高等数学竞赛极限与连续真题
1. 计算:22
2
sin )(cos 112lim 2x
e x x x x x -+-+→ 析: ),(08
21144
22
x x x x +-+=+ )(08
1
1124422x x x x +=+-+ 又)(02
3
)](01[)](0211[cos 2222224
x x x x x x e x x +-=++-+-
=- 故22
2
sin )(cos 112lim 2x
e x x x x x -+-+→ 121sin )(023)(081lim sin 1)(023)(081lim 222244022
22
24
40-=?+-+=??+-+=→→x x x
x x x x x x x x x x x x
2.计算求n
n
n n
n n n ln )ln ln (
lim -+∞→的值。 (选自广东省大学生高等数学竞赛试题)
析:n n
n n n n n ln )ln ln (lim -+∞→=n
n n
n n
n n n n n ln 2ln 2ln ])ln ln 21[(lim --∞→-+
令,ln t n n =则原式.)11(lim 21
0e t
t t t =-++
→
3.计算:)1)1(31211(lim 1n
n n -∞→-+++-
析: )21
4121(12131121312112n n n S n +++--+++=-
-+-= =n
n n n n n ++++++=+++-++++1
2111)214121(22131211
=)11
211111(1n
n n n n ++++++
最后一式是函数x
x f +=11
)(在[0,1]区间上的积分和(n 等份,取右端点) 故2ln 11
lim 1
02=+=?
∞
→dx x S n n 又2ln )21
(lim lim 212=+=∞→-∞→n
S S n n n n
因此)1)
1(31211(lim 1n
n n -∞→-+++-
4. 设2006)1(lim =--∞→β
βα
n n n n ,试求βα,的值。
析:β
βα
)1(--n n n =)1(0))1(01(1)11(11n
n n n n n n n ?+=+--=--+---βββαβαββα 显然由条件知0≠β;而?????
??<+-=+->+-∞=?++-∞→,
01,0,01,
1
,01,
)1
(0lim 1βαβαβ
βαββαn n n n 因此有,01=+-βα且20061
=β
,故2006
1
,20062005=-
=βα
5.计算:n
n n
x n x )21(lim 22++∞→
析:n
n
n n n x n x x n x n x n x n x n x n x n x ??
????
??????-+=???????????
?-++<++=++<+214)2(1))2(1()21()1(2
2222 易知:,1x n
e n x =??
?
??+
对n
x n x ?
?
???? ?
?-+
21进行变量代换,令,2m x n =-则当∞→n 时,∞→m 并且,2x m +=
因此有x x m m n
n e m x m x x n x =??????++=?
?????
?
?-+
∞→∞→2)1()1(lim 21lim 由夹逼原理得.)21(lim 22x
n n e n
x n x =++∞→
6..
3.______,111,1.11
==-+++-
→-m m x x x m
x m 解
则的等价无穷小是时设当
7.
.
)]1
1(1[lim .
_____)]1
1(1[lim ,1)0,1()(.3e n f n
f y x f y n n n n =++=++-=∞→∞→解则轴上的截距为处的切线在在点已知曲线 8..
1.______lim
.51
1-==∑
=∞
→+
e e n
k n
k
n k
n 原式解
9.._______,)(lim .1)0(,)1()(.12
02==-='=+'-+''=→a a x x x y y e y x y x y x y y x x 则若且满足设函数 .1)0(21
21)(lim )(lim .
2)0(,1)0()0(.
1020=''=-'=-==''='-''→→y x x y x
x x y a y y y x x 所以于是由题设应填解
10..
________,1,)
)(()(.2===---=
b x e x b x a x b
e x
f x 则为可去间断点处在处为无穷间断点在已知
.,)(lim )(lim ,1,;
,)(lim ,1)(lim ,,1.
1,,1.
11
与题意不符时当符合题意时当或由题意知必有应填解∞====∞=-=
======→→→→x f x f b e a x f e e
x f e b a b e a e b a e e x x e
x x
11._________.)
(lim ,4]cos 1)(1[ln 1
21lim 7.30
==-+
-→→x
x f x x f x x x 则已知
.2ln 2)
(lim 4)(lim 2ln 22
2ln )(lim )cos 1)(12()(lim ]cos 1)(1[ln 121lim 2ln2.
3
03020
0=?==?
=--=-+-→→→→→x x f x x f x x x f x x f x x f x x x x x x x 应填解
12..__,])27[(lim )4(.54=-++>+∞
→αα则存在且不为零使极限已知有整数x x x n n n x
.5
1,14,1],)271([lim ])27[(lim .
5
144=
-=-=-++=-++--+∞
→+∞
→ααααα因此由极限不为零得所以由极限存在可得因为应填
解n n x x x x x x x n n n x n x
13..____),(lim lim ),(lim lim ),0(1tan 1),(.1000=-≠+=→∞→∞→→y x f y x f y x y
x y x y x y x f x y y x 则设函数
.
1),(lim lim ),(lim lim ,1),(lim lim ,0),(lim lim .
10
00
0-=-==-→∞→∞
→→→∞→∞
→→y x f y x f y x f y x f x y y x x y y x 所以因为应填解
1、函数 ()12 ++=x x x f 与函数()11 3--=x x x g 相同. 错误 ∵当两个函数的定义域和函数关系相同时,则这两个函数是相同的。 ∴()12 ++=x x x f 与()11 3--=x x x g 函数关系相同,但定义域不同,所以()x f 与 ()x g 是不同的函数。 2、如果()M x f >(M 为一个常数),则()x f 为无穷大. 错误 根据无穷大的定义,此题是错误的。 3、如果数列有界,则极限存在. 错误 如:数列()n n x 1-=是有界数列,但极限不存在 4、a a n n =∞ →lim ,a a n n =∞ →lim . 错误 如:数列()n n a 1-=,1)1(lim =-∞ →n n ,但n n )1(lim -∞ →不存在。 5、如果()A x f x =∞ →lim ,则()α+=A x f (当∞→x 时,α为无穷小). 正确 根据函数、极限值、无穷小量的关系,此题是正确的。 6、如果α~β,则()α=β-αo . 正确 ∵1lim =α β ,是 ∴01lim lim =?? ? ??-=-αβαβα,即βα-是α的高阶无穷小量。 7、当0→x 时,x cos 1-与2x 是同阶无穷小. 正确 ∵2122sin 412lim 2sin 2lim cos 1lim 2 02 2020=????? ? ????==-→→→x x x x x x x x x 8、 01 sin lim lim 1sin lim 000=?=→→→x x x x x x x . 错误 ∵x x 1 sin lim 0→不存在,∴不可利用两个函数乘积求极限的法则计算。 9、 e x x x =?? ? ??+→11lim 0 . 错误 ∵e x x x =?? ? ??+∞ →11lim 10、点0=x 是函数x x y =的无穷间断点. 错误 =-→x x x 00lim 1lim 00-=--→x x x ,=+→x x x 00lim 1lim 00=+→x x x ∴点0=x 是函数x x y =的第一类间断点. 11、函数()x f x 1 =必在闭区间[]b a ,内取得最大值、最小值.
关于高等数学函数的极限与连续习题及答案 1、函数 ()12 ++=x x x f 与函数()11 3 --=x x x g 相同. 错误 ∵当两个函数的定义域和函数关系相同时,则这两个函数是相同的。 ∴()12 ++=x x x f 与()113--=x x x g 函数关系相同,但定义域不同,所以()x f 与 ()x g 是不同的函数。 2、如果()M x f >(M 为一个常数),则()x f 为无穷大. 错误 根据无穷大的定义,此题是错误的。 3、如果数列有界,则极限存在. 错误 如:数列()n n x 1-=是有界数列,但极限不存在 4、a a n n =∞ →lim ,a a n n =∞ →lim . 错误 如:数列()n n a 1-=,1)1(lim =-∞ →n n ,但n n )1(lim -∞ →不存在。 5、如果()A x f x =∞ →lim ,则()α+=A x f (当∞→x 时,α为无穷小). 正确 根据函数、极限值、无穷小量的关系,此题是正确的。 6、如果α~β,则()α=β-αo . 正确 ∵1lim =α β ,是 ∴01lim lim =?? ? ??-=-αβαβα,即βα-是α的高阶无穷小量。 7、当0→x 时,x cos 1-与2x 是同阶无穷小. 正确 ∵2122sin 412lim 2sin 2lim cos 1lim 2 02 2 020=????? ? ????==-→→→x x x x x x x x x 8、 01 sin lim lim 1sin lim 000=?=→→→x x x x x x x . 错误 ∵x x 1 sin lim 0→不存在,∴不可利用两个函数乘积求极限的法则计算。 9、 e x x x =?? ? ??+→11lim 0 . 错误 ∵e x x x =?? ? ??+∞ →11lim 10、点0=x 是函数x x y =的无穷间断点. 错误 =-→x x x 00lim 1lim 00-=--→x x x ,=+→x x x 00lim 1lim 00=+→x x x ∴点0=x 是函数x x y =的第一类间断点.
历年全国高中数学联赛试题及答案 1.全卷满分120分,考试时间120分钟.试题卷共6页,有三大题,共24小题。 2.全卷答案必须做在答题纸卷Ⅰ、卷Ⅱ的相应位置上,做在试题卷上无效,考试时不 能使用计算器。 参考公式:二次函数图象的顶点坐标是。 温馨提示:请仔细审题,细心答题,答题前仔细阅读答题纸上的“注意事项”。 卷Ⅰ(选择题) 一、选择题(本大题有10小题,每小题3分,共30分.请选出各题中唯一的正确选项,不选、多选、错选,均不得分) 1.2的相反数是(▲) A.-2 B.2 C.- D. 2.下列计算正确的是(▲)A.B.9 =3 C.3-1= -3 D.2 +3= 5 3.据交通运输部统计,2013年春运期间,全国道路、水路、民航、铁路运送旅客总量超过了3400000000人次,该数用科学记数法可表示为(▲) A.B.C. D. 4.如图是由个相同的正方体搭成的几何体,则其俯视图是(▲) 5.使分式无意义的的值是(▲) A. B. C. D. 6.如图,已知,若, ,则等于(▲) A.B.C.D. 7.市委、市政府打算在2015年底前,完成国家森林城市创建.这是小明随机抽取我市10个小区所得到的绿化率情况,结果如下表: 小区绿化率(%) 20 25 30 32 小区个数 2 4 3 1 则关于这10个小区的绿化率情况,下列说法错误的是(▲) A.中位数是25% B.众数是25% C.极差是13% D.平均数是26.2% 8.将一个半径为R,圆心角为90°的扇形围成一个圆锥的侧面(无重叠),设圆锥底面半径为r,则R与r的关系正确的是(▲) A.R=8r B.R=6r C.R=4r D.R=2r 9.甲、乙两车分别从相距的两地同时出发,它们离A地的路程随时间变化的图象如图所示,则下列结论不正确的是( ▲) A.甲车的平均速度为; B.乙车行驶小时到达地,稍作停留后返回地; C.经小时后,两车在途中相遇; D.乙车返回地的平均速度比去地的平均速度小。 10.如图,为等边三角形,点的坐标为,过点作直线交于点,交于,点在反比例函数<的图象上,若和(即图中两阴影部分)的面积相等,则值为(▲)A.B.C.D. 卷Ⅱ(非选择题) 二、填空题(本大题有6小题,每题4分,共24分) 11.分解因式:= ▲。 12.一个不透明的袋中装有除颜色外其他均相同的2个红球和3个黄球,从中随机摸出一个
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
关于大学高等数学函数极 限和连续 Last revision on 21 December 2020
第一章 函数、极限和连续 § 函数 一、 主要内容 ㈠ 函数的概念 1. 函数的定义: y=f(x), x ∈D 定义域: D(f), 值域: Z(f). 2.分段函数: ? ? ?∈∈=21)()(D x x g D x x f y 3.隐函数: F(x,y)= 0 4.反函数: y=f(x) → x=φ(y)=f -1(y) y=f -1 (x) 定理:如果函数: y=f(x), D(f)=X, Z(f)=Y 是严格单调增加(或减少)的; 则它必定存在反函数: y=f -1(x), D(f -1)=Y, Z(f -1)=X 且也是严格单调增加(或减少)的。 ㈡ 函数的几何特性 1.函数的单调性: y=f(x),x ∈D,x 1、x 2∈D 当x 1<x 2时,若f(x 1)≤f(x 2), 则称f(x)在D 内单调增加( ); 若f(x 1)≥f(x 2), 则称f(x)在D 内单调减少( ); 若f(x 1)<f(x 2),
则称f(x)在D内严格单调增加( ); 若f(x1)>f(x2), 则称f(x)在D内严格单调减少( )。 2.函数的奇偶性:D(f)关于原点对称 偶函数:f(-x)=f(x) 奇函数:f(-x)=-f(x) 3.函数的周期性: 周期函数:f(x+T)=f(x), x∈(-∞,+∞) 周期:T——最小的正数 4.函数的有界性: |f(x)|≤M , x∈(a,b) ㈢基本初等函数 1.常数函数: y=c , (c为常数) 2.幂函数: y=x n , (n为实数) 3.指数函数: y=a x , (a>0、a≠1) 4.对数函数: y=log x ,(a>0、a≠1) a 5.三角函数: y=sin x , y=con x y=tan x , y=cot x y=sec x , y=csc x 6.反三角函数:y=arcsin x, y=arccon x y=arctan x, y=arccot x ㈣复合函数和初等函数 1.复合函数: y=f(u) , u=φ(x) y=f[φ(x)] , x∈X 2.初等函数:
高等数学求极限的14种方法 一、极限的定义 1.极限的保号性很重要:设 A x f x x =→)(lim 0 , (1)若A 0>,则有0>δ,使得当δ<-<||00x x 时,0)(>x f ; (2)若有,0>δ使得当δ<-<||00x x 时,0A ,0)(≥≥则x f 。 2. 极限分为函数极限、数列极限,其中函数极限又分为∞→x 时函数的极限和0x x →的极限。 要特别注意判定极限是否存在在: (1)数列{} 的充要条件收敛于a n x 是它的所有子数列均收敛于a 。常用的是其推论,即“一个数列收敛于a 的充要条件是其奇子列和偶子列都收敛于a ” (2)A x x f x A x f x =+∞ →= -∞ →? =∞ →lim lim lim )()( (3) A x x x x A x f x x =→=→?=→+ - lim lim lim 0 )( (4) 单调有界准则 (5)两边夹挤准 (夹逼定理/夹逼原理) (6) 柯西收敛准则(不需要掌握)。极限 )(lim 0 x f x x →存在的充分必要条件。是: εδεδ<-∈>?>?|)()(|)(,0,021021x f x f x U x x o 时,恒有、使得当 二.解决极限的方法如下: 1.等价无穷小代换。只能在乘除.. 时候使用。例题略。 2.洛必达(L’ho spital )法则(大题目有时候会有暗示要你使用这个方法) 它的使用有严格的使用前提。首先必须是X 趋近,而不是N 趋近,所以面对数列极限时候先要转化成求x 趋近情况下的极限,数列极限的n 当然是趋近于正无穷的,不可能是负无穷。其次,必须是函数的导数要存在,假如告诉f (x )、g (x ),没告诉是否可导,不可直接用洛必达法则。另外,必须是“0比0”或“无穷大比无穷大”,并且注意导数分母不能为0。洛必达法则分为3种情况: (1)“ 00”“∞ ∞ ”时候直接用 (2)“∞?0”“∞-∞”,应为无穷大和无穷小成倒数的关系,所以无穷大都写成了无穷小的倒数形式了。通 项之后,就能变成(i)中的形式了。即)(1)()()()(1)()()(x f x g x g x f x g x f x g x f ==或;) ()(1 )(1 )(1 )()(x g x f x f x g x g x f -=- (3)“00”“∞1”“0 ∞”对于幂指函数,方法主要是取指数还取对数的方法,即 e x f x g x g x f ) (ln )()()(=,
高等数学竞赛极限与连续真题 1. 计算:22 2 sin )(cos 112lim 2x e x x x x x -+-+→ 析: ),(08 21144 22 x x x x +-+=+ )(08 1 1124422x x x x +=+-+ 又)(02 3 )](01[)](0211[cos 2222224 x x x x x x e x x +-=++-+- =- 故22 2 sin )(cos 112lim 2x e x x x x x -+-+→ 121sin )(023)(081lim sin 1)(023)(081lim 222244022 22 24 40-=?+-+=??+-+=→→x x x x x x x x x x x x x x x 2.计算求n n n n n n n ln )ln ln ( lim -+∞→的值。 (选自广东省大学生高等数学竞赛试题) 析:n n n n n n n ln )ln ln (lim -+∞→=n n n n n n n n n n ln 2ln 2ln ])ln ln 21[(lim --∞→-+ 令,ln t n n =则原式.)11(lim 21 0e t t t t =-++ → 3.计算:)1)1(31211(lim 1n n n -∞→-+++- 析: )21 4121(12131121312112n n n S n +++--+++=- -+-= =n n n n n n ++++++=+++-++++1 2111)214121(22131211 =)11 211111(1n n n n n ++++++
1991年全国初中数学联合竞赛决赛试题 第一试 一、选择题 本题共有8个小题,每小题都给出了(A )、(B )(C )、(D )四个答案结论,其中只有一个是正确的.请把正确结论的代表字母写在题后的圆括号内. 1. 设等式y a a x a y a a x a ---=-+-)()(在实数范围内成立,其中a ,x ,y 是 两两不同的实数,则2 22 23y xy x y xy x +--+的值是 (A )3 ; (B )31; (C )2; (D )3 5 . 答( ) 2. 如图,AB ‖EF ‖CD ,已知AB =20,CD =80,BC =100,那么EF 的值是 (A ) 10; (B )12; (C ) 16; (D )18. 答( ) 3. 方程012=--x x 的解是 (A ) 251±; (B )25 1±-; (C ) 251±或251±-; (D )2 5 1±-±. 答( ) 4. 已知:)19911991(2 11 1 n n x --=(n 是自然数).那么n x x )1(2+-,的值是 (A)11991-; (B)11991--; (C)1991)1(n -; (D)11991)1(--n . 答( ) 5. 若M n 1210099321=?????Λ,其中M为自然数,n 为使得等式成立的最大的自然数,则M (A)能被2整除,但不能被3整除; (B)能被3整除,但不能被2整除; (C)能被4整除,但不能被3整除; (D)不能被3整除,也不能被2整除.
答( ) 6. 若a ,c ,d 是整数,b 是正整数,且满足c b a =+,d c b =+,a d c =+,那么 d c b a +++的最大值是 (A)1-;(B)5-;(C)0;(D)1. 答( ) 7. 如图,正方形OPQR 内接于ΔABC .已知ΔAOR 、ΔBOP 和ΔCRQ 的面积分别是11=S , 32=S 和13=S ,那么,正方形OPQR 的边长是 (A)2;(B)3;(C)2 ;(D)3. 答( ) 8. 在锐角ΔABC 中, 1= AC ,c AB =,ο60=∠A ,ΔABC 的外接圆半径R ≤1,则 (A)21< c < 2 ; (B)0< c ≤2 1 ; 答( ) (C )c > 2; (D )c = 2. 答( ) 二、填空题 1.E是平行四边形ABCD 中BC 边的中点,AE 交对角线BD 于G ,如果ΔBEG 的面积是1,则平行四边形ABCD 的面积是 . 2.已知关于x 的一元二次方程02=++c bx ax 没有实数解.甲由于看错了二次项系数,误求得两根为2和4;乙由于看错了某一项系数的符号,误求得两根为-1和4,那么,=+a c b 32 . 3.设m ,n ,p ,q 为非负数,且对一切x >0,q p n m x x x x )1(1)1(+=-+恒成立,则 =++q p n m 22)2( . 4.四边形ABCD 中,∠ ABC ο135=,∠BCD ο120=,AB 6=,BC 35-=, CD = 6,则AD = . 第二试 1 1=S 3S =1 32=S
设,求证:.lim ()lim ()x x x x f x A f x A →→==0 求极限lim sin sin x x x x →0 21 []求极限lim cosln()cosln x x x →+∞ +-1 求极限.lim sin x x x →+011 求极限.lim arctan x x x x →∞+2112 求极限lim ()x x x e →∞+11 求极限limarctan arcsin x x x →∞?1 求极限.lim x x x →-+0121 22 )sin 1(sin lim n n n -+∞→求数列的极限 []A x f A u f u x u x x x u u x x =?=≠?=?→→→)(lim )(lim )()(lim 0 00试证:,又,且设 设试确定实数,之值,使得:当时,为无穷小; 当时,为无穷大。 f x x x a b x a f x x b f x ()ln ()()= -→→1 设,问:当趋于何值时,为无穷小。f x x x x f x ()tan ()=2 . 该邻域内 的某去心邻域,使得在证明:存在点,且,若)()()(lim )(lim 00 x f x g x A B B x g A x f x x x x >>==→→ 设,试证明: 对任意给定的,必存在正数,使得对适含不等式;的一切、,都有成立。 lim ()()()x x f x A x x x x x x f x f x →=><-<<-<-<0 00010201221εδδδε .,试用极限定义证明:已知:A x f A x f x x x x =>=→→)(lim 0)(lim 0 {}{}{}是否也必发散?同发散,试问数列与若数列n n n n y x y x + 求的表达式f x x x x n n n ()lim =-+→∞+2121
1991年全国初中数学联合竞赛决赛试题 第一试 一、选择题 本题共有8个小题,每小题都给出了(A )、(B )(C )、(D )四个答案结论,其中只有一个是正确的.请把正确结论的代表字母写在题后的圆括号内. . 设等式y a a x a y a a x a ---=-+-)()(在实数范围内成立,其中a ,x ,y 是两两不 同的实数,则22223y xy x y xy x +--+的值是 (A )3 ; (B )31; (C )2; (D )35 . 答( ) . 如图,AB ‖EF ‖CD ,已知AB =20,CD =80,BC =100,那么EF 的值是 (A ) 10; (B )12; (C ) 16; (D )18. 答( ) . 方程0 12=--x x 的解是 (A )251±; (B )25 1±-; (C )251±或251±-; (D )251±-± . 答( ) . 已知:)19911991(21 1 1n n x --=(n 是自然数).那么 n x x )1(2+-,的值是 (A)11991-; (B)1 1991--; (C)1991)1(n -; (D)1 1991)1(--n . 答( ) . 若M n 1210099321=????? ,其中M为自然数,n 为使得等式成立的最大的自然数,则M (A)能被2整除,但不能被3整除; (B)能被3整除,但不能被2整除; (C)能被4整除,但不能被3整除; (D)不能被3整除,也不能被2整除. 答( ) . 若a ,c ,d 是整数,b 是正整数,且满足c b a =+,d c b =+,a d c =+,那么 d c b a +++的最大值是 (A)1-;(B)5-;(C)0;(D)1. 答( ) . 如图,正方形OPQR 内接于ΔABC .已知ΔAOR 、ΔBOP 和ΔCRQ 的面积分别是11=S ,32=S 和 1 3=S ,那么,正方形OPQR 的边长是 (A)2;(B)3;(C)2 ;(D)3. 答( ) 1 1=S
第一章 函数、极限和连续 §1.1 函数 一、 主要内容 ㈠ 函数的概念 1. 函数的定义: y=f(x), x ∈D 定义域: D(f), 值域: Z(f). 2.分段函数: ???∈∈=21)()(D x x g D x x f y 3.隐函数: F(x,y)= 0 4.反函数: y=f(x) → x=φ(y)=f -1 (y) y=f -1 (x) 定理:如果函数: y=f(x), D(f)=X, Z(f)=Y 是严格单调增加(或减少)的; 则它必定存在反函数: y=f -1(x), D(f -1)=Y, Z(f -1 )=X 且也是严格单调增加(或减少)的。 ㈡ 函数的几何特性 1.函数的单调性: y=f(x),x ∈D,x 1、x 2∈D 当x 1<x 2时,若f(x 1)≤f(x 2), 则称f(x)在D 内单调增加( ); 若f(x 1)≥f(x 2), 则称f(x)在D 内单调减少( ); 若f(x 1)<f(x 2), 则称f(x)在D 内严格单调增加( ); 若f(x 1)>f(x 2), 则称f(x)在D 内严格单调减少( )。 2.函数的奇偶性:D(f)关于原点对称 偶函数:f(-x)=f(x) 奇函数:f(-x)=-f(x) 3.函数的周期性: 周期函数:f(x+T)=f(x), x ∈(-∞,+∞) 周期:T ——最小的正数 4.函数的有界性: |f(x)|≤M , x ∈(a,b) ㈢ 基本初等函数 1.常数函数: y=c , (c 为常数) 2.幂函数: y=x n , (n 为实数) 3.指数函数: y=a x , (a >0、a ≠1) 4.对数函数: y=log a x ,(a >0、a ≠1) 5.三角函数: y=sin x , y=con x y=tan x , y=cot x
1988年全国高中数学联赛试题 第一试(10月16日上午8∶00——9∶30) 一.选择题(本大题共5小题,每小题有一个正确答案,选对得7分,选错、不选或多选均得0分): 1.设有三个函数,第一个是y=φ(x ),它的反函数是第二个函数,而第三个函数的图象及第二个函数的图象关于x +y=0对称,那么,第三个函数是( ) A .y=-φ(x ) B .y=-φ(-x ) C .y=-φ-1(x ) D .y=-φ- 1(-x ) 2.已知原点在椭圆k 2x 2+y 2-4kx +2ky +k 2-1=0的内部,那么参数k 的取值范围是( ) A .|k |>1 B .|k |≠1 C .-1
.求证:存在,且,=时,设当βα=β+βα+αβαβ=βαα→→→→000lim lim lim )()(1 1110x x x x x x o o x x 答( ) .. . . .是等价无穷小,则与时,若当2 32123211cos )(1)1()(0312--= -=β-+=α→D C B A a x x ax x x ( ) 答 阶的是 时,下述无穷小中最高当x x D x C x B x A x sin 11cos 1022----→ []之值.求)12ln()12ln(lim --+∞→n n n n .求极限)2sin()1(lim 2+π-+∞→n n n n .求极限)11ln()21(lim n n n ++∞→ _____________sin 1lim 3202 =--→的值x x x e x x .及求证:,,设有数列n n n n n n n n n n a a a y a a a a b b a a a ∞→+∞→∞→++-=+= ≠==lim )(lim lim 2)( 11221 .及,求记:, .,设n n n n n n n n n n n n x y x x y x x x x x a b b x a x ∞→∞→++++-=+= >>==lim lim 11 2)0(111221 求极限之值.lim ()cos sin x x x x x →+-0212 设,;且试证明:.lim ()lim ()lim ()()x x x x x x v x B u x A A v x B u x A →→→=>==00 00 [] 答( ) . . . .2 ln 01)1ln(lim 2)1(1 1D C B A x x x ∞=+-→
第1届I M O 1.? 求证(21n+4)/(14n+3) 对每个自然数 n都是最简分数。 2.??设√(x+√(2x-1))+√(x-√(2x-1))=A,试在以下3种情况下分别求出x的实数解:? (a) A=√2;(b)A=1;(c)A=2。 3.?a、b、c都是实数,已知 cos x的二次方程 a cos2x + b cos x + c = 0, 试用a,b,c作出一个关于 cos 2x的二次方程,使它的根与原来的方程一样。当 a=4,b=2,c=-1时比较 cos x和cos 2x的方程式。 4.? 试作一直角三角形使其斜边为已知的 c,斜边上的中线是两直角边的几何平均值。 5.? 在线段AB上任意选取一点M,在AB的同一侧分别以AM、MB为底作正方形AMCD、MBEF,这两个正方形的外接圆的圆心分别是P、Q,设这两个外接圆又交于M、N, ??? (a.) 求证 AF、BC相交于N点; ?? (b.) 求证不论点M如何选取直线MN 都通过一定点 S; ??? (c.) 当M在A与B之间变动时,求线断 PQ的中点的轨迹。 6.? 两个平面P、Q交于一线p,A为p上给定一点,C为Q上给定一点,并且这两点都不在直线p上。试作一等腰梯形ABCD(AB平行于CD),使得它有一个内切圆,并且顶点B、D分别落在平面P和Q上。 第2届IMO 1.? 找出所有具有下列性质的三位数 N:N能被11整除且 N/11等于N的各位数字的平方和。 2.? 寻找使下式成立的实数x: 4x2/(1 - √(1 + 2x))2 ?< ?2x + 9
3.? 直角三角形ABC的斜边BC的长为a,将它分成 n 等份(n为奇数),令?为从A点向中间的那一小段线段所张的锐角,从A到BC边的高长为h,求证: tan ? = 4nh/(an2 - a). 4.? 已知从A、B引出的高线长度以及从A引出的中线长,求作三角形ABC。 5.? 正方体ABCDA'B'C'D'(上底面ABCD,下底面A'B'C'D')。X是对角线AC上任意一点,Y是B'D'上任意一点。 a.求XY中点的轨迹; b.求(a)中轨迹上的、并且还满足 ZY=2XZ的点Z的轨迹。 6.? 一个圆锥内有一内接球,又有一圆柱体外切于此圆球,其底面落在圆锥的底面上。令V1为圆锥的体积,V2为圆柱的体积。 ??? (a).? 求证:V1不等于 V2; ??? (b).? 求V1/V2的最小值;并在此情况下作出圆锥顶角的一般。 7.? 等腰梯形ABCD,AB平行于DC,BC=AD。令AB=a,CD=c,梯形的高为 h。X点在对称轴上并使得角BXC、AXD都是直角。试作出所有这样的X点并计算X到两底的距离;再讨论在什么样的条件下这样的X点确实存在。 第3届IMO 1.? 设a、b是常数,解方程组 x + y + z = a; ? ? x2 + y2 + z2 = b2; ? ? xy=z2 并求出若使x、y、z是互不相同的正数,a、b应满足什么条件? 2.? 设a、b、c是某三角形的边,A 是其面积,求证: a2 + b2 + c2>= 4√3 A. 并求出等号何时成立。 3.? 解方程 cos n x - sin n x = 1, 其中n是一个自然数。 4.? P是三角形ABC内部一点,PA交BC于D,PB交AC于E,PC交AB于F,求证AP/PD,
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、
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__________.
大学生数学竞赛训练一(极限) 一、计算()()() 234 00 sin ln 138 lim sin 1 x x x x x t t dt x x e →+-+--? 解:因为()()3 3333 11sin 66 6 x x x x x x x x x οο??-=--+=+ ??? 原式()()3432 00054 sin ln 1sin ln 1382lim lim 1566 x x x x x x t t dt x x x x x →→+-++-+==? 又因为()()()332332 332 sin ln 126232x x x x x x x x x x x x x οο????+-+ =-+-++-+ ??????? ()4 44 116 6 x x x ο= + 所以()()() 234 00sin ln 11 38 lim 5sin 1 x x x x x t t dt x x e →+-+=--?。 二、计算()ln lim x x x e x →+∞ ?+? ??? 解:因为 10lim lim x t x t t + →+∞ → = = 0lim t +→=?? ()()32432011134lim 12t t t t t t t t t t +→?? +++++ ?=-=- ? ? ?? ()ln lim 1x x x e x →+∞? ???+ ? ?- ? ????? ()() lim ln x x x e x →+∞?? =+- ? ?? ?
()() lim ln ln x x x x e e →+∞??=+- ? ?? ? ()lim ln 10x x xe -→+∞??=+= ? ??? 所以()ln 1lim 12 x x x e x →+∞?+?=-??? 。 三、计算() ()221 011221!2x n n n x x t dt n ∞ +→--+∑? 解:设()() ()210 1 1221! n n n n S t t n ∞ +== -+∑,则 ( )()( )21 01121!n n n S t n +∞ ==- + ()()()() 122 113 3 3 x e x x x x x x x οοο=++-++=- +-,所以 ()()221 00 4113 x n n n x x x t dt x ∞ +→ →--+=-∑? 2 20 0031122lim 8 323 x x x x x x →→→-?====--。 四、计算220 3 02 2sin lim lim 2arctan 1arctan t x x x t y dy x t t π+ →+∞ →???? -?? ??????? ? ? 解:因为22ln arctan 22lim arctan 1lim 1x x x t x x x e t ππ→+∞→+∞??????-=- ??? ? ????????? 22 22 422 1 11 2arctan ln arctan 12lim ln arctan lim lim 11x x x x x x t x t t t x t x x ππ→+∞→+∞→+∞+==- 422 24222lim x t x t t t x ππ →+∞-==- +
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.