正确性。

f(1)?f(0)1?032知识点:拉格朗日中值定理。

可验证定理的正确性。

1]连续,在(0,1)内可导,∴y?4x?5x?x?2在解:∵y?f(x)?4x?5x?x?2在[0,1]上满足拉格朗日中值定理的条件。

又区间[0,f?(?)?32f(1)??2,f(0)??2,f?(x)?12x2?10x?1,∴要使f(1)?f(0)5?0,只要:??(0,1),1?012∴???1?012★3.已知函数。

解:要使的?。

f(2)?f(1)32?1★★4.试证明对函数总是位于区间的正中间。

证明:不妨设所讨论的区间为[a,b],则函数y?px2?qx?r在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,从而有f(b)?f(a)(pb2?qb?r)?(pa2?qa?r)b?ab?ab?a,结论成立。

2★5.函数f(x)?x3与g(x)?x2?1在区间[1,2]上是否满足柯西定理的所有条件?如满足,请求出满知识点:柯西中值定理。

思路:根据柯西中值定理的条件和结论,求解方程便为所求。

解:∵f(x)?x3及g(x)?x2?1在[1,2]上连续,在(1,2)内可导,且在(1,2)内的每一点处有g?(x)?2x?0,所以满足柯西中值定理的条件。

要使?14即为满足定理的数值。

★★★6.设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(1)?0。

求证:/结论出发,变形为f/(x)x?f(x),然后再利用罗尔中值定理,便得结论。

构造辅助函数也是利用中值定理解决问题时常用的方法。

证明:构造辅助函数f(x)?xf(x),f?(x)?f(x)?xf?(x)根据题意f(x)?xf(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(1)?1?f(1)?0,f(x),只要 x注:辅助函数的构造方法一般可通过结论倒推,如:要使f?(x)??f?(x)1[xf(x)]????[lnf(x)]???[lnx]??[lnxf(x)]??0??0?[xf(x)]??0 f(x)xxf(x)?xf(x)∴只要设辅助函数f(x)★★7.若函数f(x)在(a,b)内具有二阶导函数,且f(x1)?f(x2)?f(x3)知识点:罗尔中值定理的应用。

思路:连续两次使用罗尔中值定理。

证明:∵ f(x)在(a,b)内具有二阶导函数,∴f(x)在[x1,x2]、[x2,x3]内连续,在(x1,x2)、(x2,x3)内可导,又f(x1)?f(x2)?f(x3),?(x2,x3),★★8.若4次方程a0x4?a1x3?a2x2?a3x?a4?0有4个不同的实根,证明:4a0x3?3a1x2?2a2x?a3?0的所有根皆为实根。

知识点:罗尔中值定理的应用。

思路:讨论方程根的情况可考虑罗尔中值定理。

证明:令f(x)?a0x4?a1x3?a2x2?a3x?a4则由题意,∵又f(x)有4个不同的实数零点,分别设为x1,x2,x3,x4,f(x)在[x1,x2]、[x2,x3]、[x3,x4]上连续,在(x1,x2)、(x2,x3)、(x3,x4)上可导,f(x1)?f(x2)?f(x3)?f(x4)?0,三次方程最多有3个实根,从而结论成立。

★★★9.证明:方程x5?x?1?0只有一个正根。

知识点:零点定理和罗尔定理的应用。

思路:讨论某些方程根的唯一性,可利用反证法,结合零点定理和罗尔定理得出结论。

零点定理往往用来讨论函数的零点情况;罗尔定理往往用来讨论导函数的零点情况。

解:令f(x)?x5?x?1,∵f(x)在[0,1]上连续,且f(1)?1?0,f(0)??1?0,55?x?1?0只有一个正根。

f(x)?(x?1)(x?2)(x?3)(x?4)的导数,说明方程f?(x)?0有几个实根,★★10.不用求出函数并指出它们所在的区间。

知识点:罗尔中值定理的应用。

思路:讨论导函数的零点,可考虑利用罗尔中值定理。

解:∵f(x)?(x?1)(x?2)(x?3)(x?4)在[1,2]、[2,3]、[3,4]上连续,f(1)?f(2)?f(3)?f(4)?0,f?(x)?0为三次方程,至多有三个实根,又方程∴★★★11.证明下列不等式:(1)arctana?arctanb?a?b ;(2)当 x?1时,ex?ex ;。

(3)设 x11?0,证明ln(1?x)?x;(4)当x?0时,ln(1?)?x1?x知识点:利用拉格朗日中值定理。

(或f(b)?f(a)b?a证明:(1)令f(x)?arctanx,∵f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,【篇二:同济大学第3版《高等数学》下册答案】8-1练习8-2【篇三:高等数学复旦大学出版第三版课后答案习题全1(陈策提供)】数是否相等,为什么?(1)f(x)?(3)f(x)?g(x)?x; (2)y?sin(3x?1),u?sin(3t?1);x?1x?1222,g(x)?x?1.解: (1)相等.因为两函数的定义域相同,都是实数集r;由两函数相等.(2)相等.因为两函数的定义域相同,都是实数集r,由已知函数关系式显然可得两函数的对应法则也相同,所以两函数相等.(3)不相等.因为函数f(x)的定义域是{xx?r,x?1},而函数g(x)的定义域是实数集r,两函数的定义域不同,所以两函数不相等. 2. 求下列函数的定义域(1)y?(3)y?arctanxx?12?x知两函数的对应法则也相同;所以1x; (2)y?1lg(1?x);; (4)y?arccos(2sinx).解: (1)要使函数有意义,必须?4?x?0?x?4即 ? ?x?0x?0??所以函数的定义域是(??,0)?(0,4].(2)要使函数有意义,必须?x?3?0??lg(1?x)?0 即 ?1?x?0??x??3??x?0 ?x?1?所以函数的定义域是[-3,0)∪(0,1).(3)要使函数有意义,必须2x?1?0 即 x??1所以函数的定义域是(??,?1)?(?1,1)?(1,??).(4)要使函数有意义,必须?1?2sinx?1 即 ?12?sinx?12即?所以函数的定义域是[?1?sin,?3. 求函数y??x?0,?x?0x?0的定义域与值域.解: 由已知显然有函数的定义域为(-∞,+∞),又当x?0时,时,sin 1x1x可以是不为零的任意实数,此可以取遍[-1,1]上所有的值,所以函数的值域为[-1,1].1?x1?x4. 没f(x)?,求f(0),f(?x),f().x1解: f(0)?1?01?0?1,f(?x)?1?(?x)1?(?x)?1?x1,f()?x1?x?x?1.1x?11?x1?15.设f(x)???1,?x?1,?1?x?00?x?2,求f(x?1).?1,解: f(x?1)???(x?1)?1,x?1?x?1?00?x?1?21,0?x?1???.x,1?x?3?6. 设f(x)?2,g(x)?xlnx,求f(g(x)),g(f(x)),f(f(x))和g(g(x)). 解: f(g(x))?2g(x)?2xlnx,xxxg(f(x))?f(x)lnf(x)?2?ln2?(xln2)?2,f(f(x))?2f(x)?2,2xg(g(x))?g(x)lng(x)?xlnxln(xlnx).37. 证明:f(x)?2x?1和g(x)?.3证:由y?2x?1解得x?故函数f(x)?2x3?1的反函数是y?x?r),这与g(x)?是同一个函数,所以f(x)?2x3?1和g(x)?.8. 求下列函数的反函数及其定义域:(1)y?1?x1?x2x?53(3)y?3解: (1)由y?1?x1?x解得x?1?y1?y,1?x1?x所以函数y?1?x1?x的反函数为y?(x??1).(2)由y?ln(x?2)?1得x?ey?1?2,所以,函数y?ln(x?2)?1的反函数为y?ex?1?2 (x?r).(3)由y?32x?5解得x?12(log3y?5)12(log3x?5) (x?0).所以,函数y?32x?5的反函数为y?(4)由y?1?cos3x得cosx?故x?arccos.3又由?1?cosx?1得0?1?cosx?2,数为y?arccos3(0?x?2).9. 判断下列函数在定义域内的有界性及单调性:(1)y?x1?x2; (2)y?x?lnxx1?x2解: (1)函数的定义域为(-∞,+∞), 当x?0时,有故?x?(??,??),有y?又因为函数y?x1?x2?0,当x?0时,有x1?x2?x2x?12,12.即函数y?x1?x2有上界.为奇函数,所以函数的图形关于原点对称,由对称性及函数有上界知,函x1?x2数必有下界,因而函数y?有界.又由y1?y2?x11?x21?x21?x22?(x1?x2)(1?x1x2)(1?x)(1?x)2122知,当x1?x2且x1x2?1时,y1?y2,而当x1?x2且x1x2?1时,y1?y2. 故函数y?x1?x2在定义域内不单调.(2)函数的定义域为(0,+∞),??m?0,?x1?0且x1?m;?x2?em?0,使lnx2?m.取x0?max{x1,x2},则有x0?lnx0?x1?lnx2?2m?m, 所以函数y?x?lnx在定义域内是无界的. 又当0?x1?x2时,有x1?x2?0,lnx1?lnx2?0故y1?y2?(x1?lnx1)?(x2?lnx2)?(x1?x2)?(lnx1?lnx2)?0. 即当0?x1?x2时,恒有y1?y2,所以函数y?x?lnx在(0,??)内单调递增. 10. 判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)?(2)y?e2x?e?2x?sinx.解: (1)?f(?x)??f(x)????2x?f(x).2x(2)?f(?x)?e?函数y?e?e?sin(?x)?e?2x?e2x?sinx??(e2x?e?2x?sinx)??f(x)2x?e?2x?sinx是奇函数.11. 设f(x)定义在(-∞,+∞)上,证明:(1) f(x)?f(?x)为偶函数; (2)f(x)?f(?x)为奇函数. 证: (1)设f(x)?f(x)?f(?x),则?x?(??,??), 有f(?x)?f(?x)?f(x)?f(x) 故f(x)?f(?x)为偶函数.(2)设g(x)?f(x)?f(?x),则?x?(??,??),有g(?x)?f(?x)?f(?x)??[f(x)?f(?x)]??g(x)故f(x)?f(?x)为奇函数.12. 某厂生产某种产品,年销售量为106件,每批生产需要准备费103元,而每件的年库存费为0.05元,如果销售是均匀的,求准备费与库存费之和的总费用与年销售批数之间的函数(销售均匀是指商品库存数为批量的一半). 解: 设年销售批数为x, 则准备费为10x;又每批有产品10x63件,库存数为1062x件,库存费为1062x?0.05元.设总费用为,则y?10x?310?0.052x6.13. 邮局规定国内的平信,每20g付邮资0.80元,不足20 g按20 g 计算,信件重量不得超过2kg,试确定邮资y与重量x的关系. 解: 当x 能被20整除,即[x20]?x20x20时,邮资y?x20x20?0.80?x25;当x不能被20整除时,即[]?时,由题意知邮资y??x??0.80. ?1???20??x?25,?综上所述有y????x?1??0.80,??????200?x?2000且0?x?2000且x?x??;??20?20?x?x??.??20??20其中xx?x??x??1的最大整数. ,分别表示不超过,?1????2020?20??20? .图1-1解:s0?12h(ad?bc)?12h(2hcot??bc?bc)?h(bc?hcot?)从而 bc?s0h?hcot?.l?ab?bc?cd (ab?cd)?2hsin???bc?2hsin?s0h?s0h?hcot???s0h2?cos?sin? h??2?cos40sin40 ?h。