高数考研习题及答案.doc
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第一章函数·极限·连续
一.填空题
1.已知定义域为___________.
解.,
2.设,则a=________.
解.可得=,所以a=2.
3.=________.
解.
<<
所以<<
(n®¥)
(n®¥)
所以=
4.已知函数,则f[f(x)]_______.
解.f[f(x)]=1.
5.=_______.
解.
=
6.设当的3阶无穷小,则
解.
(1)
(2)
由
(1):
由
(2):
7.=______.
解.
8.已知(¹0¹¥),则A=______,k=_______.
解.
所以k-1=1990,k=1991;
二.选择题
1.设f(x)和j(x)在(-¥,+¥)内有定义,f(x)为连续函数,且f(x)¹0,j(x)有间断点,则
(a)j[f(x)]必有间断点(b)[j(x)]2必有间断点(c)f[j(x)]必有间断点(d)必有间断点
解.(a)反例,f(x)=1,则j[f(x)]=1
(b)反例,[j(x)]2=1
(c)反例,f(x)=1,则f[j(x)]=1
(d)反设g(x)=在(-¥,+¥)内连续,则j(x)=g(x)f(x)在(-¥,+¥)内连续,矛盾.所以(d)是答案.
2.设函数,则f(x)是
(a)偶函数(b)无界函数(c)周期函数(d)单调函数
解.(b)是答案.
3.函数在下列哪个区间内有界
(a)(-1,0)(b)(0,1)(c)(1,2)(d)(2,3)
解.
所以在(-1,0)中有界,(a)为答案.
4.当的极限
(a)等于2(b)等于0(c)为(d)不存在,但不为
解..(d)为答案.
5.极限的值是
(a)0(b)1(c)2(d)不存在
解.
=,所以(b)为答案.
6.设,则a的值为
(a)1(b)2(c)(d)均不对
解.8==
=,,所以(c)为答案.
7.设,则a,b的数值为
(a)a=1,b=(b)a=5,b=(c)a=5,b=(d)均不对
解.(c)为答案.
8.设,则当x®0时
(a)f(x)是x的等价无穷小(b)f(x)是x的同阶但非等价无穷小
(c)f(x)比x较低价无穷小(d)f(x)比x较高价无穷小
解.=,所以(b)为答案.
9.设,则a的值为
(a)-1(b)1(c)2(d)3
解.,1+a=0,a=-1,所以(a)为答案.
10.设,则必有
(a)b=4d(b)b=-4d(c)a=4c(d)a=-4c
解.2==,所以a=-4c,所以(d)为答案.
三.计算题
1.求下列极限
(1)
解.
(2)
解.令
=
(3)
解.
=
==.
2.求下列极限
(1)
解.当x®1时,,.按照等价无穷小代换
(2)
解.方法1:
==
==
=
=
=
=
方法2:
==
==
=
=
=
3.求下列极限
(1)
解.
(2)
解.
(3),其中a>0,b>0
解.
=
4.设
试讨论在处的连续性与可导性.
解.
所以,在处连续可导.
5.求下列函数的间断点并判别类型
(1)
解.,
所以x=0为第一类间断点.
(2)
解.f(+0)=-sin1,f(-0)=0.所以x=0为第一类跳跃间断点;
不存在.所以x=1为第二类间断点;
不存在,而,所以x=0为第一类可去间断点;
(k=1,2,…)所以x=为第二类无穷间断点.
6.讨论函数在x=0处的连续性.
解.当时不存在,所以x=0为第二类间断点;
当,,所以
时,在x=0连续,时,x=0为第一类跳跃间断点.
7.设f(x)在[a,b]上连续,且a则在(a,b)内至少存在一个x,使.
证明:
令M=,m=
所以m££M
所以存在x(a8.设f(x)在[a,b]上连续,且f(a)b,试证在(a,b)内至少存在一个x,使f(x)=x.
证明:
假设F(x)=f(x)-x,则F(a)=f(a)-a<0,F(b)=f(b)-b>0
于是由介值定理在(a,b)内至少存在一个x,使f(x)=x.
9.设f(x)在[0,1]上连续,且0£f(x)£1,试证在[0,1]内至少存在一个x,使f(x)=x.
证明:
(反证法)反设.所以恒大于0或恒小于0.不妨设.令,则.
因此.于是,矛盾.所以在[0,1]内至少存在一个x,使f(x)=x.
10.设f(x),g(x)在[a,b]上连续,且f(a)g(b),试证在(a,b)内至少存在一个x,使
f(x)=g(x).
证明:
假设F(x)=f(x)-g(x),则F(a)=f(a)-g(a)<0,F(b)=f(b)-g(b)>0
于是由介值定理在(a,b)内至少存在一个x,使f(x)=x.
11.证明方程x5-3x-2=0在(1,2)内至少有一个实根.
证明:
令F(x)=x5-3x-2,则F
(1)=-4<0,F
(2)=24>0
所以在(1,2)内至少有一个x,满足F(x)=0.
12.设f(x)在x=0的某领域内二阶可导,且,求及.
解..所以
.f(x)在x=0的某领域内二阶可导,所以在x=0连续.所以f(0)=-3.因为
所以,所以
=
由,将f(x)台劳展开,得
所以,于是
.
(本题为2005年教材中的习题,2008年教材中没有选入.笔者认为该题很好,故在题解中加入此题)
第二章导数与微分
一.填空题
1.设,则k=________.
解.,所以
所以
2.设函数y=y(x)由方程确定,则______.
解.,所以
3.已知f(-x)=-f(x),且,则______.
解.由f(-x)=-f(x)得,所以
所以
4.设f(x)可导,则_______.
解.
=+=
5.,则=_______.
解.,假设,则
所以
6.已知,则_______.
解.,所以.令x2=2,所以
7.设f为可导函数,,则_______.
解.
8.设y=f(x)由方程所确定,则曲线y=f(x)在点(0,1)处的法线方程为_______.
解.上式二边求导.所以切线斜率
.法线斜率为,法线方程为
即x-2y+2=0.
二.选择题
1.已知函数f(x)具有任意阶导数,且,则当n为大于2的正整数时,f(x)的n阶导数是
(a)(b)(c)(d)
解.,假设=,所以
=,按数学归纳法
=对一切正整数成立.(a)是答案.
2.设函数对任意x均满足f(1+x)=af(x),且b,其中a,b为非零常数,则
(a)f(x)在x=1处不可导(b)f(x)在x=1处可导,且a
(c)f(x)在x=1处可导,且b(d)f(x)在x=1处可导,且ab
解.b==,所以ab.(d)是答案
注:
因为没有假设可导,不能对于二边求导.
3.设,则使存在的最高阶导数n为
(a)0(b)1(c)2(d)3
解..
所以n=2,(c)是答案.
4.设函数y=f(x)在点x0处可导,当自变量x由x0增加到x0+Dx时,记Dy为f(x)的增量,dy为f(x)的微分,等于
(a)-1(b)0(c)1(d)¥
解.由微分定义Dy=dy+o(Dx),所以.(b)是答案.
5.设在x=0处可导,则
(a)a=1,b=0(b)a=0,b为任意常数(c)a=0,b=0(d)a=1,b为任意常数
解.在x=0处可导一定在x=0处连续,所以
所以b=0.
,所以0=a.(c)是答案.
三.计算题
1.
解.
2.已知f(u)可导,
解.
=
3.已知,求.
解.
4.设y为x的函数是由方程确定的,求.
解.
所以
四.已知当x£0时,f(x)有定义且二阶可导,问a,b,c为何值时
二阶可导.
解.F(x)连续,所以,所以c=f(-0)=f(0);
因为F(x)二阶可导,所以连续,所以b=,且
存在,所以,所以
所以
五.已知.
解.
k=0,1,2,…
k=0,1,2,…
六.设,求.
解.使用莱布尼兹高阶导数公式
=
所以
第三章一元函数积分学(不定积分)
一.求下列不定积分:
1.
解.
2.
3.
解.
4.
解.方法一:
令,
=
方法二:
==
5.