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高等数学习题册参考答案

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《高等数学》习题册参考答案

说明 本参考答案与现在的习题册中的题目有个别的不同,使用时请认真比对,以防弄错.

第一册参考答案

第一章 §1.1

1.???

????+≤≤--<≤<≤+=--. ),(2, , ,

0 , 211010101T t T T t a v T t v t at v v a v

a v

v a v v 图形为:

2.B.

3.)]()([)]()([)(2

121x f x f x f x f x f --+-+=, 其中)]()([)(21x f x f x F -+=为偶函数,而)]()([)(2

1x f x f x G --=为奇函数. 4.???

????=<≤-<≤-<≤=.6 ,0,

64 ,)4(,

42 ,)2(,

20 ,)(22

2x x x x x x x x f 5.???.)]([,)2()]([,)1(单调减单调性相反,则单调增;单调性相同,则x g f g f x g f g f

6.无界.

7.(1)否,定义域不同;(2)否,对应法则不同;(3)否,定义域不同.

§1.2

1.(1))1 ,0()0 ,1(?-=D ;(2)} , ,{2

Z ∈+≠=k k k x x D πππ;(3))1 ,0(=D . 2.1 ,4-==b a . 3.?????>-=<=,0 ,1,0 ,0 ,

0 ,1 )]([x x x x g f ????

???>=<=-.

1 ,,1 ,1 ,1 , )]([1x e x x e x f g

4.(1)]2 ,0[,)1arcsin(2

=-=D x y ; (2)Y ∞

=+=+=0

2

2),( , )(tan log 1k a k k D

x y πππ. 5.(1)x

x x f f 1

)]([-=

; (2)x

x f f 1

)(1][=. 6.+∞<<=-h r V r

h h

r 2 ,2312

2π.

7.(1)a x =)(?; (2)h x x +=2)(?; (3)h

a a h x x )

1()(-=

?.

§1.9

1.1-=e a .

2.(1)1=x 和2=x 都是无穷间断点(属第Ⅱ类);

(2)1 ,0==x x 和1-=x 是间断点,其中:1是可去间断点(极限为21)(属第Ⅰ类); 0是跳跃间断点(左极限1-,右极限1)(属第Ⅰ类);-1 是无穷间断点(属第Ⅱ类); (3)0=x 为无穷间断点(属第Ⅱ类),1=x 为跳跃间断点(属第Ⅰ类)

(注意:+∞==∞

+-→-

e

e x

x x 11

lim ,而0lim 11

==∞--→+

e e x

x x );

(4))( 2

Z ∈+=k k x ππ为无穷间断点(属第Ⅱ类); (5)??

?=≠=+=∞→,

0 ,0,0 ,1lim )(12x x nx nx x f x

n ∴ 0=x 为无穷间断点(属第Ⅱ类); (6)∵ )(lim , 0)(lim 1

1

+∞==+-→→x f x f x x , ∴ 1=x 为第Ⅱ类间断点,

(注意:这类间断点既不叫无穷间断点,也不叫跳跃间断点,不要乱叫); ∵ 1

)(lim , 0)(lim -→→==+-e x f x f x x , ∴ 0=x 为跳跃间断点(属第Ⅰ类).

3.(1)1 ,0≠=b a ; (2)1 ,≠=a e b .

4.(1)21)0(=f ; (2)0)0(=f .

5.证:由)()0()0(22x f f x f +=+,得0)0(=f ,于是,再由

0)0()(lim )]()()([lim )]()([lim 0

==?=-?+=-?+→?→?→?f x f x f x f x f x f x x f x x x ,

∴ )(x f 在x 点连续.

§1.10

1.)(x f 在),(+∞-∞内连续,则0≥a ;又0)(lim =-∞

→x f x ,则0

2.) ,2()2 ,3()3 ,(∞+?-?--∞; 2

10)0()(lim ==→f x f x (0是连续点), 5

85

8

2

13)

2)(3()3()3(3322

lim

lim

)(lim -==

==----→-++-+-→-→x x x x x x x x x x x f (-3是可去间断点), ∞==

-++-+→→)2)(3()

3()3(2

2

2lim )(lim x x x x x x x x f (2是无穷间断点).

3.(1)a

1; (2)0; (3)2e (提示:原极限x e x x

e x x x x x e e )

ln(lim

)ln(0

0lim ++→→=

=,而

=+→110 )ln(lim 加分子减x e x x x 2)1(lim )]1(1ln[lim 00==-+-++→→拆分分子等价无穷小代换

x e x x e x x x x x ); (4)2

1

-e

(提示:原极限x

x

x e 2

sin cos ln 0

lim

→=,而

21cos 11

cos 11cos 0

cos 1)]

1(cos 1

ln[0

sin cos ln 0lim lim lim lim

222

-====

+-→--→--+→→x x x

x x x x x x

x

x ); 注意:(3)和(4)都用到了等价无穷小代换:□0→时,ln (1+□)~□. (5)1; (6)不存在(左极限2-,右极限2).

4.(1)0=a ,e b =; (2)a 任意,1=b .

§1.11

1.令)sin ()(b x a x x f +-=,则)(x f 在] ,0[b a +上连续,且0)0(<-=b f ,=+)(b a f 0)]sin(1[)sin(≥+-=-+-+b a a b b a a b a .若0)(=+b a f ,则b a +就是一个正根;若0)(>+b a f ,则由零点定理,)(x f 在) ,0(b a +内有一正根.总之,)(x f 在]

,0[b a +内有一正根.

2.作辅助函数x x f x F -=)()(,则)(x F 在] ,[b a 上连续,且0)()(<-=a a f a F ,)(b F

0)(>-=b b f ,由零点定理,) ,(b a ∈?ξ,使得0)(=ξF ,即ξξ=)(f .

3.由题设:)(x f 在] ,[1n x x 上连续,设m M 、分别为)(x f 在] ,[1n x x 上的最大值和最小

值,则M x f x f x f c m n n

≤+++=≤)]()()([211Λ,于是,由介值定理可知:) ,() ,(1b a x x n ?∈?ξ,使得c f =)(ξ,即)]()()([)(211n n

x f x f x f f +++=Λξ. 4.令)()()(a x f x f x F +-=,则)(x F 在] ,0[a 上连续.若)()0()0(a f a f f =+=,则取 00=x ,命题成立;设)()0(a f f ≠,则由)()0()0(a f f F -=,而)2()()(a f a f a F -= )]()0([)0()(a f f f a f --=-=,所以,)0(F 与)(a F 异号,于是,由零点定理可知:) ,0(a ∈?ξ,使得0)(=ξF ,即)()(a f f +=ξξ,命题成立.

第一章 总复习题

1.?????>≤=+.0

,1 ,0 ,)]([211x x x f x ? 2.22sin 2x

. 3.) ,(∞+e .

4.证:∵A x f x x =→)(lim 0

,∴对于事先给定的无论多么小的正数ε,都存在正数δ,只要

δ<-<00x x ,

就必有ε<-A x f )(成立①(这就是函数极限的“δε-定义”); 又∵)( lim 00x x x x n n n ≠=∞

→,∴对①中的正数δ(因这样的正数是任意的),必存在

自然数N ,只要N n >,就必有δ<-0x x n 成立(这就是数列极限的“N -ε定义”).但对任何n ,0x x n ≠,所以这时也就有δ<-<00x x n 成立②.

把①②两步结合起来就是(从②推回到①):

对于事先给定的无论多么小的正数ε,(由①,0>?δ,从而由②)必存在自然数N ,只要N n >,

(①②同时成立)就必有 ε<-A x f n )( 成立. 故由极限的定义可知:A x f n n =∞

→)(lim .

附注:本题是函数极限与数列极限相结合的题目,抽象且有点难,但提供了一个重要的求

极限的方法,即数列极限可作为函数极限的特殊情况来处理,比如下面:

∵a x

a x x e x a x a x x x x ln ln lim 1lim 1lim

0ln 00==-=-→→→(用到了□→0时,e □

-1~□), ∴a x

a n

a

a n x x n

n n

n ln 1lim 1

1

lim

)1(lim 01

=-=-=-+→∞

→∞

→. 5.(1)23-; (2)2011 ,20111; (3)5,531. 6.提示:因)(x f 在],[b a 上连续,而 )(m ax )(m in ]

,[2

)

()(2

]

,[x f M m x f b a x d f c f k

b a x ∈+∈=≤=

=,

对)(x f 在],[b a 上用介值定理.

7.(1)21(提示:每个括号通分,分子因式分解,并与分母约分,再整理得n n 21

+); (2)a

-

11(提示:给极限式子乘)1(a -,打开括号得)1(4n

a -,并利用一个重要结果

)1( 0lim <=∞

→q q n n );

(3)a

b

--11(提示:分子、分母都利用等比数列前n 项和公式:1减公比分之首项减去末项乘公比,再利用(2)中的重要结果);

(4)2

1(提示:有理化,分子、分母再同除以n 或利用重要结果:当0 ,000≠≠b a 时,

?

????>>∞>=<<==++++++++∞→----∞→.

0 ,,0 ,,0 ,0 lim lim 0000221102

21

10m k m k m k n b n

a b n b n b n b a n a n a n a b a m

k

n m m m m n k k k

n ΛΛ ); (5)t (提示:利用重要极限);

(6)2-(提示:分母就是x 2

sin -~2

x -,再拆分);

(7)2

b a +(提示:有理化,再利用(4)中重要结果); (8)4(提示:分子减1加1并拆分,再利用等价无穷小代换:

□→0时,cos 1-□~2

1□2

); (9)e (提示:原极限e e e x x x x x x ==→+→=

2

2

220

tan )1ln(0lim lim 等价无穷小代换)

; (10)

2

)

1(+n n (提示:分子因式分解,先分出个因式)1(-x 并与分母约简,再分出个因式)1(-x 仍可与分母约简,聪明的人一下子就可分出因式2

)1(-x )

; (11)π2(提示:令x t -=1,则原极限]2 cos sin [lim 2

0t t t t ππ→=,再利用重要极限). 8.提示:把根号进行放缩得不等式:n n n n n n n n n A nA a a a A ?=<+++<Λ21

,并注意:1lim

=∞

→n

n n (会推证吗?),再用夹逼定理(或叫夹挤准则,俗称“两头夹”).

第二章 §2.6

1.(1))cos(21sin )cos(2xy x x xy y --; (2))

1(2xy e e e e y xy

y x

xy +-+; (3)y x y x -+; (4)2

2

ln ln x

x xy y y xy --(两端取对数);(5)]111[ln )1(x x x x x x ++++(两端取对数或利用一个重要公式:若)

()]([x g x f y =,则])()(ln )([)]([)()()(x f x f x g x g x f x g x f y '?+'?=');

(6)])1)(1(2)2()1(2[1112

22x x x x x x x x x x x x x ++++-+--+++-(利用对数求导法). 2.(1)3222)1(])1()1[(--+--y x x y y ; (2)])

1()1(213[23

22422

+-++y y x y y x . 3.])(arctan )()(arctan )([222

2x y x y f y x f y x x y '-+'++-(提示:令x

y

v v u == ,arctan 而,则原方程变为 y x u f =)(,两端对x 求导得 y x y u f x y x y v '+=?

?'?-?'+2

21

11)(,再解出y ').

4.提示:求出一、二、三阶导数,代入左端化简.

5.切线方程:)1(152-=-x y ; 法线方程:)1(12

5--=-x y . 6.(1)2t

; (2)23-. 7.(1)21)1(cos ----t a ; (2)1)]([-'t f .

8.)

2)(1(1e e t t

-+(提示:第二个方程两端对t 求导,得0d d =+t y e e y t ,解出y t e e t y -=d d

e

e e e e e t t t t 22-=--=,并代入 t x t y x y d d d d d d = 之中再约简).

9.在时刻t ,甲船所走路程t t s 40)(1=,乙船所走路程t t s 30)(2=,

两船间的距离为 t t t t d 50)30()40()(22=+=,

两船间的距离增加的速度为50)(='t d .

10.设y OP x ON == ,,则由木杆匀速前移知:c t

x

=d d (为常数), 由题图知:OA MN y x y =-,即 x MN OA OA y -=,从而 t

x

MN OA OA t y d d d d -=. 可见

t

y

d d 为常量,即P 点前移的速度是匀速的.

§2.7

1.(1)增量为-0.09,微分为-0.1;(2)增量为-0.0099,微分为-0.01.

评注:①结果表明:x ?愈小,则y y d 与?愈接近,这就是微分的数量特征;

②微分的几何特征是“以直代曲”.

2.(1)C x x ++3; (2)C x +-2cos 21; (3)C e x +--; (4)C x +2arctan 2

1. 3.(1)x d 2; (2)x a d ; (3)

x d 4

2; (4)x d .

4.(1)x x x d 13)]13ln(2sin[3++; (2)t t t t e t t d )

52(2)23(332)52ln(32

3+--?+-;

(3)x x x x d )21(sec )21tan(8222++. 5.150

110+. 第二章 总复习题

1.A 、E .

2.)(x f 在0=x 处可导必连续.由连续有:)0()2sin (lim lim 0

f x b e x ax x =+=+-→→,求极限得:

1=b ;由可导有:??

??

?=='=--=''='--+→+→-+-

+-,2lim )0(,01lim )0( , )0()0(01)2sin 1(00x x x ax x f a x e f f f 而 所以,2=a . 3.由)0(f '存在,则)0()0(+-''f f 、存在且相等. 而x f x f x x f x f x f )

0()(0

0)0()(0lim lim )0(-→--→++

+==', )0(lim lim lim )0()

0()(0

)0()(0

)0()(0

+

-→----→--→-

'-=-==='+

+

-f f x

f x f x x f x f x x f x f x , 要使)0()0(+-

'='f f ,只有0)0()0()0(='='='+-f f f . 4.(1)2

22211)

)((x a x a

x ax

a +++-+

; (2)]ln [ln 1

2

x

x x x x x x x +

+(提示:===x

x x x x

e

x

y ln

x

e

x

x e ln ln ?,再利用指数复合函数求导;或者利用取对数求导法);

(3)??

???≥<=--,1 ,,1 ,)(11x e x e x f x x 则 1

1=x 时,)1(lim 11lim )1(111

1111

1+--→--→-

'==≠-=='-+--f f x e x x e x x x ,则在1=x 处不可导.

(4)4 ,1--; (5)t

e

t t t t t t t t 22222)2sin cos 2()

2cos 2(sin 4 , 2sin cos 22sin sin 2-+-+; (6)])

6(1

)5(1[!100101

101+-+x x (提示:分母因式分解,并拆分,再求导). 5.1)0(=g ,11)sin 1(lim 0)0()(lim

)0(1200=-++=--='→→x

x x x g x g g x x x , 0≠x 时,x x x x x x x g 1

112cos sin 21)sin 1()(-+='++='. 6.)0(lim 1lim )0( ,0)0(00

)11(0

00)1ln(0

+

----+→--+→-

'===='=+-f f f x x x x x x x , 所以,函数)(x f 在点0=x 处可导,且1)0(='f ,从而必在0=x 处连续.

评注:2、3、4(3)、5、6都涉及函数在一点处的导数,特别是分段函数在分界点处的

导数,导数的定义以及左右导数的概念起到关键的作用,务必要高度注意.

7.(1)由xy y f x f y x f 2)()()(++=+,得0)0(=f .

当0≠y 时,

x y y f y x f y x f 2)

()()(+=-+. 由已知并由导数定义,得 y y f y y f y f y f k )(0)0()(0lim lim )

0(→-→=='=, k x x f y x f y x f y +=='-+→2lim )()

()(0

.

故对一切) ,(∞+-∞∈x ,)(x f 皆可导,且 k x x f +='2)(.

(2)由k x x f +='2)(,知C kx x x f ++=2)(,再由0)0(=f ,得kx x x f +=2

)(.

第三章 §3.3

1.)0( !

2)(3

2

之间与介于x x e x x x f ξξ++=. 2.) 1( )1()1(])1()()(1[)(12

1

2之间与介于x x x x x x f n n n n

-+-+

+++++++-=+++ξξΛ.

3.2)1(2)1(76)(-+-+=x x x f .

4.(1)6

1-(提示:分母的x sin ~x ,从而只需把分子的x sin 展开到3

x 阶); (2)121-(提示:把分子的x cos 和2

2

x

e

-都展开到4

x 阶).

§3.4

1.(1)) ,0(21∈x 单减,),(2

1+∞∈x 单增;(2)),(4 3a x -∞∈单增,),(4 3+∞∈a x 单减. 2.(1)证①:利用拉格朗日中值定理.

令x

e x

f =)(,则x x e x f e e f x f x >?=-'=-=-ξξ)0)(()0()(0.

证②:利用单调性.令1)(--=x e x f x ,则1)(-='x

e x

f .

当0x 时,0)(>'x f ,从而)(x f 单调增.故对一切0≠x ,0)0()(=>f x f ,即要证的不等式成立.

评注:①虽抽象,但更简洁;②虽通俗,但稍显麻烦.

(2)令)1sec 2(sin )( ,2sec cos )( ,2tan sin )(2

2-=''-+='-+=x x x f x x x f x x x x f .

当20π<''单调增0)0()(='>'?f x f )(x f ?单调增, 故当20π<f x f ,即要证的不等式成立(好好体会推理过程). 评注:本题与(1)和下面的(3)的不同之处在于:需两次利用单调性.

(3)参考上题方法或用泰勒公式:

①利用单调性方法:令33

1tan )(x x x x f --=,则 ))(tan (tan tan 1sec )(2222x x x x x x x x x f -+=-=--=', 当20π<'x f ,所以,)(x f 单调增,故当2

0π<f x f . ②利用泰勒公式:令x x f tan )(=,则x x f 2

sec )(=',x x x x f tan sec sec 2)(='', )1tan 4tan 3(2)sec sec tan 3(2)(2

4222++=+='''x x x x x x f ,

x x x x x x x x f

23223)

4(sec )tan 2tan 3(8)sec tan 8sec tan 12(2)(+=+=(很麻烦),

,之间与介于其中) 0 ( )( !

4)(!3)0(!2)0()0()0()(tan 43

3

14)4(32x x R x x x f x f x f x f f x f x ξξ++=+'''+''+'+== 当2

0π<

4)

(4)4(>=x x R f ξ,故 3

3

1tan x x x +> 成立. 评注:对本题而言,①似乎简单一些,但对②而言,得到泰勒公式(实际上是麦克劳林

公式)后,其结果却更显而易见.擅长泰勒公式(或麦克劳林公式)的同学建议用②,其它几个题目也有类似的情况.总之,此类方法要好好掌握.

(4)参考(1)题方法或用泰勒公式:4)

1(1

413

2

432

)1ln(x x x x x ξ+?-+

-

=+,而 0)(4)1(1

4134>?=+x x R ξ(ξ介于0与x 之间),故 32

3

2

)1ln(x x x x +-<+. 3.原不等式化为

a a x a x a ln )ln(<++,设x x

x f ln )(=,则2

ln 1)(x

x x f -='.所以,当e x >时, 0)(<'x f ,从而)(x f 单调减,故a

a

x a x a ln )ln(<

++,即原不等式成立. 评注:把要证的不等式先等价转化再利用单调性的方法会大大简化.

4.不一定,例如,x x x f sin )(+=在) ,(∞+-∞内单增,但x x f cos 1)(+='在) ,(∞+-∞

内不单调.

5.) ,(512-∞∈x 单增,),(5

12+∞∈x 单减;10

205

205

241

m ax 512

)(=

==f f ,无极小. 6.函数)(x f y =处处连续,3

2

2232

a x x y -?=',有一个驻点0=x 和两个不可导点a x ±=;

0)(=±a f 为极小值,也是最小值;34

)0(a f = 为极大值,但无最大值.

7.在]1 ,0[上函数单减,故4

)0(π=f 最大,0)1(=f 最小. 8.令x bx x a x f ++=2ln )(,则应有 012)1(=++='b a f ,014)2(2

=++='b f a , 求得 32-=a ,6

1-=b ;而)1(f 极小,)2(f 极大. 9.提示:因函数处处可导,而可导的极值点必为驻点. 但 c bx ax x f ++='23)(2 当

0)3(434)2(22<-=??-≡?ac b c a b ,即 032

<-ac b 时无零点.

§3.5

1.)1 ,0(∈x 时,凸;) ,1(∞+∈x 时,凹;拐点)7 ,1(-.

2.8

=k ,各有两个拐点) ,1(2

2

±

±. 3.3 ,0 ,1-===c b a .

4.t

t y 1

143)1(2?-='',0=''y 的点 1±=t ,y '' 不存在的点 0=t ;

有三个拐点:)2 ,1(11-?-=t ,)0 ,0(02?=t ,)4 ,1(13?=t .

§3.6

1.其图形如下所示:

2.点) ,(

22

ln 22-处曲率半径有最小值2

33. 4.(1)铅锤渐近线两条:2=x 和3 -=x ;水平渐近线一条:1=y ;

(2)铅锤渐近线:e

x 1

-=;斜渐近线:x y =.

第四章 §4.1

1.(1)x e x 2cos 233+--; (2)C x x x +--33

222 ,22; (3)C x x ++44

1221; (4)1ln +=x y .

2.(1)C x x x x ++++22123

232;(2)C x x ++-41

4

7

474;(3)C x x x ++-arctan 33

1; (4)C x +7272

ln 1

2

1

; (5)C x x +-arcsin 2arctan 3; (6)C e x

x

e ++1)5ln(1)5(; (7)C x +-cot 2

1;(8)C x x +-sec tan ;(9)C x x ++cos sin ;(10)C x x +-cot tan . §4.2

1.(1)C x x ++

++])1[ln(4

11

4

4

1; (2)C b ax n

n n a n

++++1)

(2

)

1(2;

(3)C x +)arcsin(tan ; (4)C x x +-

ln 1; (5)C x

+-10

ln 1arccos 22

110;

(6)C x +2)(arctan

; (7)

C x

+2

sin 22

12

arctan ; (8)C x x

e e ++1ln . 2.(1)

C x x ++2

1; (2)C x x

+--32arccos 39; (3)C x

x +-44

2;

(4)C x x x +++-)21ln()2()2(32

3234

33

1

3

2

; (5)C x x x x +---)1(4arcsin 2222122

; (6)提示:令 sin t x =(只需 2

0π<

sin (cos d 21cos sin cos sin sin cos 2

1cos sin cos ???

?

++++-+++==

=

t t t t t

t t

t t t t

t t

t t t (很巧妙)

C x x x C

t t t t +-+++++=

=

]1ln [arcsin ]cos sin ln [22

1

2

1

回代

把.

第五章 §5.1

1.提示:把区间n ]1 ,0[等份,每份长都是n

1,每个小区间),,2,1( ],[1n i n i

n i Λ=-都取右端

点,则

a a a n a a a

n a a a

x a n

n n n n n n n n

i n

i

n

n x ln 1

)ln (]1[lim )

1(]

)(1[lim

lim

d 11

1

1

11

1

1

-=

--=--==∞→∞

→=∞→∑?. 附注:其中①利用了分解式 )1)(1(11

2-++++-=-n n b b b b b Λ(上式中n a

b 1=);

②利用了等价无穷小代换:□→0时,1-a □

~-□ln a .

2.(1)极限中的和式相当于:把区间n ]1 ,0[等份,每份长都是n

1,每个小区间 ],[1n i

n i - ),,2,1( n i Λ=都取右端点,函数x x f +=1)(在所取点处的值再乘以小区间的长度并

把它们加起来的结果(这种和有个名称,叫“积分和”),于是,按定义:原极限=

?+1

d 1x x ;

(2)同理,极限中的和式是函数x x f πsin )(=在区间]1 ,0[上的积分和,于是,按定义: 原极限=

?1

d sin x x π.另外,该极限式子又可变为 ∑=∞

→n

i n n

i n

1

1

sin

lim

ππ

π,暂不管π

1,而这极限中的和式是函数 x x f sin )(= 在区间] ,0[π上的积分和,所以,仍按定义:又有 原极限?

=

π

π 0

1

d sin x x .(同一式子导致两种不同的表示说明:“会看看门道”的道理)

3.(1)不可积,无界;(2)可积,连续.

4.(1)?π

d sin x x ; (2)?-1

1

2

d x x .

§5.2

1.(1)211

0 15

2d 2

≤≤?+x x

x (提示:在]1 ,0[上,2

11522≤≤+x x ,再利用定积分的估值不等式性质); (2)41

2

2

2

2d 2---≤≤

-?e x e e x

x

(提示:在]2 ,0[上,

22

41

e e e x x ≤≤--,再利用定积分的估值不等式性质,注意:下限大,而上限小).

2.(1)反证法:若存在一点] ,[0b a x ∈,使0)(0≠x f ,则由题设可知,必有0)(0>x f ,

又因)(x f 连续,从而存在0x 的一个邻域) ,(00δδ+-x x ,在这邻域内0)(>x f .于是,就有

0d )(00

>?+-δ

δ

x x x x f ;

但另一方面,又由题设可知0d )(d )( 00=≤??+-b

a

x x x x f x x f δ

δ

矛盾. 故对一切] ,[b a x ∈,都有0)(=x f ,即在] ,[b a 上,0)(≡x f .

(2)证:由题设可知:存在一点] ,[0b a x ∈,使0)(0>x f ,从而存在0x 的一个邻域

) ,(00δδ+-x x ,在这邻域内0)(>x f .于是,就有0d )(00 >?

+-δ

δ

x x x x f ,故

0d )(d )(00 >≥?

?+-δ

δ

x x b

a

x x f x x f .

(3)这是(1)的直接推论. 3.提示:①先对定积分用“积分中值定理”再取极限.

②也可以“两头夹”:01sin d sin 01sin sin 01

??→?≤≤

?≤≤∞

→?n n n n

n

x x x .

§5.3

1.(1)0; (2)?-x

t t e 0 d 2

; (3))0()(f x f -; (4)0 ,0 ,0 ,2

x xe -; (5)x e y

cos --.

2.(1)

8

12

2

1213x x x x ++-

; (2)x x x x cos )sin cos()sin ()cos cos(2

2?--?ππ.

3.(1)2(连续用两次洛必达法则,还可先把分母等价无穷小代换后再用洛必达法则);

(2)提示:0→x 时,2sin x ~2

x ,12-x e ~x 2

1,x arctan ~x ,所以,

原极限=01)1ln(lim 22lim d lim

2

201)

1ln(0

221 0

1)

1ln(0

2

20

02=++?→++→++→=

=?x x x

x x t

x x x x x t t x 约简

型洛; (3)原极限

21lim 2]1

d [

lim 2d 2lim

2

022

2

2

2

00 0

2 0

=??→→→=?=

?=x

x x x t x x

x x t x e e x

t

e xe e

t e 型洛约简

型洛; 注意:在极限的运算过程中,极限为1的变量式子21x

e 直接“抹掉了”(想想合法吗 ?).

(4)原极限

)(lim 1

)

(d )(1 0

a f a x f x t t f a

x x

a

=??+?→=型洛.

4.(1)原式4d sin 42 0

==?

πx x ; (2)原式1d )1(21

0 =-=?x x ;

(3)原式?-++=+=0

1

4

112

1d )3(2πx x x ; (4)原式3

82

1 221

1 0

d d )1(=++=??x x x x . 5.当)1 ,0[∈x 时,2

3

1 0

2d )(x t t x x

==Φ?; 当]2 ,1[∈x 时,=

+=

Φ??x

t t t t x 1

1 0

2

d d )(6

122

1-x (这一步是关键). 故 ?????≤≤-≤≤=Φ,21

,,

10 , )(61

221331x x x x x 显然,)(x Φ在]2 ,0[内连续(显然吗?).

6.当)0 ,(-∞∈x 时,0d 0 d )()(0

0 =-==Φ??x

x t t t f x ;

当] ,0[π∈x 时,=

Φ)(x )cos 1(d sin 2

1

21x t t x

-=?; 当) ,(∞+∈πx 时,???+==Φx

x t t t t t f x 0 21

0 d 0d sin d )()(π

π1=.

故 ??

?

??>≤≤-<=Φ. , 1 , 0 , )cos 1(,

0 , 0 )(2

1ππx x x x x 7.先用一次洛必达法则得 x

b x

a x x cos lim

120-=+→,因分子极限为0,所以分母极限也一定是0

(想想为什么?),从而 1=b ;这时分母 x cos 1-~2

2

1x ,再一次取极限得 4=a . 8.提示:当) ,(b a x ∈时,2

)

(d )())(()(a x t

t f a x x f x

a

x F ---?=

',只需证分子 0≤ 即可.于是,若令

?--=x a

t t f x f a x x g d )()()()(,则)()()()()()()(x f a x x f x f a x x f x g '-=-'-+=',

因在),(b a 内0)(≤'x f ,所以,在),(b a 内0)(≤'x g ,从而在),(b a 内0)()(=

§5.7

1.(1)

2

2ωω+p (连续两次分部积分,并注意会出现循环现象,再移项求解); (2)2

π. 2.1>k 收敛;1≤k 发散; 当1>k 时,1

1

)2(ln 111

2

)(ln 1

11

2

)(ln 1

d --?=

?=-∞+-∞+?

k k k

k x k x x x ,

而函数 )0( )()2(ln 1

>=

x x f x

x 当 2

ln ln 1-=x 时取得它在) ,0(∞+内的最小值=m in f 12

ln ln 1

)

2ln (ln +-,所以,当2ln ln 11-=-=k x ,即 2

ln ln 11-=k 时广义积分的值最小.

3.左c x c

x c x e 22)1(lim =+

=-∞

→, 右?

?

-∞

-∞

--==c

t c

t

c

t t e te e t 22122

1 221d )(d

c c c t

c c e e e 241224

122)(-=-=∞

-, 应有 1412=-c ,所以 2

5=c . 第五章 总复习题

1.(1)A ; (2)C ;

(3)提示:0=M 是奇函数在对称区间上的积分;P 的第一部分积分为0,第二部分

积分为负,所以,0

N ,故选D ;

(4)提示:??-=x x

t t f t t t f x

x F 0

2 0

2d )(d )()(,则?='x

t t f x x F 0

d )(2)(,而极限

1

0 0 00d )(2lim d )(2lim )(lim -→→→??=='k x

x k x x k x x t t f x t t f x x x F 2

000

)1()

(2lim

-→-=k x x k x f 型洛

0)0()

(lim

0 3 ≠'=→==f x x f x k 时

当才会存在,故选C ;

(5)提示:如图所示,由题设可知:)(x f 的图形在x 轴的上方

单调下降且是凹的,2S 是下边小矩形的面积,最小;3S 是

梯形的面积,最大;而1S 是阴影的面积,介于其间,故选B ;

(6)提示:利用周期函数的积分性质:若)()(t f T t f =+,则对任意的常数a ,积分

??=+T

T

a a

t t f t t f 0 d )(d )( 与a 无关,现在t e t f t sin )(sin = 的 π2=T ,可知:?

??

?

+===π

π

π

π

π2 sin 0

sin 2 0

sin 2 0

d sin d sin d sin d )()(t t

e t t e

t t e

t t f x F t t

t

对第二个积分令 π+=u t 换元而化为 ?

?-=--ππ

sin 0

sin d sin d )sin (t e

t

u u e t u , 故可知:0d sin ]1[)( 0

sin sin >-

=

t t e

e x F t

t 为正常数,故选A ;

(7)提示:先通过换元把被积函数符号)(2

2t x f -中的x “拿出来”,再求导.

=

?=?-=-?---换

凑2

2

)()(d )( d )( 21 0

2

222 0 2

2

t x u x

x

t

x t x f t t x

f t

?

?

=

-=

22

210

21d )(d )(x x u u f u u f ,故选A. (评注:本题的关键是换元)

2.(1)0; (2)a 2sec ; (3)0; (4)0; (5)0;

(6)x x f 3sin )3(cos 3-; (7)2

sin x ; (8)8

π; (9)3ln ; (10)π123

1+. 3.(1)证①:????--=-1

1 0

d )(d )()1(d )(d )(λ

λλλλλx x f x x f x x f x x f (积分中值定理)

)10( 0)]()()[1()1)(()()1(≤≤≤≤≥--=--?-=ηλξηξλλληλλξλf f f f .

证②:

????--=-1

1 0

d )(d )()1(d )(d )(λ

λλ

λλλx x f x x f x x f x x f

0)()1()()1(=---≥λλλλλλf f .

评注:两种证法仅是考虑问题出发点不同:①的核心是积分中值定理与单调性的结合;

②的核心是积分的不等式性质与单调性的结合.

(2)提示:分部积分,得原式??----+=?-=π

ππππππ

ππ 0

)( 0

sin 0

d sin )( d )

(x x f x x x xf x

x x x

2)( d sin )( d d sin )( 0

0 sin 0

=-+=-+=??

?-ππππππππ

π

ππ

f x x f x x x f x

x ;

评注:本题的特点是含有“积不出”的积分 ?-x

t t

t 0 sin d π

,但并不影响要求的定积分. (3))32ln(2

3

++-(提示:令x

e

t 21--=,则原积分?-=

2

3

1d 2

2

t t t ,再拆分)

; (4)

)

()]

(2)([42222t f t f t t f ''+'(特点是参数方程,但含有变限积分);

(5)令xt u =,则u t x

d d 1=,x

u t 0

10?,

?

=x x u u f x 0

1

d )()(?,由A x

x f x =→)(0lim

及)(x f

连续知:0)0(=f ,A f =')0(;由 ===→?→→=)0(lim

lim

)(lim 1

)

(0

d )(0

0 0

f x x f x x

t t f x x x

型洛?

0)0(d )0(1

==??t f ,知)(x ?在点0=x 处连续;==='→--→x

x x x x x )

(0

0)0()(0

lim lim )0(???? 2

2)(0

d )(0lim lim 0

2 0 A

x x f x x t

t f x x

=

→?→=

型洛; 0≠x 时,2

0 d )()()(x t

t f x f x x x ?-=

'?,且因

)0(][lim lim

)(lim 2

2

d )()(0

d )()(0

2 0 2

??'==

-

=?-?='→-→→=

A A x t

t f x x f x x t t f x f x x x A x x

x

拆分

故可知)(x ?'在点0=x 处连续,从而处处连续.

评注:本题是属于对变限积分所定义的函数的可导性的研究的题目.核心是导数的定义.

(6)π2(提示:先放缩分母得不等式 ∑∑∑===+<+

i n n i i n i n

i n n

i n n i 1

1

11

1

11

sin

sin sin πππ

, 而左端的极限(利用定积分)

πππππ211

1 0 111111d sin sin lim ]sin [lim sin lim ===?=∑∑?∑==∞→+∞→=+∞→n i n i n n n n n n n

i n n x x n i n i n i , 右端的极限(利用定积分)πππ

21 0 1

1

d sin sin lim ==?∑=∞→x x n i n

i n

n ,再利用夹逼定理)

; 评注:本题是利用夹逼准则和定积分相结合的方法而求和式极限的题目,加大了难度. (7)首先,因分子极限为0,所以,分母极限也一定是0,于是得0=b ;由洛必达法则得 20)

1ln(0

cos lim

cos lim 3x x a x

a c x x x x --=→+→=分母等价

无穷小代换

,可知 1=a ;进而知21

=c ; (8)原式?

?--+=

23 1

)

1(1

1

2

1 )

1(1d d x x x x x x ,第一个积分令2x x t -=,则0

12

12

1

t x ?, )411(2

2

1

t x -+=

,所以,2

2

1

)2(110

21

412

1 2

1

)

1(1)d(2d d 2

=

==?

?

?----t t x t t

x x ;

而对第二个积分令x x t -=

2,则2

3

23

t

x ?,)411(2

2

1t x ++=,所以, ??+-=23

4122

3

1

)1(1d d 2

t x t x x 23

2

022

3

)2(11))2(12ln()d(2t t t t ++==?

+

)32ln(+=, 故原式)32ln(2

++=π.

评注:本题中所作的两个换元虽有相似,但却本质不同,因此,相当于两个不同的积分. (9)提示:?

∑?

?∑--=-=-+-=-=

n

n n k n n

n

k n x x f n f x x f k f x x f k f a 1

1

1

1

1

1

1

d )()(]d )()([d )()(

)](d )([ 1

1n f x x f a n

n n --=?

--,因)(x f 单调减,则)1(d )()( 1

-≤≤?

-n f x x f n f n n ,

从而 0)](d )([

1 ≥-?-n f x x f n

n ,所以 1-≤n n a a ,即n a 单调减;

另一方面,对一切n ,

)(]d )()([d )()(1

1

1

1

1

n f x x f k f x x f k f a n k k k

n

n

k n +-=-=∑?

?∑-=+=

0)()()]()([1

1

>=+-≥

∑-=n f n f k f k f n k ,

即n a 有下界. 综上:n a 单调递减有下界,故由单调有界准则(或原理)可知:A a n n =∞

→lim 存在. 评注:上述分析推到过程中,积分的不等式性质起到关键作用. (10)

] )( )([ )( )(2

2

22

2222

d 1

d 21 1

2d 1

d 2

?

?

?=?+++=

++

=a a

u

u

u a a

u

u

u a a u

u

u a u x a

x

x

x a u f u f u f x f 令 而上式右端第二个积分

?=?-?+

+

=

1

d )d ()( )(2

2

22

22

2a t a a t t

a u a a

u u u

a t t f u f t

a 令

??+=+=a

u u u a a t t t a u f t f 1

d 1 d )( )(2

2

(恰与第一个积分相等). ∴ ?+a x x x a

x f 1 d 2 )(2

2

?+=a u u

u a u f 1 d )(2

?+=a x x x a x f 1

d )(2

. 评注:通过两次不同的换元才最终达到目的是本题的特点.

第六章 §6.5

1.由虎克定律:kx x F =)((x 为弹簧伸长厘米数),由5=x 时,100=F ,即k 5100=,

得 20=k ,于是,x x F 20)(=,故 2250d 20d )(15

0 15

===

??x x x x F W (克厘米).

2.如图所示,沙堆母线AB 的方程为 1=+

h

y

r x ,即)1(h y

r x -=

.

沙的比重2000=ρ公斤/米3

.对应于薄层]d ,[y y y +,则

y yr y x y V y W h y d )1( d d d 2

22-===πρρπρ,

故 223500

2

2 d )1( h r y yr W h

h y ππρ=-=

?. 3.(1)660d )8(10 ,d )8(10d 6

=+=+=?x x F x x F (吨);

(2)设应升h 米,则 )11(60d )8(10 2 ,d )8(10d 6

0 +=++=

++=?h x h x F x h x F ,

于是,应有 )11(606602+=?h ,故 11=h (米).

4.(1)AB 的线密度为

l M

,)(d )

( 0 2a l a kmM x a x l kmM F l +=+=?(k 为引力常数); (2)引力分解为两个分力,由对称性,x x a l kmM

F F x d )

(d ,02

2+==,

x x a l kmMa

x x a l kmM F y d )(cos d )(d 2

3

2222+=?+=

?, 222 2 232242d )(l

a a kmM

x x a l kmMa F l l y +=+=?-. §6.6

1.232

21

1d 2 e x x xe y -==?-. 2.12d )23( 3

231

=+=

?

t t t v (m/s ).

3.m

T T I t t i 21 0

21

d )(I ==

?

. 第六章 总复习题

1.23+-=x y ; )3 ,( , )1 ,(2

921-; 3

161

3 2

2123d ])[(=--=?-y y y A . 2.) , 2(4π

a ;??

+2 4

22

14 0

2

21

d )cos 2( d )sin 2( π

ππ

θθθθa a ; 2

2

)1(a -π. 3.4ln 14

1+-=x y (提示:曲线]6 ,2[ ln ∈=t x y 在处的切线 方程为)(ln 1t x t y t -=-,即1ln 1-+=t x y t

.题设中所指的 面积为?--+=-=6

2 8

d ln )2ln 2(2)(x x t S S t S t

曲边梯形梯形

6ln 62ln 2ln 416-++=t t

. 令0)(4

162=+

-='t

t

t S ,求得唯一驻点为]6 ,2[4∈=t ,从而曲线上的点为)4ln ,4().

4.)32ln(6++(提示:抛物线2

2

1x y =与圆322=+y x 的右交点为)1 ,2(A ,如图:由对称性,所求的弧长为

?

?

?+='+==2

22

0 2 d 12d 12d 2x x x y s l OA

).

5.2

22

3

42 , ab ab ππ(提示:椭圆绕直线b y =旋转所得的 立体与把椭圆向上平移b 个单位再绕x 轴旋转所得的立体

一样大小.如图所示:所求的体积为

?--=a

a

x y y V 2221d ])()[(π

?-----+=a

a

a x a x x

b b b b 2

2d ])1()1[(22

22

π

??-??=-=-a

a

b

a

a a x x x a x

b 0

22 2d 42d 142

22

ππ 2 8 2

224

12

ab a a b πππ=??=). 6.0 , 2 , 3

5==-=

c b a (提示:因抛物线过原点,∴0=c .如图:

由题意,得图中阴影的面积为

231 0

29

4

d )(b

a x bx ax +=+=? ①;

此阴影绕x 轴旋转所得的立体的体积为

)(d )(231212511

22b ab a x bx ax V ++=+=?ππ.由①得)(23

94a b -=,并代入V 的表达

式而转化为求)(a V 的最小值问题,令0)(='a V ,可得唯一驻点3

5-=a ,从而2=b ). 7.提示:与曲线221-+=x x y 关于点)2 ,(p p 对称的

曲线方程,是从212

11-+=x x y 以及p x x =+)(121 和p y y 2)( 12

1=+中消去1y 和1x 而得到的,即 224)14(222++-++-=p p x p x y .

设1y 与2y 的交点横坐标为)( βαβα<、,

则所围面积为3

31

12)(d )()(αββ

α-=-=

?x y y p S .

令21y y 、右端相等,得02222

2=--+-p p px x ,解之得βα、,并令判别式大于0

解得 21<<-p ,2

3

2

3

1

]

)12(9[)(--=p p S ,2

1=

p 时,)(p S 取最大值9.

8.如图所示,设球的比重1≡ρ,半径为r ,则对应于 薄层]d ,[x x x +上的体积微元V d 上的功的微元为

,d ])([1d d d 222x r x r gx x g x y x g V W --=???=??=ππρ

∴=-=?

r x x rx x g W 2 0

2d )2(π)s /m 8.9( 243

4=g g r π. 9.如图所示,水深x 处宽为x d 的面积微元x y A d 2d =上

所受的压力微元为 x x gx

A gx F d 2d d 2

2

ρρ==,

∴ ===

?g x x x g F ρρ5

162 0

d 2N 31360; 设压力加倍时闸门下降m h , 则?+=

2

d )(22x x h x g F ρ

h g F ρ38+=,即 5

16

38=h ,∴ =h m 2.1.其中ρ为水的比重. 定积分应用总评住:对所有专业而言,面积、体积和弧长应是最基本的;力学、物理方面的

应用因专业而异;限于篇幅,未涉及经济和其它方面的应用.

第二册参考答案

第一章 §1.3

1.(1)B ;(2)C ;(3)C ;(4)A .

2.(1)证:∵a x n n =∞

→lim ,∴对于事先给定的无论多么小的正数ε(简记为0>?ε),都

存在自然数N (记为N ?),只要N n >,就必有不等式ε<-a x n 成立,从而对任一自然数k ,当N k n >+(即k N n ->)时,不等式ε<-+a x k n 仍成立,故由数列极限的定义可知:a x k n n =+∞

→lim .

(2)证:∵a a n n =∞

→lim ,∴N n N >?>? , , 0ε时,ε<-a a n ,这时也必有

ε<-≤-a a a a n n ,故a a n n =∞

→lim .反例:n n a )1(-=,则1

)1(lim lim =-=∞

→∞→n n n n a 存在,但n

n n n a )1(lim lim -=∞

→∞

→不存在(即n n a )1(-=发散).

(3)证:∵0lim =∞

→n n x ,∴N n N >?>? , , 0ε时,ε<-0n x ε<-?0n x 成立,

故0lim =∞

→n n x .

(4)证:∵

)2( 112)

12(2322

31

2322

23

222>=<=

=

-

-+-+-+n n

n n n

n n n n n

n ,∴][ , 01εε=?>?N (取整)只要N n > (从而ε1>n ),必有

ε<><--+)2( 1231

2322n n n n

n 成立,故2

3

1

232

2lim =-+∞→n n n n . 3.证:∵数列}{n x 有界,∴0>?M ,使得对一切N ∈n ,都有M x n ≤成立①;

又∵0lim =∞

→n n y ,∴N n N >?>? , ,0ε时,M

n n y y ε<=-0②. 于是,0>?ε,对②中的N ,当N n >时,①②同时成立,所以这时

εε

=?

→n n n y x .

§1.4

1.(1)分析:因为22)2)(2(42

-+=-+=-x x x x x ,而2→x ,所以可设31<

于是,252242

-<-+=-x x x x ,对于给定的0>ε,为了ε<-42

x ,

则只要δε=<-5

2x 即可,于是有如下的证明: 证:对于事先给定的无论多么小的正数ε,取5εδ=,只要δ<-<20x ,就必

有 ε<-42x 成立,所以,4lim 2

2

=→x x .

(2)分析:因为)4)(2(2)106(2

--=-+-x x x x ,而2→x ,所以可设31<

于是,234)2(2)106(2

-<--=-+-x x x x x ,对0>?ε,为了

ε<-+-2)106(2

x x ,只要δε=<-32x 即可,从而证明如下:

证:0>?ε,03>=?εδ,只要δ<-<20x ,就必有ε<-+-2)106(2

x x

成立,故 2)106(lim 2

2

=+-→x x x .

评注:以上的证法就是函数极限的“δε-论证法”,虽然抽象,但很严密,望认真体会.

2.(1)证:∵

212112122

22x x

x

x x ≤=-++-,∴0>?ε,取2

ε

δ=,只要δ<-<00x ,就必

ε<≤=-++-212112122

2

2

x x

x

x x 成立,故 1lim 22

110

=+-→x x x . (2)证:∵

3

43

1

2221++-=

-x x x ,∴0>?ε,取34

-=

ε

X (10<<ε)

,则当X x >时,必有

ε<=

-++-3

43

1

2221x x x 成立,故 1lim 3

12

2=+-∞→x x x . 当01.0=ε时,397=X .

评注:(2)的证法就是函数∞→x x f )(当时极限的“X -ε论证法”,望认真体会.

3.(1)1)00( ,1)00(=+-=-f f ,所以,)(lim 0

x f x →不存在;

(2)0)00( ,1)00(=+=-f f ,所以,)(lim 0

x f x →不存在; 而 1)(lim 1

=→x f x .

4.??

?

??>-><-=. 0 ,1, 0 ,1 ,

0 ,1)(为无理数且为有理数且x x x x x x f

§1.5

1.无穷小B 、C ; 无穷大A 、D ; 非无穷小与无穷大E 、F .

2.无界但非无穷大(因为:一方面,在+∞→x 的过程中,总有这样的)(N ∈=n n x π,使得πππn n n x f ==cos )(可以大于你事先给定的任何大数0>M (只要n 适当大即

可),∴当+∞→x 时,)(x f 无界(从而也在),(+∞-∞内无界);但另一方面,在+∞→x 的过程中,也总有这样的)(2N ∈+=n n x ππ,使得0)cos()()(22=++=ππππn n x f ,它却不比任何正数大,∴当+∞→x 时,)(x f 不是无穷大).

3.-→0x 时,)(x f 为无穷小;+→0x 时,)(x f 为无穷大.

4.)( ,0x f b ≠为无穷大(∞→x ); )( ,5 0x f a b -==且为无穷小(∞→x ).

§1.6

1.(1)2

1(提示:通分并分子求和,再利用总复习题7(4)中的重要结果); (2)b

1(提示:分子分母同除以1

+n b ,再利用总复习题7(2)中的重要结果);

(3)4

3(提示:等比数列前n 项和公式并利用总复习题7(2)中的重要结果). 2.(1)6

1(提示:分母因式分解并约简分式再取极限); (2)2

3x (提示:分子简化整理并与分母约简再取极限);

(3)1-(提示:通分,分子因式分解并与分母约简分式再取极限).

3*.a a a n f f f n n n n n n n n n ln ln lim

ln lim

)]()2()1([lim

2

1)

1(1

211

12

1

222===+∞

→+++∞

→∞

→ΛΛ. §1.7

1.(1)??

?

??>∞=<;

,, ,1 ,

,0 n m n m n m (2)a a a 2sin cos sin 2=;(3)8;(4)βα;(5)52;(6)2.

2.(1)e

1

; (2)原极限1])1[(lim 011==+

+∞

→e x

x x

x ; (3)2e ;

(4)原极限2120

120

12211]

)1[(lim )1(lim e x

x

x

x

x

x x x

x x =+

=+=---→-→.

3.提示:(1)先放缩分母得不等式,再利用夹逼定理(或夹逼准则,俗称“两头夹”);

(2)分两步:①先证数列}{n x 单增有上界(这是关键!),再利用单调有界准则(或

单调有界原理)可知极限存在;②最后再利用极限的唯一性,通过对递推公式

两端取极限,得极限值满足的一个方程而解出要求的极限.

§1.8

1.(1)0→x 时,x x sin 与 x 是等价无穷小;

(2)0→x 时,2

x 是比 x x --+11 要高阶的无穷小;

(3)x x sin tan - 是比 x sin 要高阶的无穷小(x x sin tan - 是 x 的3阶无穷小); (4)同阶但非等价的无穷小(一般地,0→x 时,)(221n n x a x a x a +++Λ~x a 1).

2.4 ,22==b a .

3.(1)2=k ;(2)52=k ;(3)1=k .

4.(1)3-;(2)b a ;(3)2

1. (注:□→0时,□~sin □~tan □~arcsin □~arctan □~ln (1+□)~e □-1~[a □-1]/lna ~k [(1+□)k -1]~…~,务必记住嗷).

第二章 §2.1

1.

0)

()(x x x f x f --; 0

00

)()(lim

x x x f x f x x --→.

2.(1))(0x f '-; (2))(0x f '-; (3))(0x f '-; (4))(30x f '-.

3.2

2;)(4

222

2π-=

-

x y . 4.) ,( ) ,(

9

3

3

39333

-

-和; 3

39

3

3

3

9

3

+

=+

-

=-

x y x y 和.

5.左导数 111

lim 001lim 0)0()(lim )0(1

1000=+=--+=--='---→→→-x x e

x e x

x f x f f x x x , 右导数 011

lim 001lim 0)0()(lim )0(1

1000=+=--+=--='+++→→→+x x e

x e x

x f x f f x x x ; 因为 )0()0(+-

'≠'f f ,所以,导数)0(f '不存在. 6. ??

?

?

???

=+==+=+==-=++--→→→→,

右极限左极限函数值0)2(lim )(lim )00( ,0)21ln(lim )(lim )00( ,

0)0( 2

000

0x x x f f x x f f f x x x x ∴)(x f 在点0=x 处连续;

.2)0( 0 )( ,2lim lim )0( ,2lim lim )0( 0)2(00)0()(00

)21ln(0

0)0()(02='=∴??

???==='==='-+→--→+-+→--→-++-

-f x x f f f x x x x x f x f x x x x x f x f x 且处可导,在点右导数左导数 7.)(x f 在点0=x 处可导,则必在点0=x 处连续.于是,

①由)(x f 在点0=x 处连续,则)0()00()00(f f f =+=-;而

b f b b ax x f x f x x ==+-=+==-+-→→)0( ;)(lim )00( ;0lim )00(2

3

. ∴ 0=b ;

②由)(x f 在点0=x 处可导,则)0()0(+-'='f f ;而 a f f x ax x x x x x -=='=='--+-→+

--→-

+-00

)0(0

023lim )0( ;0lim )0(. ∴ 0=a .

8*.(1)由函数在点0=

x 处连续,得0)0(sin lim 10

==→f x x n x ,要使此式成立,0>n ;

(2)由函数在点0=x 处可导,可知极限x

x x x n x x

n x 1

sin

lim 0

0sin lim

10

10

-→→=--必存在,则 01>-n ,即 1>n ,此时上式极限存在且为零,即 0)0(='f ;

(3)?????=≠-='--,0 ,0

,0 ,cos sin )(1211x x x nx x f x

n x n 由导函数)(x f '在点0=x 处连续,则

0)0()cos sin (lim 12110

='=---→f x nx x

n x n x ,要使此式成立,则02>-n ,即2>n . §2.2

1.(1)312sin cos x x x x +-; (2)x x x x 21272

9++; (3)7ln 72

)1(ln 2)

1(24

x x x x x x x ---+-+; (4)x x e x x e x x x x 22sec 3cos sin )2(+++;

(5)

6

215ln )

ln (cot csc x x

x x x x -

+-; (6)2

)

cos 1(cos sin 1t t

t +++. 2.(1)7 ,6--πe ; (2)1152 ,1623-+-a a ; (3)n na a a a +++Λ2112 ,; (4)6 ,6-.

3.2

5=t . 4.切点坐标),(y x 应满足??

?

??'='==,

)(log )(,log ,

x x x y x y a a 解得e e a 1=,e y x ==.

§2.3

1.(1))12)(1(32-+-x x x ; (2))13sin(12--t ; (3)x cot ; (4)2

326x x e --π

.

2.(1)

3

2)1(1

x -; (2)

2

2

1a x -;

(3))]4sin 43cos 3()4cos 3[(sin )4cos 3(sin 1

x x nx x x x x n -+++-;

(4)x e

x e x

x x

x

2sin sec 4sin )21(22

12tan 2tan 1

2

1

-+; (5)

3

222

2

222)(2x a a x a x a ---+

; (6)1

1

21

222tan sec 4+++??x x x e

e

xe .

3.(1))(22x f x '; (2))]()()([)(x f e f e f e e x x x x f '+';

(3))](cos )(sin [2sin 2

2x f x f x '-'; (4))()]([)]}([{x f x f f x f f f '?'?'.

4.由)()(0at x f t +=?,可知 )()0(0x f =?,所以,

)(lim lim )0(0)

()(0

)

0()(0

00x f a t x f t a x f t t t t '?==='-+→--→???.

5.π2-.

6.由题知,三条曲线段定义了分段函数???

?

???>≤≤++<=,1 , ,10 ,,0 , )(12x x c bx ax x e x f x x 而此函数一阶可

导,则在0=x 和1=x 处可导,从而也必连续.

由在0=x 连续有:)0()(lim lim 2

f c bx ax e x x x =++=+-→→,则1=c ;

由在1=x 连续有:)1(lim )(lim 112

1

f c bx ax x

x x ==+++

-→→,即11=++b a ,则0=+b a ;

由在0=

x 可导有:x c bx ax x x e x x

1)(00

1

2lim lim -++→--→+

-=

,则1=b ,从而1-=a .

§2.4

1.(1)x

ch

1; (2))sh ch (2ch x x e x

+;

(3)2

2224

++x x x

(4)

x

x x 2ch sh 2sh 2

-.

2.(1))54(2-+--x x e x ; (2)x x tan ln sin ; (3)

x

x e e 21+; (4)x

x +1arccos

; (5))ln 1()

1(x n x

n -+-; (6)x

x x

e

2sin 1sin 1

22-. 3.?????=≠-='.1,1 ,11

)(x x x x f 不可导, 4.??

???>+=<='.0 12,0,02cos 2)(x x x x x x f ,不可导,,

§2.5

1.(1)

5

2)1(3x x

-;(2))362(422++x x e

x

;(3)x C x x x C x ch )690(sh )6(3

3022303+++(提

示:取3

,sh x v x u ==,利用公式∑=-??=n

k k k n k

n n v u C uv 0

)()()

()

()

;(4)x e x cos 4-. 2.(1)???????<=>=--; ,, ,!2 ,

,0 )!

(!2)

(m n x m n m m n y n

m n m m m n m (2)]2)1(2sin[21π?-+-n x n ;

(3)?????>=---=---;1 , ,1 ),1ln(11

)1(2)!()

(n n x y n x n n (4)])2()1()4(1[6!11+++-+--n n n x x n . 3.(1))(2)(4222x f x f x '+''; (2))](ln )(ln [21x f x f x '-''.

4.5 ,306)1( ,18 ,362)1( ,22)1( ,10)1(==='''===''=='==d d P c c P b P a P .

第三章 §3.1

1.D .

2.)(x f 有四个零点,分别在区间]4 ,3[]3 ,2[]2 ,1[、、上用罗尔定理,可知方程0)(='x f 在区间)4 ,3()3 ,2()2 ,1(、、内各至少有一个实根,从而有且恰有三个实根.

3.

14

-π. 4.x e e e x x x x x ??=-??+?+θ,即 x e e x x ??=-???θ1,再解出θ.

5.作辅助函数????

???

==<<=-+→→, ),(lim , ),(lim , ),( )(b x x f a x x f b x a x f x F b

x a

x 则)(x F 在] ,[b a 上连续,在) ,(b a 内可导,

且)()(b F a F =,于是,由罗尔定理可知:存在) ,(b a ∈ξ,使得0)()(='='ξξf F . 6.用反证法:令c x x x f +-=233)(,若)(x f 有两个不同的零点1021<<

尔定理可知:存在)1 ,0() ,(21?∈x x ξ,使得0)(='ξf .但x

x x f 63)(2

-='在)1 ,0(内没有零点,矛盾!

7.设x x x f arccos arcsin )(+=,则0)(≡'x f ,从而)(x f 在]1 ,1[-上为常函数,所以,

2)0()(π=≡f x f ,即对一切]1 ,1[-∈x ,都有2arccos arcsin π=+x x . 8.(1)设x x f arctan )(=,在] ,[b a 上应用拉格朗日中值定理,得

) ,( ),(arctan arctan )()(2

11b a a b a b a f b f ∈-=-=-+ξξ.

(2)0>x 时,)1ln()(x x f +=在],0[x 上满足拉格朗日中值定理的条件,则

)0)(()0()(-'=-x f f x f ξ(其中x <<ξ0),即 x

x x x +

+>?=+111)1ln(ξ.

高等数学作业下-2 (答案)

第八章 习题答案 8.1 多元函数基本概念 1.解:=),(y x f )225(9 1 22y x xy --。 2.解:).sin sin())(,(),sin sin(sin )],([x x x x f x g y x y x y x g f =?= 3.解:(1)0。(2)a e 。(3)1。(4)0。(利用有界量乘以无穷小量仍为无穷小量。) (5)y x y x y x y x y x 1102222+≤++≤++≤ ,且.0)11(lim =+∞ →∞→y x y x 从而.0lim 22=++∞ →∞→y x y x y x (6)22)21()( 022x x y x xy ≤+≤ ,且0)21(lim 2=+∞→x x ,所以原式0=。 4.解:不存在。因沿不同路径趋近时极限值不同。 5.解:⑴),(y x f 的定义域为0≠+y x 。 )(a 当0≠+y x ,1≠+y x 时),(y x f 的表达式为初等函数,故连续。 )(b 当100=+y x 时,=-++-+=→+→+211 )11ln(11lim ),(lim y x y x y x f y x y x =+→20)1ln(1 lim t t t ),(200y x f =,即),(y x f 在 100=+y x 时也连续。故),(y x f 的间断线为0=+y x 。 ⑵)(a 当02 2 ≠+y x 时),(y x f 的表达式为初等函数,故连续。 )(b 当02 2 =+y x 时,2222001)1(lim ),(lim k k x k kx y x f x kx y x +=+=→=→,显然k 取不同值时得不同极限,即),(lim 0 0y x f y x →→不存在,故),(y x f 在)0,0(点不连续。 ⑶)(a 当022≠+y x 时),(y x f 连续。)(b 当02 2=+y x 时,因y x y x f +≤),(,故 0),(lim 00 =→→y x f y x ,从而)0,0(0),(lim 0 f y x f y x ==→→,即),(y x f 处处连续。 8.2 偏导数与全微分 1.解:(1) )2cos(4),2cos()2sin(2222222y x ye y z y x e y x xe x z x x x +=??+++=??。

(完整)同济版高等数学下册练习题(附答案)

第八章 测 验 题 一、选择题: 1、若a → ,b → 为共线的单位向量,则它们的数量积 a b →→ ?= ( ). (A) 1; (B)-1; (C) 0; (D)cos(,)a b →→ . 向量a b →→?与二向量a → 及b → 的位置关系是( ). 共面; (B)共线; (C) 垂直; (D)斜交 . 3、设向量Q → 与三轴正向夹角依次为,,αβγ,当 cos 0β=时,有( ) ()(); (); ()A Q xoy B Q yoz C Q xoz D Q xoz ⊥r r r r 面; 面面面 5、2 ()αβ→ → ±=( ) (A)22αβ→→±; (B)2 2 2ααββ→→→ →±+; (C)2 2 ααββ→→→ →±+; (D)2 2 2ααββ→→→ →±+. 6、设平面方程为0Bx Cz D ++=,且,,0B C D ≠, 则 平面( ). (A) 平行于轴;x ;(B) y 平行于轴; (C) y 经过轴;(D) 经过轴y . 7、设直线方程为111122 00A x B y C z D B y D +++=??+=?且 111122,,,,,0A B C D B D ≠,则直线( ). (A) 过原点; (B)x 平行于轴; (C)y 平行于轴; (D)x 平行于轴. 8、曲面2 50z xy yz x +--=与直线5 13 x y -=- 10 7 z -= 的交点是( ). (A)(1,2,3),(2,1,4)--;(B)(1,2,3); (C)(2,3,4); (D)(2,1,4).-- 9、已知球面经过(0,3,1)-且与xoy 面交成圆周 22160 x y z ?+=?=?,则此球面的方程是( ). (A)2 2 2 6160x y z z ++++=; (B)222 160x y z z ++-=; (C)2 2 2 6160x y z z ++-+=; (D)2 2 2 6160x y z z +++-=. 10、下列方程中所示曲面是双叶旋转双曲面的是( ). (A)2 2 2 1x y z ++=; (B)22 4x y z +=; (C)22 2 14y x z -+=; (D)2221916 x y z +-=-. 二、已知向量,a b r r 的夹角等于3 π ,且2,5a b →→==,求 (2)(3)a b a b →→→→ -?+ . 三、求向量{4,3,4}a → =-在向量{2,2,1}b → =上的投影 . 四、设平行四边形二边为向量 {1,3,1};{2,1,3}a b → → =-=-{}2,1,3b =-,求其面积 . 五、已知,,a b →→ 为两非零不共线向量,求证: ()()a b a b →→→→-?+2()a b →→ =?. 六、一动点与点(1,0,0)M 的距离是它到平面4x =的距离的一半,试求该动点轨迹曲面与yoz 面的交线方程 . 七、求直线L :31258x t y t z t =-?? =-+??=+? 在三个坐标面上及平面 π380x y z -++=上的投影方程 . 八、求通过直线 122 232 x y z -+-==-且垂直于平面3250x y z +--=的平面方程 .

高数习题集(附答案)

第一章 函数与极限 §1 函数 必作习题 P16-18 4 (5) (6) (8),6,8,9,11,16,17 必交习题 一、一列火车以初速度0v ,等加速度a 出站,当速度达到1v 后,火车按等速运动前进;从 出站经过T 时间后,又以等减速度a 2进站,直至停止。 (1) 写出火车速度v 与时间t 的函数关系式; (2) 作出函数)(t v v =的图形。 二、 证明函数1 2+= x x y 在),(+∞-∞内是有界的。

三、判断下列函数的奇偶性: (1)x x x f 1sin )(2= ; (2)1 212)(+-=x x x f ; (3))1ln()(2++=x x x f 。 四、 证明:若)(x f 为奇函数,且在0=x 有定义,则0)0(=f 。

§2 初等函数 必作习题 P31-33 1,8,9,10,16,17 必交习题 一、 设)(x f 的定义域是]1,0[,求下列函数的定义域: (1))(x e f ; (2))(ln x f ; (3))(arcsin x f ; (4))(cos x f 。 二、(1)设)1ln()(2x x x f +=,求)(x e f -; (2)设23)1(2+-=+x x x f ,求)(x f ; (3)设x x f -= 11)(,求)]([x f f ,})(1{x f f 。)1,0(≠≠x x

三、设)(x f 是x 的二次函数,且1)0(=f ,x x f x f 2)()1(=-+,求)(x f 。 四、设???>+≤-=0, 20, 2)(x x x x x f ,???>-≤=0, 0,)(2x x x x x g ,求)]([x g f 。

高等数学同济第七版7版下册习题 全解

数,故 /, = Jj( x2 + y1)3d(j = 2jj(x2+ y1) 3dcr. fh i)i 又由于D3关于;t轴对称,被积函数(/ +r2)3关于y是偶函数,故jj(x2 +j2)3dcr=2j(x2+y2)3da=2/2. Dy 1): 从而得 /, = 4/2. (2)利用对称性来计算二重积分还有以下两个结论值得注意: 如果积分区域关于^轴对称,而被积函数/(x,y)关于y是奇函数,即fix, -y) = -f(x,y) ,PJ jf/(x,y)da =0; D 如果积分区域D关于:K轴对称,而被积函数/(x,y)关于:c是奇函数,即/(~x,y)=-/(太,y),则 =0. D ?3.利用二重积分定义证明: (1)jj da=(其中(7为的面积); IJ (2)JJ/c/( X ,y)drr =Aj|y’(A:,y)do■(其中A:为常数); o n (3 ) JJ/( x,y)clcr = JJ/( x,y)drr + jJ/( x ,y) dcr ,其中 /) = /)! U /)2,,A 为两个 I) b\ lh 尤公共内点的W K域. 证(丨)由于被枳函数./U,y)=1,故山二t积分定义得 n"

jj'ltr = Hm y^/( ,rji) A

高数下典型习题及参考答案

第八章典型习题 一、填空题、选择题 1、y x z += 1的定义域为 ; 2、1 1lim 0-+→→xy xy y x ; 3、设xy z 3=, x z ??= ; 4、 z z x ?==?设则 5、由方程z y x e xyz e =++确定了函数()y x z z ,=,求dz 。 6、函数()y x f z ,=在点()00,y x 处()00,y x f x ,()00,y x f y 存在,则()y x f ,在该点( ) A 、连续 B 、不连续 C 、不一定连续 D 、可微 二、解答题 1、求曲面632222=++z y x 在点P (1,1,1)的切平面方程和法线方程。 2、2,y z f x y f x ? ?= ?? ?已知 ,其中为可微函数,y z x z ????,求。 3、设()y x z z ,=是由方程 y z z x ln =确定,求x z ??,y z ??。 4、做一个表面积为12平方米的长方体无盖铁皮箱,问长、宽、高如何选取,才能使铁箱的容积为最大。 第九章、第十章典型习题 一、填空题、选择题 1、将二重积分()dxdy y x f D ??,化为二次积分,其中积分区域D 是由0,,42≥==x x y y 所围成,下列各式 中正确的是( )A 、()dy y x f dx x ??2 04 ,2 B 、()dy y x f dx ??4 4 , C 、()dx y x f dy y ??0 40 , D 、()dx y x f dy y ? ?0 40 , 2、设Ω是由1,0,1,0,1,0======z z y y x x 所围成的区域,则=???Ω xyzdxdydz 3、旋转抛物面2 2 2y x z +=在20≤≤z 那部分的曲面面积S=( )

【高等数学基础】形成性考核册答案(附题目)

【高等数学基础】形成性考核册答案 【高等数学基础】形考作业1答案: 第1章 函数 第2章 极限与连续 (一)单项选择题 ⒈下列各函数对中,(C )中的两个函数相等. A. 2 )()(x x f =,x x g =)( B. 2)(x x f = ,x x g =)( C. 3 ln )(x x f =,x x g ln 3)(= D. 1)(+=x x f ,1 1)(2--=x x x g 分析:判断函数相等的两个条件(1)对应法则相同(2)定义域相同 A 、2 ()f x x ==,定义域{}|0x x ≥;x x g =)(,定义域为R 定义域不同,所以函数不相等; B 、()f x x = =,x x g =)(对应法则不同,所以函数不相等; C 、3 ()ln 3ln f x x x ==,定义域为{}|0x x >,x x g ln 3)(=,定义域为{}|0x x > 所以两个函数相等 D 、1)(+=x x f ,定义域为R ;21 ()11 x g x x x -= =+-,定义域为{}|,1x x R x ∈≠ 定义域不同,所以两函数不等。 故选C ⒉设函数)(x f 的定义域为),(+∞-∞,则函数)()(x f x f -+的图形关于(C )对称. A. 坐标原点 B. x 轴 C. y 轴 D. x y = 分析:奇函数,()()f x f x -=-,关于原点对称 偶函数,()()f x f x -=,关于y 轴对称 ()y f x =与它的反函数()1y f x -=关于y x =对称, 奇函数与偶函数的前提是定义域关于原点对称 设()()()g x f x f x =+-,则()()()()g x f x f x g x -=-+= 所以()()()g x f x f x =+-为偶函数,即图形关于y 轴对称 故选C ⒊下列函数中为奇函数是(B ). A. )1ln(2 x y += B. x x y cos = C. 2 x x a a y -+= D. )1ln(x y += 分析:A 、()()( )()2 2 ln(1)ln 1y x x x y x -=+-=+=,为偶函数 B 、()()()cos cos y x x x x x y x -=--=-=-,为奇函数 或者x 为奇函数,cosx 为偶函数,奇偶函数乘积仍为奇函数 C 、()()2 x x a a y x y x -+-= =,所以为偶函数

(word完整版)高等数学习题集及答案

第一章 函数 一、选择题 1. 下列函数中,【 】不是奇函数 A. x x y +=tan B. y x = C. )1()1(-?+=x x y D. x x y 2sin 2 ?= 2. 下列各组中,函数)(x f 与)(x g 一样的是【 】 A. 3 3)(,)(x x g x x f = = B.x x x g x f 22tan sec )(,1)(-== C. 1 1)(,1)(2+-=-=x x x g x x f D. 2 ln )(,ln 2)(x x g x x f == 3. 下列函数中,在定义域内是单调增加、有界的函数是【 】 A. +arctan y x x = B. cos y x = C. arcsin y x = D. sin y x x =? 4. 下列函数中,定义域是[,+]-∞∞,且是单调递增的是【 】 A. arcsin y x = B. arccos y x = C. arctan y x = D. arccot y x = 5. 函数arctan y x =的定义域是【 】 A. (0,)π B. (,) 22ππ- C. [,] 22ππ- D. (,+)-∞∞ 6. 下列函数中,定义域为[1,1]-,且是单调减少的函数是【 】 A. arcsin y x = B. arccos y x = C. arctan y x = D. arccot y x = 7. 已知函数arcsin(1)y x =+,则函数的定义域是【 】 A. (,)-∞+∞ B. [1,1]- C. (,)ππ- D. [2,0]- 8. 已知函数arcsin(1)y x =+,则函数的定义域是【 】 A. (,)-∞+∞ B. [1,1]- C. (,)ππ- D. [2,0]- 9. 下列各组函数中,【 】是相同的函数 A. 2()ln f x x =和 ()2ln g x x = B. ()f x x =和()g x = C. ()f x x =和()2 g x = D. ()sin f x x =和()arcsin g x x = 10. 设下列函数在其定义域内是增函数的是【 】 A. ()cos f x x = B. ()arccos f x x = C. ()tan f x x = D. ()arctan f x x = 11. 反正切函数arctan y x =的定义域是【 】 A. (,)22 ππ - B. (0,)π C. (,)-∞+∞ D. [1,1]- 12. 下列函数是奇函数的是【 】

高等数学作业下-5 (答案)

第十一章 习题答案 1. 1常数项级数的概念及基本性质 1.解:(1) +?+?+ ?+?+ ?6515 414 31321211 (2) -+ -+ -5 14 13 12 11 (3) +++ ++5 4 3 2 5 !54 ! 43 !32 !21!1 (4) +????????+ ??????+ ????+??+ 10 8642975318 64275316 425314 2312 1 2. 解:(1)1 21-= n u n (2)1 2+-= n n u n (3)) 2(6422 n x u n n ??= (4)1 2) 1(1 1 +-=++n a u n n n 3. 解:(1)013 1lim lim ≠==∞→∞ →n n n n u ,∴级数发散(不满足级数收敛的必要条件) 。 (2)原级数可写为 )4 13 12 11(3 1 +++ + 。∵括号内级数为调和级数发散,∴原级数发散。 (3)原级数为公比等于2 3的几何级数,∵ 123>,∴原级数发散。 (4)原级数为发散的调和级数 +++++ 5 14 13 12 11去掉前三项,∴原级数发散。 (5)原级数为公比等于9 8-的几何级数,19 8<- ,∴原级数收敛。 (6)∵级数 ++ + 3 2 2 12 12 1收敛(公比 12 1<的几何级数) ,级数 ++ + 3 2 3 13 13 1收敛 (公比 13 1<的几何级数) ,∴原级数收敛(收敛级数可以逐项相加减)。 4. 解:(1)a a a a a a a a a a S n n n n -= - ++- +- +-=+-+1 21 2125 73 53)()()()( , a a a S n n n n -=-=+∞ →∞ →1)(lim lim 12,∴此级数收敛。 (2)]) 2)(1(1) 1(1 [ 21 ) 2)(1(1 ++- += ++= n n n n n n n u n +?- ?+ ?- ?+ ?- ?= ∴)5 414 31 (21 )4 31321 ( 21)3 212 11 ( 21 n S ])2)(1(1 ) 1(1 [ 21 ++- ++ n n n n =]) 2)(1(1 21[21++-n n , 4 1 ])2)(1(121[21lim =++-= ∞ →n n S n n ,∴此级数收敛。

高数A1习题册答案

习题一 一、 1. × 2. \/ 3. × 4. × 5. × 6. \/ 7. × 二、 1. A 2. D 3. B 4. A 三、 1. 直线y x = 2. [-1,3) 3. 1[,0]2 - 4. 奇 5. 2 log 1 y y y =- 6. 3,,sin u y e u v v x === 四、 1(2)3f x x += +,2 2 1()1f x x =+, 11(())1211x f f x x x +== ++ +,11()()2f f x x =+ 习题二 一、 1. ∨ 2. × 3. × 4. ∨ 5. ∨ 6. × 7 × 8 × 二、 1. B 2. B 3. A 4. C 5. D 6. C 7. C 三、 1) lim 1x x x - →=-,0 lim 1x x x + →=

lim x x x →不存在 2) 1lim ()2x f x + →=,1 lim ()2x f x - →= 1 lim ()2x f x →= 2 lim ()5,lim ()0x x f x f x →→== 习题三 一、 1. × 2. × 3. ∨ 4. × 5. 二、 1. C 2. B 3. D 4. D 三、 (1) 2131 lim 11 x x x →-+=+ (2) 22 11112 lim lim 21213x x x x x x x →→-+==--+ (3) 2 02lim 2h hx h I x h →+== (4) 23 I = (5) 0I = (6) 422 lim 13 x x I x →-==- (7) 1 1133lim 213 n n I +→∞-==- (8) 111 lim (1)2212 n n →∞- =+ (9) 23 211132 lim lim 111x x x x x I x x x →→++-+==-=--++

高等数学习题集[附答案及解析]

WORD 格式 第一章 函数与极限 §1 函数 必作习题 P16-18 4 (5) (6) (8),6,8,9,11,16,17 必交习题 一、一列火车以初速度0v ,等加速度a 出站,当速度达到1v 后,火车按等速运动前进;从 出站经过T 时间后,又以等减速度a 2进站,直至停止。 (1) 写出火车速度v 与时间t 的函数关系式; (2) 作出函数)(t v v =的图形。 二、 证明函数1 2+= x x y 在),(+∞-∞内是有界的。

三、判断下列函数的奇偶性: (1)x x x f 1sin )(2= ; (2)1 212)(+-=x x x f ; (3))1ln()(2++=x x x f 。 四、 证明:若)(x f 为奇函数,且在0=x 有定义,则0)0(=f 。

WORD 格式 §2 初等函数 必作习题 P31-33 1,8,9,10,16,17 必交习题 一、 设)(x f 的定义域是]1,0[,求下列函数的定义域: (1))(x e f ; (2))(ln x f ; (3))(arcsin x f ; (4))(cos x f 。 二、(1)设)1ln()(2x x x f +=,求)(x e f -; (2)设23)1(2+-=+x x x f ,求)(x f ; (3)设x x f -= 11)(,求)]([x f f ,})(1{x f f 。)1,0(≠≠x x

三、设)(x f 是x 的二次函数,且1)0(=f ,x x f x f 2)()1(=-+,求)(x f 。 四、设???>+≤-=0, 20, 2)(x x x x x f ,???>-≤=0,0,)(2x x x x x g ,求)]([x g f 。

华东理工大学高等数学(下册)第9章作业答案

第9章(之1) (总第44次) 教学内容:§微分方程基本概念 *1. 微分方程7 359)(2xy y y y =''''-''的阶数是 ( ) (A )3; (B )4; (C )6; (D )7. 答案(A ) 解 微分方程的阶数是未知函数导数的最高阶的阶数. *2. 下列函数中的C 、α、λ及k 都是任意常数,这些函数中是微分方程04=+''y y 的通解的函数是 ( ) ( (A )x C x C y 2sin )2912(2cos 3-+=; (B ))2sin 1(2cos x x C y λ+=; (C )x C k x kC y 2sin 12cos 22++=; (D ))2cos(α+=x C y . 答案 (D ) 解 二阶微分方程的通解中应该有两个独立的任意常数. (A )中的函数只有一个任意常数C ; (B )中的函数虽然有两个独立的任意常数,但经验算它不是方程的解; (C )中的函数从表面上看来也有两个任意常数C 及k ,但当令kC C =时,函数就变成了 x C x C y 2sin 12cos 2 ++=,实质上只有一个任意常数; (D )中的函数确实有两个独立的任意常数,而且经验算它也确实是方程的解. *3.在曲线族 x x e c e c y -+=21中,求出与直线x y =相切于坐标原点的曲线. : 解 根据题意条件可归结出条件1)0(,0)0(='=y y , 由x x e c e c y -+=21, x x e c e c y --='21,可得1,02121=-=+c c c c , 故21,2121-==c c ,这样就得到所求曲线为)(2 1 x x e e y --=,即x y sinh =. *4.证明:函数y e x x =-233321 2 sin 是初值问题??? ????===++==1d d ,00d d d d 0022x x x y y y x y x y 的解.

高等数学(下)课后习题答案

高等数学(下) 习题七 1. 在空间直角坐标系中,定出下列各点的位置: A(1,2,3); B(-2,3,4); C(2,-3,-4); D(3,4,0); E(0,4,3); F(3,0,0). 解:点A在第Ⅰ卦限;点B在第Ⅱ卦限;点C在第Ⅷ卦限; 点D在xOy面上;点E在yOz面上;点F在x轴上. 2. xOy坐标面上的点的坐标有什么特点?yOz面上的呢?zOx面上的呢? 答: 在xOy面上的点,z=0; 在yOz面上的点,x=0; 在zOx面上的点,y=0. 3. x轴上的点的坐标有什么特点?y轴上的点呢?z轴上的点呢? 答:x轴上的点,y=z=0; y轴上的点,x=z=0; z轴上的点,x=y=0. 4. 求下列各对点之间的距离: (1)(0,0,0),(2,3,4);(2)(0,0,0),(2,-3,-4); (3)(-2,3,-4),(1,0,3);(4)(4,-2,3),(-2,1,3). 解:(1)s= (2) s== (3) s== (4) s== 5. 求点(4,-3,5)到坐标原点和各坐标轴间的距离. 解:点(4,-3,5)到x轴,y轴,z轴的垂足分别为(4,0,0),(0,-3,0),(0,0,5). 故 s== s== x s== y s==. 5 z 6. 在z轴上,求与两点A(-4,1,7)和B(3,5,-2)等距离的点. 解:设此点为M(0,0,z),则

222222 (4)1(7)35(2) z z -++-=++-- 解得14 9 z= 即所求点为M(0,0, 14 9 ). 7. 试证:以三点A(4,1,9),B(10,-1,6),C(2,4,3)为顶点的三角形是等腰直角三角形. 证明:因为|AB|=|AC|=7.且有 |AC|2+|AB|2=49+49=98=|BC|2. 故△ABC为等腰直角三角形. 8. 验证:()() ++=++ a b c a b c. 证明:利用三角形法则得证.见图7-1 图7-1 9. 设2,3. u v =-+=-+- a b c a b c试用a , b, c表示23. u v - 解: 232(2)3(3) 224393 5117 u v -=-+--+- =-++-+ =-+ a b c a b c a b c a b c a b c 10. 把△ABC的BC边分成五等份,设分点依次为D 1,D2,D3,D4,再把各分点与A连接, 试以AB=c,BC=a表示向量 1 D A, 2 D A, 3 D A和 4 D A. 解: 11 1 5 D A BA BD =-=-- c a 22 2 5 D A BA BD =-=-- c a 33 3 5 D A BA BD =-=-- c a 44 4 . 5 D A BA BD =-=-- c a 11. 设向量OM的模是4,它与投影轴的夹角是60°,求这向量在该轴上的投影. 解:设M的投影为M',则 1 Pr j cos604 2. 2 u OM OM =?=?= 12. 一向量的终点为点B(2,-1,7),它在三坐标轴上的投影依次是4,-4和7,求这向量

高等数学课后习题与解答

高等数学课后习题及解答 1. 设u=a-b+2c,v=-a+3b-c.试用a,b,c 表示2u-3v. 解2u-3v=2(a-b+2c)-3(-a+3b-c) =5a-11b+7c. 2. 如果平面上一个四边形的对角线互相平分,试用向量证明它是平 行四边形. 证如图8-1 ,设四边形ABCD中AC 与BD 交于M ,已知AM = MC ,DM 故 MB . AB AM MB MC DM DC . 即AB // DC 且|AB |=| DC | ,因此四边形ABCD是平行四边形. 3. 把△ABC的BC边五等分,设分点依次为D1,D2,D3,D4,再把各 分点与点 A 连接.试以AB=c, BC=a 表向量 证如图8-2 ,根据题意知 1 D 1 A, 1 D 2 A, D 3 A, D A. 4 1 D3 D4 BD1 1 a, 5 a, D1D2 a, 5 5 1 D 2 D 3 a, 5 故D1 A=- (AB BD1)=- a- c 5

D 2 A =- ( AB D A =- ( AB BD 2 BD )=- )=- 2 a- c 5 3 a- c 3 =- ( AB 3 BD 4 )=- 5 4a- c. 5 4. 已知两点 M 1(0,1,2)和 M 2(1,-1,0) .试用坐标表示式表示 向量 M 1M 2 及-2 M 1M 2 . 解 M 1M 2 =(1-0, -1-1, 0-2)=( 1, -2, -2) . -2 M 1M 2 =-2( 1,-2,-2) =(-2, 4,4). 5. 求平行于向量 a =(6, 7, -6)的单位向量 . a 解 向量 a 的单位向量 为 ,故平行向量 a 的单位向量为 a a 1 = ( 6,7, -6)= 6 , 7 , 6 , a 11 11 11 11 其 中 a 6 2 72 ( 6)2 11. 6. 在空间直角坐标系中,指出下列各点在哪个卦限? A (1,-2,3), B ( 2, 3,-4), C (2,-3,-4), D (-2, -3, 1). 解 A 点在第四卦限, B 点在第五卦限, C 点在第八卦限, D 点在第三卦限 . 7. 在坐标面上和在坐标轴上的点的坐标各有什么特征?指出下列各点的位置: A ( 3, 4, 0), B ( 0, 4,3), C ( 3,0,0), D ( 0, D A 4

高等数学习题集[附答案及解析]

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 第一章 函数与极限 §1 函数 必作习题 P16-18 4 (5) (6) (8),6,8,9,11,16,17 必交习题 一、一列火车以初速度0v ,等加速度a 出站,当速度达到1v 后,火车按等速运动前进;从 出站经过T 时间后,又以等减速度a 2进站,直至停止。 (1) 写出火车速度v 与时间t 的函数关系式; (2) 作出函数)(t v v =的图形。 二、 证明函数1 2+=x x y 在),(+∞-∞内是有界的。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 三、判断下列函数的奇偶性: (1)x x x f 1sin )(2= ; (2)1 212)(+-=x x x f ; (3))1ln()(2++=x x x f 。 四、 证明:若)(x f 为奇函数,且在0=x 有定义,则0)0(=f 。

华东理工大学高等数学(下册)第11章作业答案

第 11 章(之1)(总第59次) 教材内容:§11.1多元函数 1.解下列各题: **(1). 函数连续区域是 ??????? . 答: **(2). 函数 , 则( ) (A) 处处连续 (B) 处处有极限,但不连续 (C) 仅在(0,0)点连续 (D) 除(0,0)点外处处连续 答:(A ) **2. 画出下列二元函数的定义域: (1)= u y x -; 解:定义域为:{ } x y y x ≤) ,(,见图示阴影部分: (2))1ln(),(xy y x f +=; 解:{} 1),(->xy y x ,第二象限双曲线1-=xy 的上方,第四象限双曲线1-=xy 的下方(不包括边界,双曲线1-=xy 用虚线表示). (3)y x y x z +-= . 解:()()? ? ?-≠≥????≠+≥+-?≥+-y x y x y x y x y x y x y x 000.

***3. 求出满足2 2, y x x y y x f -=?? ? ??+的函数()y x f ,. 解:令?? ? ??=+=x y t y x s , ∴?? ???+=+=t st y t s x 11 ∴()() ()t t s t t s s t s f +-=+-=111,22 222, 即 ()()y y x y x f +-=11,2. ***4. 求极限: ()() 2 2 0,0,11lim y x xy y x +-+→. 解:()( )( ) ( )( ) 2 222 2 22 2 112111110y x xy y x y x xy xy y x xy ++++≤ +++= +-+≤ () 01 122 2→+++= xy y x (()()0,0,→y x ) ∴ ()() 011lim 2 2 0,0,=+-+→y x xy y x . **5. 说明极限()()2 22 20,0, lim y x y x y x +-→不存在. 解:我们证明()y x ,沿不同的路径趋于()0,0时,极限不同. 首先,0=x 时,极限为()()1lim 22 22220,0,0-=-=+-→=y y y x y x y x x , 其次,0=y 时,极限为()()1lim 22 22220,0,0==+-→=x x y x y x y x y , 故极限()()2 22 20,0,y y lim +-→x x y x 不存在. **6. 设1 12sin ),(-+= xy x y y x f ,试问极限 ),(lim ) 0,0(),(y x f y x →是否存在?为什么? 解:不存在,因为不符合极限存在的前提,在)0,0(点的任一去心邻域内函数 1 12sin ),(-+= xy x y y x f 并不总有定义的,x 轴与y 轴上的点处函数),(y x f 就没有定义.

关于高等数学课后习题答案

习题6?2 1? 求图6?21 中各画斜线部分的面积? (1) 解 画斜线部分在x 轴上的投影区间为[0? 1]? 所求的面积为 6 1]2132[)(10 22310=-=-=?x x dx x x A . (2) 解法一 画斜线部分在x 轴上的投影区间为[0? 1]? 所求的面积为 1|)()(101 0=-=-=?x x e ex dx e e A ? 解法二 画斜线部分在y 轴上的投影区间为[1? e ]? 所求的面积为 1)1(|ln ln 1 11=--=-==??e e dy y y ydy A e e e ?

(3) 解 画斜线部分在x 轴上的投影区间为[?3? 1]? 所求的面积为 3 32]2)3[(1 32=--=?-dx x x A ? (4) 解 画斜线部分在x 轴上的投影区间为[?1? 3]? 所求的面积为 3 32 |)313()32(31323 12= -+=-+=--?x x x dx x x A ?

2. 求由下列各曲线所围成的图形的面积? (1) 22 1x y =与x 2?y 2?8(两部分都要计算)? 解? 3 423 8cos 16402+=-=?ππ tdt ? 3 46)22(122-=-=ππS A ? (2)x y 1=与直线y ?x 及x ?2? 解? 所求的面积为 ?-=-= 2 12ln 2 3)1(dx x x A ?

(3) y ?e x ? y ?e ?x 与直线x ?1? 解? 所求的面积为 ?-+=-=-1 021)(e e dx e e A x x ? (4)y =ln x , y 轴与直线y =ln a , y =ln b (b >a >0). 解 所求的面积为 3? 求抛物线y ??x 2?4x ?3及其在点(0? ?3)和(3? 0)处的切线所围成的图形的面积? 解? y ???2 x ?4?

高等数学作业题及参考答案

高等数学作业题(一) 第一章 函数 1、填空题 (1)函数1 1 42-+-=x x y 的定义域是 2、选择题 (1)下列函数是初等函数的是( )。 A.3sin -= x y B.1sin -=x y C.??? ??=≠--=1 ,01, 112x x x x y D. ?? ?≥<+=0 , , 1x x x x y (2)x y 1 sin =在定义域内是( )。 A. 单调函数 B. 周期函数 C. 无界函数 D. 有界函数 3、求函数2)1ln(++-=x x y 的定义域 4、设,1)(2+-=x x x f 计算x f x f ?-?+) 2()2( 5、要做一个容积为250立方米的无盖圆柱体蓄水池,已知池底单位造价为池壁单位造价的两倍,设池底单位造价为a 元,试将总造价表示为底半径的函数。 6、把一个圆形铁片,自中心处剪去中心角为α的一扇形后,围成一个无底圆锥,试将此圆锥体积表达成α的函数。 第二章 极限与连续

1、填空题 (1)3 2 += x y 的间断点是 (2)0=x 是函数x x y +=1的第 类间断点。 (3)若极限a x f x =∞ →)(lim 存在,则称直线a y =为曲线=y ()x f 的 渐近线。 (4)有界函数与无穷小的乘积是 (5)当0→x ,函数x 3sin 与x 是 无穷小。 (6)x x x 1)21(lim 0 +→= (7)若一个数列{}n x ,当n 时,无限接近于某一个常数a ,则称a 为数列{}n x 的极限。 (8)若存在实数0>M ,使得对于任何的R x ∈,都有()M x f <,且()0lim 0 =→x g x , 则()()=→x g x f x 0 lim (9)设x y 3sin =,则=''y (10) x x x )211(lim - ∞ →= 2、选择题 (1)x x x sin lim 0→的值为( )。 A.1 B.∞ C.不存在 D.0 (2)当x →0时,与3 100x x +等价的无穷小量是( )。 A. 3x B x C. x D. 3 x (3)设函数x x x f 1 sin )(?=,则当0)(>-x f 时,)(x f 为 ( ) A. 无界变量 B.无穷大量 C. 有界,但非无穷小量 D. 无穷小量 (4)lim sin sin x x x x →0 21 的值为( )。 A.1 B.∞ C.不存在 D.0 (5)下列函数在指定的变化过程中,( )是无穷小量。 A .e 1 x x , ()→∞ B. sin ,()x x x →∞ C. ln(), ()11+→x x D. x x x +-→11 0,()

高等数学下(B)作业题

《 高等数学B (下) 》练习题 提交作业要求: 1、在规定的时间内,按下列格式要求准确上传作业!(不要上传别的科目作业, 也不要上传其他学期的作业,本次作业题与其他学期作业题有很大变化) 2、必须提交word 文档! (1)不按要求提交,会极大影响作业分数(上学期很多同学直接在网页上答题,结果只能显示文本,无法显示公式,这样得分会受很大影响) (2)若是图片,请将图片大小缩小后插入到一个word 文件中。 (3)图片缩小方式:鼠标指向图片,右键,打开方式,画图,ctrl w ,调整大小和扭曲,依据(百分比),将水平和垂直的原始数值100都改为40,另存为jpg 格式。这样处理后,一个大约3M 的照片会缩小至几百K ,也不影响在word 中的清晰度。 网上上传也快! 3、直接上传单个的word 文件!(不要若干张图片压缩成一个文件) 一、判断题 1. 设函数(,)f x y 在00(,)x y 点的偏导数连续,则(,)f x y 在00(,)x y 点可微. 答:对 2. 设函数(,)f x y 在00(,)x y 点可微,则(,)f x y 在00(,)x y 点的偏导数连续. 答:错 3. 二重积分(,)d D f x y σ??表示以曲面(,)z f x y =为顶,以区域D 为底的曲顶柱体的体积. 答:错 4. (,)0f x y ≥若, 二重积分(,)d D f x y σ??表示以曲面(,)z f x y =为顶,以区域D 为底的曲 顶柱体的体积. 答:对 5. 若积分区域D 关于y 轴对称,则32sin()d 0.D x y σ=?? 答:对 6. 微分方程4()1y y y ''''-=-是四阶微分方程. 答:错 7. 微分方程cos sin sin cos x ydx y xdy =是变量可分离微分方程. 答:对 8. 微分方程cos sin sin cos x ydx y xdy =是一阶线性微分方程. 答:错

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