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文档简介

第一章函数与极限

本章要点:

1.函数极限的概念(对极限的£-N、£-3定义可在学习过程中逐步加深理解,对于给出£求N

或5不作过高要求。)

2.极限四则运算法则。

3.两个极限存在准则(夹逼准则和单调有界准则),会用两个重要极限求极限。

4.无穷小、无穷大,以及无穷小的阶的概念。会用等价无穷小求极限。

5.函数在一点连续的概念。

6.间断点的概念,并会判别间断点的类型。

7.初等函数的连续性和闭区间上连续函数的性质(介值定理和最大、最小值定理.)

本章目标:

1.理解函数的概念的理解复合函数的概念,了解反函数的概念。

2.了解函数的奇偶性、单调性、周期性和有界性。

3.掌握基本初等函数的性质及其图形。

4.会建立简单实际问题中的函数关系式。

5.理解极限的概念(对于给出£求N或5不作过高要求。)

6.掌握极限的四则运算法则。

7.了解极限存在准则(夹逼准则和单调有界准则),会用两个重要极限求极限。

8.了解无穷小、无穷大,以及无穷小的阶的概念。会用等价无穷小求极限。

9.理解函数在一点连续的概念。

10.了解间断点的概念,并会判别间断点的类型。

11.了解初等函数的连续性和闭区间上连续函数的性质(介值定理和最大、最小值定理。)

本章重点:

1.函数极限的概念,会求一些简单函数的极限。

2.函数在一点连续的概念,会判断一些简单函数间断点的类型。

本章难点

1.两个极限存在准则;

2.判别间断点的类型。

第一章总结

本章主要介绍了极限的概念、极限存在的判定准则,极限的求法以及连续函数的定义与性质.

利用极限的定义证明函数(或数列)以某确定常数为极限,是本章的难点之一。

极限存在性问题是本章的重点,也是难点.一般地,常用以下方法判定一个极限是否存在:

(1)利用单调有界准则;

⑵利用夹逼准则;

(3)利用柯西准则;

(4)利用左右极限是否存在且相等;

(5)利用子数列或部分极限。

掌握好求极限的方法是学好高等数学所必须的,这是本章的重点内容。目前为止,我们可以

(1)利用定义验证极限;

⑵利用极限四则运算法则求极限;

(3)利用重要极限求极限;

(4)利用无穷小量等价代换求极限;

(5)利用夹逼准则求极限;

(6)利用单调有界数列必有极限准则求极限;

(7)利用函数连续性求极限等等.在后面的章节中,我们还会陆续介绍其它一些求极限的方法。

函数连续性的概念是本章的又一重点,如何判定函数的连续性和间断点,怎样确定间断点的类

型,闭区间上连续函数有哪些性质,都是需要同学们深刻理解,牢固掌握的。

第一节函数(作业一)

一、单项选择题

1.设函数)^=arcsin(x-2),它的定义域是【

A.|x|<1;B.1<x<2;C.1<x<3;D.|x|<3.

2.设/0)=——x,°(x)=sin2尤,那么/[°(一2)]=[].

4

A.0;B.—2;C."\/2;D.-.

2

3.开区间(1,3)是【】.

A.3的邻区;B.以2为中心,1为半径的邻区;

C.1的邻区;D.以2为中心,L5为半径的邻区.

4.函数y=lg(x—1)的反函数是【

A.y=e"+l;B.y=10"+l;C.y=x10—1;D.y=x-10+1.

n—

5.函数y=ln(幺Y」)(。〉0)是【】.

a+x

A.奇函数;B.偶函数;C.非奇非偶函数;D.奇、偶性取决于。的取值情况.

6.设/(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则/3(月]是1】.

A.即不是奇函数,又不是偶函数;B.偶函数;

C.有可能是奇函数,也可能是偶函数;D.奇函数.

7.满足不等式,一山<£为常数,£〉0)的所有x的区间表示为【】.

A.(A—A+£);B.[A—A+^];C.(一£,£);D.[—£,£].

8.若/(x)=——cosx,则有【

A.f(-%)=-/(%);B.f(-%)=f(x);

C-f(%2)=/(%);D./(-x2)=-/(%).

Isinx\1

H<TT

9.设g(x)={那么g(—L

eA+3小1

-9cV2V2

A.e+3;B.---;C.-----;D

22

10.使等式arcsin(sinx)=x成立的所有x构成的区间为【

A.(-co,+00);B.[-1/];C.(一万);D.——,—.

二、填空题

11..

12.ax+(2aY=.

13.sin(x+y)=.

14.cosh2x-sinh2x=.

15.tan2x+1=.

16.a3—b3=.

17.*2=.

k=l

—、IA-Zr-tn-T~

二、计导题

18.求下列函数定义域

(1)y=---;(2)y=Jsinv+V16-x2;

\x\-x

(3)y=y/x2-xarcsinx;(4)y=arccosyjlg(x2-1).

19.作下列函数的图形

2-x2,lxl<l

(1)y=1sinx+cosxI;(2)y=<1

lx

第一节函数(作业二)

一、单项选择题

1.当函数y=/(x)的自变量x的增量Ax〉0时,相应的函数的增量Ay[].

A.一定大于零;B.一定小于零;C.一定不大于零;D.不一定大于零.

2.下列函数中满足关系/(x+y)=/(%)+/0)的函数是[】.

A.f(x)=x2;B./(x)=Inx;C./(x)=ax;D./(x)=ax+b.

3.设函数y=f(x)的定义域[0,1],则f(x+2)的定义域是【】.

A.[0,l];B.[—1,1];C.[—2,1];D.[-2,-1].

4.在同一坐标系下,方程y=2工与x=log2y代表的图形【】.

A.是同一条曲线;B.关于x轴对称;C.关于y轴对称;D.关于直线y=x对称.

5.要使f(x)=2x+a2r是奇函数,则a=[1

A.-1;B.1;C.0;D.-2.

6.设y=f(x)的定义域是0,1,则/(arcsinx)的定义域是【】.

A.[0,1];B.0』;C.;D.0,sin\.

7.设/(x)是奇函数,g(x)是奇函数,则8"(%)]是【J

A.既不是奇函数,又不是偶函数;B.偶函数;

C.有可能是奇函数,也可能是偶函数;D.奇函数.

8.曲线x=sint,y=cos2f上对应于f=£的点是【】.

6

A";B俣》『J;

9.函数y=In4在(0,1)内1].

A.是无界的;B.是有界的;C.是常数;D.小于零.

10.下列各对函数中,互为反函数的是【

xx

A.%=sinx,y2=cosx;B.yx=e,y2=e~;

x

C.%=tanx,y2=cotx;D.%=2x,y2=~­

二、填空题

11.sinxsiny=.

12.cosxcosy=.

13.sin(2x)=.

14.cos(2x)=.

15.sin—=.

2--------------------------------------------------------------

16.cos—=.

2------------------------------------------------------------

17.^/(X)=X2+1,那么〃X+1)=.

18.设函数y=arcsin楙那么函数的值域是.

19.设函数y=arccos楙它的反函数是.

20.开区间(。1)中每个点都是它的点.

二、计舁题

21.设y=/(x)是定义在(一00,+oo)上以2万为周期的函数,当一万Vx<乃时,f(x)=x,写出

f(x)的表达式.

22.设/(x)是定义在(—00,+oo)上的奇函数,当x〉0时,/(x)=x+x2,写出/(x)的表达式.

23.下列函数是由哪些基本初等函数复合而成的?

(1)y=sin3-;(2)y=;

X

(3)y=Iglg1gVx;(4)y=arctane8sx.

第二节数列的极限(作业一)

一、单项选择题

1.数列,sin(〃/2)的极限为【】

n

A.兀2;B.1;c.不存在;D.0.

123

2.数列••的一般项为为【】

nD.3

A.1+-;c.

n〃+1n

3.极限lim]—[+]—3+…(—1)〃-[

…12482〃」

r2

A.1;B.0;C,寸D-r

4.极限lim-----1------1------F•••H-----------

1x22x33x4nx(n+l)

A.1;B.0;C.I2;D.13.

5.极限+士■H----1-\—【1

〃•nnnJ

A.4;B.-;C.1;D.0.

42

二、填空题

6.lim(J〃+5-Vn)

co

n—1

7.lim

oon

n2+1

8.lim

n—>oo2n2-l

9.lim——=_________________________________________________________________________.

n—>oo3"

10.lim(l+—)=.

n

200、2--------------------------------------------------------------------------------

「1+(-1/

11.lim--------=_____________________________________________________________________.

zoon

12.lim

n—>oo

「2n2+3n-l

13.lim-------------

〃-oon+4〃+3

14.limVn=.

n—>oo

「n2+n-l

15.lim--------------

n—>oo〃一2〃+2)

—、IA-Zr-tn-T-

二、计导题

16.用数列极限的s-N定义验证数列%=2+:的极限是2.

17.求下列数列极限.

(1)(m(J/+1-卜);(2)lim--—+—-—+-••+-----------------

n—>oon—>co11x2x32x3x4(n-l)n(n+l)

k-

(4)limV

第二节数列的极限(作业二)

一、单项选择题

L设数列Z“满足:对任意的〃,一<提」,贝Himz“=【1

yln2+n7^71…

A.1;B.2;C.e;D.oo.

3.极限lim--1—----1---1—y--

〃->8"+i〃+2n+n.

A.1;B.2;C.—;D.0.

4.极限lim(勺=[]

2n—1)

21

A.e;B.c;C.一;

4

5.+=【]

2n)

A.c;B./;C.e?;D.4e.

6.因为+=e,那么"=[]

n)

A.lim[l+二];B.lim(l+±];C.limfld--%

D.lim|1+—

〃->co]〃J〃->81几J"->CO(几“f00n

二、填空题

9.lim{n[ln(n+1)-Inn]}=.

n-»co

1+3H-----1-(2n—1)2〃+1

10.lim

〃一>coln+12

11.lim(Vn2+2n-1-yln2-^+1)=.

n—>oo

2coin)

—、IA-A-c3-r-

二、计舁题

13.求下列函数的极限。

(1)lim+^^=+一.+^^=[;(2)lim

7Jn2+1yln~+2yjn2+nJ“f-x+2

14.下列结论是否正确?若正确,请给出证明;若不正确,请举出反例

(1)若lima,=A,则=|A|;

n—n―1

(2)若则lim%=A(Aw0);

n—>oo!n—>co

(3)若lim|aJ=0,则lim%=0;

n—>001n—>co

(4)若lim%=A,则lima〃+i=A;

(5)若lim%=A,则lim-=1;

n—>oon—>oo

(6)若对任何实数。,limaa^=a4,贝!Him%=A..

8n—>oo

第三节函数的极限(作业一)

一、单项选择题

1.下列各函数的极限存在的是【

r2x

A.lim----B.limC.limsinx;D.limex.

18%-1…2X-1X-00x->0

2.极限lim(x—一i)=【

X—>co

R3

A.0;R2C.3;D.oo.

x323

3.若lim=3,则〃=[].

x-^2%2—d

A.1;B.2;C.3;D.4.

2X0<x<1

4.设函数/(%)=<,那么lim/(x)=【1

2-x1<x<3x^r

A.1;B.2;C.3;D.4.

x-1x<0

5.设函数/(x)=,则lim/(x)=【

x2x>0x->0

A.1;B.-1;C.0;D.不存在.

1

arctan—x>0

x

6.设lim/(x)=-2,又g(x)=<贝him/(x)g(x)=11.

xf071x->0

—cosxx<0

12

A.—71B.n;C.-1;D.1.

二、填空题

lim3

7.

x->3X-3

i-Vx—V2

8.lim---------

x->2X—2

].%2+2x—8

9.lim------------

x-00x-4

TX-4

11.lim

7X-X-2

—00x1-x-2cosx

—、IA-Ar口工

二、计导题

xx<3

15.设/(x)=,作/(x)的图形,并求/(x)在x=3处的左、右极限.

3x-lx>3

x<0

16.设/(x)=<0x=0,试求/(x)在x=3处的左、右极限.

(x-1)2x>0

17.已知lim匚竺土色=—5,求q的值.

fx-1

第三节函数的极限(作业二)

一、单项选择题

1.若lim^^=4,则b=1]

%-。sm2x

A.4;B.8;C.2;D.6.

2.若lim^^=2,则lim.

Xf0X1。1-COSX

A.2;B.4;C.1;D.0.

3.极限lim上一=【].

—otan4x

3

A.0;B.3;C.-;D.4.

4

3x

4.极限lim—=[1

"foarctan4x

A.0;B.3;C%;D.4.

5.若函数/(x)在点/处的极限存在,则【】.

A./(%)必存在且等于极限值;B./(%)存在但不等于极限值;

C./(x)在/处的函数值可以不存在;D.如果/(%)存在,则必等于极限值.

二、填空题

sin3x

6.lim

%—02x

sinx2

7.rlim———

%一。x2

「1-cos3x

8.lim-----;——

…lx1

9.lim

xf0

1-cos2X

10.lim

xf0arcsinx(ex-1)

.2..n

-4.x+XH---------1-X-n

11.求lim--------------

%-1x-1

1.1-COSX

12.lim---------------

-o(/-1)ln(l+%)

tcrarcsin2x

13.lim-------=.

—。tanx

「arctan3x

14.lim-------=______________________________________________________________.

a。sinx

15.lim------=.

ioxsinx

rc「tanx-sinx

18.lim-----------

3x(l-cosx)

%2—2x+3%

19.理E3T)

三、求解下列各题

20.用函数极限定义说明下列极限成立。

x+2

(1)lim—sin^x=0;(2)lim^^=2.

X—>COJQx+1

设小)=&求照

IY-1I

22.设=J―F,证明lim/(x)不存在性.

x-1

第四节无穷小量与无穷大量

一、单项选择题

1.当Xf+8时,下列变量中为无穷大的是【】.

A.—;B.ln(l+x);C.sinx;D.8'.

x

2.下列变量在给定的变化过程中为无穷小量的是【】.

A.T-l(x->0);B.^^(x-0);C.—?―-(x-^1);D.2-v-1(x^1).

%(x-1)-

3.当x—>0时,3兀2是【】.

A.x的同阶无穷小量;B.x的等价无穷小量;

C.比x高阶的无穷小量;D.比x低阶的无穷小量.

4.若/(x)=A+a其中A为常量,a为一当x->co时的无穷小量,则lim/(x)=[

x—>co

A.oo;B.0;C.A;D.不存在.

5.当x―1时,/(x)=—7^—[].

x2-l

A.极限不存在;B.是无穷大量;C.是无穷小量;D.是未定式.

6.无穷大量减去无穷大量是【】.

A.无穷小量;B.零;C.常量;D.未定式.

„,|,,.arctanx.、

7+1.极H限lim------=【].

X->COX

A.0;B.1;C.oo;D.

8.当x—>0时,3/+2,是【】.

A.比x低阶的无穷小量;B.比x高阶的无穷小量;

C.与x的同阶无穷小量;D.与x的等价无穷小量.

A.ooB.0C.-D.1

2

二、填空题

10.limxsin—=_________________________________________________________.

x-»Ox

11.limxsin-=.

X-^COX

%-。sin23x

ln(l+sinx)

13.lim----;----=.

Darcsinx

xa

i•c—e

14A.lim-----=.

Iax-a

1匚[.A/1+x—1

15.lim-------=________________________________________________________,

xfOx

1+sinx-cosx

io1+sin2x-cos2x

「arctanx

1l7r7.lim-----=_________________________________________________________.

xrOx

tcrsin(<2+x)-sina

18.lim-------------=________________________________________________.

x-Ox

「ln(a+x)-In6/

19.hm---------=.

%一。x

20.limsinxsin—=____________________________________________________.

as2x

三、完成下列各题

21.证明:有限个无穷小量的代数和仍是无穷小量;有限个无穷小量的积仍是无穷小量.

22.函数/(%)=—二当自变量x在什么变化过程中是无穷小量?在什么变化过程中是无穷大

(x-3广

量?

23.当x-0时,下列变量中哪些是等价无穷小量.

x,sinx,2tanx,x2,2(Jl+x-1)

24.当x-0+时,下列哪些函数是与元同阶的无穷小量?哪些是比x更高阶的无穷小量?

ex-\,ln(l+x),cosx-1,sinx2,(sinx)2,Jl+x-1.

第五节函数的连续性与间断点(作业一)

一、单项选择题

L函数户高焉的连续区间是【

A.(-oo,-2),(-2,-1),(-1,+oo);B.[3,+oo);

C.(-00,-2),(-2,+oo);D.(-oo,-l),(-1,+co).

2.为使函数=1在处连续,应取〃=[].

[ax>1

A.2;B.1;C.0;D.-1;

sinx八

-----xw0

3.设/(4)=x'处连续,贝必二【】.

a,x=0

A.1;B.0;C.-1;D.

4

-1x<-1

4.设函数/(x)=<x2+ax+b-1<x<1,函数/(x)在(一oo,+oo)在连续,则。力分别为【】.

1x>l

A.1,1;B.1,—1;C.—1,1;D.0,0.

二、填空题

5.limsinxsin—=.

IxJ

6.limlnxsin—=

%-8IX)

「「mil+arcsmxI

7.lim—-;-----L=.

x->osinx

0[.(I?_3x+2)

8.limln-----------=_________________________________________________________.

x-gVx-x-2)

9.lim(cosx)x2=.

x—>0

三、完成下列各题

10.设函数/(4)=<%21'%—0

x,x>0

(1)函数/(x)在定义域内是否连续?(2)画出函数/(x)的图形.

sinx

x<0

x

11.设/(X)斗%=0,问常数上为何值时,函数/(x)在其定义域内连续?为什么?

1

xsi・n—+1x〉0

、x

12.某水果站在水果大量到货时规定,50kg以下标价0.80元/kg,满50kg的标价0.70元/kg,满

150公斤时标价0.60元/kg.试列出收费金额y与购买量x的函数关系.问该函数是否为连续函

数?

13.将100元按6%作连续复利计算,问20年后本利和应是多少?(已知e"=3.3201)

第五节函数的连续性与间断点(作业二)

一、单项选择题

1.设/(无)在(凡。)内连续,[limf(x)][lim[(x)]<0,则在(。/)内/(x)必有[1.

x—>a+x—>b

A.最小值B.零值C.最大值D.极值

2_4

2.函数/(x)x=^―各的间断点为x=【]

x-l

A.-1B.2C.-2D.1

3.设函数/(刈=半①殳,那么函数的所有间断点是【】.

x—3x+2

A.0B.1和2C.-2D.-1和3

4.如果/(x)在x=0处连续,且/(0)=—1,那么limesin,/(x)=[]

x->0

A.0B.1C.2D.-1

二、填空题

].(Jl+x-1、

5.limcos--------n-.

…IxJ

「「/I-cos2x

6.limJ--------=_____________________________________________________________.

J。,sin23x

x->lZ

三、完成下列各题

10.求下列函数的间断点,并说明类型.

X2-11

⑴⑵/(%)=

%2—3x+2

sinx1

fM=------⑷f(x)=

X(x+1)(x+2)

11.证明方程/-3x+1=0在1与2之间至少存在一个实根.

入2+1

12.已知lira-------(ax+b)=0,求常数a,b.

Xf8x+l

9cinY

13.判定x=0是f(x)=一丁+网上的什么类型间断点.

1+e71x1

14.函数/(x)=xcosx在(-oo,+co)上是否有界?当x->+oo时,/(x)是否为无穷大?为什么?

第一章综合练习题

1.设/(X)={黑nxl,陛:求/⑴,/(-2),f

2.讨论下列函数的奇偶性与周期性.

(1)y=1sinxI;(2)y=2+tan;(3)y=3-x(l+3x)2.

3.指出下列函数的单调区间并判定其是否有界.

/\1

(1)y=—;(2)y=arctanx;

X

2

(3)y=ln(l+x);(4)y=JQ2-x.

4.求下列函数的反函数

2无

(1)y=;(2)y=ln(x+Vx^+1)

1+2,

5.设/(x)=sinx,/(o(x))=1-42,且|夕(%)|«1,求夕(x).

6.已知/[+,)=r2

E,求〃,).

X2,X<4,1+x,x<0,,

7.设/(%)=9(x)=\

ex,x>4A,…。,…)).

8.设X]=V2,x=A/2+V2,•••,x

2nJ2+xn_1,求limx“.

n—>00

9.证明:如果/(x)在(-oo,+oo)连续,且lim/(x)存在,则/(x)必有界.

10.填空题

Jx'+2x+2—1

(1)lim

X—>4-00x+2

/、「%3—1

(2)lim------=

x-1

⑶limX(A/9X2+1-3x)

X—>4-00

/、y/2—x—\[x

(4)lim------------------

3l-x

(x-l)10(2x-3)10

(5)lim

X—>00(3x-5)20

(6)limxsin—=

%—0X

小].smy/x

(7)lim——=

10+X

smx

(8)lim-----

28X

2x

(9)lim|1+—

x—>ooX

、rsin2x

(z10)lim-------

%-。sin3x

sin4x

(11)lim-------

tan3x

1-cos2X

(12)lim

xf0x2

(13)

%-。tan5x

a4

(14)limxtan—=

28X

(15)lim(1)

7sin2(x-1)

(16)limMsin—=

n—>00n

1-sinax

(17)lim2

x->-三(2ax-7r)

2a

(18)

XT冗X-7T

(19)limf1+—1

x—lx)

+1

(20)limfl+M

XJ

(2.-i、2,

X+1

(25)lim

xfoo-7

\x-

ln(l-2x)

(26)lim

10sinx

11.求下列函数的间断点,并说明类型

x2-1,3x-l,x<1

-------Xw]

⑴/(x)=<x-1⑵fM=<sin(x-l)

----------x<l

0x=l、x-1

第二章导数与微分

本章要点

L导数和微分的概念。

2.导数的几何意义。

3.函数的可导性与连续性之间的关系。

4.导数的四则运算法则和复合函数的求导法。

5.微分的四则运算法则和一阶微分形式不变性。

6.高阶导数的概念。

7.求隐函数和由参数方程所确定的函数的一阶、二阶导数。

本章目标

1.理解导数和微分的概念,理解导数的几何意义及函数的可导性与连续性之间的关系。

2.会用导数描述一些物理量。

3.掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法,掌握基本初等函数。了解微分的四则运算法则

和一阶微分形式不变性。

4.了解高阶导数的概念。

5.掌握初等函数一阶、二阶导数的求法。

6.会求隐函数和参数式所确定的函数的一阶、二阶导数。会求反函数的导数。

本章重点

1.导数与和微分的概念。

2.导数与和微分计算。

本章难点

1.复合函数求导法。

2.隐函数求导法。

3.参数方程确定的函数的求导。

第一节导数概念

一、单项选择题

1.设/(X)=+bx+c,其中a,Z?,C为常量,则/'(0)=1].

A.c;B.Z?;C.a;D.Q+C.

2.设曲线丁=12+l—2在点”处的切线的斜率为3,则点M的坐标为【】.

A.(0,1);B.(1,0);C.(0,0);D.(1,1).

3.函数y=binx|在x=0处的导数为【】.

A.0;B.1;C.—1;D.不存在.

Y4

4.函数y=亍—x的图像在N(Xo,y°)点的切线平行于1轴,则"(%,打)为【】.

A.NQ-a;B.NQ/;C.N(l-j);D.N(1*

5.设/(X)在(。/)内连续,且与£(〃力),则在点10处[].

A./(x)的极限存在,且可导;B./(x)的极限存在且等于/(%),但不一定可导;

C./(x)的极限不存在;D./(x)的极限不一定存在.

6.设/(x)=劭4〃+%X〃TH—+an_1x+a0,贝iJ[/(0)]'=[1.

A.%;B.a0C.aon!D.O

7.一物体作直线运动,路程S与时间,的关系为S=-2/+51-3,则它的速度为【】.

A.—2t—3B.—3;C.—4t+5;D.—+5.

8.曲线y=L在x=l时的切线斜率是【】.

X

A.0;B.1;C.—1;D.------.

2

9.曲线y=x3在点(2,8)处的切线斜率是【】.

A.8;B.12;C.512;D.192.

二、填空题

10.(Inx+log2x)'=.

11.(优+2])'=.

12.(sinx+cosx)!=.

13.«+-)'=.

]4.设〃=,无(y为常数),贝!1丁=.

15.设〃=yx(x为常数),贝1丁=____________________________________.

ay

16.曲线y=sinx在点(肛0)处的切线斜率是.

/(a+x)-/(a-x)

17.设/(x)=cosx,贝!Him

f(x+h)—f(x—h)

18.设/(x)=log?x,则lim

19.设y=/(x)=(x-〃)9(x),其中函数0(x)在x=。处可导,则/'(。)=.

三、讨论下列函数在给定点x=0处的连续性与可导性,若可导,求出尸(0).

sin—xw0x<0

20./(%)=<21./(%)=<

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