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文档简介

考研数学一(高等数学)模拟试卷7(共9套)(共258题)考研数学一(高等数学)模拟试卷第1套一、选择题(本题共20题,每题1.0分,共20分。)1、设则g[f(x)]为A、

B、

C、

D、

标准答案:D知识点解析:暂无解析2、当x→0时,变量是A、无穷小B、无穷大C、有界的,但不是无穷小D、无界的,但不是无穷大标准答案:D知识点解析:暂无解析3、设数列xn与yn满足则下列断言正确的是A、若xn发散,则yn必发散B、若xn无界,则yn必无界C、若xn有界,则yn必为无穷小D、若为无穷小,则yn必为无穷小标准答案:D知识点解析:暂无解析4、设f(x)=2x+3x一2,则当x→0时A、f(x)与x是等价无穷小B、f(x)与x是同阶但非等价无穷小C、f(x)是比x较高阶的无穷小D、f(x)是比x较低阶的无穷小标准答案:B知识点解析:暂无解析5、设x→0时,etanx一en是与xn同阶的无穷小,则n为A、1B、2C、3D、4标准答案:C知识点解析:暂无解析6、设对任意的x,总有φ(x)≤f(x)≤g(x),且则A、存在且一定等于零B、存在但不一定为零C、一定不存在D、不一定存在标准答案:D知识点解析:暂无解析7、设函数在(一∞,+∞)内连续,且则常数a,b满足A、a<0,b<0B、a>0,b>0C、a≤0,b>0D、a≥0,b<0标准答案:D知识点解析:暂无解析8、设f(x)和φ(x)在(一∞,+∞)上有定义,f(x)为连续函数,且f(x)≠0,φ(x)有间断点,则A、φ{f(x)]必有间断点B、[φ(x)]2必有间断点C、f[φ(x)]必有间断点D、必有间断点标准答案:D知识点解析:暂无解析9、设函数讨论函数f(x)的间断点,其结论为A、不存在间断点B、存在间断点x=1C、存在间断点x=0D、存在间断点x=一1标准答案:B知识点解析:暂无解析10、设则f(x)在点x=0处A、极限不存在B、极限存在但不连续C、连续但不可导D、可导标准答案:C知识点解析:暂无解析11、设则在点x=1处函数f(x)A、不连续B、连续但不可导C、可导,但导数不连续D、可导且导数连续标准答案:B知识点解析:暂无解析12、设f(x)在x=a的某邻域内有定义,则f(x)在x=a处可导的一个充要条件是A、

B、

C、

D、

标准答案:D知识点解析:暂无解析13、若f(x+1)=af(x)总成立,且f’(0)=b(a,b为非零常数),则f(x)在x=1处A、不可导B、可导且f(1)=aC、可导且f’(1)=bD、可导且f’(1)=ab标准答案:D知识点解析:暂无解析14、设函数f(x)在点x=a处可导,则函数|f(x)|在点x=a处不可导的充分条件是A、f(a)=0且f’(a)=0B、f(a)=0且f’(a)≠0C、f(a)>0且f’(a)>0D、f(a)<0且f’(a)<0标准答案:B知识点解析:暂无解析15、设f(x)在(一∞,+∞)上可导,且对任意的x1和x2,当x1>x2时都有f(x1)>f(x2),则A、对任意x,f’(x)>0B、对任意x,f’(一x)≤0C、函数f(一x)单调增加D、函数一f(一x)单调增加标准答案:D知识点解析:暂无解析16、设f(x)的导数在x=a处连续,则A、x=a是f(x)的极小值点B、x=a是f(x)的极大值点C、(a,f(a))是曲线y=f(x)的拐点D、x=a不是f(x)的极值点,(a,f(a))也不是曲线y=f(x)的拐点标准答案:B知识点解析:暂无解析17、设y=f(x)满足y"+y’一esinx=0,且f’(x0)=0,则f(x)在A、x0某邻域内单调增加B、x0某邻域内单调减少C、x0处取得极小值D、x0处取极大值标准答案:C知识点解析:暂无解析18、设函数f(x)满足关系式f"(x)+[f’(x)2=x且f’(0)=0,则A、f(0)是f(x)的极大值B、f(0)是f(x)的极小值C、点(0,f(0))是曲线y=f(x)的拐点D、f(0)不是f(x)的极值,点(0,f(0))也不是曲线y=f(x)的拐点标准答案:C知识点解析:暂无解析19、曲线的渐近线有A、1条B、2条C、3条D、4条标准答案:B知识点解析:暂无解析20、若则为()A、0B、6C、36D、∞标准答案:C知识点解析:暂无解析二、填空题(本题共14题,每题1.0分,共14分。)21、已知f(x)=sinx,f[φ(x)]=1一x2,则φ(x)=_____________的定义域为______________.标准答案:arcsin(1一x2),知识点解析:暂无解析22、标准答案:知识点解析:暂无解析23、设函数f(x)=ax(a>0,a≠1),则标准答案:知识点解析:暂无解析24、标准答案:知识点解析:暂无解析25、标准答案:2知识点解析:暂无解析26、若在(一∞,+∞)上连续,则a=___________.标准答案:一2知识点解析:暂无解析27、已知f’(x0)=-1标准答案:1知识点解析:暂无解析28、设f(1+x)一3f(1一x)=8x(1+|sinx|),其中f(x)连续,则f’(1)=__________.标准答案:2知识点解析:暂无解析29、设f’(1)=2,极限存在,则标准答案:一2知识点解析:暂无解析30、已知f’(x)=arctanx2,则标准答案:知识点解析:暂无解析31、设函数y=y(x)由方程ln(x2+y)=x3y+sinx确定,则标准答案:1知识点解析:暂无解析32、设其中f(x)可导且f’(0)≠0,则标准答案:3知识点解析:暂无解析33、标准答案:知识点解析:暂无解析34、设f(x)=x(x一1)(x一2)…(x一n),则f’(0)=_______________,f(n+1)(x)=___________.标准答案:(一1)nn!,(n一1)!知识点解析:暂无解析考研数学一(高等数学)模拟试卷第2套一、选择题(本题共3题,每题1.0分,共3分。)1、若函数f(x)在[0,+∞)上连续,在(0,+∞)内可导,且f(0)<0,f’(x)≥k>0,则在(0,+∞)内f(x)A、没有零点.B、至少有一个零点.C、只有一个零点.D、有无零点不能确定.标准答案:C知识点解析:讨论函数的零点,一般要用连续函数在闭区间上的介值定理.根据拉格朗日中值定理,f(x)=f(0)+f’(ξ)x(0<ξ<x),得f(x)≥f(0)+kx.显然当x足够大时f(x)>0(事实上只需x>-f(0)/k),又f(0)<0,这就表明在(0,x)内存在f(x)的零点,又f’(x)>0,即有f(x)单调增加,从而零点唯一,故选(C).2、设y1(x)、y2(x)为二阶变系数齐次线性方程y"+p(x)y’+q(x)y=0的两个特解,则C1y1(x)+C2y2(x)(C1,C2为任意常数)是该方程通解的充分条件为A、y1(x)y2’(x)-y2(x)y1’(x)=0.B、y1(x)y2’(x)-y2(x)y1’(x)≠0.C、y1(x)y2’(x)+y2(x)y1’(x)=0.D、y1(x)y2’(x)+y2(x)y1’(x)≠0.标准答案:B知识点解析:根据题目的要求y1(x)与y2(x)应该线性无关,即y1(x)/y2(x)≠λ(常数).反之,若这个比值为常数,即y1(x)=λy2(x),那么y1’(x)=λy2’(x),利用线性代数的知识,就有y1(x)y2’(x)-y2(x)),y1’(x)=0.所以,(B)成立时,y1(x),y2(x)一定线性无关,应选(B).3、设f(x,y)在(x0,y0)邻域存在偏导数且偏导数在点(x0,y0)处不连续,则下列结论中正确的是A、f(x,y)在点(x0,y0)处可微且dB、f(x,y)在点(x0,y0)处不可微.C、f(x,y)在点(x0,y0)沿方向ヨ方向导数.D、标准答案:D知识点解析:当f(x,y)在(x0,y0)邻域ヨ偏导数,而在(x0,y0)不连续时,不能确定f(x,y)在(x0,y0)是否可微,也不能确定它在(x0,y0)是否存在方向导数.故(A),(B),(C)不正确,只有(D)正确.或直接考察曲线它在点(x0,y0,f(x0,y0))处的切向量是故(D)正确.二、填空题(本题共6题,每题1.0分,共6分。)4、1+x2-当x→0时是x的_______阶无穷小(填数字).标准答案:4知识点解析:由于因此当x→0时1+x2-是x的4阶无穷小.5、设y=f()且f’(x)=arctanx2,则dy/dx|x=0=_______.标准答案:3/4π知识点解析:y=f(u),u=u|x=0=-1.6、曲线上对应点t=2处的切线方程为_______.标准答案:y=3x-7知识点解析:t=2时(x,y)=(5,8),切线方程为y-8=3(x-5),即y=3x-7.7、∫(lnlnx+)dx=_______.标准答案:xlnlnx+C知识点解析:原式=∫(lnlnx+x.)dx=∫lnlnxdx+xd(lnlnx)=∫d(xlnlnx)=xlnlnx+C.8、∫0+∞x7dx=_______.标准答案:3知识点解析:令x2=t,财原式=1/2∫0+∞t3e-tdt.令∫t3e-tdt=e-t(at3+bt2+dt+e)+C,两边求导得t3e-t=e-t[-at3+(3a-b)t2+(2b-d)t+d-e],比较两边t的同次幂项的系数得a=-1,b=-3,d=-6,e=-6.于是原式=1/2.|0+∞=3.9、标准答案:知识点解析:考察部分和三、解答题(本题共20题,每题1.0分,共20分。)10、求d/dx∫0φ(x)[φ(x)-t]f(t)dt,其中f(t)为已知的连续函数,φ(x)为已知的可微函数.标准答案:d/dx∫0φ(x)[φ(x)-t]f(t)dt=d/dx[φ(x)∫0φ(x)f(t)dt]-[∫0φ(x)tf(t)dt]=φ’(x)∫0φ(x)f(t)dt+φ(x)f[φ(x)]φ’(x)-φ(x)f[φ(x)]φ’(x)=φ’(x)∫0φ(x)f(t)dt.知识点解析:暂无解析求下列旋转体的体积V:11、由曲线y=x2,x=y2所围图形绕x轴旋转所成旋转体;标准答案:如图3.2,交点(0,0),(1,1),则所求体积为V=∫01π[()2-(x2)2]dx=π∫01(x-x4)dx知识点解析:暂无解析12、由曲线x=a(t-sint),y=a(1-cost)(0≤t≤2π),y=0所围图形绕y轴旋转的旋转体.标准答案:如图3.3,所求体积为V=2π∫02πayxdx=2π∫02πa(1-cost)a(t-sint)a(1-cost)dt=2πa3∫02π(1-cost)2(t-sint)dt=2πa3∫02π(1-cost)2tdt-2πa3∫-ππ(1-cost)2sintdt=2πa3∫02π(1-cost)2tdt2πa3∫-ππ[1-cos(u+π)]2(u+π)du=2πa3∫-ππ(1+cos)2udu+2π2a3∫-ππ(1+cosu)2du=4π2a3∫02π(1+cosu)2du=4π2a3∫02π(1+2cosu+cos2u)du=4π2a3(π+)=6π3a3.知识点解析:暂无解析13、设f(x)在[a,b]连续,在(a,b)可导,f(a)=f(b),且f(x)不恒为常数,求证:在(a,b)内存在一点ξ,使得f’(ξ)>0.标准答案:若不然x∈(a,b),f’(x)≤0f(x)在[a,b]单调不增x∈[a,b],f(a)≥f(x)≥f(b)f(x)≡f(a)=f(b)在[a,b]为常数,矛盾了.知识点解析:暂无解析求下列微分方程的通解:14、(x-2)dy=[y+2(x-2)3]dx;标准答案:原方程改写成=2(x-2)2.(一阶线性方程)积分得=(x-2)2+C.通解y=(x-2)3+C(x-2),其中C为任意常数.知识点解析:暂无解析15、y2dx=(x+y2e(y-1)/y)dy;标准答案:原方程改写成(以y为自变量,是一阶线性的)通解x=,其中C为任意常数.知识点解析:暂无解析16、(3y-7x)dx+(7y-3x)dy=0;标准答案:原方程改写成积分得-1/7(ln|1-u|2+ln|1+u|5)=ln|x|+C’1,通解为(x-y)2(x+y)5=C,其中C为任意常数.知识点解析:暂无解析17、-3xy=xy2.标准答案:这是伯努利方程.将原方程改写成故通解为其中C为任意常数.知识点解析:暂无解析18、5kg肥皂溶于300L水中后,以每分钟10L的速度向内注入清水,同时向外抽出混合均匀之肥皂水,问何时余下的肥皂水中只有1kg肥皂.标准答案:设t时刻水中含的肥皂量为Q(t)kg,任取[t,t+dt],这段时间内肥皂含量的减少量=抽出水的肥皂含量,即解此初值问题得因此,当t=T=301n5时肥皂水中只有1kg肥皂.知识点解析:暂无解析19、已知α,β,γ不共线,证明α+β+γ=0的充要条件是α×β=β×γ=γ×α.标准答案:设α+β+β=0α×β+γ×β=0α×β-β×γ=0α×β=β×γ.同理,由α+β+γ=0α×γ+β×γ=0β×γ=γ×α.设α×β=β×γ=γ×α,则(α+β+γ)×α=β×α+γ×α=0,(α+β+γ)×β=α×β+γ×β=0,(α+β+γ)×γ=α×γ+β×γ=0.α,β,γ均与α+β+γ,共线α+β+γ=0.知识点解析:暂无解析20、设u=f(x/z,y/z),求du及标准答案:u是u=f(s,t)与s=x/z,t=y/z复合而成的x,y,z的三元函数.先求du.由一阶全微分形式不变性及全微分四则运算法则,得du=f’1d(x/z)+f’2d(y/z)知识点解析:暂无解析21、求椭球面S:x2+y2+z2-yz-1=0上具有下列性质的点(x,y,z)的轨迹:过(x,y,z)的切平面与Oxy,平面垂直.标准答案:椭球面S上点(x,y,z)处的法向量n={2x,2y-z,2z-y}.点(x,y,z)处切平面⊥Oxy平面,则n.k=0,即2z-y=0.又(x,y,z)在S上x2+y2+z2-yz-1=0.因此所求点的轨迹:它是圆柱面x2+y2=1与平面2z-y=0的交线.知识点解析:暂无解析求下列二重积分的累次积分22、I=∫01dxsiny/ydy;标准答案:如图9.15所示.=∫01siny/y(y-y2)dy=∫01sinydy+∫01ydcosy=-cosy|01+cos1-∫01cosydy=1-siny|01=1-sin1.知识点解析:暂无解析23、I=∫0Rdxln(1+x2+y2)dy(R>0).标准答案:如图9.16所示.=π/4[R2ln(1+R2)-R2+ln(1+R2)]=π/4[(1+R2)ln(1+R2)-R2].知识点解析:暂无解析24、标准答案:Ω:1≤z≤1+,(x,y)∈Dxy如图9.21—(a).它是由半球面:(z-1)2=1-x2-y2(z≥1)与平面z=1所围成的y≥0部分.作球坐标变换.z=1对应ρ=1/cosφ,半球面对应ρ=2cosφ.Ω的球坐标表示(如图9.21—(b))知识点解析:暂无解析25、求,其中L:x2+y2=R2的正方向.标准答案:将L表成参数方程的形式,即x=Rcosθ,y=Rsinθ(0≤θ≤2π),于是注意到右端积分存在且为一常数,所以知识点解析:暂无解析判断下列曲线积分在指定区域D是否与路径无关,为什么?26、∫Lf(x2+y2)(xdx+ydy),其中f(u)为连续函数,D:全平面.标准答案:f(x2+y2)(xdx+ydy)=f(x2+y2)d[1/2(x2+y2)]=d[1/2(∫0uf(t)dt)],即被积表达式f(x2+y2)(xdx+ydy)ヨ原函数,因此该线积分在全平面与路径无关.知识点解析:暂无解析27、∫L,D={(x,y)|全平面除去-∞<x≤0,y=0}.标准答案:如图10.9,L=∫LPdx+Qdy,则,(x,y)∈D.D为单连通区域,因此积分在D与路径无关.知识点解析:暂无解析28、设φ(x)在(0,+∞)有连续导数,φ(π)=1.试确定φ(x),使积分在x>0与路径无关,并求当A,B分别为(1,1),(π,π)时的积分值.标准答案:记I=Pdx+Qdy,在单连通区域D:x>0上该积分与路径无关两边乘μ(x)xφ(x)=-cosx+C.由φ(π)=1得C=π-1,因此φ(x)=下求积分值I.注意=φ’(x),代入得=yφ(x)|(1,1)(π,π)=πφ(π)-φ(1)=π-φ(1)=1+cos1.知识点解析:暂无解析29、设f(x)是区间[-π,π]上的偶函数,且满足f(-x).证明:f(x)在[-π,π]上的傅里叶级数展开式中系数a2n=0,n=1,2,….标准答案:由于f(x)为偶函数,所以a2n=2/π∫0πf(x)cos(2nx)dx=2/π[∫0π/2f(x)cos(2nx)dx+∫π/2πf(x)cos(2nx)dx].对于右端前一个积分,令x=-t,后一个积分,令x=+t,则根据假设f(+t)=0,所以a2n=0,n=1,2,….知识点解析:暂无解析考研数学一(高等数学)模拟试卷第3套一、选择题(本题共2题,每题1.0分,共2分。)1、A、等于e-1/6.B、等于e1/6.C、等于e-6.D、不存在.标准答案:A知识点解析:注意到sinx/x=1,本题为1∞型.设f(x)=sinx/x,则原极限故原极限=e-1/6,应选(A).2、曲线y=arctan渐近线的条数是A、1.B、2.C、3.D、4.标准答案:A知识点解析:令f(x)=aretan,f(x)的定义域是(-∞,-2)∪(-2,1)∪(1,+∞),因|f(x)|<π/2,从而x=1与x=-2不是曲线y=f(x)的渐近线.又因故y=π/4是曲y=f(x)的水平渐近线.综合知曲线y=f(x)有且只有一条渐近线.选(A).二、填空题(本题共6题,每题1.0分,共6分。)3、已知=9,则a=_______.标准答案:ln3知识点解析:4、r=a(1+cosθ)在点(r,θ)=(2a,0),(a,π/2),(0,π)处的切线方程分别为_______.标准答案:x=2a(dy/dx=∞);y-a=x;y=0知识点解析:(I)在点(r,θ)=(2a,0)处,(x,y)=(2a,0),切线x=2a(dy/dx=∞).(1I)在点(r,θ)=(a,π/2)处,(x,y)=(0,a),dy/dx=1,切线y-a=x.(Ⅲ)在点(r,θ)=(0,π)处,(x,y)=(0,0),dy/dx=0,切线y=0.5、∫(cosx-sinx)dx=_______.标准答案:知识点解析:6、设z=f(t,et)dt,其中f是二元连续函数,则dz=_______.标准答案:f(x2y,)(2xydx+x2dy)知识点解析:dz=f(x2y,)d(x2y)=f(x2y,)(2xydx+x2dy).7、设L是区域D:x2+y2≤-2x的正向边界,则I=∫L(x3-y)dx+(x-y3)dy=_______.标准答案:2π知识点解析:把线积分表成∫LPdx+Qdy,则=1-(-1)=2,D是圆域:(x+1)2+y2≤1,于是由格林公式I=2dxdy=2π.8、幂级数xn-1/n2n的收敛区间是_______.标准答案:(-2,2)知识点解析:先求收敛半径R:有相同的收敛半径R,R=2,收敛区间为(-2,2).三、解答题(本题共21题,每题1.0分,共21分。)求下列极限:9、标准答案:属0/0型.利用洛必达法则.知识点解析:暂无解析10、标准答案:记pn=则原式=(-npn)=-t,因此,原式=e-t.知识点解析:暂无解析求下列极限:11、标准答案:注意立方和公式13+23+…+n3=(1+2+…+n)2=[]2,则知识点解析:暂无解析12、标准答案:注意2×=x/2n-1,为利用倍角公式化简xn,两边同乘sinx/2n,得x=0时,xn=1,则xn=1.知识点解析:暂无解析13、标准答案:分别求左、右极限:知识点解析:暂无解析14、设f(x)在(a,b)连续,x1,x2,…,xn∈(a,b),α1,α2,…,αn为任意n个正数,求证:ヨξ∈(a,b),使得标准答案:依题设n个函数值f(x1),f(x2),…,f(xn)中一定有最小和最大的,不妨设min{f(x1),…,f(xn)}=f(x1),max{f(x1),…,f(xn)}=f(xn),记η=αif(xi),若η=f(x1),则ヨξ=x1∈(a,b),f(ξ)=η;若η=f(xn),则ヨξ=xn∈(a,b),f(ξ)=η.若f(x1)<η<f(xn),由定理,ヨξ在x1与xn之间,即ξ∈(a,b),f(ξ)=η.知识点解析:暂无解析15、设函数f(x)有反函数g(x),且f(a)=3,f’(a)=1,f"(a)=2,求g"(3).标准答案:记y=f(x).应注意到,g(x)为f(x)的反函数,已经改变了变量记号,为了利用反函数导数公式,必须将g(x)改写为g(y).由反函数求导公式有f’(x)g’(y)=1,将该等式两边关于x求导得f"(x)g’(y)+f’(x)g"(y)y’x=0,或f"(x)g’(y)+[f’(x)]2g"(y)=0.注意到g’(3)=1/f’(a)=1,在上式中令x=a,应有y=3,因此得到g"(3)=-f"(a)g’(3)=-2.知识点解析:暂无解析16、设x∈[0,a]时f(x)连续且f(x)>0(x∈(0,a]),又满足f(x)=求f(x).标准答案:由f(x)连续及x2可导知f2(x)可导,又f(x)>0,从而f(x)可导,且[f2(x)]’=2f(x)f’(x),故将上式两边对x求导,得2f(x)f’(x)=f(x).2xf’(x)=x.在(*)式中令x=0可得f(0)=0.于是(*)式两边积分(∫0x)得∫0xf’(t)dt=∫0xtdt,f(0)=0f(x)x2/2,x∈[0,a]知识点解析:暂无解析求功:17、设半径为1的球正好有一半沉入水中,球的比重为1,现将球从水中取出,问要做多少功?标准答案:把球的质量4/3π集中于球心.球从水中取出作的功问题可以看成质量为4/3π的质点向上移动距离为1时变力的做功.问题归结为求变力F.(重力与浮力的合力)球受的重力=球的体积,球受的浮力=沉在水中的球的体积,它们的合力=球露出水面部分的体积.当球心向上移距离h(0≤h≤1)时,球露出水面部分的体积:因此,取出球时需做功知识点解析:暂无解析18、半径为R的半球形水池,其中充满了水,要把池内的水全部取尽需做多少功?标准答案:建立坐标系如图3.6.取x为积分变量,x∈[0,R].[x,x+dx]相应的水薄层,看成圆柱体,其体积为π(R2-x2)dx,又比重ρ=1,于是把这层水抽出需做功dw=πx(R2-x2)dx.因此,所求的功w=∫0Rπx(R2-x2)dx=π(R2.)=R4/4π.知识点解析:暂无解析19、设f(x)在[a,b]上连续,f(x)≥0且∫abf(x)dx=0,求证:在[a,b]上f(x)≡0.标准答案:由定积分的性质0≤∫axf(t)dt≤∫abf(x)dx=0(x∈[a,b])∫axf(t)dt=0(z∈[a,b])=[∫abf(t)dt]’=f(x)=0(x∈[a,b]).知识点解析:暂无解析20、证明:x-x2<ln(1+x)<x(x>0).标准答案:(Ⅰ)对F(t)=ln(1+t)在[0,x]区间用拉格朗日中值定理得其中c∈(0,x).因此ln(1+x)<x(x>0).(Ⅱ)对f(t)=ln(1+t)与g(t)=tt2在[0,x]区间用柯西中值定理得其中c∈(0,x).当x>0且x-x2>0时,1>1-c2>0>1ln(1+x)>x-x2.若x>0,x-x2≤0,上式显然成立.因此ln(1+x)>x-x2(x>0).知识点解析:暂无解析21、求函数f(x)=x(x∈(-∞,+∞))的最小值.标准答案:先求导数并得驻点.由f’(x)=0即2x-=0得唯一驻点x=方法再考察于是可导函数f(x)在(-∞,+∞)ヨ最小值,最小值点必是驻点,又驻点唯-(x=),因此f(x)的最小值为知识点解析:暂无解析22、确定常数a和b的值,使得=6.标准答案:(用泰勒公式)因为ln(1-2x+3x2)=-2x+3x2-(-2x+3x2)2+o((-2x+3x2)2)=-2x+3x2-2x2+o(x2)=-2x+x2+o(x2),由此即得a-2=0,b+1=6,故a=2,b=5.知识点解析:暂无解析23、求方程y"+2my’+n2y=0的通解;又设y=y(x)是满足y(0)=a,y’(0)=b的特解,求∫0+∞y(x)dx,其中m>n>0,a,b为常数.标准答案:特征方程λ2+2mλ+n2=0,特征根λ=-m±,通解为注意:指数均为负的将方程两边积分y’|0+∞+2my|0+∞+n2∫0+∞y(x)dx=0,即-b-2ma+n2∫0+∞y(x)dx=0∫0+∞y(x)dx=知识点解析:暂无解析24、把直线L的方程化为对称方程.标准答案:先求L的方向向量={-4,8,-4}=-4{1,-2,1}.再求一交点.令x=0得y=1,z=-2.因此直线L的方程为知识点解析:暂无解析25、与直线L1:及直线L2:都平行且经过坐标原点的平面方程是_______.标准答案:直线L1,L2的方向向量分别是S1={0,1,1}与S2={1,2,1},设P(x,y,z)是平面П上任一点,则,S1,S2共面,故混合积(,S1,S2)=0,即=-x+y-z=0,亦即x-y+z=0.知识点解析:暂无解析26、过球面x2+y2+z2=169上点M(3,4,12)分别作垂直于x轴与y轴的平面,求过这两平面与球面的截线的公共点的两截线的切线方程,并求通过这两条切线的平面方程.标准答案:过M点分别与x、y轴垂直的平面是x=3与y=4,与球面的截线它们的交点是M1(3,4,12),M2(3,4,-12).Г1在M1的切向量={0,24,-8}=8{0,3,-1},Г2在M1的切向量={-24,0,6}=6{-4,0,1}.Г1,Г2在M1点的切线方程分别为即3(x-3)+4(y-4)+12(z-12)=0.又Г1在M2的切向量={0,-24,-8}=8{0,-3,-1},Г2在M2的切向量τ={-2z,0,2x={24,0,6}=6{4,0,1},Г1,Г2在M2点的切线方程分别为过两条切线的平面方程是即3(x-3)+4(y-4)-12(z+12)=0.知识点解析:暂无解析计算下列三重积分或将三重积分化成累次积分27、I=x2y2zdV,其中Ω是由x=1,x=2,y=0,y=x2,z=0及z=1/x所围成的区域.标准答案:(Ⅰ)区域Ω由平面x=1,x=2,y=0,z=0及抛物柱面y=x2与双曲柱面z=1/x围成,易求出Ω在xy平面(或zx平面)上的投影区域Dxy(或Dzx).Dxy由x=1,x=2,y=0,y=x2围成,Dxy={(x,y)|1≤x≤2,0≤y≤x2},见图9.17—(a).Dzx由x=1,x=2,z=0,z=1/x围成,即Dzx={(z,x)|1≤x≤2,0≤z≤1/x},见图9.17—(b).于是Ω={(x,y,z)|0≤z≤1/x,(x,y)∈Dxy},或Ω={(x,y,z)|0≤y≤x2,(z,x)∈Dzx}.(Ⅱ)根据Ω的表示,宜选择先对z(或y)积分后对xy(或zx)积分的顺序.若先对z积分得若先对y积分得=1/3∫12dx∫01/xx9zdz=1/6∫12x7dx=85/16.知识点解析:暂无解析28、I=(lx2+my2+nz2)dV,其中Ω:x2+y2+z2≤a2,l,m,n为常数.标准答案:由变量的轮换对称性,可得用球坐标变换求I=(l+m+n).1/3I’=4/15(l+m+n)πa5.知识点解析:暂无解析29、(Ⅰ)设L为抛物线y=x2上,从点A(-1,1)到B(1,1)的一段,求I=∫L(x2-2xy)dx+(y2-2xy)dy.(Ⅱ)求积分I=∫Cdy,其中C:y=1,x=4,y=逆时针一周.标准答案:(Ⅰ)L:y=x2,x∈[-1,1].I=∫-11[(x2-2x3)+(x4-2x3)2x]dx=∫-11(x2-4x4)dx+0=2∫01(x2-4x4)dx=2()=-14/15.知识点解析:暂无解析考研数学一(高等数学)模拟试卷第4套一、选择题(本题共6题,每题1.0分,共6分。)1、下列函数在点(0,0)处不连续的是A、

B、

C、

D、

标准答案:C知识点解析:直接证(C)中f(x,y)在点(0,0)处不连续.当(x,y)沿直线y=x趋于点(0,0)时因此f(x,y)在点(0,0)处不连续.故选(C).2、设z=f(x,y)=,则f(x,y)在点(0,0)处A、可微.B、偏导数存在,但不可微.C、连续,但偏导数不存在.D、偏导数存在,但不连续.标准答案:B知识点解析:设△z=f(x,y)一f(0,0),则可知△z=,因此△z=0·这表明f(x,y)=在点(0,0)处连续.因f(x,0)=0,所以f’x(0,0)=f(x,0)|x=0,同理f’y(0,0)=0令α=Δz—f’x(0,0)Δx—f’y(0,0),当(Δx,Δy)沿y=x趋于点(0,0)时即α不是β的高阶无穷小,因此f(x,y)在点(0,0)处不可微,故选(B)·3、设则f(x,y)在点(0,0)处A、偏导数存在且连续.B、偏导数不存在,但连续.C、偏导数存在,可微.D、偏导数存在,但不可微.标准答案:C知识点解析:由偏导数定义可知这说明f’x(0,0)存在且为0,同理f’y(0,0)存在且为0·所以f(x,y)在点(0,0)处可微分.故选(C).4、设f(x,y)=|x一y|φ(x,y),其中φ(x,y)在点(0,0)处连续且φ(0,0)=0,则f(x,y)在点(0,0)处A、连续,但偏导数不存在.B、不连续,但偏导数存在.C、可微.D、不可微.标准答案:C知识点解析:逐项分析:(I)|x一y|在(0,0)连续,φ(x,y)在点(0,0)处连续f(x,y)在点(0,0)处连续.f(x,y)在点(0,0)处可微.选(C).5、在下列二元函数中,f’’xy(0,0)≠f’’yx(0,0)的二元函数是A、f(x,y)=x4+2x22+y10.B、f(x,y)=ln(1+x2+y2)+cosxy.C、D、标准答案:C知识点解析:对于(A),(B):f(x,y)均是二元初等函数,均连续,所以.因而(C),(D)中必有一个是f’’xy(0,0)=f’’yx(0,0),而另一个是f’’xy(0,0)≠f’’xy(0,0).现考察(C).(x,y)≠(0,0)时,(x,y)≠(0,0)时,f(x,y)=利用对称性(x,y)=(0,0)时,因此,f’’xy(0,0)≠f’’yx(0,0).选(C).6、设u(x,y)在M0取极大值,且,则A、

B、

C、

D、

标准答案:C知识点解析:偏导数实质是一元函数的导数,把二元函数的极值转化为一元函数的极值.由一元函数的极大值的必要条件可得相应结论.令f(x)=u(x,y0)x=x0是f(x)的极大值点(若>0,则x=x0是f(x)的极小值点,于是得矛盾).同理,令g(y)=u(x0,y)y=y0是g(y)的极大值点二、填空题(本题共10题,每题1.0分,共10分。)7、设f(x,y)在(x0,y0)邻域存在偏导数且偏导数在点(x0,y0)处不连续,则下列结论中正确的是A、f(x,y)在点(x0,y0)处可微且B、f(x,y)在点(x0,y0)处不可微.C、f(x,y)在点(x0,y0)沿方向方向导数.D、曲线在点(x0,y0,f(x0,y0))处的切线的方向向量是标准答案:D知识点解析:当f(x,y)在(x0,y0)邻域偏导数,而在(x0,y0)不连续时,不能确定f(x,y)在(x0,y0)是否可微,也不能确定它在(x0,y0)是否存在方向导数.故(A),(B),(C)不正确,只有(D)正确.或直接考察曲线参数方程为它在点(x0,y0,f(x0,y0))处的切向量是8、设,其中f是二元连续函数,则dz=______.标准答案:f(x2y,ex2y)(2xydx+x2dy)知识点解析:先求偏导数.9、设z=z(x,y)满足方程2z—ez+2xy=3且z(1,2)=0,则=______·标准答案:-4dx-2dy知识点解析:将方程分别对x,y求偏导数,得令x=1,y=2,z=0得10、设z=yf(x2—y2),其中f(u)可微,则=______.标准答案:知识点解析:11、设f(x,y)有连续偏导数,满足f(1,2)=1,f’x(1,2)=2,f’y(1,2)=3,(x)=f(x,2f(x,2f(x,2x))),则(1)=______.标准答案:302知识点解析:Ф(x)=f(x,u(x)),u(x)=2f(x,v(x)),v(x)=2f(x,2x),v(1)=2f(1,2)=2,u(1)=2f(1,v(1))=2f(1,2)=2,Ф’(1)=f1’(1,2)+f2’(1,2)u’(1)=2+3u’(1),u’(1)=2[f1’(1,2)+f2’(1,2)v’(1)]=2[2+3v’(1)]v’(1)=2[f1’(1,2)+2f2’(1,2)]=2(2+2·3)=16往回代u’(1)=2(2+3·16)=100,Ф’(1)=2+3·100=302.12、设x=x(y,z),y=y(z,x),z=z(x,y)都是由方程F(x,y,z)=0所确定的隐函数,并且F(x,y,z)满足隐函数存在定理的条件,则=______.标准答案:-1知识点解析:由隐函数求导法知(如,由F(x,y,z)=0确定x=x(y,z),将方程对y求偏导数得其余类似).将这三式相乘得13、函数z=1—(x2+2y2)在点处沿曲线C:x2+2y2=1在该点的内法钱方向n的方向导数为______.标准答案:知识点解析:C在M0的内法线方向n正是gradz|M0,按梯度向量的性质,Z沿梯度方向时方向导数取最大值,就是|gradzM0|.因此,14、过曲面z—ez+2xy=3上点M0(1,2,0)处的切平面方程为______·标准答案:0知识点解析:曲面方程F(x,y,z)=0,F(x,y,z)=z一ex+2xy一3,gradF=={2y,2x,1—ez},gradF={4,2,0}=2{2,1,0}.点M0的切平面方程为2(x一1)+(y一2)=0,即2x+y一4=0.15、过曲面z=4一x2一y2上点P处的切平面平行于2x+2y+z一1=0,则P点的坐标为______.标准答案:(1,1,2)知识点解析:P(x,y,z)处一个法向量n={2x,2y,1},平面2x+2y+z一1=0的法向量n0={2,2,1},由n=λn0x=λ,y=λ,λ=1λ=1,y=1,z=4—1—1=2,因此P点是(1,1,2).16、曲线在M0(1,1,2)处的切线方程为______,法平面方程为______.标准答案:0知识点解析:M0在曲线上,M0处的切向量M0处切线方程法平面方程一(x一1)+(y一1)=0,即y一x=0.三、解答题(本题共9题,每题1.0分,共9分。)17、直线L1:x一1=,L2:x+l=y一1=z,(I)若L1⊥L2,求λ;(Ⅱ)若L1与L2相交,求λ.标准答案:(I){1,2,λ}·{1,1,1}=01+2+λ=0λ=一3.(II)L1通过点(1,1,1),以(1,2,λ)为方向向量,L2通过点(一1,1,0),以(1,1,1)为方向向量,则L1与L2共面此时L1与L2不平行.因此,.知识点解析:暂无解析18、与直线,及直线都平行且经过坐标原点的平面方程是______.标准答案:同前,平面Ⅱ的法向量,n=S1×S2,而用点法式,n·=0,可得x一y+z=0.知识点解析:暂无解析19、设平面Ⅱ经过平面Ⅱ1:3x一4y+6=0与Ⅱ2:2y+z一11=0的交线,且和Ⅱ1垂直,求Ⅱ的方程.标准答案:先求Ⅱ1与Ⅱ2交线的方向向量Ⅱ1的法向量为{3,一4,0},Ⅱ过Ⅱ1与Ⅱ2交线上的点(一2,0,11)与向量{一4,一3,6},{3,一4,0}平行Ⅱ的方程知识点解析:暂无解析20、已知平面Ⅱ:x一4y+2z+9=0,直线,试求在平面Ⅱ内,经过L与Ⅱ的交点且与L垂直的直线方程.标准答案:(I)先求L的方向向量(Ⅱ)求L与Ⅱ的交点M0.由(Ⅲ)所求直线的方向向量所求直线方程为或求出过L与Ⅱ的交点M0且与L垂直的平面方程,它是2(x+3)+3(y+1)+2(z+5)=0,即2x+3y+2z+19=0于是,所求直线方程为知识点解析:暂无解析21、求点M1(1,2,3)到直线的距离.标准答案:直线L过M0点(0,4,3),以l={1,一3,一2}为方向向量,则点M1到直线L的距离为其中={1,一2,0},知识点解析:暂无解析22、求点M1(2,1,3)到平面Ⅱ:2x一2y+z一3=0的距离与投影.标准答案:点M1到平面Ⅱ的距离平面Ⅱ的法向量,n={2,一2,1},过M1点以n为方向向量的直线L的方程为代入Ⅱ的方程2(2+2t)一2(1—2t)+(3+t)一3=0,解得,代入L的方程得L与Ⅱ的交点即点M1到平面Ⅱ的投影点.知识点解析:暂无解析23、求直线绕z轴旋转一周所得旋转面的方程.标准答案:先写出L的参数方程,于是易得该旋转面的参数方程,消去参数t与θ得x2+y2=4(1+t2),即知识点解析:暂无解析24、求以曲线为准线,{l,m,n}为母线方向的柱面方程.标准答案:曲线г的参数方程为以{l,m,n}为方向向量的直线方程为由③得,代入②得,最后代入①得该柱面方程知识点解析:暂无解析25、求曲线在yOz平面上的投影方程.标准答案:将方程组消去x.先化简成代入原方程得即(x2+y2)2+32(y2—x2)=0因此求得在yOz平面上的投影.知识点解析:暂无解析考研数学一(高等数学)模拟试卷第5套一、解答题(本题共30题,每题1.0分,共30分。)1、求,其中D是由y=x3,y=1,x=一1所围成的区域,f(u)是连续函数.标准答案:知识点解析:暂无解析2、设f(x,y)是定义在区域0≤x≤1,0≤y≤1上的二元连续函数,f(0,0)=-1,求极限标准答案:知识点解析:暂无解析3、设f(x,y)在单位圆x2+y2≤1上有连续的偏导数,且在边界上取值为零,f(0,0)=2001,试求极限标准答案:2001知识点解析:暂无解析4、计算三重积分绕z轴旋转一周的曲面与平面z=2,z=8所围成的空间区域.标准答案:336π知识点解析:暂无解析5、求积分其中Ω为球面x2+y2+z2=z所围的球体.标准答案:知识点解析:暂无解析6、计算其中Ω由不等式x2+y2+z2≥z和x2+y2+z2≤2z所确定.标准答案:知识点解析:暂无解析7、设f(x)连续,F(t)=[z2+f(x2+y2)]dxdydz,其中Ω由不等式0≤z≤h,x2+y2≤t2所确定.试求:标准答案:知识点解析:暂无解析8、计算dxdydz,其中Ω由平面z=0,z=1及曲面x2+y2=2围成.标准答案:知识点解析:暂无解析9、计算标准答案:2πa2知识点解析:暂无解析10、计算其中C为双纽线(x2+y2)2=a2(x2一y2)标准答案:知识点解析:暂无解析11、计算(x2+y2+z2)dS,其中S为锥面z2=x2+y2介于z=0及z=1之间的部分.标准答案:知识点解析:暂无解析12、计算其中S为上半球面标准答案:πa3知识点解析:暂无解析13、计算其中S为球面x2+y2+z2=R2.标准答案:知识点解析:暂无解析14、计算其中C为以A(1,0),B(0,1),C(一1,0),D(0,-1)为顶点的正方形闭路.标准答案:0知识点解析:暂无解析15、计算曲线积分[(1—cosy)dx一(y—siny)dy],其中L为区域0<x<π,0<y<sinx边界的正方向围线.标准答案:知识点解析:暂无解析16、计算(exsiny—y)dx+(excosy一1)dy,其中C为由点A(2a,0)到点B(0,0)的上半圆周(x一a)2+y2=a2(y≥0).标准答案:知识点解析:暂无解析17、计算其中C为从点A(一a,0)到点B(a,0)的上半椭圆(y≥0).标准答案:一π知识点解析:暂无解析18、计算其中C为抛物线上从点A(1,π)到点B(2,π)的有向曲线段.标准答案:1+π知识点解析:暂无解析19、求曲线积分的值,其中L为(x一a)2+(y一b)2=1的正向.标准答案:当原点不包含在L所限定区域内时,I=0;②当原点包含在L所限定区域内时,I=π;③当原点在L上时,原积分无意义.知识点解析:暂无解析20、计算,若从x轴正向看去,C的方向为逆时针方向.标准答案:—4π知识点解析:暂无解析21、计算其中∑为球面x2+y2+z2=1的外侧位于x≥0,y≥0的部分.标准答案:知识点解析:暂无解析22、计算+(x2y—z3)dzdx+(2xy+y2z)dxdy,其中∑为半球面的内侧.标准答案:知识点解析:暂无解析23、计算其中∑为x2+y2+z2=1的外侧.标准答案:12π知识点解析:暂无解析24、计算+8xydzdx一4xzdxdy,其中∑是由曲线x=ey(0≤y≤a)绕x轴旋转而成的旋转面外侧.标准答案:知识点解析:暂无解析25、计算+y2dxdz+z2dxdy,其中∑为(x一a)2+(y一b)2+(z—c)2=R2的外侧.标准答案:知识点解析:暂无解析26、计算(1)∑为的上侧.(2)∑为上半椭球面(z≥0)的上侧.标准答案:(1)2π,(2)2π知识点解析:暂无解析27、计算其中∑为区域Ω的外侧,Ω由不等式和x2+y2+z2≤4所确定,f(u)有连续一阶导数.标准答案:知识点解析:暂无解析28、求线密度为常数的摆线x=a(t—sint),y=a(1一cost)(0≤t≤π)的重心.标准答案:知识点解析:暂无解析29、求柱面x2+y2=ax(a>0)位于球面x2+y2+z2=a内的部分的面积.标准答案:4a2知识点解析:暂无解析30、求密度为常数ρ、半径为R的球体对于它的一条切线的转动惯量.标准答案:知识点解析:暂无解析考研数学一(高等数学)模拟试卷第6套一、选择题(本题共2题,每题1.0分,共2分。)1、在下列四个命题中正确的是A、设χ0∈(a,b),函数f(χ)满足f′(χ)>0(a<χ<χ0)和f′(χ)<0(χ0<χ<b),则f(χ)在点χ=χ0处取得它在(a,b)上的最大值.B、设f(χ)在点χ=χ0取得极大值,则存在正数δ>0,使函数f(χ)在(χ0-δ,χ0)内单调增加,在(χ0,χ0+δ)内单调减少.C、设f(χ)在区间(-a,a)内为偶函数(其中a>0是一个常数),则χ=0必是f(χ)的一个极值点.D、设f(χ)在区间(-a,a)内可导且为偶函数(其中a>0是一个常数),则f′(0)=0.标准答案:D知识点解析:因为f(χ)在区间(-a,a)内可导且为偶函数,故f′(χ)在(-a,a)内必为奇函数,即χ∈(-a,a)有f′(-χ)=-f′(χ).特别对χ=0有f′(0)=-f′(0)f′(0)=0.故应选D.2、设函数f(χ)在(-∞,+∞)连续,其导函数f′(χ)的图形如图(1)所示,则A、函数f(χ)有两个极大值点与一个极小值点,曲线y=f(χ)有一个拐点.B、函数f(χ)有一个极大值点与两个极小值点,曲线y=f(χ)有一个拐点.C、函数f(χ)有两个极大值点与一个极小值点,曲线y=f(χ)有两个拐点.D、函数f(χ)有一个极大值点与两个极小值点,曲线y=f(χ)有两个拐点.标准答案:C知识点解析:由图(1)知函数f(χ)有三个驻点a,b,d,其导函数f′(χ)有一个驻点c,如图(2).列表讨论函数f(χ)的单调性与极值,可得由此可见,函数f(χ)有两个极大值点与一个极小值点,于是可排除选项B与选项D.又由导函数f′(χ)的图形知,在区间(-∞,0)内f′(χ)单调减少,在区间(0,c]上f′(χ)单调增加,在区间[c,+∞)上f′(χ)单调减少.由于曲线y=f(χ)是连续曲线,故曲线y=f(χ)在(-∞,0]是凸弧,在[0,c]是凹弧,在[c,+∞)又是凸弧,这表明曲线y=f(χ)有两个拐点.综合可知,应选C.二、填空题(本题共6题,每题1.0分,共6分。)3、=_______.标准答案:知识点解析:暂无解析4、=_______.标准答案:2ln2-1知识点解析:则不难发现Tn≤Sn≤Tn(n=1,2,…),其中Tn是把[0,1]n等分,且取ξk=(k=1,2,…,n)时f01ln(1+χ)dχ对应的积分和,因函数ln(1+χ)在[0,1]上连续,故在[0,1]上可积,则=∫01ln(1+χ)dχ=∫01ln(1+χ)d(1+χ)=(1+χ)ln(1+χ)|01-∫01dχ=2ln2-1.此外,还有=2ln2=1,从而由极限存在的夹逼准则得Sn=2ln2-1.5、设f(χ)是满足=-1的连续函数,且当χ→0时f(t)dt是与Aχn等价无穷小,则A=_______与n=_______.标准答案:;6.知识点解析:首先,由题设可得现考察极限I=,选取A,n使得极限I为1.由洛必达法则可得这表明f(t)dt当χ→0时是与-等价的无穷小,即A=与n=6.6、设f(χ)连续,且当χ→0时F(χ)=∫0χ(χ2+1-cost)f(t)dt是与χ3等价的无穷小,则f(0)=_______.标准答案:知识点解析:由等价无穷小的定义及洛必达法则可得7、函数f(χ)=的单调减少区间是_______.标准答案:(-1,+∞)知识点解析:由f(χ)的分段表示知,f(χ)分别在(-1,0)和[0,+∞)连续,又因f(χ)=1=f(0),即f(χ)在f(χ)=0也是左连续的,故f(χ)在(-1,+∞)上连续.计算f(χ)的导函数,得引入函数g(χ)=χ-(1+χ)ln(1+χ),不难发现g(0)=0,且g′(χ)=-ln(1+χ)>0,当-1<χ<0时成立,这表明当-1<χ<0时g(χ)<g(0)=0成立,由此可得当-1<χ<0时f′(χ)<0也成立.由f(χ)在(-1,0]连续,且f′(χ)<0在(-1,0)成立知f(χ)在(-1,0]单调减少;同理,由f(χ)在[0,+∞)连续,且f′(χ)=-1<0在(0,+∞)成立知f(χ)在[0,+∞)也单调减少.综合即得f(χ)的单调减少区间为(-1,+∞).8、若方程χ3-6χ2-15χ+a=0恰有三个实根,则a的取值范围是_______.标准答案:-8<a<100知识点解析:把方程改写成f(χ)=a的形式,其中函数f(χ)=15χ+6χ2-χ3.由于f′(χ)=15+12χ-3χ2=3(5-χ)(1+χ),于是列表讨论可得且f(χ)=+∞,f(χ)=-∞.从而,仅当-8<a<100时直线y=a与曲线y=f(χ)恰有三个交点,即原方程恰有三个实根.三、解答题(本题共20题,每题1.0分,共20分。)9、设f〞(χ)>0,求证:f(a+h)+f(a-h)≥2f(a).标准答案:依次对函数f(χ)及导函数f′(χ)利用拉格朗日中值定理就有f(a+h)+f(a-h)-2f(a)=f[(a+h)-f(a)]+f[(a-h)-f(a)]=f′(ξ2)h-f′(ξ1)h=h[f′(ξ2)-f′(ξ1)]=hf〞(ξ)(ξ2-ξ1),其中a-h<ξ1<a,a<ξ2<a+h,ξ1<ξ<ξ2.由题设f〞(ξ)>0,又ξ2-ξ1>0,因此当h>0时原不等式成立.当h<0时可类似证明.知识点解析:暂无解析10、求证:当χ>0时,不等式ln(e2χ+χ)>3χ-χ2成立.标准答案:令f(χ)=ln(e2χ+χ)-3χ+χ2只需证明当χ>0时f(χ)>0成立.由于f(0)=0,且在f′(χ)的分子中5χ2+3χ(e2χ-1)>0当χ>0时成立,而分母e2χ+χ>0当χ>0时也成立,故若g(χ)=1+2χe2χ-e2χ>0当χ>0时还成立,即得f′(χ)>0当χ>0时成立,于是f(χ)当χ≥0时单调增加当χ>0时f(χ)>f(0)=0成立,即不等式成立得证.由于g(0)=0,g′(χ)=4χe2χ>0对χ>0成立,故g(χ)在χ≥0单调增加,即g(χ)>g(0)=0当χ>0时成立.综合即得原不等式在χ>0成立.知识点解析:暂无解析11、证明当χ>0时不等式e-χ(χ2-aχ+1)<1成立,其中常数a>0.标准答案:由于结论χ>0时e-χ(χ2-aχ+1)<1当χ>0时函数F(χ)=eχ+aχ-χ2-1>0.注意F′(χ)=eχ-2χ+a,F〞(χ)=这表明导函数F′(χ)在χ=ln2处取得它在区间[0,+∞)上的最小值,即F′(χ)≥F′(ln2)=2-2ln2+a>a>0对χ>0与a>0成立.故F(χ)在[0,+∞)上单调增加,即对χ>0有F(χ)>F(0)=0成立,即要证明的不等式成立.知识点解析:暂无解析12、利用柯西中值定理证明不等式:1+χln,-∞<χ<+∞.标准答案:原不等式等价于≥1,-∞<χ<+∞,χ≠0.对函数f(t)=tln(t+),F(t)=在[0,χ]上用柯西中值定理,得其中ξ介于0与χ之间.由由于当χ>0时,ξ>0,ln(ξ+)>0;当χ<0时,ξ<0,ln(ξ+)<0,因此总有>1.于是县当χ≠0时.右而当χ=0时1+χln,故1+χln,-∞<χ<+∞.知识点解析:暂无解析13、证明不等式(a+b)ea+b<ae2a+be2b当b>a>0时成立.标准答案:不等式可改写为aea(eb-ea)<beb(eb-ea),因b>a>0时eb>ea,从而又可改写为等价形式aea<beb.把b改写为χ,引入函数f(χ)=χeχ,即需证f(χ)>f(a)当χ>a>0时成立.因为f′(χ)=(χ+1)eχ>0当χ>0时成立,从而f(χ)在区间[a,+∞)(a>0)上单调增加,故当χ>a时f(χ)>f(a)成立,即原不等式成立.知识点解析:暂无解析14、设函数f(χ)在[0,+∞)有连续的一阶导数,在(0,+∞)二阶可导,且f(0)=f′(0)=0,又当χ>0时满足不等式χf〞(χ)+4ef(χ)≤2ln(1+χ).求证:当χ>0时f(χ)<χ2成立.标准答案:由题设知,当χ>0时χf〞(χ)<χf〞(χ)+4ef(χ)≤2ln(1+χ),即f〞(χ)<<2其中ln(1+χ)<χ(χ>0),这是因为:记g(χ)==χ-ln(1+χ)(χ≥0),则g′(χ)=1->0(χ>0),故g(χ)在[0,+∞)单调增加,从而g(χ)>g(0)=0(χ>0).由麦克劳林公式可得f(χ)=f(0)+f′(0)χ+f〞(ξ)χ2=f〞(ξ)χ2<χ2(χ>0).知识点解析:暂无解析15、设函数f(χ)在闭区间[0,1]上连续,在开区间(0,1)内可导,且f(0)=f(1)=1,.求证:对任何满足0<k<1的常数k,存在ξ∈(0,1),使f′(ξ)=-k.标准答案:令F(χ)=f(χ)+kχ,则F(χ)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且F′(χ)=f′(χ)+k,F(0)=1,(1+k),F(1)=1+k,即F()<(0)<(1).由闭区间上连续函数的中间值定理知,存在c∈(,1)使F(c)=F(0),从而F(χ)在区间[0,c]上满足罗尔定理的条件,于是,存在ξ∈(0,c)(0,1)使F′(ξ)=f′(ξ)+k=0,即f′(ξ)=-k.知识点解析:暂无解析16、设函数f(χ)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内二阶可导,且f(a)=f(c)=f(b),其中c是(a,b)内的一点,且在[a,b]内的任何区间I上f(χ)不恒等于常数.求证:在(a,b)内至少存在一点ξ,使f〞(ξ)<0.标准答案:由题设知,可在[a,c]上和[c,b]上分别对f(χ)用罗尔定理,于是存在α∈(a,c),β∈(c,b)使f′(α)=f′(β)=0,但f(χ)在[α,β]上不恒等于常数,从而f′(χ)≠0.这表明g(χ)=f′(χ)在[α,β]上可导,不恒等于常数且g(α)=g(β)=0.为证明本题的结论,只需证明在(α,β)内至少存在一点ξ使g′(ξ)<0即可.由题设知f(χ)在[a,c]上和[c,b]上分别满足罗尔定理的条件,于是存在α∈(a,c),β∈(c,b)使f′(α)=f′(β)=0.令g(χ)=f′(χ),由题设及上面所得结果知g(χ)是在[α,β]上可导但不恒等于常数的函数,且g(α)=g(β)=0.若∈(α,β)使g(γ)>0,在[γ,β]上把拉格朗日定理用于g(χ)可得:ξ∈(γ,β)使否则,必η∈(α,β)使g(η)<0,在[α,η]上把拉格朗日定理用于g(χ)也可得:ξ∈(0[α,η)使知识点解析:暂无解析17、设函数f(χ)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(1)=0,求证:至少存在一点ξ∈(0,1),使得(2ξ+1)f(ξ)+ξf′(ξ)=0.标准答案:令F(χ)=χe2χf(χ),则由题设知F(χ)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且F(0)=0,F(1)=e2f(1)=0,即F(χ)在[0,1]上满足罗尔定理的全部条件,故至少存在一点ξ∈(0,1),使F′(ξ)=(e2ξ+2ξe2ξ)f(ξ)+ξe2ξf′(ξ)=e2ξ[(2ξ+1)f(ξ)+ξf′(ξ)]=0,从而(2ξ+1)f(ξ)+f′(ξ)=0.知识点解析:暂无解析18、设函数f(χ)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且满足f(1)=kχ1-χf(χ)dχ(k>1),证明至少存在一点ξ∈(0,1),使得f′(ξ)=(1-ξ-1)f(ξ).标准答案:令φ(χ)=χe1-χf(χ),于是,φ(χ)在[0,1]上可导,且φ′(χ)=e1-χ[f(χ)-χf(χ)+χf′(χ)]=χe1-χ[f′(χ)-(1-χ-1)f(χ)],χ∈(0,1).又由题设和积分中值定理知,存在η∈[0,],使得φ(1)=f(1)=kφ(χ)dχ=φ(η),从而函数φ(χ)在[η,1]上满足罗尔定理的全部条件,所以ξ∈(η,1)(0,1),使得φ′(ξ)=ξe1-ξ[f′(ξ)-(1-ξ-1)f(ξ)]=0,即f′(ξ)=(1-ξ-1)f(ξ).知识点解析:暂无解析19、设函数f(χ)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,试证存在ξ,η,ζ∈(a,b),使得f′(ξ)=eζ-ηf′(η).标准答案:把要证的等式改写成=f′(ξ)现考察等式,令g(χ)=eχ,则由题设可知g(χ)与f(χ)在[a,b]上满足柯西中值定理条件,由此可知,必定存在η∈(a,b),使得又f(χ),eχ都在[a,b]上满足拉格朗日中值定理条件,由此可知必存在ξ∈(a,b),ζ∈(a,b),使得代入上述等式得eζ=f′(ξ)故有f′(ξ)=eζ-ηf′(η).知识点解析:暂无解析20、设函数f(χ)与g(χ)都在区间[0,1]上连续,在区间(0,1)内可导,且f(0)=g(0),f(1)=g(1).求证:存在ξ∈(0,)与η∈(,1)使得f′(ξ)+f′(η)=g′(ξ)+g′(η).标准答案:把ξ与η分离至等式两端可得f′(ξ)+f′(η)=g′(ξ)+g′(η)f′(ξ)-g′(ξ)=-f′(η)+g′(η)[f(χ)-g(χ)]′|χ=ξ=-[f(χ)-g(χ)]′|χ=η对函数F(χ)=f(χ)-g(χ)应用拉格朗日中值定理,由于F(χ)在[0,]上连续,在(0,]内可导,故存在ξ∈(0,)使得又由于F(χ)在[,1]上连续,在[,1)内可导,故存在η∈(,1)使得将①式与②式相加,即知存在ξ∈(0,)与η∈(,1)使得0=[f′(ξ)-g′(ξ)]+[f′(η)-g′(η)]f′(ξ)+f′(η)=g′(ξ)+g′(η).知识点解析:暂无解析21、设函数f(χ)在[a,b]上一阶可导,在(a,b)内二阶可导,且f(a)=f(b)=0,f′(a)f′(b)>0.求证:(Ⅰ)ξ∈(a,b)使得f′(ξ)=f(ξ);(Ⅱ)η∈(a,b)使得f〞(η)=f(η).标准答案:(Ⅰ)要证ξ∈(a,b)使得f′(ξ)=f(ξ)f′(χ)-f(χ)在(a,b)零点[e-χf(χ)]′在(a,b)零点.引入辅助函数F(χ)=e-χf(χ),由题设知F(χ)在[a,b]上可导,且F(a)=e-af(a)=0,F(b)=e-b(b)=0,由罗尔定理即知ξ∈(a,b)使得F′(ξ)=0,即f′(ξ)=f(ξ)成立.(Ⅱ)要证η∈(a,b)使得f〞(η)=f(η)f〞(χ)-f(χ)在(a,b)零点(f′(χ)-f(χ))′+(f′(χ)-f(χ))在(a,b)零点{eχ[f′(χ)-f(χ)]}′在(a,b)零点.为证明上述结论,引入辅助函数G(χ)=eχ[f′(χ)-f(χ)],由题设可知G(a)=ea[f′(a)-f(a)]=eaf′(a),G(b)=eb[f′(b)-f(b)]=ebf′(b),于是G(a)G(b)=ea+b(a)f′(b)>0,即G(a)与G(b)必同时为正,或同时为负,而由(Ⅰ)知ξ∈(a,b)使G(ξ)=eξ[f′(ξ)-f(ξ)]=0.这样一来,当G(a)与G(b)同为负数时,C(χ)在[a,b]上的最大值必在(a,b)内某点处取得,记C(χ)在(a,b)内的最大值点为χ=η,则必有G′(η)=0f〞(η)=f(η)成立.反之,当G(a)与G(b)同为正数时,G(χ)在[a,b]上的最小值必在(a,b)内某点处取得,记G(χ)在(a,b)内的最小值点为χ=η,则必有G′(η)=0f〞(η)=f(η)成立.知识点解析:暂无解析22、求ln(1+χ-χ2)的带皮亚诺余项的麦克劳林公式到χ4项.标准答案:把ln(1+χ)的麦克劳林公式中的χ换为χ-χ2,可得ln(1+χ-χ2)=χ-χ2-(χ-χ2)2+(χ-χ2)3-(χ-χ2)4+o((χ-χ2)4).注意(χ-χ2)2=χ2-2χ3+χ4,(χ-χ2)2=χ3(1-χ)3=χ3(1-3χ+3χ2-χ3)=χ3-3χ4+o(χ4),(χ-χ2)4=χ4(1-χ)4=χ4+o(χ4),o((χ-χ2)4)=o((1-χ)4χ4)=o(χ4),代入即得ln(1+χ-χ2)=χ-χ2-(χ2-2χ3+χ4)+[χ3-3χ4+o(χ4)]-[χ4+o(χ4)]+o(χ4)=知识点解析:暂无解析23、求极限标准答案:先考察知识点解析:暂无解析24、设函数f(χ)在χ=0的某邻域中二阶可导,且=0,求f(0),f′(0)与f〞(0)之值.标准答案:利用sinχ和f(χ)的麦克劳林公式sinχ=χ-+o(χ3),f(χ)=f(0)+f′(0)+f〞(0)χ2+o(χ2),代入可得即f〞(0)=.综合得f(0)=-2,f′(0)=0,f〞(0)=.知识点解析:暂无解析25、(Ⅰ)确定常数a,b,c的值,使得函数f(χ)=χ+aχ5+(b+cχ2)tanχ=o(χ5),其中o(χ5)是当χ→0时比χ5高阶的无穷小量;(Ⅱ)确定常数a与b的值,使得函数f(χ)=χ-(a+bcosχ)sinχ当χ→0时成为尽可能高阶的无穷小量.标准答案:(Ⅰ)用求极限的方法确定常数a,b,c的值.注意f(χ)=o(χ5)即=0,由此可得=0.这样就有故常数a,b,c的值分别是a=-,b=-1,c=.(Ⅱ)先作恒等变形:f(χ)=χ-asinχ-bsin2χ再利用泰勒展开式由sinχ=χ-+o(χ6),sin2χ=2χ-+o(χ6)=2χ-+o(χ6)可得f(χ)=(1-a-b)χ++o(χ5).欲使f(χ)当χ→0时是尽可能高阶的无穷小量,应设上式中χ与χ3的系数为零,即1-a-b=0,=0.解之得a=,b=-,这时f(χ)=+o(χ)5即f(χ)为χ→0时关于χ的五阶无穷小量.故当a=,b=时f(χ)是χ→0时最高阶的无穷小量.知识点解析:暂无解析26、设f(a,b)在[a,b]上二阶可导,f(a)=f(b)=0.证明至少存在一点ξ∈(a,b)使得|f〞(ξ)|≥|f(χ)|.标准答案:f(χ)在[a,b]上连续,|f(χ)|在[a,b]上亦连续,设c为|f(χ)|在[a,b]上的最大值点.若c=a,则f(χ)=0,结论显然成立.故可设a<c<b,从而任给χ∈(a,b),有|f(χ)|f≤|f(c)|,即-|f(c)|≤f(χ)≤|f(c)|.若f(c)>0,则f(χ)≤f(c),从而f(c)为f(χ)的最大值;若f(c)<0,则有f(χ)≥f(c),即f(c)为f(χ)的最小值,由此可知,总有f′(c)=0.把函数f(χ)在χ=c展开为泰勒公式,得f(χ)=f(c)+f′(c)(χ-c)+(χ-c)2=f(c)+(χ-c)2.(*)若a<c≤,令χ=a,则由(*)及题设有f(a)=f(c)+(a-c)2,即|f(c)|=(a-c)2.由于a<c≤,0<c-a≤,因此|f(c)|=于是|f〞(ξ)|≥|f(χ)|若<c<b,令χ=b,则由(*)及题设有f(b)=f(c)+(b-c)2,即|f(c)|=(b-c)2.由于<c<b,b-c<b-,因此知识点解析:暂无解析27、设函数f(χ)在[0,1]上有连续的三阶导数,且f(0)=1,f(1)=2,f′()=0.证明在区间(0,1)内至少存在一点ξ,使得|f″′(ξ)|≥24.标准答案:用泰勒公式.按题设条件,展开点取为χ0=,被展开点分别取χ=0,1.以上两式相减,得f(1)-f(0)=[f″′(ξ1)+f″′(ξ2)].因f(0)=1,f(1)=2,f′()=0,故有|f″′(ξ1)+f″′(ξ2)|=1,即|f″′(ξ1)|+|f″′(ξ2)|≥48.于是2max{|f″′(ξ1)|,|f″′(ξ2)|≥|f″′(ξ1)|+|f″′(ξ2)|≥48,即max{|f″′(ξ1)|,|f″′(ξ2)|≥24.由于f〞(χ)在[ξ1,ξ2](0,1)上连续,所以,在区间(0,1)内至少存在一点ξ,使得|f″′(ξ)|≥24.知识点解析:暂无解析28、设函数f(χ)和g(χ)在[0,1]上连续,且f(χ)=3χ2+1+∫01g(χ)dχ,g(χ)=-χ+6χ2∫01f(χ)dχ.求f(χ)和g(χ)的表达式.标准答案:令∫01f(χ)dχ=A,∫01g(χ)dχ=B,于是f(χ)=3χ2+1+B,g(χ)=-χ+6Aχ2.进而可得A=∫01f(χ)dχ=∫01=∫01(3χ2+1+B)dχ=2+B,B=∫01g(χ)dχ=∫01(6Aχ2-χ)dχ=2A-,解之得A=-,B=-.故f(χ)=3χ2-,g(χ)=-χ-9χ2.知识点解析:暂无解析考研数学一(高等数学)模拟试卷第7套一、选择题(本题共13题,每题1.0分,共13分。)1、设f(x)=则x=0是间断点的函数是()A、max{f(x),g(x)}.B、min{f(x),g(x)}.C、f(x)-g(x).D、f(x)+g(x).标准答案:C知识点解析:写出A、B、C、D选项中的表达式,即可知道正确选项.因为当x>0时,故Amax{f(x),g(x))=1,x∈(-∞,+∞);Bmin{f(x),g(x)}=由,则A、B、D都在x=0点连续,故应选C.事实上2、设f(x)=,讨论f(x)的间断点,其结论为()A、不存在间断点.B、x=±1为其第一类间断点.C、x=±1为其第二类间断点.D、x=0为其第一类间断点.标准答案:B知识点解析:当|x|<1时,f(x)=当|x|=1时,f(x)=0;当|x|>1时,所以f(x)=由x=-1是跳跃间断点,即第一类间断点;由x=1是跳跃间断点,即第一类间断点.3、设y=,则y(n)等于()A、

B、

C、

D、

标准答案:B知识点解析:先将

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