浙江工商大學(xué)高等數(shù)學(xué)習(xí)題解答3

1、例1 求下列函數(shù)的定義域:(1)；(2)；(3).分析 求函數(shù)的定義域,主要是使所給函數(shù)的數(shù)學(xué)式子有意義,要注意以下幾種情況:(a)分式的分母不能為零；(b)偶次根號(hào)內(nèi)的式子應(yīng)大于或等于零；(c)對(duì)數(shù)的真數(shù)應(yīng)大于零；(d)或,其；(e)若函數(shù)的表達(dá)式由幾項(xiàng)組成,則它的定義域是各項(xiàng)定義域的交集；(f)分段函數(shù)的定義域是各段定義域的并集.解 (1)要使函數(shù)有意義,應(yīng)有 , 即 .故所給函數(shù)的定義域是不等于1和2的所有實(shí)數(shù).(2)要使函數(shù)有意義,應(yīng)有 ,解得.故所給函數(shù)的定義域是.(3)要使有意義,必須, 即).要使有意義,必須 , 即 .故所給函數(shù)的定義域是且.例2 求下列函數(shù)的值域:(1)；(2

2、).(1)分析 本題可用求其反函數(shù)定義域的方法來(lái)求直接函數(shù)的值域.解 由于的反函數(shù)為, 其定義域?yàn)?故直接函數(shù)的值域?yàn)?(2)分析 本題可以利用不等式來(lái)求值域.解 由基本不等式,所以,即所求值域?yàn)?例3 設(shè),求.分析 本題是求函數(shù)的表達(dá)式,可以用湊元法或換元法.解法一 (湊元法) 因?yàn)?,所以 即 ,故 .解法二 (換元法) 令,則,所以故 .例4 下列各題中,函數(shù)和是否相同?為什么?(1),；(2),；(3),.分析 要判斷兩個(gè)函數(shù)相同,關(guān)鍵是要判斷它們的定義域相同,并且對(duì)應(yīng)法則也要相同.解 (1) 由于的定義域?yàn)?的定義域?yàn)?所以這兩個(gè)函數(shù)不相同.(2) 由于和的定義域均為,所以這兩個(gè)函數(shù)

3、定義域相同.但是在區(qū)間內(nèi),它們的對(duì)應(yīng)法則不相同. 所以這兩個(gè)函數(shù)不相同.(3) 由于和的定義域均為,所以這兩個(gè)函數(shù)定義域相同,并且在內(nèi),恒成立,從而對(duì)應(yīng)法則也相同,所以這兩個(gè)函數(shù)相同.例5 設(shè),且,求及其定義域.分析 此題是考查復(fù)合函數(shù)的概念解 ,而,；再求定義域: ,即定義域?yàn)?例6 若對(duì)任意,有,求.分析 此題可以用解函數(shù)方程組的方法求出.解 令,則,即 ,與原式聯(lián)立,消去,得到 .例7 判斷下列函數(shù)的奇偶性:(1)；(2)；(3).分析 要判斷函數(shù)的奇偶性,只需用定義來(lái)證明.解 (1) 由于的定義域?yàn)榈娜w實(shí)數(shù),不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以所給函數(shù)是非奇非偶函數(shù).(2) 由于 +=.得到.所以所

4、給函數(shù)是奇函數(shù).(3) 由于,即.所以所給函數(shù)是偶函數(shù).例8 單項(xiàng)選擇題: 設(shè),則是( ).(A)有界函數(shù)；(B)單調(diào)函數(shù)；(C)周期函數(shù)；(D)偶函數(shù).分析 此題主要是考察函數(shù)的性質(zhì),用定義來(lái)分析.解 當(dāng)時(shí),只要,則,所以無(wú)界.又,顯然不是單調(diào)函數(shù),周期函數(shù),并且很容易證明它是偶函數(shù).所以答案是(D).例9 單項(xiàng)選擇題: 設(shè),則( ).(A)；(B)；(C)；(D).分析 此題是考查函數(shù)及分段函數(shù)的概念.解 ,答案是(D)例10 設(shè)是的反函數(shù),求的反函數(shù).分析 此題關(guān)鍵是對(duì)反函數(shù)定義的理解解 因?yàn)槭堑姆春瘮?shù),所以對(duì)一切都成立,用代,得到,由此推出故的反函數(shù)為2.例11 設(shè)函數(shù) ,求.分析 本

5、題是將兩個(gè)分段函數(shù)復(fù)合成一個(gè)分段函數(shù).解 首先需寫出以為自變量的函數(shù)的表達(dá)式,得到由的定義可知,當(dāng)時(shí),；當(dāng)時(shí),.代入的表達(dá)式,得到 .例12 單項(xiàng)選擇題:“對(duì)任意給定的,總存在正整數(shù),當(dāng)時(shí),恒有”是數(shù)列收斂于的( ).（A）充分條件但非必要條件（B）必要條件但非充分條件（C）充分必要條件（D）既非充分條件又非必要條件分析 此題必須對(duì)數(shù)列極限的定義有深刻的了解.解 只是用來(lái)刻劃與無(wú)限接近的程度的,所以選的意義是一樣的.同樣,由于是可以任意小的,所以也是可以任意小的.答案是(C).例13 用定義證明.分析 證明的關(guān)鍵是,對(duì)于任意給定的正數(shù),要確實(shí)找出正整數(shù),使得當(dāng)時(shí),成立,并且在找的過(guò)程中,可以進(jìn)

6、行適當(dāng)放大.證 任給,所以要使,只需,即.因此,取,則當(dāng)時(shí),必有成立.所以.例14 用定義證明.分析 證明的關(guān)鍵是,對(duì)于任意給定的正數(shù),要確實(shí)找出正數(shù),使得當(dāng)時(shí),成立,并且在找的過(guò)程中,可以進(jìn)行適當(dāng)放大.證 任給,(當(dāng)時(shí))所以要使,只需,即.因此,取,則當(dāng)時(shí),必有成立.所以.例15 求極限.分析 此類題目常常采用分子有理化.解 原式.例16 已知,則 , .分析 此類題目實(shí)際上是計(jì)算題.解 ,得到 .例17 求.分析 這類函數(shù)的極限要注意的等價(jià)無(wú)窮小,并且將分子適當(dāng)進(jìn)行化簡(jiǎn),化簡(jiǎn)的過(guò)程中要有一定的技巧.解 .而 時(shí),所以,原極限.例18 設(shè),求.分析 此題只需將化簡(jiǎn),并且利用重要極限來(lái)求.解

7、.例19 求分析 函數(shù)的表達(dá)式中含有絕對(duì)值符號(hào),或指數(shù)函數(shù)的指數(shù)趨向于無(wú)窮大時(shí),解題時(shí)必須求其求左、右極限,并判斷是否相等.解 ,.因?yàn)樽?、右極限存在并且相等, .例20 如果,求.分析 本題是已知一個(gè)函數(shù)的極限,求另一個(gè)函數(shù)的極限.解本題的關(guān)鍵是將所給的函數(shù)變形,分解出部分,而后求極限.解 .故 .例21 求極限 .分析 求指數(shù)函數(shù)當(dāng)時(shí)的極限,必須區(qū)分正、負(fù)無(wú)窮.解 ,.故原極限不存在.例22 求極限 .分析 此極限為型,可以化為重要極限來(lái)求. 解 令,則有.例23 已知極限,問(wèn)分析 此極限為型,可以轉(zhuǎn)化為重要極限來(lái)求.解 而 . 所以,原極限=.故 .例24 求極限.分析 將有不等于零的極

8、限分離出來(lái),并且用等價(jià)無(wú)窮小替代.解 .例25 單項(xiàng)選擇題: 時(shí),變量是( ).(A)無(wú)窮小量 (B)無(wú)窮大量(C)有界的,但不是無(wú)窮小量 (D)無(wú)界的,但不是無(wú)窮大量分析 此題主要是區(qū)分無(wú)窮大量與無(wú)界變量.解 答案是(D).因?yàn)?取,時(shí),.而此時(shí),但是,取,時(shí),仍有.而此時(shí).所以,時(shí),變量不是無(wú)窮大量,更不可能是無(wú)窮小量,而是無(wú)界變量.例26 設(shè),證明數(shù)列收斂,并求數(shù)列的極限.分析 此題關(guān)鍵是用單調(diào)有界數(shù)列有極限這個(gè)準(zhǔn)則來(lái)證明.證 由于 .并且得到:數(shù)列單調(diào)遞減有下界,從而數(shù)列有極限.記.在等式兩邊取極限得到:解得 (舍去,因?yàn)?.故 .例27 設(shè),試證數(shù)列的極限存在,并求此極限.分析 此類

9、題目應(yīng)該采用極限存在準(zhǔn)則進(jìn)行證明.證:(1)有界性：,設(shè),則,由歸納法可知,對(duì)一切,有,即數(shù)列有下界；(2)單調(diào)減少：,設(shè),則,由歸納法可知,數(shù)列單調(diào)減少；故數(shù)列極限存在；(3)設(shè),對(duì),令,得,由,解得.例28 單項(xiàng)選擇題:數(shù)列和滿足,則下列斷言正確的是( ).（A）若發(fā)散,則必發(fā)散；（B）若無(wú)界,則必?zé)o界；（C）若有界,則必為無(wú)窮小；（D）若為無(wú)窮小,則必為無(wú)窮小.分析 本題考查的是無(wú)窮小量與有界變量的性質(zhì).解 (A)不成立.只需舉一反例.如,時(shí),雖然發(fā)散,并且.但是不發(fā)散；(B)不成立.因?yàn)閮蓚€(gè)無(wú)界變量之積不可能是無(wú)窮小量.(C)不成立.只需舉一反例.如,時(shí),雖然有界,并且.但不是無(wú)窮?。?/p>

10、(D)成立.所以,答案是(D).例29 證明.分析 利用兩邊夾定理來(lái)證明此題.證 因?yàn)?.由于 所以,根據(jù)兩邊夾定理有 .例30 已知,求.分析 本題是已知一個(gè)函數(shù)的極限,求另一個(gè)函數(shù)的極限.解本題的關(guān)鍵是將所給的函數(shù)適當(dāng)變形,分解出部分,而后求極限.解 ,于是,.例31 求.分析 將分子拆開(kāi),并且用等價(jià)無(wú)窮小來(lái)替換.解 分子而 .例32 設(shè),其中存在,求.分析 兩邊求極限即可.解 設(shè),則,令,得,故.例33 若函數(shù)在上連續(xù),求的值. 分析 本題只需根據(jù)連續(xù)的定義做.解 ,.例34 討論函數(shù)的間斷點(diǎn)及其類型.分析 只需用定義判斷間斷點(diǎn)的類型.解 間斷點(diǎn)為及,所以為(第一類)跳躍間斷點(diǎn)；,所以為(第二類)無(wú)窮型間斷點(diǎn).例35 設(shè)函數(shù),討論的間斷點(diǎn).分析 因?yàn)闃O限中有兩個(gè)變量,而是真正的變量,在極限過(guò)程中是常量.解本題的關(guān)鍵是先求出,再討論連續(xù)性.解 當(dāng)時(shí), , 當(dāng)時(shí), , 當(dāng)時(shí), , 當(dāng)時(shí), ,而 ,.所以,的間斷點(diǎn)為,是第一類間斷點(diǎn).例36 設(shè)函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù),并且在上,都有,證明在上至少存在一點(diǎn),使得.分析 構(gòu)造一個(gè)連續(xù)函數(shù),利用連續(xù)函數(shù)的零點(diǎn)定理進(jìn)行證明.證 令,在上連續(xù),在上也連續(xù),如果(1)或,則結(jié)論顯然成立.(2)且,則有,所以,根據(jù)連續(xù)函數(shù)的零點(diǎn)定理,必定存在一點(diǎn),使得.即.所以.