微积分习题集带参考答案
2(2),求圆的面积为1时,面积变量S 相对于周长l 的变化率。
解 此时S 是l 的函数 πππ4222
l l S =
??
? ??=。于是S 对周长l 的变化率为 π2l dl dS =。 当1=S 时π2=l ,此时π
π
1
2
=
=l dl dS 。
5(2). 设a
x y ||=,在0=x 点可导,求α的取值范围。
解 设a
x x f ||)(=。当0≤α时,0=x 是函数的间断点,此时函数不可导。只讨论0>α。
考虑左导数 ??
?
??>=<∞===---+
→1,0111
,0)0()(lim
1
0αααα
a x x x
x
x f x f , 考虑右导数 ?????>=-<∞=--=-=----→1
,0111,)()(0)0()(lim
1
0ααααa x x x x x f x f , 因此该函数当1>α时在0=x 点可导,导数为0.
6. 设???
??≥+-<≤+<-=1
,1)1sin(10,0,1)(x x b x a x x e x f x 。求b a ,使得)(x f 在1,0=x 可导。
解法1 因可导必连续,则 a f x f x ===-
→)0(0)(lim 0,则0=a 。这样在1=x 处)(x f 也连续。
此时 110)0()(lim )0(0=-=--='-→-x e x f x f f x x ,1lim 0)0()(lim )0(00==--='+→+→+x
x
x f x f f x x ,
。 1111)1()(lim
)1(1=--=--='-
→-x x x f x f f x ,b x x b x f x f f x x =--=--='+→+→+1
)
1sin(lim 1)1()(lim )1(11。
若)1('f 存在,则应有b =1。此时1)1('=f 。 解法2 同理可得0=a 。
1lim )'1(lim )0(00==-='-
→-
→-x x x x e e f ,11lim )'(lim )0(00==+='+
→+→+x x a x f ,则1)0('=f 。
11lim )'(lim )1(11==+='-
→-
→-x x a x f ,b x b x b f x x =-=+-='+
→+
→+)1cos(lim ]'1)1sin([lim )1(11。
若)1('f 存在,则应有b =1。此时1)1('=f 。
7. 设)(x f 在点0=x 连续,且11
)(lim
-=-→x
x f x 。 (1)求)0(f ,(2)问)(x f 在点0=x 处是否可导。
解 (1)由连续性可知 []1)0(1)(lim 0
-=-→f x f x 。若01)0(≠-f ,则∞=-→x
x f x 1
)(lim
, 与题设矛盾。必有01)0(=-f ,即1)0(=f 。
(2)10
)
0()(lim 1)(lim
00
-=--=-→→x f x f x x f x x , 由导数定义可知)(x f 在点0=x 处可导,1)0('-=f 。
8. 设)(x g 在点0=x 连续,求x x g x f 2sin )()(=在0=x 处的导数。 解 由导数的定义)0(22sin )(lim 2sin )(lim 0)0()(lim
)0('000
g x
x
x g x x x g x f x f f x x x ===--=→→→ 注:不能x x g x x g x f 2cos )(22sin )(')('+=,故)0(2)0('g f =。
9. 设1)0(=f ,2)1(=g ,1)0('-=f ,2)0('-=g 。
求 (1)x
x f x x )
(cos lim 0-→, (2)x x f x x 1)(2lim 0-→, (3)1
2
)(lim
1--→x x g x x
解 (1)原极限[][]0
)0()(lim
11
cos lim 1)(1cos lim
000-----==---=→→→x f x f x x x x f x x x x 1)0(')'(cos 0=-==f x x
(2)原极限 0
1
2]1)([2lim 122)(2lim 00--+-=-+-=→→x x f x x f x x x x x x x
12ln 2ln 21)'2(2)0('022lim 20
)0()(lim 000000-=+-=+?=--+?--==→→x x x x x x f x x f x f
(3)原极限1
)
1(2lim 1]2)([lim 12
22)(lim
111
--+--=--+-=→→→x x x x g x x x x x g x x x x 112)'(21)0('1
)
1(2lim 1)0()(lim
111
-=+-=+?=--+?--==→→x x x x g x x x x g x g
10. 设1)0(=f ,1)0('-=f ,求极限 x
x f x --→11
)(ln lim
1
。
解 原极限 1)1()0('1ln lim 0
)0()(lim 1ln 0ln )0()(ln lim 101
=-?=-?--=-?--=→→→f x x
u f u f x x x f x f x u x 。
习3.2
1.
3.求下列函数的导数 (3)x x y 32log =
解 3
ln log 23ln 1log 2)'(log log )'('32
332
32
x
x x x x x x x x x x y +
=?+=+=。 这里用到导数公式a
x x a ln 1
)(log =。 (8)∏=-=
n
k k x y 0
)(
解 此时)()2)(1(n x x x x y -??--= 。由公式''')'(uvw w uv vw u uvw ++=,…… 则 ∑∏=≠=-=
n k n
k
j j j x y 10
)('。
用对数求导法 )ln()1ln(ln ln n x x x y -++-+=
两边求导数
n
x x x y y -++-+=1111' 。 则 ??
? ??-++-+-??--=??? ??-++-+=n x x x n x x x x n x x x y y 1111)()2)(1(1111'
习3.3
1.设()f x 可导,求下列函数的导数 (3))
(11
2
x f y +=
解 ()
()
()
2
2
2
2
2
2
2
)
(1)
(')(2)(')(2)
(11
)]'(1[)
(11
'x f
x f x f x f x f x f
x f x f
y +-
=?+-=++-
=
(5)()
)(1ln 2
x f y +=
解 ()
)
(1)(')(2)(1)(11'2
2
2x f x f x f x f x f y +='++=
2. 求下列函数的导数 (4)ln(234)x
x x y ---=++
解 1
'(234)'(234)
x x x x
x x
y ------=
?++++ 12ln 2(1)3ln 3(1)4ln 4(1)(234)
x x x
x
x x ------??=
??-+?-+?-??++ 2ln 23ln 34ln 4
(234)
x x x x x x ------++=-++
(5)(2
y =
解 ('y ''==
(12)'
x =?-
=
==。
(6)|sin |ln 21
x y x -=+
解 x x x x x x
x y x x cos sin 1
)'1(1
212ln 2)'(sin sin 1
)'1(2ln 2
'1
1
-++?
=-+?=++
x x x cot 1
21
2ln 2
1
-+?
=+。
(7)||ln 22222a x x a a x x y -+--=
解 )'(1)'(21'222
22222
222a x x a x x a a x a x x a x y -+-+?
---?
+-=
)1(1222
2
2
2
22
2
22a
x x a
x x a a
x x x a x -+
-+?
--?
+-=
)(
12
2
222
2
2
2
2
22
2a
x x a x a
x x a a
x x a x -+--+?
--+
-=
2
2
22
2
22
2a
x a a x x a x --
-+
-=
222
2222
22a x a x a x a x -=--+
-=。
解
22'1)'y x x a ??'
=
+=
++?
?
1??=+==
解法一 2
3133
13
2
1231
3
2
12
3132
1
2)2()2()2()2()2()2()2('???
? ??-'
???? ?
?-+--'
???
? ?
?+='
??
??
? ??-+=x x x x x x x x x x y
2
3132
32
32
1
231
3212)2(3)2(31)2()2)(22()2(2
1???
? ??--+--++=--x x x x x x x x x ???
?
??--++-+=2)2(122323
32x x x x x x x x 解法二 对数求导法 )2ln(3
1
)2ln(21ln 32--+=
x x x y )
2(33)2(222'132
2--++=x x x x x y y ,
???
?
??--++-+=
???? ??--++=)2()2(122)2(33)2(222'3223
32322x x x x x x x x x x x x x y y 。 (10)x
x y ??
? ??
-=211
解 ?
????
? ??'??? ??--?--??? ??-='
??? ??-='
???? ??=--x x x x x x x e e y x
x
x x
x 2112111)211ln(211)211ln()
21
1ln()
21
1ln( ??? ??---??? ??-=?????
? ???-?--??? ??
-=121)211ln(211212111)211ln(2112x x x x x x x x x
x
(《全解》有误) (1)若()f x 在(,)-∞+∞内可导,求α的取值范围;
(2)若()f x 在(,)-∞+∞内连续可导(即'()f x 连续),求α的取值范围。
解 (1)显然左导数(0)0f -'=。右导数 000
1
sin
()(0)
1(0)lim lim lim sin 0
x x x x f x f x f x x x x
αα+
-1+→→→-'===-,
只有在α>1时才有极限值0. 则此时有导数(0)0f +'=。
于是当α>1时,()f x 处处可导,且211sin cos ,0
'()0,0x x x f x x x
x ααα-1
-??->=??≤?。 (2)显然'()f x 在0x =/时连续(初等函数)。在0x =处,0011lim '()lim sin cos x x f x x x x x ααα++
-1
-2→→??
=- ??
?
。只有在α>2时,这个极限存在且为0.
4.已知2
y x a =+与ln(12)y b x =+在1x =点相切,求,a b 的值。
(若两条曲线在点00(,)x y 相交,且在这个交点处两条曲线的切线相同,则称两曲线在该点相切) 解 在1x =处两曲线切线的斜率分别为
()()
21
1
22x x x a x =='
+==,()1
1
22ln(12)123
x x b b b x x ==??
'
+==
?+??
。
相切时应有2233
b
b =
?=。 根据相切的定义,在1x =处应有2
1ln(121)a b +=+?,则1ln3a b +=。于是3ln31a =-。
5. 设)(x f 在),(+∞-∞上可导。证明 (1)若)(x f 是奇函数,则)('x f 是偶函数; (2)若)(x f 是偶函数,则)('x f 是奇函数;
(3)若)(x f 是周期函数,则)('x f 也是周期函数且周期不变。
证 (1)若)(x f 是奇函数,)()(x f x f -=-。左边求导数)(')')((')]'([x f x x f x f --=--=-, 右边求导数)(')]'([x f x f -=-,于是)(')('x f x f -=--,即)(')('x f x f =-。故)('x f 是偶函数。 (2)若)(x f 是偶函数,)()(x f x f =-。左边求导数)(')')((')]'([x f x x f x f --=--=-, 右边求导数)(')]'([x f x f =,于是)(')('x f x f =--,即)(')('x f x f -=-。故)('x f 是奇函数。 (3)若)(x f 以T 为周期,)()(x f T x f =+。左边求导数)(')')((')]'([T x f T x T x f T x f +=++=+, 右边求导数)(')]'([x f x f =,于是)(')('x f T x f =+。故)('x f 以T 为周期。
6. 设)(x f y =的反函数为)(y x ?=,
利用复合函数求导数的法则证明:若)(x f y =可导且0)('≠x f ,则)
('1
)('x f y =
?。 解 此时())(x f x ?=,两边对x 求导可得())(')('1x f x f ?=,于是())
('1)('x f x f =?,即)('1
)('x f y =?。
7. 设)(x y y =是由方程xy
e y x -=++)sin(1所确定的隐函数,求'y 及该函数在点)0,0(处的法线方程。 解 方程两端对x 求导 )'()'1)(cos(xy y e
y y x xy
+-=++-。 则 (
)xy
xy
ye
y x xe
y x y ---+-=++)cos()cos(',因此 xy
xy xe
y x ye y x y --++++-=)cos()cos('。 该函数所确定的曲线在原点的切线斜率为 1')0,0(-=y 。因此法线在该点的斜率为1=k 。 由点斜式可知法线的方程为x y =。
8. 设()y y x =是由方程22
ln(2)x y x y +=-所确定的隐函数。 (1)求曲线()y y x =与直线y x =-的交点坐标00(,)x y ; (2)求曲线()y y x =在交点处的切线方程。
解 (1)解方程组22
ln(2)x y x y y x
?+=-?=-?。
第二个方程代入第一个方程ln(2)0,21x y x y +=?+=。可得出交点(1,1)-。
(2)隐函数求导
1
(12')22'2y x yy x y
?+=-+,将交点坐标代入 1(12')22'y y ?+=--,
则13'|4x y =-=-。切线为3
1(1)4
y x -=-+,4310y x ?+-=。
习3.4
4. 求下列函数的微分
(4)2
(cos )y f x =,()f u 可微
解法1 2
2
2
2
2
'(cos )(cos )'(cos )(sin )()dy f x d x f x x d x ==?-
2222'(cos )sin 2d 2'(cos )sin d f x x x x xf x x x =-?=-。
解法2. 因2
2
2
2
2
2
2
''(cos )(cos )''(cos )(sin )()'2'(cos )sin y f x x f x x x xf x x =?=?-=-,
则 2
2
d 'd 2'(cos )sin d y y x xf x x x ==-。
6. 给定方程?????+=-=)
sin 1()
cos 1(t e y t e x t t ,求dx dy 以及dy dx 。
解 ()()
t
t t
t dt t e t e dt t e t e dx dy t t t t sin cos 1cos sin 1sin )cos 1(cos )sin 1(+-++=
+-++= ()()
t
t t
t dt t e t e dt t e t e dy dx t
t t t cos sin 1sin cos 1cos )sin 1(sin )cos 1(+++-=+++-=
9. 找原函数)(x f (1) )(tan x df xdx =
解 )sin (ln )(sin sin 1
cos sin 1sin cos x d x d x
xdx x dx x x =?=?==
。 因此C x x f +=sin ln )(。
习3.5
1. 设x
xe x f 2)(-=,求使得0)("=x f 的点。
解 x x
xe e
x f 222)('---=,)1(4422)("2222-=+--=----x e xe e e x f x x x x 。 令0)1(4)("2=-=-x e
x f x
,因042>-x e ,则只有01=-x 。使得0)("=x f 的点为1=x 。
2. 设2
()ln f x x x =+,求出使得"()0f x >的x 的取值范围。 解 函数的定义域是0x >。1'()2f x x x =+,21"()2f x x =-。令21
20x ->
,则x >。
4. 设)(x y y =是由方程y x e
y
x 22++=+所确定的隐函数,求)1,1(|"-y 及y d 2。
解 在方程两端求导数 '21)'1(y y e
y
x +=++,可得 y x y x e e y ++-=-1)2('。 于是 2
1'--=++y x y
x e e y 。再求二阶导数,注意',y y 都是x 的函数
2
2)2()
'1()1()2)('1()2()'2)(1()2()'1("-+---+-=------=++++++++++y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x e y e e e y e e e e e e y ()
3
222)
2()2()21()2()211()2()1()2()'1(y x y x y x y x y
x y x y x y x y
x y x y x y x y x e e e e e e e e e e e e y e +++++++++++++-=---=---+=----+= 1|")1,1(=-y ,2
3
2
2
)
2("dx e e dx y y d y x y x ++-==。
2. 设x x x f ln )(2
+=,求使得0)(">x f 的x 的取值范围。
解 ),0(+∞=f D 。x
x x f 1
2)('+=,2221212)("x x x x f -=-=。
当21
2
>
x 时0)(">x f ,此时2
1>x 。
4. 设)(x y y =是由y x e
y
x 22++=+所确定的隐函数,求)1,1(|"-y 和y d 2。
解 方程两端对x 求导 '21)'1(y y e
y
x +=++,解得2
1'--=++y x y
x e e y 。则0|')1,1(=-y 。
再求导 2
)2()
1)('1()2)('1("--+--+-=+++++y x y x y x y x y x e e y e e y e y 。
则
1)1(0
11)1(11|"2
)1,1(=-??--??-=
-y 。
y d 2省略。
5. 设)(t f 二阶可导,0)("≠t f 。求参数方程 ???=-=)
(')(')(2
t f t y t tf t f x 的导数dx dy
。 解 ()()()
()dt
t tf t f t f dt
t f t t tf t tf t f d t f t d dx dy )(")(')(')(")('2)(')()('22---=
-= ()
())
(")
('2)(")(")('2)(")(")('222
t f t f t t tf t f t t tf dt t tf dt t f t t tf -
=--=--=
8. 证明ax n n ax e a n ax xe
1)
()()
(-+=。
解法一 用数学归纳法。1=n 时,ax ax ax ax
e a ax axe e xe 11)1()'(-+=+=,结论成立。
假定结论对于k n =成立,即ax k k ax e a k ax xe 1)
()()
(-+=。
当1+=k n 时,则 ()()
ax k ax k ax k k ax k ax ae a k ax e a a e a k ax xe xe
?++?='
+='=---+111)()
1()()()()
( ax k ax k ax k e a k ax e a k ax e a 1)1()1()(-+++=++=
由属性归纳法原理可知结论成立。 解法二 用高阶导数的莱布尼兹公式 )()
2()1()()
("2
)1(')(n n n n n uv v u n n v nu v u uv ++-+
+=-- 。 令ax
e
u =,则ax k k e a u
=)
(。令x v =,则)2(,0,1')(≥==k v v k 。
ax n ax n ax n n ax n ax n ax e a n ax e na x e a e n x e xe 11)1()()()(001)()()(---+=+=+++?+= 。
习3.6
1. 是某商品的需求价格函数为r p
k
Q =
,其中k 和r 是正的常数。证明需求价格弹性r E p =||。
解 r krp p k p Q Q
p E r r
p -=-?==
--)('1,则r E p =||。
2.假设某产品的成本C 关于产量q 的弹性定义为dq
dC C q E q C ?=,。 证明AC
MC
E q C =
,,其中AC MC ,分别表示边际成本和平均成本。 证 AC MC q
C dq
dC
E q
C ==,。
3. 将旅店的租房价格从每天75元提高到每天80元,会使出租量从每天100套降到每天90套。 (1)求房租为每天75元时的需求价格弹性。
(2)求房租为每天75元和80元时旅店的总收益。 (3)问该旅店是否应该提价。
解(1)由弹性的定义(P81)p Q Q p E p p ???=→?0lim
。因此p
Q Q p E p ???≈,这里,100,75==Q p
57580=-=?p ,1010090-=-=?Q 。则5.15
10
10075-=-?≈
p E 。 (2)收益pQ p R =)(,7500010075)75(=?=R ,72009080)80(=?=R 。 (3)不应该提价。
习题三
1. 设)(),(x x ββαα==在1x 的某去心邻域内满足 (1))()(,)(0x x x x βαβ≠≠
(2)存在常数0>M ,使得|)()(||)(|0x x M x x αββ-≤- (3)0)(lim )(lim 1
1
x x x x x x x ==→→βα
证明 若)(x f 在0x 可导,则 )(')
()()]
([)]([lim
01
x f x x x f x f x x =--→αβαβ。
并求极限 )('1
)]
1([])1(2[lim
0001
x f x x x f x x f x =----+-→
证 因)(x f 在0x 可导,则在该点必可微。由可微的定义可知
)(),())((')()]([)(0000000x x o x x f x f x x f f →-+-+=-+=βββββ, )(),())((')()]([)(0000000x x o x x f x f x x f f →-+-+=-+=ααααα,
两式相减可得
)()())((')()(000x o x o x f f f -+-+-=-αβαβαβ,
α
βαβαβαβ--+-+=--)()()(')
()(000x o x o x f f f
只需证明1x x →时
0)
()(00→--+-α
βαβx o x o 即可。
α
βααααββββαβαβ--?--+--?--=--+-0
0000000)()()()(x x x o x x x o x o x o
因
,||||0M M x =--≤--αβαβαββ M x x +≤--+-≤--1|
|||||00αβββααβα
则
α
βααββ----0
0,x x 都有界。 显然 0)(lim )(lim
00001
1
=--=--→→x x o x x o x x x x ααββ, 于是 0)
()(lim
001=--+-→α
βαβx o x o x x 。
故 )(')
()()]
([)]([lim 01
x f x x x f x f x x =--→αβαβ。
2. 设)(x f ,)(x g 在点0x 可导,且)(')('),()(0000x g x f x g x f ==。若函数)(x h 在0x 的某一邻域内满足
)()()(x g x h x f ≤≤。证明:)(x h 在点0x 可导并且)(')(')('000x g x h x f ==。
证 此时必有)()()(000x g x h x f ==。因此)()()()()()(000x g x g x h x h x f x f -≤-≤- 如果0x x >,则
00000)
()()()()()(x x x g x g x x x h x h x x x f x f --≤--≤--。当+→0x x 时,由夹逼准则可得到
)(x h 在点0x 右导数存在并且)()()(000x g x h x f ++
+'='=' 如果0x x <,则
00000)
()()()()()(x x x g x g x x x h x h x x x f x f --≥--≥--。当-→0x x 时,由夹逼准则可得到
)(x h 在点0x 左导数存在并且)()()(000x g x h x f --
-'='='。 因此)(x h 在点0x 可导并且)(')(')('000x g x h x f ==。
3. 设)(),(x g x f 的定义域为R ,且它们在点0x 可导,证明??
?>≤=0
),(),()(x x x g x x x f x h 在点0x 可导的充要条件是
)(')('),()(0000x g x f x g x f ==。
证 由于)(),(x g x f 在点0x 可导,则它们在点0x 必连续。
必要性。若)(x h 在点0x 可导,则函数在该点必连续,从而左连续且右连续 即 )()(lim )(lim )()(00000x g x g x f x f x h x x x x ====+
→-
→。
此时)(x h 在点0x 的左右导数都存在且相等。
)()
()(lim )()(lim )(00
000000x g x x x g x g x x x h x h x h x x x x +
+→+→+
'=--=--=', )()
()(lim )()(lim )(0000000
0x f x x x f x f x x x h x h x h x x x x +→-→-
'=--=--='。
因此)(')(')('000x g x f x h ==。
充分性。若 )(')('),()(0000x g x f x g x f ==。由上面的推导反推回去可知)(x h 可导。
4. 设)()2)(1()(n x x x x x f +++= ,求)()
(x f n 。
解 )(x f 是一个1+n 次多项式,将它按照降幂排列展开, 则有 x n x n x
x f n n !)21()(1
++++++=+ ,
逐项求n 阶导数后可得 )2
()!1(00!2)1()!1()()
(n
x n n n n x n x f n ++=+++?++
+= 。
6. (1)求曲线)2,0(,sin cos 33π∈????
?==t t
a y t
a x 在点))(),((t y t x 处的切线)(t L 。 (2)证明)(t L 在坐标轴上的截距的平方和等于2
a 。
解 (1)切线的斜率为
t tdt
t a tdt
t a dx dy tan sin cos 3cos sin 322-=-=。 切线)(t L 为 ))((tan )(t x x t t y y --=-,即)cos (cos sin sin 33
t a x t
t
t a y --=- (2)将)(t L 变为截距式的直线方程 )cos (cos sin sin 33
t a x t
t
t a y --
=-
t a t a t t a x t t y sin sin cos sin cos sin 32=+=+
,进而1sin cos =+t
a y
t a x 显然截距的平方和为2
a 。
微积分习题集带参考答案
一、填空题(每小题4分,本题共20分) ⒈函数x x x f -++=
4)
2ln(1
)(的定义域是]4,1()1,2(-?--.
⒉若24sin lim
0=→kx
x
x ,则=k 2 .
⒊曲线x
y e =在点)1,0(处的切线方程是1+=x y . ⒋
=+?e 12
d )1ln(d d x x x
.
⒌微分方程1)0(,=='y y y 的特解为x
y e =.
6函数24)2(2
-+=+x x x f ,则=)(x f 62
-x .
7.当→x 0时,x
x x f 1
sin
)(=为无穷小量. 8.若y = x (x – 1)(x – 2)(x – 3),则y '(1) = 2-. 9.
=+-?
-x x x d )135(1
1
32.
10.微分方程1)0(,=='y y y 的特解为x
y e =.
11.函数x x x f 2)1(2
+=+,则=)(x f 12
-x .
1⒉=∞
→x
x x 1
sin
lim 1 . 1⒊曲线x y =
在点)1,1(处的切线方程是2
121+=
x y . 1⒋若
?+=c x x x f 2sin d )(,则=')(x f in2x 4s -.
1⒌微分方程x y xy
y cos 4)(7)
5(3
=+''的阶数为 5 .
16.函数74)2(2
++=+x x x f ,则=)(x f 32
+x .
17.若函数???=≠+=0,
,2)(2x k x x x f ,在0=x 处连续,则=k 2 .
18.函数2
)1(2+=x y 的单调增加区间是).1[∞+-.
19.
=
?
∞
-dx e x 0
22
1. 20.微分方程x y xy y sin 4)(5)
4(3
=+''的阶数为 4 .
21.设函数54)2(2
++=+x x x f ,则)(x f 12
+x .
22.设函数???
??=-≠+=0,
10,2sin )(x x k x
x x f 在x = 0处连续,则k =1-. 23.曲线1e )(+=x
x f 在)2,0(点的斜率是 1 . 24.
=+-?
-x x x d )235(1
1
3 4 .
25.微分方程0)(4
2
=+'+'''y y y x 的阶数是 3 . 26.函数)
2ln(1
)(-=
x x f 的定义域是 答案:2>x 且3≠x .
27.函数24)
2ln(1
)(x x x f -++=
的定义域是 .答案:]2,1()1,2(-?--
28.函数74)2(2
++=+x x x f ,则=)(x f . 答案:3)(2
+=x x f
29.若函数??
???
≥<+=0,0
,13sin )(x k x x
x x f 在0=x 处连续,则=k .答案:1=k 30.函数x x x f 2)1(2
-=-,则=)(x f .答案:1)(2
-=x x f
31.函数1
3
22+--=x x x y 的间断点是 .答案:1-=x
32.=∞→x
x x 1
sin lim .答案:1
33.若2sin 4sin lim
0=→kx
x
x ,则=k .答案:2=k 34.曲线1)(+=
x x f 在)2,1(点的切斜率是 答案:
2
1 35.曲线x
x f e )(=在)1,0(点的切线方程是 .答案:e x y +=
36.已知x
x x f 3)(3
+=,则)3(f '= .答案:3ln 33)(2
x
x x f +=', )3(f '=27()3ln 1+ 37.已知x x f ln )(=,则)(x f ''= .答案:x x f 1)(=
',)(x f ''=21x
-
38.若x
x x f -=e )(,则='')0(f
.答案:x
x x x f --+-=''e e 2)(,='')0(f 2-
39.函数
的单调增加区间是 .答案:),1(+∞
40.函数1)(2
+=ax x f 在区间),0(∞+内单调增加,则a 应满足 . 答案:0>a 二、单项选择题(每小题4分,本题共20分) ⒈设函数x x y sin =,则该函数是( A ).
A .偶函数
B .奇函数
C .非奇非偶函数
D .既奇又偶函数
⒉当=k ( C )时,函数?
??=≠+=0,0,2)(2x k x x x f ,在0=x 处连续.
A .0
B .1
C .2
D .3 ⒊下列结论中( C )正确.
A .)(x f 在0x x =处连续,则一定在0x 处可微.
B .函数的极值点一定发生在其驻点上.
C .)(x f 在0x x =处不连续,则一定在0x 处不可导.
D .函数的极值点一定发生在不可导点上.
⒋下列等式中正确的是( D ).
A . )cos d(d sin x x x = B. )1
d(d ln x
x x = C. )d(d x
x
a x a = D.
)d(2d 1x x x
=
⒌微分方程x y y x y sin 4)(5
3='''+''的阶数为( B ) A. 2; B. 3; C. 4; D. 5 6.数)
1ln(1
)(-=
x x f 的定义域是( C ).
A .),1(+∞
B .),1()1,0(+∞?
C .),2()2,1(+∞?
D .),2()2,0(+∞? 7.曲线1e
2+=x
y 在2=x 处切线的斜率是(D ).
A .2
B .2
e C .4
e D .4
2e 8.下列结论正确的有( B ). A .若f '(x 0) = 0,则x 0必是f (x )的极值点
B .x 0是f (x )的极值点,且f '(x 0)存在,则必有f '(x 0) = 0
C .x 0是f (x )的极值点,则x 0必是f (x )的驻点
D .使)(x f '不存在的点x 0,一定是f (x )的极值点 9.下列无穷积分收敛的是(A ). A .
?
∞
+-0
2d e
x x
B .
?
∞
+1
d 1x x
C .
?
∞
+1
d 1
x x
D . ?∞+0d in x x s
10.微分方程x y x y y ln cos )(2)
4(3
=+''的阶数为(D
4
6lim 222----→x x x x 45
23lim )2)(2()2)(3(lim 22=--=+-+-=-→-→x x x x x x x x ). A. 1; B. 2; C. 3; D. 4
11.设函数x x y sin 2
=,则该函数是( D ).
A .非奇非偶函数
B .既奇又偶函数
C .偶函数
D .奇函数 12.当0→x 时,下列变量中为无穷小量的是( C ). A .
x 1 B .x x sin C .)1ln(x + D .2x
x 13.下列函数在指定区间
上单调减少的是( B ).
A .x cos
B .x -5
C .2
x D . x
2
1⒋ 设
c x
x
x x f +=
?ln d )(,则=)(x f ( C ). A. x ln ln B. x x ln C. 2
ln 1x
x - D. x 2
ln 1⒌下列微分方程中,(A )是线性微分方程. A .x y y x y x
ln e sin ='-'' B .x
xy y y e 2=+'
C .y y x y e ='+''
D . y y yx '=+ln 2
16.设函数x x y sin =,则该函数是(B ).
A .奇函数
B .偶函数
C .非奇非偶函数
D .既奇又偶函数 17.当+∞→x 时,下列变量为无穷小量的是( A ).
A .
x
x
sin B .)1ln(x + C .x x 1sin D . x x +1
18.若函数f (x )在点x 0处可导,则( D )是错误的.
A .函数f (x )在点x 0处有定义
B .函数f (x )在点x 0处连续
C .函数f (x )在点x 0处可微
D .A x f x x =→)(lim 0
,但)(0x f A ≠
19.若)0()(>+
=x x x x f ,则='?x x f d )(( C ).
A. c x x ++23
2
2
3 B. c x x ++2
C. c x x ++
D. c x x ++23
23
2
21
20.下列微分方程中为可分离变量方程的是(B )
A.
)(ln d d y x x y ?=; B. x y x y
+=e d d ; C. y x x y e e d d +=; D. )ln(d d y x x
y +=
21.函数x x y ln 4
1
+-=的定义域为(D )
. A .0>x B .4≠x C .0>x 且1≠x D .0>x 且4≠x
22.曲线x x f ln )(=在e =x 对应点处的切线方程是( C ).
A. x y e 1=
B. 1e 1-=x y
C. 1e 1+=x y
D. 1e e
1
+-=x y 23.下列等式中正确的是(D ).
A . )cos d(d sin x x x = B. )1
d(d ln x
x x = C. )d(d x
x
a x a = D. )d(2d 1x x x
=
24.下列等式成立的是(A ). A .
)(d )(d d
x f x x f x
=? B .)(d )(x f x x f ='? C .)(d )(d x f x x f =? D .)()(d x f x f =? 25.下列微分方程中为可分离变量方程的是(B ) A.
y x x y +=d d ; B. y xy x y +=d d ; C. x xy x y sin d d +=; D. )(d d x y x x
y += 26.设函数2
e e x x y +=-,则该函数是(B ).
A .奇函数
B .偶函数
C .非奇非偶函数
D .既奇又偶函数
27.下列函数中为奇函数是( C ).
A .x x sin
B .2
e e x x +- C .)1ln(2x x ++ D .2x x +
28.函数)5ln(4
+++=
x x x
y 的定义域为( D ). A .5->x B .4-≠x C .5->x 且0≠x D .5->x 且4-≠x
29.设1)1(2
-=+x x f ,则=)(x f (C )
A .)1(+x x
B .2
x C .)2(-x x D .)1)(2(-+x x
30.当=k (D )时,函数???=≠+=0,
,2)(x k x e x f x 在0=x 处连续.
A .0
B .1
C .2
D .3
31.当=k (B )时,函数???=≠+=0,
,1)(2x k x x x f ,在0=x 处连续.
A .0
B .1
C .2
D .1- 32.函数2
33
)(2+--=
x x x x f 的间断点是(A )
A .2,1==x x
B .3=x
C .3,2,1===x x x
D .无间断点
33.若x x f x
cos e
)(-=,则)0(f '=( C ).
A. 2
B. 1
C. -1
D. -2
34.设,则( B ). A .
B .
C .
D .
35.设)(x f y =是可微函数,则=)2(cos d x f (D ). A .x x f d )2(cos 2' B .x x x f d22sin )2(cos ' C .x x x f d 2sin )2(cos 2' D .x x x f d22sin )2(cos '-
36.若3sin )(a x x f +=,其中a 是常数,则='')(x f (C ).
A .2
3cos a x + B .a x 6sin + C .x sin - D .x cos
37.函数2
)1(+=x y 在区间)2,2(-是( D )
A .单调增加
B .单调减少
C .先增后减
D .先减后增 38.满足方程0)(='x f 的点一定是函数)(x f y =的(C ). A .极值点 B .最值点 C .驻点 D . 间断点 39.下列结论中( A )不正确. A .)(x f 在0x x =处连续,则一定在0x 处可微. B .)(x f 在0x x =处不连续,则一定在0x 处不可导. C .可导函数的极值点一定发生在其驻点上.
D .函数的极值点可能发生在不可导点上. 40.下列函数在指定区间
上单调增加的是(B
).
A .x sin
B .x
e C .2
x D .x -3
三、计算题(本题共44分,每小题11分)
⒈计算极限2
38
6lim 222+-+-→x x x x x .
原式21
4
lim )1)(2()2)(4(lim
22-=--=----=→→x x x x x x x x
⒉设x x y 3
cos ln +=,求y d .
)sin (cos 31
2x x x y -+=
' x x x x
y d )cos sin 31(d 2
-=
⒊计算不定积分x x d )12(10?
-
x x d )12(10
?
-= c x x x +-=--?11
10)12(22
1)12(d )12(21 ⒋计算定积分
x x d ln 2
e 1
?
x x d ln 2
e 1
?
-
=2
1ln e x x 1e 1e e 2d 222e 1
2
+=+-=?
x x
x
5.计算极限4
6
lim 222----→x x x x .
6.设x x y 3
cos 5sin +=,求y d .
)sin (cos 35cos 52x x x y -+=' x x x 2cos sin 35cos 5-=
x x x x y d )cos sin 35cos 5(d 2
-=
7.计算不定积分?
+-x x
x
x x d sin 33 ?+-x x x x x d sin 33= c x x x +--cos 3
2ln 32
3
8.计算定积分
?
π
d sin 2
x x x
?
π
d sin 2x x x
2sin 212d cos 21cos 210
00πππ
ππ
=+=+-=?x x x x x
微积分试题及答案 一、填空题(每小题2分,共20分) 1. =∞→2 arctan lim x x x . 2. 设函数??? ??=<<-=0 , 10 )21()(1 x k x ,x x f x 在0=x 处连续,则=k 。 3. 若x x f 2e )(-=,则=')(ln x f 。 4. 设2sin x y =,则=)0() 7(y 。 5. 函数2 x y =在点0x 处的函数改变量与微分之差=-?y y d 。 6. 若)(x f 在[]b a ,上连续, 则=?x a x x f x d )(d d ; =? b x x x f x 2d )(d d . 7. 设函数)3)(2)(1()(---=x x x x f ,则方程0)(='x f 有 个实根。 8. 曲线x x y -=e 的拐点是 。 9. 曲线)1ln(+=x y 的铅垂渐近线是 。 10. 若 C x x x f x ++=? 2d )(,则=)(x f 。 二、单项选择(每小题2分,共10分) 1. 设x x f ln )(=,2)(+=x x g 则)]([x g f 的定义域是( ) (A )()+∞-,2 (B )[)+∞-,2 (C )()2,-∞- (D )(]2,-∞- 2. 当0→x 时,下列变量中与x 相比为高阶无穷小的是( ) (A )x sin (B )2 x x + (C )3x (D )x cos 1- 3. 函数)(x f 在],[b a 上连续是)(x f 在],[b a 上取得最大值和最小值的( ) (A )必要条件 (B )充分条件 (C )充分必要条件 (D )无关条件 4. 设函数)(x f 在]0[a , 上二次可微,且0)()(>'-''x f x f x ,则x x f ) ('在区间)0(a ,内是( ) (A )不增的 (B )不减的 (C )单调增加的 (D )单调减少的 5. 若 C x x x f +=?2d )(,则=-?x x xf d )1(2 。 (A )C x +-2 2)1(2 (B )C x +--2 2)1(2
大一高等数学期末考试试卷 一、选择题(共12分) 1. (3分)若2,0, (),0x e x f x a x x ?<=?+>?为连续函数,则a 的值为( ). (A)1 (B)2 (C)3 (D)-1 2. (3分)已知(3)2,f '=则0 (3)(3) lim 2h f h f h →--的值为( ). (A)1 (B)3 (C)-1 (D) 12 3. (3分)定积分22 π π-?的值为( ). (A)0 (B)-2 (C)1 (D)2 4. (3分)若()f x 在0x x =处不连续,则()f x 在该点处( ). (A)必不可导 (B)一定可导(C)可能可导 (D)必无极限 二、填空题(共12分) 1.(3分) 平面上过点(0,1),且在任意一点(,)x y 处的切线斜率为23x 的曲线方程为 . 2. (3分) 1 241 (sin )x x x dx -+=? . 3. (3分) 20 1 lim sin x x x →= . 4. (3分) 3223y x x =-的极大值为 . 三、计算题(共42分) 1. (6分)求2 ln(15) lim .sin 3x x x x →+ 2. (6分)设2 ,1 y x =+求.y ' 3. (6分)求不定积分2ln(1).x x dx +?
4. (6分)求3 (1),f x dx -? 其中,1,()1cos 1, 1.x x x f x x e x ?≤? =+??+>? 5. (6分)设函数()y f x =由方程0 cos 0y x t e dt tdt +=??所确定,求.dy 6. (6分)设2()sin ,f x dx x C =+?求(23).f x dx +? 7. (6分)求极限3lim 1.2n n n →∞ ? ?+ ??? 四、解答题(共28分) 1. (7分)设(ln )1,f x x '=+且(0)1,f =求().f x 2. (7分)求由曲线cos 22y x x π π??=-≤≤ ???与x 轴所围成图形绕着x 轴 旋转一周所得旋转体的体积. 3. (7分)求曲线3232419y x x x =-+-在拐点处的切线方程. 4. (7 分)求函数y x =+[5,1]-上的最小值和最大值. 五、证明题(6分) 设()f x ''在区间[,]a b 上连续,证明 1()[()()]()()().22b b a a b a f x dx f a f b x a x b f x dx -''=++--? ? 标准答案 一、 1 B; 2 C; 3 D; 4 A. 二、 1 31;y x =+ 2 2 ;3 3 0; 4 0. 三、 1 解 原式205lim 3x x x x →?= 5分 5 3 = 1分 2 解 22ln ln ln(1),12 x y x x ==-++ 2分
1 1?设f(x) 2cosx,g(x) (l)sinx在区间(0, —)内( 2 2 A f (x)是增函数,g (x)是减函数 Bf (x)是减函数,g(x)是增函数 C二者都是增函数 D二者都是减函数2、x 0时,e2x cosx与sinx相比是() A高阶无穷小E低阶无穷小C等价无穷小 1 3、x = 0 是函数y = (1 -sinx)书勺() A连续点E可去间断点C跳跃间断点 4、下列数列有极限并且极限为1的选项为( ) n 1 n A X n ( 1) B X n sin - n 2 1 1 C X n n (a 1) D X n cos— a n 5、若f "(x)在X。处取得最大值,则必有() A f /(X。)o Bf /(X。)o Cf /(X。)0且f''( X o) 5、 若 则a,b 的值分别为: X 1 X + 2x-3 2 1 In x 1 ; 2 y x 3 2x 2; 3 y log^x 1 -,(0,1), R ; 4(0,0) x lim 5解:原式=x 1 (x 1)( x m ) ~~1)( x 7 b lim 3) x 7, a 1、 2、 、判断题 无穷多个无穷小的和是无穷小( lim 沁在区间(, X 0 X 是连续函数() 3、 f"(x 0)=0—定为f(x)的拐点 () 4、 若f(X)在X o 处取得极值,则必有 f(x)在X o 处连续不可导( 5、 f (x) 0,1 f '(x) 0令 A f'(0), f '(1),C f (1) f (0),则必有 A>B>C( 1~5 FFFFT 二、计算题 1用洛必达法则求极限 1 2 ~ lim x e x x 0 1 e 解:原式=lim x 0 1 x x 2 lim e x 2 ( 2x x 0 2x 3 3 4 k 2 若 f(x) (x 10),求f”(0) 3) 1 lim e x x 0 3 3 2 2 f '(x) 4(x 10) 3x 12x (x 3 3 2 3 2 2 f ''(x) 24x (x 10) 12x 3 (x 10) 3x 24x f ''(x) 0 10)3 3 .. .3 3 4 , 3 (x 10) 108 x (x 10)2 4 r t I 八] 2 3 求极限 lim(cos x)x x 0定积分及微积分基本定理练习题及答案