四、(10分) 设f (x )在 [0,1] 上连续, f (0)= f (1) , 求证: 对于任意正整数ｎ，必存在]1,0[∈n x ，使
)1()(n
x f x f n n +=．
证明 令.,]1
1,0[)(),1()()(m M n
x n x f x f x 及最小值所以有最大值上连续在-+
-=φφ 于是有 ,1,,1,0,)(-=≤≤n k M n k m Λφ 所以 .)(1
1
M n
k
n
m n k ≤≤
∑
-=φ
故存在],1
1,0[n
x n -
∈ 使 .0)]1()0([1)]1()1()2()1()1()0([1)]
1
()1()0([1)(1)(10=-=--++-+-=-+++==∑-=f f n
f n n f n f n f n f f n n n n n n k n x n k n ΛΛφφφφφ
)1()(n
x f x f n n +=．
五、(10分)是其中求且有连续的二阶导数设)(,)()(lim
,0)(,0)0()0(,)(0
)(0
0x u dt
t f dt
t f x f f f x f x x u x ?
?+
→>''='=
.))(,()(轴上的截距处切线在在点曲线x x f x x f y =
).
(2)()()0()()()0(21)(.)]
([)()()(,)()()(),
)(()(222
x o x
x u x o x f x f x o x f x f x f x f x f x u x f x f x x u x x X x f x f Y +=+''='+''='''=''-=-'=-，知，由于是轴上的截距为它在切线方程：解
.81)]
()0([))](()()0(21
)[(lim )]([)())((lim )()())((lim )()(lim 22202000
)
(00=+''+''''='''='=++++→→→→??x o x f x u o x u f x f x f x f x u f x f x u x u f dt
t f dt
t f x x x x x u x 由洛必达法则有
六、(10分) 设函数)(x f 具有连续导数,在围绕原点的任意光滑简单闭曲面S 上,积分
??--S
x
zdxdy e
dzdx x xyf dydz x xf 2)()(
的值恒为同一常数.
(1)证明: 对空间区域0>x 内的任意光滑简单闭曲面∑,有
0)()(2=--??∑
zdxdy e dzdx x xyf dydz x xf x
; (2) 求函数)0)((>x x f 满足1)(lim 0
=+→x f x 的表达式.
(1)证明:
如图,
将
∑
分解为
∑+=21
S S
,另做曲面3S 围绕原点且与∑相接, 则
??∑
+-xdxdy z dzdx x yf dydz x f sin )()(
-+-=
??+3
1sin )()(S S xdxdy z dzdx x yf dydz x f ??+-+-3
2sin )()(S S xdxdy z dzdx x yf dydz x f =0.
(2) 由(1)可知, 0)()()('2≡--+x
e x x
f x f x xf ,其通解为
x Ce e x f x x +=2)(, 由1lim )(lim 200=+=++→→x Ce e x f x x x x , 得1-=C ,故)0()(2>-=x x
e e x
f x
x
七、(10分) 如图, 一平面均匀薄片是由抛物线)1(2
x a y -= )0(>a 及x 轴所围成的, 现要求当
O
此薄片以)0,1(为支点向右方倾斜时, 只要θ角不超过ο
45, 则该薄片便不会向右翻倒,问参数a 最大不能超过多少? 解 0=x 5
22)
1(0
10
)1(0
1
022a
dy
dx ydy dx dxdy
ydxdy
y x a x a D
D
=
=
=
?
??
?????-- 倾斜前薄片的质心在)5
2,
0(a
P , 点P 与点)0,1(的距离为 1)52(2+a
, 薄片不翻倒的临界位置的质心在点 )1)52(
,1(2+a M , 此时薄片底边中心在点)2
2,221(-N 处, 有 =
MN k 145tan )
2
2
1(12
2
1)52(
2==---
+οa , 解得25=α, 故a 最大不能超过25. .
八、(10分) 讨论是否存在 [0,2] 上满足下列条件的函数, 并阐述理由: f (x ) 在 [0,2] 上有连续导数, f (0) = f (2)=1, .1|)(|,1|)(|2
≤≤'?
dx x f x f
解 不存在这样的函数.
当)2,0(∈x 时, ).2,(),,0(),2)((1)(1)(2121x x x f x f x f ∈∈-'+='+=ξξξξ 由题设知1)(,1)(-≥-≥x x f x x f ,且
2
1)1()(,2
1)1()(2
1
2
1
1
1
=
-≥
=
-≥
?
?
?
?
dx x dx x f dx x dx x f . 下面证明上面的不等式不能同时取等. 否则,
,1)(,]1,0[x x f x -=∈时当 时当]2,1[∈x ,,1)(-=x x f 此时函数不满足连续可导的条件.
于是
,1)()()(2
1
1
2
>+
=
?
?
?
dx x f dx x f dx x f 故不存在满足所给条件的函数.
贸大数学竞赛选拔题目（一大一小） 1.
函数ln(u x =在点A ( 1 , 0 , 1) 处沿点A 指向 B ( 3, －2 , 2) 方向的方向导数是 .
提示:(2,2,1),
AB =-其单位向量为AB
l AB
=221,,333??=- ???
(cos ,cos ,cos )αβγ=
A u x
?=
? d 1
d ln(1)x x x =+1
,2= A
u y ?=
?
d 0
d ln(1y y =0,=
12
A
u
z
?=
? cos cos cos u u u u l x y z αβγ????∴
=++????12
= 2. 求函数(,)sin(2)f x y x y =+在点(0,)4
π
的一阶泰勒公式
解: (,)2cos(2),
(,)cos(2)x y f x y x y f x y x y =+=+
(,)4sin(2)xx f x y x y =-+ ，
(,)2sin(2)xy f x y x y =-+， (,)sin(2)yy f x y x y =-+
(0,)4f π=
(0,)4
x f π=
(0,)4y f π=
(,)4sin(2)xx f ξηξη=-+，
(,)2sin(2)xy f ξηξη=-+，(,)sin(2)yy f ξηξη=-+
所以(,)sin(2)f x y x y =+
=
0)x -
+ )4y π
-]+ 12[2
4sin(2)(0)x ξη-+-+2(2sin(2)(0)()4x y πξη-+--)2sin(2)()4
y πξη-+-
] )sin(2)4y π
ξη--+221[22()()]424
x x y y ππ+-+- 其中,()4
4
x y π
π
ξθηθ==+-
, (01)θ<<
3. 求函数(,)ln(1)f x y x y =++在点(0,0)的三阶泰勒公式. 解: 1(,)(,)1x y f x y f x y x y ==
++ 2
1(,)(,)(,)(1)xx xy yy f x y f x y f x y x y -===++
333
2!
(1)p p
f x y x y -?=??++(0,1,2,3)p = 444
3!
(1)p p
f x y x y -?-=??++(0,1,2,3,4)p =因此,
()(0,0)x y h k f ????+(0,0)(0,0)x y h f k f =+h k =+
2()(0,0)x y h k f ????+22(0,0)2(0,0)(0,0)xx xy yy h f hk f k f =++2()h k =-+ 3()(0,0)
x y h k f ????+33
3330C (0,0)
p p p
p p p f
h k x y --=?=??∑32()h k =+
(0,0)0,f =又将,h x k y ==代入三阶泰勒公式得 ln(1)x y ++=x y +21()2
x y -+331()3
x y R +++
其中4
3()(,)
x y R h k f h k θθ????
=+h x k y
==44
1()4(1)x y x y θθ+=-?
++(01)θ<<
4. 在曲面z =xy 上求一点, 使这点处的法线垂直于平面x +3y +z +9=0, 并写出这法线的方程. 解 已知平面的法线向量为n 0=(1, 3, 1).
设所求的点为(x 0, y 0, z 0), 则曲面在该点的法向量为n =(y 0, x 0, -1). 由题意知
n //n 0, 即113100-=
=x y , 于是x 0=-3, y 0=-1, z 0=x 0y 0=3, 即所求点为(-3, -1, 3), 法线方程为
13
311
3-=+=+z y x .
5. 设e l =(cos θ , sin θ), 求函数f (x , y )=x 2-xy -y 2在点(1, 1)沿方向l 的方向导数, 并分别确定角
θ, 使这导数有(1)最大值, (2)最小值, (3)等于0.
解 由题意知l 方向的单位向量为(cos α, cos β)=(cos θ , sin θ), 即方向余弦为 cos α=cos θ , cos β=sin θ . 因为
f x (1, 1)=(2x -y )|(1, 1)=1, f y (1, 1)=(-x +2y )|(1, 1)=1,
所以在点(1, 1)沿方向l 的方向导数为 )
4sin(2sin cos cos )1 ,1(cos )1 ,1()
1,1(πθθθβα+=+=+=??y x f f l
f .
因此 (1)当4π
?=时, 方向导数最大, 其最大值为2;
(2)当45π
?=时, 方向导数最小, 其最小值为2-;
(3)当
43π
?=及47π
时, 方向导数为0.
6. 求函数u =x 2+y 2+z 2在椭球面1
222222=++c z b y a x 上点M 0(x 0, y 0, z 0)处沿外法线方向的方向导数.
解 椭球面1222222=++c z b y a x 上点M 0(x 0, y 0, z 0)处有外法向量为),,(202020c z b y a x =n , 其单位向量为
),,(1)cos ,cos ,(cos 20202042
4242c z b y a x c z b y a x n ++=
=γβαe .
因为
u x (x 0, y 0, z 0)=2x 0, u y (x 0, y 0, z 0)=2y 0, u z (x 0, y 0, z 0)=2z 0, 所以, 所求方向导数为
γβαcos ),,(cos ),,(cos ),,(0000000
00),,(000z y x u z y x u z y x u n u z y x z y x ++=??
42
42422002002004242422)222(1c z b y a x c z z b y y a x x c z b y a x ++=?+?+?++=
.
7. 求平面1
543=++z y x 和柱面x 2+y 2=1的交线上与xOy 平面距离最短的点.
解 设M (x , y , z )为平面和柱面的交线上的一点, 则M 到xOy 平面的距离为d (x , y , z )=|z |.
问题在于求函数f (x , y , z )=|z |2=z 2在约束条件1
543=++z y x 和x 2+y 2=1下的最不值. 作辅助函数:
)
1()1543(),,(222
-++-+++=y x z
y x z z y x F μλ.
令 ?????????????=+=++=+=??=+=??=+=??115430
520240
2322y x z y x z z
F y y F x x F λμλ
μλ, 解方程组得
54=x , 53=y , 1235=z . 因为可能的极值点只有)
1235 ,53 ,54(这一个, 所以这个点就是所求之点.
8. 在第一卦限内作椭球面1
222222=++c z b y a x 的切平面, 使该切平面与三坐标面所围成的四面
体的体积最小, 求这切平面的切点, 并求此最小体积.
解 令1),,(222222-++=c z b y a x z y x F , 则
22a x F x =, 22b y F y =, 22c z F z =. 椭球面上点M (x , y , z )处的切平面方程为
0)()()(222=-+-+-z Z c z y Y b y x X a x , 即1
222=++c zZ b yY a xX . 切平面在三个坐标轴上的截距分别为
x a X 2
0=, y b Y 2
0=, z c Z 20=. 切平面与三个坐标面所围的四面体的体积为
xyz c b a V 22261?=. 现将问题化为求函数
xyz c
b a V 2
2261?=在条件1222222=++c z b y a x 下的最小值的问题, 或求函数f (x , y , z )=xyz 在1
222222=++c z b y a x 下的最大值的问题.
作辅助函数)1(),,(222222-+++=c z b y a x xyz z y x F λ.
令 ???????????=++=+=??=+=??=+=??102020
2222222222c z b y a x c z xy z F b y
xz y F a x yz x F λλλ, 解方程组得
3a x =, 3b y =, 3c
z =. 于是, 所求切点为)3 ,3 ,3(c y
a , 此时最小体积为abc
V 23=.
最新大学生高等数学竞赛试题汇总及答案
前三届高数竞赛预赛试题（非数学类） （参加高等数学竞赛的同学最重要的是好好复习高等数学知识，适当看 一些辅导书及相关题目，主要是一些各大高校的试题。） 2009-2010年第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷 一、填空题（每小题5分） 1．计算=--++??y x y x x y y x D d d 1) 1ln()(16/15，其中区域D 由直线1=+y x 与 两坐标轴所围成三角形区域. 解:令v x u y x ==+,，则v u y v x -==,，v u v u y x d d d d 1110det d d =??? ? ??-=， ? -=10 2 d 1u u u （*） 令u t -=1，则21t u -= dt 2d t u -=，42221t t u +-=，)1)(1()1(2t t t u u +-=-， 2．设)(x f 是连续函数，且满足?--=2 022d )(3)(x x f x x f ,则 =)(x f ____________. 解:令?=2 0d )(x x f A ，则23)(2--=A x x f ， A A x A x A 24)2(28d )23(20 2-=+-=--= ? , 解得3 4=A 。因此3 10 3)(2- =x x f 。 3．曲面22 22 -+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是 __________. 解:因平面022=-+z y x 的法向量为)1,2,2(-，而曲面 2 2 22-+=y x z 在 ) ,(00y x 处的法向量为 )1),,(),,((0000-y x z y x z y x ，故)1),,(),,((0000-y x z y x z y x 与)1,2,2(-平 行，因此，由 x z x =， y z y 2=知
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lim =n n n n n a b →∞∴= 3. 设()f x 有连续导数且0 () lim 0x f x a x →=≠， 又20 ()()()x F x x t f t dt =-?， 当0x →时()F x '与n x 是同阶无穷小， 则n =________。 2020 ()()()()()x x x F x x t f t dt x f t dt tf t dt =-=-? ?? 20 ()2()()()x F x x f t dt x f x xf x '=+-? 0() lim 0x F x x →'=显然 20 2 02()()() lim x x x f t dt x f x xf x x →+-?考虑： 2()() lim lim ()x x x f t dt f x f x x →→-=+? 2()() lim lim ()x x x f t dt f x f x x →→-=+? 2()() lim lim 0x x x f t dt f x x x →→=-+?0a =-≠ 2n ∴= 5. ()f x ∞设在[1,+)上可导，下列结论成立的是：________。 +lim ()0()x f x f x →∞ '=∞A.若，则在[1,+)上有界；
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河北省大学生数学竞赛试题及答案 一、(本题满分10 分) 求极限))1(21(1 lim 222222--++-+-∞→n n n n n n Λ。 【解】 ))1(21(12 22222--++-+-= n n n n n S n Λ 因 21x -在]1,0[上连续，故dx x ?1 02-1存在，且 dx x ? 1 2 -1=∑-=∞→-1 21 .)(1lim n i n n n i ， 所以，= ∞ →n n S lim n dx x n 1lim -11 2∞→-? 4 -1102π ==?dx x 。 二、(本题满分10 分) 请问c b a ,,为何值时下式成立.1sin 1 lim 22 0c t dt t ax x x b x =+-?→ 【解】注意到左边得极限中，无论a 为何值总有分母趋于零，因此要想极限存在，分子必 须为无穷小量，于是可知必有0=b ，当0=b 时使用洛必达法则得到 22 022 01)(cos lim 1sin 1lim x a x x t dt t ax x x x x +-=+-→→?， 由上式可知：当0→x 时，若1≠a ，则此极限存在，且其值为0；若1=a ，则 21)1(cos lim 1sin 1lim 22 220-=+-=+-→→?x x x t dt t ax x x x b x ， 综上所述，得到如下结论：;0,0,1==≠c b a 或2,0,1-===c b a 。 三、(本题满分10 分) 计算定积分? += 2 2010tan 1π x dx I 。
【解】 作变换t x -= 2 π ，则 =I 22 20π π = ?dt ， 所以，4 π= I 。 四、(本题满分10 分) 求数列}{1n n - 中的最小项。 【解】 因为所给数列是函数x x y 1- =当x 分别取ΛΛ,,,3,2,1n 时的数列。 又)1(ln 21-=--x x y x 且令e x y =?='0， 容易看出：当e x <<0时，0<'y ；当e x >时，0>'y 。 所以，x x y 1-=有唯一极小值e e e y 1)(-=。 而3 3 1 2 132> ? <历届全国大学生数学竞赛预赛试卷
全国大学生数学竞赛预赛试卷（非数学类） 2009年 第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷（非数学类） 一、填空题（每小题5分，共20分） 1． 计算()ln(1) d y x y x y ++=??，其中区域D 由直线1=+y x 与两坐标轴所围成三角形区域. 2．设)(x f 是连续函数，且满足22 ()3()d 2f x x f x x =--? ，则()f x =. 3．曲面2 222 x z y =+-平行平面022=-+z y x 的切平面方程是. 4．设函数)(x y y =由方程29ln )(y y f e xe =确定，其中f 具有二阶导数，且 1≠'f ，则=22d d x y . 二、（5分）求极限x e nx x x x n e e e )(lim 20+++→Λ，其中n 是给定的正整数. 三、（15分）设函数)(x f 连续，10()() g x f xt dt =?，且A x x f x =→) (lim 0，A 为常数，求()g x '并讨论)(x g '在0=x 处的连续性. 四、（15分）已知平面区域}0,0|),{(ππ≤≤≤≤=y x y x D ，L 为D 的正向边界，试证： （1）??-=---L x y L x y x ye y xe x ye y xe d d d d sin sin sin sin ； （2）2sin sin 2 5d d π?≥--L y y x ye y xe . 五、（10分）已知x x e xe y 21+=，x x e xe y -+=2，x x x e e xe y --+=23是某二阶常系数线性非齐次微分方程的三个解，试求此微分方程. 六、（10分）设抛物线c bx ax y ln 22++=过原点.当10≤≤x 时，0≥y ，又已知该抛物线与x 轴及直线1=x 所围图形的面积为3 1.试确定 c b a ,,，使此图形绕x 轴旋转一周而成的旋转体的体积V 最小. 七、（15分）已知)(x u n 满足1()()1,2,n x n n u x u x x e n -'=+=L ，且n e u n =)1(，求 函数项级数∑∞ =1 )(n n x u 之和.
大学生数学竞赛真题非数学类
2009年第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷 一、填空题（每小题5分，共20分） 1．计算=--++??y x y x x y y x D d d 1) 1ln()(____________，其中区域D 由直线1=+y x 与两坐标轴所围成三角形区域. 2．设)(x f 是连续函数，且满足? -- =20 22d )(3)(x x f x x f ,则=)(x f ____________. 3．曲面22 22 -+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是__________. 4．设函数)(x y y =由方程29ln )(y y f e xe =确定，其中f 具有二阶导数，且1≠'f ，则 =2 2d d x y ________________. 二、（5分）求极限x e nx x x x n e e e )( lim 20+++→Λ，其中n 是给定的正整数. 三、（15分）设函数)(x f 连续，? =10 d )()(t xt f x g ， 且A x x f x =→) (lim 0 ，A 为常数， 求)(x g '并讨论)(x g '在0=x 处的连续性. 四、（15分）已知平面区域}0,0|),{(ππ≤≤≤≤=y x y x D ，L 为D 的正向边界，试证： （1）?? -=---L x y L x y x ye y xe x ye y xe d d d d sin sin sin sin ； （2）2sin sin 2 5 d d π? ≥--L y y x ye y xe . 五、（10分）已知x x e xe y 21+=，x x e xe y -+=2，x x x e e xe y --+=23是某二阶常系数 线性非齐次微分方程的三个解，试求此微分方程. 六、（10分）设抛物线c bx ax y ln 22 ++=过原点.当10≤≤x 时,0≥y ,又已知该抛物线与x 轴及直线1=x 所围图形的面积为3 1 .试确定c b a ,,,使此图形绕x 轴旋转一周而成的旋转体的体积最小. 七、（15分）已知)(x u n 满足),2,1()()(1Λ=+='-n e x x u x u x n n n ,且n e u n =)1(,求函数项级数 ∑∞ =1 )(n n x u 之和. 八、（10分）求- →1x 时,与 ∑∞ =0 2 n n x 等价的无穷大量.
历届全国大学生数学竞赛真题及答案非数学类
高数竞赛预赛试题（非数学类） （参加高等数学竞赛的同学最重要的是好好复习高等数学知识，适当看一些辅导书 及相关题目，主要是一些各大高校的试题。） 2009年 第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷 一、填空题（每小题5分，共20分） 1．计算=--++??y x y x x y y x D d d 1) 1ln()(____________，其中区域D 由直线1=+y x 与两坐标轴所围成三角形区域. 解: 令v x u y x ==+,，则v u y v x -==,，v u v u y x d d d d 11 10 det d d =??? ? ? ?-=， v u u v u u u y x y x x y y x D D d d 1ln ln d d 1) 1ln()(????--= --++ ????----=---=10 2 1 00 0d 1)ln (1ln d )d ln 1d 1ln ( u u u u u u u u u u v v u u v u u u u u ? -=1 2 d 1u u u （*） 令u t -=1，则21t u -= dt 2d t u -=，42221t t u +-=，)1)(1()1(2t t t u u +-=-， ?+--=0 1 42d )21(2(*)t t t ? +-=10 42d )21(2t t t 1516513 2 21 053= ??????+-=t t t 2．设)(x f 是连续函数，且满足? -- =20 22d )(3)(x x f x x f , 则=)(x f ____________. 解: 令? = 20 d )(x x f A ，则23)(2--=A x x f ， A A x A x A 24)2(28d )23(20 2-=+-=--= ? , 解得34= A 。因此3 10 3)(2-=x x f 。 3．曲面22 22 -+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是__________.
前三届全国大学生高等数学竞赛真题及答案非数学类
中国大学生数学竞赛竞赛大纲 为了进一步推动高等学校数学课程的改革和建设，提高大学数学课程的教学水平，激励大学生学习数学的兴趣，发现和选拔数学创新人才，更好地实现“中国大学生数学竞赛”的目标，特制订本大纲。 一、竞赛的性质和参赛对象 “中国大学生数学竞赛”的目的是：激励大学生学习数学的兴趣，进一步推动高等学校数学课程的改革和建设，提高大学数学课程的教学水平，发现和选拔数学创新人才。 “中国大学生数学竞赛”的参赛对象为大学本科二年级及二年级以上的在校大学生。 二、竞赛的内容 “中国大学生数学竞赛”分为数学专业类竞赛题和非数学专业类竞赛题。 中国大学生数学竞赛（非数学专业类）竞赛内容为大学本科理工科专业高等数学课程的教学内容，具体内容如下： 一、函数、极限、连续 1．函数的概念及表示法、简单应用问题的函数关系的建立. 2．函数的性质：有界性、单调性、周期性和奇偶性. 3．复合函数、反函数、分段函数和隐函数、基本初等函数的性质及其图形、初等函数. 4．数列极限与函数极限的定义及其性质、函数的左极限与右极限. 5．无穷小和无穷大的概念及其关系、无穷小的性质及无穷小的比较. 6．极限的四则运算、极限存在的单调有界准则和夹逼准则、两个重要极限. 7．函数的连续性（含左连续与右连续）、函数间断点的类型. 8．连续函数的性质和初等函数的连续性. 9．闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值和最小值定理、介值定理). 二、一元函数微分学 1. 导数和微分的概念、导数的几何意义和物理意义、函数的可导性与连续性之间的关系、平面曲线的切线和法线. 2. 基本初等函数的导数、导数和微分的四则运算、一阶微分形式的不变性. 3. 复合函数、反函数、隐函数以及参数方程所确定的函数的微分法. 4. 高阶导数的概念、分段函数的二阶导数、某些简单函数的n阶导数. 5. 微分中值定理，包括罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理和泰勒定理. 6. 洛必达(L’Hospital)法则与求未定式极限. 7. 函数的极值、函数单调性、函数图形的凹凸性、拐点及渐近线(水平、铅直和斜渐近线)、函数图形的描绘. 8. 函数最大值和最小值及其简单应用. 9. 弧微分、曲率、曲率半径. 三、一元函数积分学 1.原函数和不定积分的概念. 2.不定积分的基本性质、基本积分公式. 3.定积分的概念和基本性质、定积分中值定理、变上限定积分确定的函数及其导数、
大学生数学竞赛辅导材料
浙江省首届高等数学竞赛试题（2002.12.7） 一． 计算题(每小题5分，共30分) 1 ．求极限lim x →。 2．求积分 |1|D xy dxdy -??，11{(,)2,2}22D x y x y =≤≤≤≤。 3．设2x y x e =是方程hx y ay by ce '''++=的一个解，求常数,,,a b c h 。 4．设()f x 连续，且当1x >-时，20()[()1]2(1)x x xe f x f t dt x +=+? ，求()f x 。 5．设21 1arctan 2n n k S k ==∑，求lim n n S →∞。 6．求积分1 2121(1)x x x e dx x ++ -?。 2003年浙江省大学生高等数学竞赛试题（2003.12.6） 一．计算题 7．求20 50sin()lim x x xt dt x →?。 8．设31()sin x G x t t dt =?，求21()G x dx ?。 9．求2401x dx x ∞+?。 10． 求∑=∞→++n k n k n k n 12lim 。 浙江省大学生第三届高等数学竞赛试题 1．计算：( )()2 00cos 2lim tan 1x t x x e tdt x x x →----?。 2．计算：20cos 2004 x dx x x π ππ+-+?。
3．求函数()22,415f x y x y y =++在 (){}22,41x y x y Ω=+≤上的最大、小值。 4．计算：()3max ,D xy x d σ?? ，其中(){},11,01D x y x y =-≤≤≤≤。 5. 设()1tan 1x f x arc x -=+，求)0()(n f 。 天津市竞赛题 1.证明??+≤?+020220 21cos 1sin dx x x dx x x ππ. 2. 设函数)(x f 在闭区间]2,2[-上具有二阶导数,,1)(≤x f 且 ,4)]0([)]0([22='+f f 证明：存在一点),2,2(-∈ξ使得0)()(=''+ξξf f . 3. （1）证明：当x 充分小时,不等式422tan 0x x x ≤-≤成立. （2）设,1tan 12 k n x n k n +=∑=求.lim n x x ∞ → 4. 计算??????+-??? ??+-∞→61231e 2lim n n n n n n 。5. 设()x x x f +-=11arctan ，求()()05f 。 6. 对k 的不同取值，分别讨论方程01323=+-kx x 在区间()+∞,0内根的个数。 7. 设a ，b 均为常数且2->a ，0≠a ，问a ，b 为何值时，有 ()()??-=?? ????-+++∞ +10212d 1ln d 122x x x a x x a bx x 。 8.设121-≥a ， ,,,n ,a a n n 321121=+=+，证明：n n a ∞ →lim 存在并求其值。 9.设()x f 是区间[]2+a,a 上的函数，且()1≤x f ，()1≤''x f ，证明：()2≤'x f ，[]2+∈a,a x 。 北京市竞赛试题(2008、2007、2006) .______,111,1.11 =-+++-→-m x x x m x m 则的等价无穷小是时设当 .________)1(,) ()2)(1()()2)(1()(.2='+++---=f n x x x n x x x x f 则设
历届全国大学生数学竞赛真题
高数竞赛预赛试题（非数学类） 2009年 第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷 一、填空题（每小题5分，共20分） 1．计算=--++??y x y x x y y x D d d 1) 1ln()(____________，其中区域D 由直线1=+y x 与两坐标轴所围成三角形区域. 2．设)(x f 是连续函数，且满足? -- =20 22d )(3)(x x f x x f , 则=)(x f ____________. 3．曲面22 22 -+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是__________. 4．设函数)(x y y =由方程29ln ) (y y f e xe =确定，其中f 具有二阶导数，且1≠'f ，则 =2 2d d x y ________________. 二、（5分）求极限x e nx x x x n e e e )(lim 20+++→ ，其中n 是给定的正整数. 三、（15分）设函数)(x f 连续，?=10d )()(t xt f x g ，且A x x f x =→) (lim 0，A 为常数，求) (x g '并讨论)(x g '在0=x 处的连续性. 四、（15分）已知平面区域}0,0|),{(ππ≤≤≤≤=y x y x D ，L 为D 的正向边界，试证： （1）?? -=---L x y L x y x ye y xe x ye y xe d d d d sin sin sin sin ； （2）2sin sin 2 5 d d π? ≥--L y y x ye y xe . 五、（10分）已知x x e xe y 21+=，x x e xe y -+=2，x x x e e xe y --+=23是某二阶常系数线性非齐次微分方程的三个解，试求此微分方程. 六、（10分）设抛物线c bx ax y ln 22++=过原点.当10≤≤x 时,0≥y ,又已知该抛物线 与x 轴及直线1=x 所围图形的面积为3 1 .试确定c b a ,,,使此图形绕x 轴旋转一周而成的旋转体的体积最小. 七、（15分）已知)(x u n 满足),2,1()()(1 =+='-n e x x u x u x n n n , 且n e u n =)1(, 求函数项级数 ∑∞ =1 )(n n x u 之和. 八、（10分）求- →1x 时, 与∑∞ =0 2 n n x 等价的无穷大量.
大学生数学竞赛习题及详细解答
一、 填空题（每小题4分，共40分） 1. 设 ? ????? +=∞→x t x x t t f 2)11(lim )(，则=')(t f ． 解：)(t f t x x x t 2)11(lim ?? ???? +=∞ →t te 2=，t t t e t te e t f 222)21(2)(+=+='∴． 2. 设曲线L 的方程为t e x 2=，t e t y --=，则L 的拐点个数为 ． 解：)(2 1213-22t t t t t t e e e e x y dx dy += += ' '=--， )32(4 12/)32(2 15-423-22 2 t t t t t t t e e e e e x dx dy dx y d +- =--= '' ?? ? ??=--． 02 2 第十九届北京市大学生数学竞赛本科甲乙组试题与解答
第十九届北京市大学生数学竞赛本科甲、乙组试题解答 一、填空题（每小题3分，共30分） 1. ?? ????+-+-+∞→1)2(lim 61 23x e x x x x x = 1/6 . 2．设)(x f 连续，在1=x 处可导，且满足 ,0,)(8)sin 1(3)sin 1(→+=--+x x o x x f x f 则曲线)(x f y =在1=x 处的切线方程为 y =2x －2 . 3. 设243),(lim 2 20 =+-+→→y x y x y x f y x , 则 ='+')0,0()0,0(2y x f f －2 . 4．设函数()u ?可导且(0)1?=，二元函数()xy z x y e ?=+满足 0z z x y ??+=??，则()u ?=2 4u e - . 5. 设D 是由曲线x y sin = )22(π≤≤π- x 和直线2 π -=x , 1=y 所围成的区域, f 是连续函数, 则=++=??D dxdy y x f y x I )](1[223 －2 . 6. 123ln 1ln 1ln 1ln 1lim 123n n n n n n n n n n n n n n n →+∞??????????++++ ? ? ? ? ????????? ?++++= ?++++ ??? L 2ln 21- . 7. 数项级数 ∑∞ =--1 )! 2()! 2()1(n n n n n n 的和=S －1+cos1+ln2. 8. 计算积分???++π= 1 021 01 0)](6[cos dz z y x dy dx I = 1/2 . 9. 已知入射光线的路径为23 1 41-=-=-z y x , 则此光线经过平面01752=+++z y x 反射后的反射线 方程为 4 1537-= +=+z y x . 10. 设曲线2 2 2 :a y xy x C =++的长度为L , 则=++?C y x y x ds e e e b e a )sin()sin() sin()sin(L b a 2 + . 二、(10分) 设()f x 在[,)a +∞上二阶可导，且,0)(,0)(<'>a f a f 而当a x >时, ,0)(≤''x f 证明在(,)a +∞内，方程()0f x =有且仅有一个实根． 证明 由于当x a >时，,0)(≤''x f 因此'()f x 单调减，从而'()'()0f x f a ≤<，于是又有()f x 严格单调减．再由()0f a >知，()f x 最多只有一个实根． 下面证明()0f x =必有一实根．当x a >时，
第十九届北京市大学生数学竞赛本科丙组试题及解答
第十九届北京市大学生数学竞赛本科丙组试题及解答 一、填空题（每小题3分，共30分） 1．?? ????+-+-+∞→1)2(lim 6 1 23x e x x x x x = 1/6 . 2．设)(x f 连续，在1=x 处可导，且满足 )0(,)(8)sin 1(3)sin 1(→+=--+x x o x x f x f 则曲线)(x f y =在1=x 处的切线方程为 y =2x －2 . 3．设)(x y y =是由0sin ) ln(2 =- ? +-y y x t dt e y 所确定的函数,则 ==0 y dx dy －1 . 4. 设243),(lim 2 20 0=+-+→→y x y x y x f y x , 则='+')0,0()0,0(2y x f f －2 . 5. 1sin 1cos x x e dx x +=+?tan 2 x x e C + . 6．设函数()u ?可导且(0)1?=，二元函数()xy z x y e ?=+满足 0z z x y ??+=??，则()u ?=24 u e - . 7. = += +≤+??D dxdy y x I y x y x D )32(,:22则设π4 5 . 8. 数项级数 ∑∞ =--1 )! 2()! 2()1(n n n n n n 的和=S －1+cos1+ln2. 9. 123ln 1ln 1ln 1ln 1lim 123n n n n n n n n n n n n n n n →+∞?? ????????++++ ? ? ? ? ? ???????? ? ++++= ?++++ ??? 2ln21- . 10.= ='==+'+''? ∞+0 )(1)0(,0)0(044)(dx x y y y y y y x y 则，，且满足方程函数设4 1 .
09-16大学生数学竞赛真题(非数学类)
2009年 第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷 一、填空题（每小题5分，共20分） 1．计算=--++??y x y x x y y x D d d 1) 1ln()(____________，其中区域D 由直线1=+y x 与两坐标轴所围成三角形区域. 2．设)(x f 是连续函数，且满足? -- =20 22d )(3)(x x f x x f , 则=)(x f ____________. 3．曲面22 22 -+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是__________. 4．设函数)(x y y =由方程29ln )(y y f e xe =确定，其中f 具有二阶导数，且1≠'f ，则 =2 2d d x y ________________. 二、（5分）求极限x e nx x x x n e e e )( lim 20+++→ ，其中n 是给定的正整数. 三、（15分）设函数)(x f 连续，? = 10 d )()(t xt f x g ，且A x x f x =→) (lim ，A 为常数，求)(x g '并讨论)(x g '在0=x 处的连续性. 四、（15分）已知平面区域}0,0|),{(ππ≤≤≤≤=y x y x D ，L 为D 的正向边界，试证： （1）?? -=---L x y L x y x ye y xe x ye y xe d d d d sin sin sin sin ； （2）2sin sin 2 5 d d π? ≥--L y y x ye y xe . 五、（10分）已知x x e xe y 21+=，x x e xe y -+=2，x x x e e xe y --+=23是某二阶常系 数线性非齐次微分方程的三个解，试求此微分方程.
大学生数学竞赛(非数)试题及答案
大学生数学竞赛（非数学类）试卷及标准答案 考试形式： 闭卷 考试时间： 120 分钟 满分： 100 分. 一、填空（每小题5分，共20分）. 计算)cos 1(cos 1lim 0x x x x --+→= . (2)设() f x 在2x =连续，且2 ()3 lim 2 x f x x →--存在，则(2)f = . (3)若tx x x t t f 2)1 1(lim )(+=∞→，则=')(t f . (4)已知()f x 的一个原函数为2ln x ，则()xf x dx '?= . （1） 2 1. (2) 3 . (3)t e t 2)12(+ . (4)C x x +-2 ln ln 2. 二、（5分）计算 dxdy x y D ??-2 ，其中 1010≤≤≤≤y x D ，：. 解： dxdy x y D ?? -2= dxdy y x x y D )(2 1:2 -??<+ ?? ≥-2 2:2 )(x y D dxdy x y -------- 2分 =dy y x dx x )(2 210 -??+dy x y dx x )(1 2102??- -------------4分 姓名： 身份证号 所在院校： 年级 专业 线 封 密 注意：1.所有答题都须写在此试卷纸密封线右边，写在其它纸上一律无效. 2.密封线左边请勿答题，密封线外不得有姓名及相关标记.
= 30 11 -------------5分. 三、（10分）设)](sin[2 x f y =，其中f 具有二阶 导数，求22dx y d . 解： )],(cos[)(2 22x f x f x dx dy '=---------------3分 )](sin[)]([4)](cos[)(4)](cos[)(22 222222222 2x f x f x x f x f x x f x f dx y d '-''+'=-----7分 = )]}(sin[)]([)](cos[)({4)](cos[)(222222222x f x f x f x f x x f x f '-''+'---------10 分. 四、（15分）已知3 1 23ln 0 = -?? dx e e a x x ，求a 的值. 解： )23(232123ln 0 ln 0 x a x a x x e d e dx e e --- =-??? ---------3分 令t e x =-23，所以 dt t dx e e a a x x ?? -- =-?231ln 0 2 123---------6分 =a t 231 2 33 2 21-?-------------7分 =]1)23([31 3--?-a ，-----------9分 由3123ln 0=-??dx e e a x x ，故]1)23([313--?-a =31 ，-----------12分 即3)23(a -=0-----------13分 亦即023=-a -------------14分 所以2 3 =a -------------15分.
全国大学生数学竞赛(数学类)模拟试题一
全国大学生数学竞赛(数学类)模拟试题 一、解答题（本题满分10分） 1、下面的说法可以用作()0 lim x x f x A →=的定义吗？ “00,0,:0x x x εδδ?>?>?<-<，有()f x A εδ-<”。 正确的给以证明，不正确的举例说明。 2、求sin sin sin lim sin x t x t x t x -→?? ??? ，记此极限为()f x 。求()f x 的间断点并指出其类型。 二、（本题满分10分） 证明数列{}n x 是收敛的并求其极限，其中{}n x 满足：10x <()11n n n c x x c x ++=+，1c >。 三、（本题满分10分） 设()f x 在[),a +∞()0a >内连续，且满足Lipschitz 条件，即存在0L >，使得 [)12,,x x a ?∈+∞，有()()1212f x f x L x x -≤-，证明()f x x 在[),a +∞内有界且一致连续。 四、（本题满分10分）
若()f x 在[],a b 上连续，且()f x 在[],a b 上每点处都取极值，则()f x 恒等于某个常数。 五、（本题满分10分） 记()[]()()(){}:0,10,00,11E f f x f f x f f =≥==在上连续，。 （i ）求(){}1 0inf :f x dx f E ∈?； （ii ）不存在g E ∈，使得()1 0o g x dx =?。 六、（本题满分15分） 设()f t 在[],a x 上连续，(),a x ξ∈，使得()()()x a f t dt f x a ξ=-? 若()f t 在t a =可导，且()0f a '≠，则1 lim 2a a x a ξξ→-=-。 七、（本题满分15分） 已知向量组m ααα,,,21 线性无关，向量s βββ,,,21 都可用m ααα,,,21 表出， 即1 (1,2,,)m i ij j j c i s βα===∑ 求证：s βββ,,,21 线性相关的充分必要条件是矩阵m s ij c C ?=)(的秩s C R <)(.
历年全国大学生高等数学竞赛真题及答案
第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷（非数学类） 一、填空题（每小题5分，共20分） 1．计算____________，其中区域由直线与两坐标轴所 围成三角形区域. 解 令，则，， （*） 令，则，，，， 2．设 是连续函数，且满足, 则____________. 解 令，则， , 解得。因此。 3．曲面平行平面的切平面方程是__________. 解 因平面的法向量为，而曲面在处的法向量为，故与平行，因此，由 =--++??y x y x x y y x D d d 1) 1ln()(D 1=+y x v x u y x ==+ ,v u y v x -==,v u v u y x d d d d 1110det d d =??? ? ??-=v u u v u u u y x y x x y y x D D d d 1ln ln d d 1) 1ln()(????--= --++????----=---=10 2 1 00 0d 1)ln (1ln d )d ln 1d 1ln ( u u u u u u u u u u v v u u v u u u u u ? -=1 2 d 1u u u u t -=121t u -=dt 2d t u -=42221t t u +-=)1)(1()1(2t t t u u +-=-?+--=01 42d )21(2(*)t t t ? +-=10 4 2 d )21(2t t t 1516513 2 21 053=??????+-=t t t )(x f ?--=2 2 2d )(3)(x x f x x f =)(x f ? = 2 d )(x x f A 23)(2--=A x x f A A x A x A 24)2(28d )23(2 2-=+-=--=?3 4= A 3103)(2 - =x x f 22 22 -+=y x z 022=-+z y x 022=-+z y x )1,2,2(-22 22 -+=y x z ),(00y x )1),,(),,((0000-y x z y x z y x )1),,(),,((0000-y x z y x z y x )1,2,2(-
[实用参考]大学生数学竞赛试题(专业组).doc
优质参考文档 优质参考文档 大学生数学竞赛试题(数学专业组) 1.求平面10Ax By Cz +++=与椭球222 2221x y z a b c ++=之间的最短距离（ 令h = ，m =，试用代数式表示并讨论平面在椭球外面的条件。（10分） 2.利用定积分求极限221lim n n k n n k →∞=+∑.（10分） 3.证明：若函数()f x 在[,]a b 连续，在(,)a b 内存在二阶导数，且()()0f a f b ==，()0f c >,其中 a c b <<，则在(,)a b 内至少存在一点ξ，使()0f ξ''<。 （10分） 4.证明：函数 1nx n ne ∞-=∑在(0,)+∞内连续.（10分） 5. 求积分3 1(1)x ?;1311(2)d x x x e e +∞+-+?.（10分） 6.设(,,)L x y z 为从原点到球面2222x y z R ++=上的点(,,)P x y z 的切平面的距离，求积分 (,,)d L x y z S ∑ ??，其中∑为球面2222x y z R ++=.（10分） 7.证明下列命题： (1).如果多项式(),()f x g x 不全为零，证明： ()((),())f x f x g x 与()((),()) g x f x g x 互素。 (2).证明：0x 是()f x 的k 重根的充分必要条件是1000()()()0k f x f x f x -'====而0()0k f x ≠.（10分） 8.设数域K 上的n 级矩阵A 的),(j i 元为j i b a - （1）.求A ; (2).当2≥n 时，2121,b b a a ≠≠.求齐次线性方程组0=AX 的解空间的维数和一个基。（10分） 9.设A 是数域R 上n 维线性空间V 上的一个线性变换，用I 表示V 上的恒等变换，证明： n rank rank =+++-?=)()(23A A I A I I A .（10分） 10.设矩阵11111,1112a A a a β???? ? ?== ? ? ? ?-???? ，已知线性方程组AX β=有解但不唯一，试求：(1)a 的值；(2) 正交矩阵Q ，使T Q AQ 为对角矩阵，其中T Q 表示Q 的转置（求Q 和T Q AQ ）.（10分）
