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考研數(shù)學(xué)一(高等數(shù)學(xué))模擬試卷16(共9套)(共257題)考研數(shù)學(xué)一(高等數(shù)學(xué))模擬試卷第1套一、選擇題(本題共7題,每題1.0分,共7分。)1、若f(x)在(a,b)內(nèi)單調(diào)有界,則f(x)在(a,b)內(nèi)間斷點(diǎn)的類型只能是()A、第一類間斷點(diǎn)B、第二類間斷點(diǎn)C、既有第一類間斷點(diǎn)也有第二類間斷點(diǎn)D、結(jié)論不確定標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識點(diǎn)解析:不妨設(shè)f(x)單調(diào)增加,且存在M>0使得任意x∈(a,b)有|f(x)|≤M,x對任意一點(diǎn)x0∈(a,b),當(dāng)x→x0-時,f(x)隨著x增加而增加且有上界,故存在;當(dāng)x→x0+時,f(x)隨著x減小而減小且有下界,故存在,故x0只能是第一類間斷點(diǎn).2、兩曲線與y=ax2+b在點(diǎn)處相切,則()A、
B、
C、
D、
標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識點(diǎn)解析:因兩曲線相切于點(diǎn)故相交于該點(diǎn).將x=2,代入y=ax2+b中得又因?yàn)閮汕€相切于該點(diǎn),故在該點(diǎn)切線斜率相等,即導(dǎo)數(shù)相等,所以將x=2代入得故選A.3、拋物線y2=2x與直線y=x-4所圍成的圖形的面積為()A、B、18C、D、8標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點(diǎn)解析:選積分變量為y,如圖1.3-1所示,兩條曲線的交點(diǎn)4、設(shè)Ik=∫0kπex2sinxdx(k=1,2,3),則有A、I1<I2<I3B、I3<I2<I1C、I2<I3<I1D、I2<I1<I3標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識點(diǎn)解析:首先,由I2=I1+∫π2πex2sinxdx及∫π2πex2sinxdx<0可得I2>I1.其次,I3=I1+∫π3πex2sinxdx.其中∫π3πex2sinxdx=∫π2πex2sinxdx+∫2π3πex2sinxdx=∫π2πex2sinxdx+∫π2πe(y+π)2sin(y+π)dy=∫π2π[ex2-e(x+π)2]sinxdx>0,故I3>I1,從而I2<I1<I3,故選D.5、設(shè)曲線積分∫L[f(x)-ex]sinydx一f(x)cosydy與路徑無關(guān),其中f(x)具有一階連續(xù)導(dǎo)數(shù),且f(0)=0,則f(x)等于()A、(e-x-ex)B、(ex-e-x)C、(ex+e-x)-1D、1-(ex+e-x)標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點(diǎn)解析:g=[f(x)-ex]siny,Q=-f(x)cosy.積分與路徑無關(guān),則即[f(x)-ex]cosy=-f’(x)cosy.又由f(0)=0解得6、設(shè)Ω:x2+y2+z2≤1則三重積分z2dv等于()A、
B、
C、
D、
標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點(diǎn)解析:因積分區(qū)域的邊界曲面含有球面x2+-y2+z2=1,故采用球面坐標(biāo)系.Ω的邊界曲面方程用球面坐標(biāo)表示為:r=1,則Ω為:0≤r≤1,0≤θ≤2π.故7、設(shè)正項級數(shù)發(fā)散,則中結(jié)論正確的個數(shù)為()A、1個B、2個C、3個D、4個標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識點(diǎn)解析:③正項級數(shù)所以當(dāng)n足夠大時,有an2≤an,必收斂.可見只有③正確.二、填空題(本題共12題,每題1.0分,共12分。)8、設(shè)則α=______,β=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:所以α=5,9、設(shè)x1=r∈(0,1),xn+1=xn-xn2(n=1,2,3,…).則=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:0;r-r2知識點(diǎn)解析:xn+1-xn=-xn2<0,所以數(shù)列{xn}單調(diào)減少.x1=r∈(0,1),x2=x1-x12>0,并且x2<x1,所以0<x2<x1<1.由數(shù)學(xué)歸納法易知數(shù)列{xn}undefinedundefined10、如果f(x)在[a,b]上連續(xù),無零點(diǎn),但有使f(x)取正值的點(diǎn),則f(x)在[a,b]上的符號為______.標(biāo)準(zhǔn)答案:正知識點(diǎn)解析:利用反證法,假設(shè)存在點(diǎn)x1∈[a,b],使得f(x1)<0.又由題意知存在點(diǎn)x2∈[a,b],x2≠x1,使得f(x2)>0.由閉區(qū)間連續(xù)函數(shù)介值定理可知,至少存在一點(diǎn)ξ介于x1和x2之間,使得f(ξ)=0,顯然ξ∈[a,b],這與已知條件矛盾.11、設(shè)是f(x)的一個原函數(shù),則∫1exf’(x)dx=_____.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:∫1exf’(x)dx=∫1exd[f(x)]=xf(x)|1e-∫1ef(x)dx.由于12、設(shè)a,b,C的模|a|=|b|=|c(diǎn)|=2,且滿足a+b+c=0,則a.b+b.c+c.a=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:-6知識點(diǎn)解析:(a+b+c).(a+b+c)=|a|2+|b|2+|c(diǎn)|2+2a.b+2b.c+2a.c,因?yàn)閍+b+c=0,故有|a|2+|b|2+|c(diǎn)|2+2(a.b+b.c+c.a(chǎn))=0,則13、函數(shù)u=ex一z+xy在點(diǎn)(2,1,0)處沿曲面ex=z+xy=3的法線方向的方向?qū)?shù)為______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:曲面ez-z+xy=3的法線方向?yàn)閚=±(y,x,ez-1)|(2,1,0)=±(1,2,0),則單位法向量為故方向?qū)?shù)為14、若函數(shù)z=2x2+2y2+3xy+ax+by+c在點(diǎn)(-2,3)處取得極小值-3,則常數(shù)a,b,c之積abc=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:30知識點(diǎn)解析:由極值的必要條件知在點(diǎn)(-2,3)處,zx’=0,zy’=0,又z(-2,3)=-3,從而可求出a,b,c分別為-1,-6,5,故abc=30.15、設(shè)∑是平面在第一卦限部分的下側(cè),則I=Pdydz+Qdzdx+Rdxdy化成對面積的曲面積分為I=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:∑指定側(cè)的法向量n的方向余弦為由兩類曲面積分的聯(lián)系,有16、設(shè)f(x)=πx+x2,-π≤x<π,且周期為T=2π.當(dāng)f(x)在[-π,π)上的傅里葉級數(shù)為(ancosnx+bnsinnx),則b3=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:17、冪級數(shù)的收斂域?yàn)開_____.標(biāo)準(zhǔn)答案:[1,3)知識點(diǎn)解析:令y=x-2,則為收斂的交錯級數(shù).因此的收斂域?yàn)閇-1,1),又-1≤x-2<1,即1≤x<13,故原級數(shù)的收斂域?yàn)閇1,3).18、微分方程(1-x2)y-xy’=0滿足初值條件y(1)=1的特解是______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:原方程化為由初值y(1)=1解出得特解.19、已知∫01f(tx)dt=f(x)+1,則f(x)=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:Cx+2,其中C為任意常數(shù)知識點(diǎn)解析:將所給方程兩邊同乘以x,得x∫01f(tx)dt=xf(x)+x.令u=tx,則上式變?yōu)椤?1f(u)du=xf(x)+x,兩邊對x求導(dǎo)得用一階非齊次線性微分方程通解公式計算得f(x)=Cx+2,其中C為任意常數(shù).三、解答題(本題共10題,每題1.0分,共10分。)20、討論方程axex+b=0(a>0)實(shí)根的情況.標(biāo)準(zhǔn)答案:令f(x)=axex+b,因?yàn)?,故?yīng)求函數(shù)f(x)=axex+b的極值,并討論極值的符號及參數(shù)b的值.由f’(x)=aex+axex=aex(1+x),知駐點(diǎn)為x=-1,又f’’(x)=2aex+axex=aex(2+x),f’’(-1)>0,所以x=-1是函數(shù)的極小值點(diǎn),極小值為當(dāng)時,函數(shù)f(x)無零點(diǎn),即方程無實(shí)根;當(dāng)時,函數(shù)f(x)有一個零點(diǎn),即方程有一個實(shí)根;當(dāng)時,函數(shù)f(x)有兩個不同的零點(diǎn),即方程有兩個不同的實(shí)根;當(dāng)b≤0時,函數(shù)f(x)有一個零點(diǎn),即方程有一個實(shí)根.知識點(diǎn)解析:暫無解析21、設(shè)函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù)(a,b>0),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo).證明:在(a,b)內(nèi)至少有一點(diǎn)ξ,使等式=f(ξ)一ξf’(ξ)成立.標(biāo)準(zhǔn)答案:令它們在區(qū)間[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),且G’(x)=滿足柯西中值定理的三個條件.于是在(a,b)內(nèi)至少有一點(diǎn)ξ,使得知識點(diǎn)解析:暫無解析22、證明:當(dāng)成立.標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)而coxs<0,所以不等式成立.上式中,當(dāng)?shù)牵?xcosx-2sinx+x3的符號無法直接確定.為此,令g(x)=2xcosx-2sinx+x3,則g(0)=0,且g’(x)=x2+2x(x-sinx)>0,所以,當(dāng)x∈時,g(x)=2xcosx-2sinx+x3>0.從而,當(dāng)x∈時,知識點(diǎn)解析:暫無解析23、求標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:暫無解析24、設(shè)f(x)在(-∞,+∞)內(nèi)連續(xù),以T為周期,試證明:(1)∫aa+Tf(x)dx=∫0Tf(x)dx(a為任意實(shí)數(shù));(2)∫0xf(t)dt以T為周期<=>∫0Tf(x)dx=0;(3)∫f(x)dx(即f(x)的全體原函數(shù))周期為T<=>∫0Tf(x)dx=0.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)∫aa+Tf(x)d=∫a0f(x)dx+∫0Tf(x)dx+∫TT+af(x)dx,其中∫TT+af(x)dx=∫TT+af(x-T)dx∫0af(s)ds=∫0af(x)dx.代入上式得∫aa+Tf(x)=∫a0f(x)dx+∫0Tf(x)dx+∫0af(x)dx=∫0Tf(x)dx.(2)∫0xf(t)dt以T為周期<=>∫0x+Tf(t)dt-∫0xf(t)dt=∫xx+Tf(t)dt∫0Tf(t)dt=0.(3)只需注意∫f(x)dx=∫0xf(t)dt+C,∫0xf(t)dt是f(x)的一個原函數(shù).知識點(diǎn)解析:暫無解析25、(1)證明(2)設(shè)α是滿足標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)(2)知識點(diǎn)解析:暫無解析26、求內(nèi)接于橢球面的長方體的最大體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:設(shè)該內(nèi)接長方體體積為v,P(x,y,z)(x>0,y>0,z>0)是長方體的一個頂點(diǎn),且位于橢球面上,由于橢球面關(guān)于三個坐標(biāo)平面對稱,所以v=8xyz,x>0,y>0,z>0且滿足條件因此需要求出v=8xyz在約束條件下的極大值.由題意知,內(nèi)接于橢球面的長方體的體積沒有最小值,而存在最大值,因而以點(diǎn)為頂點(diǎn)所作對稱于坐標(biāo)平面的長方體即為所求的體積最大長方體,最大體積為知識點(diǎn)解析:暫無解析27、設(shè)f(x,y)為具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)的二次齊次函數(shù),即對任何x,y,t下式成立f(tx,ty)=t2f(x,y).(1)證明(2)設(shè)D是由L:x2+y2=4正向一周所圍成的閉區(qū)域,證明:∮Lf(x,y)ds=div[gradf(x,y)]dσ.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)方程f(tx,ty)=t2f(x,y)兩邊對t求導(dǎo)得xf1’(tx,ty)+yf2’(tx,ty)=2tf(x.y).再對t求導(dǎo)得,x[xf21]](tx,ty)+yf12’’(tx,ty)]+y[xf21’’(tx,ty)+yf22’’(tx,ty)]=2f(x,y).于是tx[txf11’’(tx,ty)+ty12’’(tx,ty)]+ty[txf21’’(tx,ty)+tyf22’’(tx,ty)]=2t2f(x,y)=2f(tx,ty),由此得x2fxx’’(x,y)+2xyfxy’’(x,y)+y2fyy’’(x,y)=2f(x,y),即結(jié)論成立.(2)由xf1’(tx,ty)+yf2’(tx,ty)=2tf(x,y)得txf1’(tx,ty)+tyf2’(tx,ty)=2t2f(x,y),即xfx’(x,y)+yfy’(x,y)=2f(x,y),又(其中n0為點(diǎn)(x,y)處的單位切向量).知識點(diǎn)解析:暫無解析28、設(shè)f(x,y)在全平面有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),曲線積分∫Lf(x,y)dx+xcosydy在全平面與路徑無關(guān),且∫(0,0)(t,t2)f(x,y)dx+xcosydy=t2,求f(x,y).標(biāo)準(zhǔn)答案:①∫L(x,y)dx+xcosydy在全平面與路徑無關(guān)積分得f(x,y)=siny+C(x).②求f(x,y)轉(zhuǎn)化為求C(x).因f(x,y)dx+xcosydy=sinydx+xcosydy+C(x)dx=sinydx+xdsiny+=d[xsiny+∫0xC(s)ds],則有[xsiny+∫0xC(s)ds]|(0,0)(t,t2)=t2,即tsint2+∫0tC(s)ds=t2=>sint2+2t2cost2+C(t)=2t,因此f(x,y)=siny+2x-sinx2-2x2cosx2.知識點(diǎn)解析:暫無解析29、求微分方程的通解.標(biāo)準(zhǔn)答案:這是y’’=f(y,y’)型的可降階二階方程,按典型步驟去做即可.以下進(jìn)行討論.Y≡0顯然是原方程的一個解.以下設(shè)y≠0,于是式①可改寫為當(dāng)C1>0時,由式②得當(dāng)C1=0時,由式②得±x+C2=-y-1;當(dāng)C1<0時,由式②得綜上所述即得原方程的通解.知識點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)一(高等數(shù)學(xué))模擬試卷第2套一、選擇題(本題共5題,每題1.0分,共5分。)1、若f(一x)=一f(x),且在(0,+∞)內(nèi)f’(x)>0,f’’(x)>0,則在(一∞,0)內(nèi)().A、f’(x)<0,f’’(x)<0B、f’(x)<0,f’’(x)>0C、f’(x)>0,f’’(x)<0D、f’(x)>0,f’’(x)>0標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識點(diǎn)解析:因?yàn)閒(x)為奇函數(shù),所以f’(x)為偶函數(shù),故在(一∞,0)內(nèi)有f’(x)>0,因?yàn)閒’’(x)為奇函數(shù),所以在(一∞,0)內(nèi)f’’(x)<0,選(C).2、若f(x)在x=0的某鄰域內(nèi)二階連續(xù)可導(dǎo),且=1,則下列正確的是().A、x=0是f(x)的零點(diǎn)B、(0,f(0))是y=f(x)的拐點(diǎn)C、x=0是f(x)的極大點(diǎn)D、x=0是f(x)的極小點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識點(diǎn)解析:由=1得f’(0)=0,由1==f’’(0)得x=0為極小點(diǎn),應(yīng)選(D).3、矩形閘門寬a米,高h(yuǎn)米,垂直放在水中,上邊與水面相齊,閘門壓力為().A、ρg∫0hahdhB、ρg∫0aahdhC、ρg∫0hahdhD、2ρg∫0hahdh標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識點(diǎn)解析:取[x,x+dx][0,h],dF=ρg×x×a×dx=ρgaxdx,則F=ρg∫0haxdx=ρg∫0hahdh,選(A).4、設(shè)可微函數(shù)f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處取得極小值,則下列結(jié)論正確的是().A、f(x0,y)在y=y0處導(dǎo)數(shù)為零B、f(x0,y)在y=y0處導(dǎo)數(shù)大于零C、f(x0,y)在y=y0處導(dǎo)數(shù)小于零D、f(x0,y)在y=y0處導(dǎo)數(shù)不存在標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識點(diǎn)解析:可微函數(shù)f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處取得極小值,則有fx’(x0,y0)=0,fy’(x0,y0)=0,于是f(x0,y)在y=y0處導(dǎo)數(shù)為零,選(A).5、微分方程y’’一4y=x+2的通解為().A、(C1+C2x)e2x一B、(C1+C2x)e-2x一C、C1e-2x+C2e2x一D、C1e-2x+C2e2x一標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識點(diǎn)解析:微分方程y’’一4y=0的特征方程為λ2-4=0,特征值為一2,2,則方程y’’一4y=0的通解為C1e-2x+C2e2x,顯然方程y’’一4x=x+2有特解,選(D).二、填空題(本題共9題,每題1.0分,共9分。)6、=_________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:7、設(shè)f(x)=,則f’(x)=_________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:8、設(shè)f(x)=ln(1+x),當(dāng)x>0時,f(x)=f’(θx)x,則=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:f’(x)=,f(x)=f’(θx)x,得ln(1+x)=.故.9、=_________.標(biāo)準(zhǔn)答案:extan+C知識點(diǎn)解析:10、∫02πx|sinx|dx=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:4π知識點(diǎn)解析:∫02πx|sinx|dx=∫0π|sinx|dx+∫π2πx|sinx|dx,而∫0πx|sinx|dx=∫0πsinxdx=∫0πsinxdx=π,∫π2πx|sinx|dx∫0π(π+t)|sinx|dx=π∫0πsintdt+∫0πtsintdx=2π+π=3π,故∫02πx|sinx|dx=4π.11、過原點(diǎn)及點(diǎn)(6,一3,2)且與平面4x—y+2z=8垂直的平面方程為_________.標(biāo)準(zhǔn)答案:2x+2y一3z=0知識點(diǎn)解析:設(shè)所求平面為π:Ax+By+Cz+D=0,因?yàn)棣薪?jīng)過原點(diǎn),所以D=0,即π:Ax+By一Cz=0,又因?yàn)棣薪?jīng)過點(diǎn)(6,一3,2)且與4x—y+2z=8垂直,所以,所求平面為π:2x+2y一3z=0.12、∫02dy∫y2x2ex2dx=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:∫02dy∫y2x2ex2dx=∫02dx∫0xx2ex2dy=∫02x3ex2dx=∫02x2ex2d(x2)=∫04xexdx=.13、x2ydx+xy2dy=________,其中L:|x|+|y|=1,方向取逆時針方向.標(biāo)準(zhǔn)答案:0知識點(diǎn)解析:令L1:y=1-x(起點(diǎn)x=1,終點(diǎn)x=0),L2:y=1+x(起點(diǎn)x=0,終點(diǎn)x=一1).L3:y=-1-x(起點(diǎn)x=一1,終點(diǎn)x=0),L4:y=一1+x(起點(diǎn)x=0,終點(diǎn)x=1).則x2ydx+xy2dy=∫L1+∫L2+∫L3+∫L4=∫10[x2(1-x)一x(1-x)2]dx+∫0-1[x2(1+x)+x(1+x)2]dx+∫-10[-x2(1+x)-x(1+x)2]dx+∫01[x2(x-1)+x(x—1)2]dx=0.14、=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:2知識點(diǎn)解析:三、解答題(本題共11題,每題1.0分,共11分。)15、求.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:暫無解析16、設(shè)f(x)連續(xù),且=e3,且f’(0)存在,求f’(0).標(biāo)準(zhǔn)答案:由=e3得f(0)=0,知識點(diǎn)解析:暫無解析17、證明方程lnx=dx在(0,+∞)內(nèi)有且僅有兩個根.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫0π=0,得x=e,因?yàn)閒’’(e)=>0為f(x)的最大值,又因?yàn)?一∞,所以f(x)=0在(0,+∞)內(nèi)有且僅有兩個實(shí)根.知識點(diǎn)解析:暫無解析18、求.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:暫無解析19、設(shè)f(x),g(x)在[a,b]上連續(xù),證明:存在ξ∈(a,b),使得f(ξ)∫ξbg(x)dx=g(ξ)∫aξf(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:令φ(x)=∫axf(t)dt∫bxg(t)dt,顯然φ(x)在[a,b]上可導(dǎo),又φ(a)=φ(b)=0,由羅爾定理,存在ξ∈(a,b),使得φ’(ξ)=0,而φ’(x)=f(x)∫bxg(t)dt+g(x)∫axf(t)dt,所以f(ξ)∫bξg(x)dx+g(ξ)∫aξf(x)dx=0,即f(ξ)∫ξbg(x)dx=g(ξ)∫aξf(x)dx.知識點(diǎn)解析:由f(x)∫xbg(t)dt=g(x)∫axf(t)dt得g(x)∫axf(t)dt+f(x)∫bxg(t)dt=0即∫axf(t)dt∫bxg(t)dt=0,則輔助函數(shù)為φ(x)=∫axf(t)dt∫bxg(t)dt.20、設(shè)z=f(exsiny,xy),其中f二階連續(xù)可偏導(dǎo),求.標(biāo)準(zhǔn)答案:=exsiny.f1’+y.f2’,=excosy.f1’+exsiny.(excosy.f11’’+xf12’’)+f2’+y(excosy.f21’’+xf22’’)=excosy.f1’+e2xsinycosy.f11’’+ex(xsiny+ycosy)f12’’+f2’+xyf22’’.知識點(diǎn)解析:暫無解析21、設(shè)D是由點(diǎn)O(0,0),A(1,2)及B(2,1)為頂點(diǎn)構(gòu)成的三角形區(qū)域,計算xdxdy.標(biāo)準(zhǔn)答案:將區(qū)域向x軸投影,令D1={(x,y)|0≤x≤1,≤y≤2x},D2={(x,y)|1≤x≤2,≤y≤3一x},知識點(diǎn)解析:暫無解析22、計算曲面積分(x2+y2)dzdx+zdxdy,其中S為錐面z=(0≤z≤1)第一卦限的部分,方向取下側(cè).標(biāo)準(zhǔn)答案:將曲面S向xOz面投影得Dxz={(x,y)|0≤x≤1,x≤z≤1}.知識點(diǎn)解析:暫無解析23、判斷級數(shù)的斂散性.標(biāo)準(zhǔn)答案:因?yàn)槭諗浚R點(diǎn)解析:暫無解析24、將f(x)=展開成傅里葉級數(shù).標(biāo)準(zhǔn)答案:函數(shù)f(x)在[-π,π]上滿足狄里克萊充分條件,將f(x)進(jìn)行周期延拓,a0=∫0πf(x)dx=,a0=(n=1,2,…),bn=0(n=1,2,…),x=±時,傅里葉級數(shù)收斂于,則f(x)=.知識點(diǎn)解析:暫無解析25、設(shè)f(x)在[0,+∞)上連續(xù),且f(0)>0,設(shè)f(x)在[0,x]上的平均值等于f(0)與f(x)的幾何平均數(shù),求f(x).標(biāo)準(zhǔn)答案:根據(jù)題意得,則有∫0xf(t)dt=,兩邊求導(dǎo)得f(x)=,知識點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)一(高等數(shù)學(xué))模擬試卷第3套一、選擇題(本題共4題,每題1.0分,共4分。)1、下列命題成立的是().A、若f(x)在x0處連續(xù),則存在δ>0,使得f(x)在|x-x0|<δ內(nèi)連續(xù)B、若f(x)在x0處可導(dǎo),則存在δ>0,使得f(x)在|x-x0|<δ內(nèi)可導(dǎo)C、若f(x)在x0的去心鄰域內(nèi)可導(dǎo),在x0處連續(xù)且f’(x)存在,則f(x)在x0處可導(dǎo),且f’(x0)=f’(x)D、若f(x)在x0的去心鄰域內(nèi)可導(dǎo),在x0處連續(xù)且f’(x)不存在,則f(x)在x0處不可導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識點(diǎn)解析:設(shè)f(x)=顯然f(x)在x=0處連續(xù),對任意的x0≠0,因?yàn)閒(x)不存在,所以f(x)在x0處不連續(xù),(A)不對;同理f(x)在x=0處可導(dǎo),對任意的x0≠0,因?yàn)閒(x)在x0處不連續(xù),所以f(x)在x0處也不可導(dǎo),(B)不對;因?yàn)?f’(ξ),其中ξ介于x0與x之間,且f’(x)存在,所以f’(ξ)也存在,即f(x)在x0處可導(dǎo)且f’(x0)=f’(x),選(C);不存在,(D)不對.2、設(shè)函數(shù)f(x)連續(xù),下列變上限積分函數(shù)中,必為偶函數(shù)的是()·A、∫0xt[f(t)-f(-t)]dtB、∫0xt[f(t)+f(-t)]dtC、∫0xf(t2)dtD、∫02f2(t)dt標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點(diǎn)解析:因?yàn)閠f(t)-f(-t)]為偶函數(shù),所以∫0xt[f(t)-f(-t)]dt為奇函數(shù),(A)不對;因?yàn)閒(t2)為偶函數(shù),所以∫0xf(t2)dt為奇函數(shù),(C)不對;因?yàn)椴淮_定f2(t)的奇偶性,所以(D)不對;令F(x)=∫0xt[f(t)+f(-t)]dt,F(xiàn)(-x)=∫0-xt[f(t)+f(-t)]dt=∫0x(-u)[f(u)+f(-u)](-du)=F(x),選(B).3、設(shè)f(x,y)=則f(x,y)在(0,0)處().A、連續(xù)但不可偏導(dǎo)B、可偏導(dǎo)但不連續(xù)C、可微D、一階連續(xù)可偏導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識點(diǎn)解析:因?yàn)閒(x,y)=0=f(0,0),所以f(x,y)在(0,0)處連續(xù);所以f’x(0,0)=0,根據(jù)對稱性,f’y(0,0)=0,即f(x,y)在(0,0)處可偏導(dǎo);得f(x,y)在(0,0)處可微;不存在,所以f’x(x,y)在點(diǎn)(0,0)處不連續(xù),同理f’y(x,y)在點(diǎn)(0,0)處也不連續(xù),選(C).4、設(shè)冪級數(shù)an(x-2)n在x=6處條件收斂,則冪級數(shù)(x-2)2n的收斂半徑為().A、2B、4C、D、無法確定標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識點(diǎn)解析:因?yàn)閍n(x-2)n在x=6處條件收斂,所以級數(shù)anxn的收斂半徑為R=4,又因?yàn)榧墧?shù)anxn有相同的收斂半徑,所以xn的收斂半徑為R=4,于是(x-2)n的收斂半徑為R=2,選(A).二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)5、設(shè)f(x)在x=0處連續(xù),且=-1,則曲線y=f(x)在(2,f(2))處的切線方程為_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:y-=1/2(x-2)知識點(diǎn)解析:由=-1得f(2)=3/2,且f’(2)=1/2,則曲線y=f(x)在點(diǎn)(2,f(2))處的切線方程為y-=1/2(x-2).6、設(shè)f(x)=在x=1處可微,則a=_______,b=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:2,-1知識點(diǎn)解析:因?yàn)閒(x)在x=1處可微,所以f(x)在x=1處連續(xù),于是f(1-0)=f(1)=1=f(1+0)=a+b,即a+b=1.由f(x)在x=1處可微得a=2,所以a=2,b=-1.7、標(biāo)準(zhǔn)答案:17/6知識點(diǎn)解析:所以∫02()dx=∫01xdx+∫12x2dx==17/68、設(shè)直線在平面x+y+z=0上的投影為直線L,則點(diǎn)(1,2,1)到直線L的距離等于_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:過直線的平面束為(x+2y-z-2)+k(2x-y+z-3)=0,即(1+2k)x+(2-k)y+(k-1)z-2-3k=0,由{1+2k,2-k,k-1}.{1,1,1}=0,得k=-1,則投影直線為s={1,1,1}×{1,-3,2}={5,-1,-4},對稱式方程為L:令M0,M1的坐標(biāo)分別為(-1,0,1),(1,2,1),9、設(shè)f(x,y)在區(qū)域D:x2+y2≤t2上連續(xù)且f(0,0)=4,則標(biāo)準(zhǔn)答案:8π知識點(diǎn)解析:由t→0時,t-ln(1+t)=t-[t-+o(t2)~1/2t2(t→0),由積分中值定理得f(x,y)da、dy=f(ξ,η).πt2,其中(ξ.η)∈D.=2πf(0.0)=8π.10、設(shè)L為從點(diǎn)A(0,-1,1)到點(diǎn)B(1,0,2)的直線段,則∫L(x+y+z)ds=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:三、解答題(本題共19題,每題1.0分,共19分。)11、標(biāo)準(zhǔn)答案:故n=3,c=-4/3.知識點(diǎn)解析:暫無解析12、標(biāo)準(zhǔn)答案:ln(1+x)-(ax+bx2)=x-+o(x2)-(ax+bx2)=(1-a)x-(b+)x2+o(x2),故a=1,b=-2.知識點(diǎn)解析:暫無解析13、設(shè)函數(shù)f(x)可導(dǎo)且0≤f’(x)≤(k>0),對任意的xn,作xn+1=f(xn)(n=0,1,2,…),證明:xn存在且滿足方程f(x)=x.標(biāo)準(zhǔn)答案:xn+1-xn=-f(xn)-f(xn-1)=f’(ξn)(xn-xn-1),因?yàn)閒’(x)≥0,所以xn+1-xn與xn-xn-1同號,故{xn}單調(diào).|xn|=|f(xn-1)|=|f(x1)+f’(x)dx|≤|f(x1)|+|f’(x)dx|≤|f(x1)|+∫-∞+∞dx=|f(x1)|+πk,即{xn}有界,于是xn存在,根據(jù)f(x)的可導(dǎo)性得f(x)處處連續(xù),等式xn+1=f(xn)兩邊令n→∞,得xn),原命題得證.知識點(diǎn)解析:暫無解析14、設(shè)x=x(t)由sint-∫1x-tdu=0確定,求d2x/dt2|t=0.標(biāo)準(zhǔn)答案:將t=0代入sint-∫1x-tdu=0得∫1tdu=0,再由>0得x=1,sint-∫1x-tdu=0兩邊對t求導(dǎo)得cost--1)=0,從而dx/dt|t=0=e+1,cost--1)=0兩邊再對t求導(dǎo)得將t=0,x=1,dx/dt|t=0=e+1代入得d2x/dt2|t=0=2e2.知識點(diǎn)解析:暫無解析15、設(shè)f(x)在x=0的鄰域內(nèi)二階連續(xù)可導(dǎo),=2,求曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的曲率.標(biāo)準(zhǔn)答案:得f(0)=f’(0)=0,則y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的曲率為K==2.知識點(diǎn)解析:暫無解析16、設(shè)f(x)在[0,1]上二階可導(dǎo),且f(0)=f’(0)=f(1)=f’(1)=0.證明:方程f"(x)-f(x)=0在(0,1)內(nèi)有根.標(biāo)準(zhǔn)答案:令φ(x)=e-x[f(x)+f’(x)].因?yàn)棣?0)=φ(1)=0,所以由羅爾定理,存在c∈(0,1)使得φ’(c)=0,而φ’(x)=e-x[f"(x)-f(x)]且e-x≠0,所以方程f"(c)-f(c)=0在(0,1)內(nèi)有根.知識點(diǎn)解析:暫無解析17、設(shè)f(x)二階連續(xù)可導(dǎo)且f(0)=f’(0)=0,f"(x)>0.曲線y=f(x)上任一點(diǎn)(x,f(x))(x≠0)處作切線,此切線在x軸上的截距為u,求xf(u)/uf(x).標(biāo)準(zhǔn)答案:曲線y=f(x)在點(diǎn)(x,f(x))處的切線方程為Y-f(x)=f’(x)(X-x),令Y=0得u=x-,由泰勒公式得f(u)=1/2f"(ξ1)u2,其中ξ1介于0與u之間,f(x)=1/2f"(ξ2)x2,其中ξ2介于0與x之間,知識點(diǎn)解析:暫無解析18、設(shè)f’(lnx)=,求f(x).標(biāo)準(zhǔn)答案:令lnx=t,則f’(t)=,當(dāng)t≤0時,f(t)=t+C1;當(dāng)t>0時,f(t)=et+C2.顯然f’(t)為連續(xù)函數(shù),所以f(t)也連續(xù),于是有C1=1+C2,故知識點(diǎn)解析:暫無解析19、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù)可導(dǎo),證明:|f(x)|≤|∫abf(x)dx|+∫ab|f’(x)|dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:因?yàn)閒(x)在[a,b]上連續(xù),所以|f(x)|在[a,b]上連續(xù),令|f(c)|=|f(x)|.根據(jù)積分中值定理,∫abf(x)dx=f(ξ),其中ξ∈[a,b].由積分基本定理,f(c)=f(ξ)+∫ξcf’(x)dx,取絕對值得|f(c)|≤|f(ξ)|+|∫ξcf’(x)dx|≤|f(ξ)|+∫ab|f’(x)|dx,即知識點(diǎn)解析:暫無解析20、求曲線y=3-|x2-1|與x軸圍成的封閉區(qū)域繞直線y=3旋轉(zhuǎn)所得的旋轉(zhuǎn)體的體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:顯然所給的函數(shù)為偶函數(shù),只研究曲線的右半部分繞y=3旋轉(zhuǎn)所成的體積.當(dāng)x≥0時,對[x,x+dx][0,1],dV1=π{32-[3-(x2+2)]2}dx=π(2x2-x4+8)dx,V1=∫01dV1=π∫01(2x2-x4+8)dx=127π/15;對[x,x+dx][1,2],dV2=π{(32-[3-(4-x2)]2}dx=π(2x2-x4+)dx,V2=∫12dV2=π∫12(2x2-x4+8)dx=97π/15,則V=2(V1+V2)=448π/15.知識點(diǎn)解析:暫無解析設(shè)點(diǎn)A(1,0,0),B(0,1,1),線段AB繞z軸一周所得旋轉(zhuǎn)曲面為S.21、求旋轉(zhuǎn)曲面的方程;標(biāo)準(zhǔn)答案:={-1,1,1},直線AB的方程為=y/1=z/1。設(shè)對任意的M(x,y,z)∈S,過M垂直于z軸的截口為圓,其與直線AB及z軸的交點(diǎn)為M0(x0,y0,z),T(0,0,z),由|MT|=|M0T|,得x2+y2=x02+y02,因?yàn)镸0在直線AB上,所以有=y0/1=z/1,代入x2+y2=x02+y02中得曲面方程為S:x2+y2=(1-z)2+z2,即S:x2+y2=2z2-2z+1.知識點(diǎn)解析:暫無解析22、求曲面S界于平面z=0與z=1之間的體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:對任意的z∈[0,1],垂直于z軸的截口圓面積為A(z)=π(x2+y2)=π(2z2-2z+1),于是V=∫01A(z)dx=2π/3.知識點(diǎn)解析:暫無解析23、計算I=xydxdy,其中D由y=-x,y=圍成.標(biāo)準(zhǔn)答案:將D分成兩部分D1,D2,其中D1={(x,y)}0≤x≤1,知識點(diǎn)解析:暫無解析24、計算曲面積分(x3+z)dydz+(y3+x)dzdx+dxdy,其中∑是曲線(|x|≤1)繞z軸旋轉(zhuǎn)一周所得到的曲面,取外側(cè).標(biāo)準(zhǔn)答案:曲面∑:z=1-x2-y2(z≥0),補(bǔ)充曲面∑0:z=0(x2+y2≤1),取下側(cè),由高斯公式得=3∫02πdθ∫01r3(1-r3)dr=π/2.知識點(diǎn)解析:暫無解析25、設(shè)f(x)在(-∞,+∞)內(nèi)一階連續(xù)可導(dǎo),且f(x)/x=1.證明:(-1)nf(1/n)收斂,而f(1/n)發(fā)散.標(biāo)準(zhǔn)答案:因?yàn)閒’(x)=f’(0)=1,所以存在δ>0,當(dāng)|x|<δ時,f’(x)>0,于是存在N>0,當(dāng)n>N時,1/n<δ,由萊布尼茲審斂法知(-1)nf(1/n)收斂,因?yàn)閚→∞時,f(1/n)=f’(ξ)1/n~1/n且1/n發(fā)散,所以f(1/n)發(fā)散.知識點(diǎn)解析:暫無解析26、設(shè)an=∫0π/4tannxdx,對任意的參數(shù)λ,討論級數(shù)an/nλ的斂散性,并證明你的結(jié)論.標(biāo)準(zhǔn)答案:由an+an+2=∫0π/4sec2xtannxdx=,an+an-2=∫0π/4sec2xtann-2xdx=,得(1)當(dāng)λ>0時,因?yàn)榧墧?shù)an/nλ收斂;(2)當(dāng)λ≤0時,因?yàn)榧墧?shù)an/λ發(fā)散.知識點(diǎn)解析:暫無解析27、設(shè)二階常系數(shù)線性微分方程y"+ay’+by=cex有特解y=e2x+(1+x)ex,確定常數(shù)a,b,c,并求該方程的通解.標(biāo)準(zhǔn)答案:將y=e2x+(1+x)ex代入原方程得(4+2a+b)e2x+(3+2a+b)ex+(1+a+b)xex=cex,則有解得a=-3,b=2,c=-1,原方程為y"-3y’+2y=-ex.原方程的特征方程為λ2-3λ+2=0,特征值為λ1=1,λ2=2,則y"-3y’+2y=0的通解為y=C1ex+C2e2x,于是原方程的通解為y=C1ex+C2e2x+exx.知識點(diǎn)解析:暫無解析設(shè)函數(shù)f(x)在[0,+∞)內(nèi)可導(dǎo),f(0)=1,且f'(x)+f(x)-∫0xf(t)dt=0.28、求f’(x);標(biāo)準(zhǔn)答案:(x+1)f’(x)+(x+1)f(x)=∫0xf(t)dt=0,兩邊求導(dǎo)數(shù),得(x+1)f"(x)=-(x+2)f’(x)再由f(0)=1,f’(0)+f(0)=0,得f’(0)=-1,所以C=-1,于是f’(x)=-知識點(diǎn)解析:暫無解析29、證明:當(dāng)x≥0時,e-x≤f(x)≤1.標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)x≥0時,因?yàn)閒’(x)<0且f(0)=1,所以f(x)≤f(0)=1.令g(x)=f(x)-e-x,g(0)=0,g’(x)=f’(x)+e-x=e-x≥0,f(x)≥e-x(x≥0).知識點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)一(高等數(shù)學(xué))模擬試卷第4套一、選擇題(本題共3題,每題1.0分,共3分。)1、設(shè)f(x)在x=a的鄰域內(nèi)有定義,且f’+(a)與f’-(a)都存在,則().A、f(x)在x=a處不連續(xù)B、f(x)在x=a處連續(xù)C、f(x)在x=a處可導(dǎo)D、f(x)在x=a處連續(xù)可導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點(diǎn)解析:因?yàn)閒’+(a)存在,所以f(x)=f(a),即f(x)在x=a處右連續(xù),同理由f’-(a)存在可得f(x)在x=a處左連續(xù),故f(x)在x=a處連續(xù),選(B).2、設(shè)f(x)在R上是以T為周期的連續(xù)奇函數(shù),則下列函數(shù)中不是周期函數(shù)的是()·A、∫axf(t)dtB、∫-xaf(t)dtfdtC、∫-x0f(t)dt-∫x0f(t)dtD、∫-xxtf(t)dt標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識點(diǎn)解析:設(shè)φ(x)=∫-xxtf(t)dt=2∫0xtf(t)dt,φ(x+T)=2∫0x+Ttf(t)dt+2∫0xtf(t)dt≠φ(x),選(D).3、設(shè)un=(-1)nln(1+),則().A、
B、
C、
D、
標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點(diǎn)解析:顯然因?yàn)閚→∞時,ln2(1+)~1/n2,而1/n2收斂,所以un2收斂,選(B).二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)4、標(biāo)準(zhǔn)答案:2知識點(diǎn)解析:當(dāng)x→0時,有1-cosax~a/2x2,則1-~1/4(2x)2=x2,1-cos~1/2,5、設(shè)函數(shù)y=y(x)由確定,則y=y(x)在x=ln2處的法線方程為_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:y=-1/π(x-ln2)知識點(diǎn)解析:當(dāng)x=ln2時,t=±1;當(dāng)t=±1時,y=0.(1)當(dāng)t=-1時,由dx/dt=得dx/dt|t=-1=-1,則dy/dt|t=-1=-π,dy/dx|x=ln2=π,則法線方程為y=-1/π(x-ln2);(2)當(dāng)t=1時,由dx/dt=2t/(1+t2)得dx/dt|t=1=1.則dy/dt|t=1=π,dy/dx|x=ln2=π,法線方程為y=-1/π(x-ln2),即法線方程為y=-1/π(x-ln2).6、標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:7、設(shè)直線l過點(diǎn)M(1,-2,0)且與兩條直線l1:垂直,則l的參數(shù)方程為_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:直線l1的方向向量為s1={2,0,1}×{1,-1,3}={1,-5,-2},直線l2的方向向量為s2={1,-4,0},則直線l的方向向量為s=s1×s2={-8,-2,1},直線l的方程為8、函數(shù)u=x2-2yz在點(diǎn)(1,-2,2)處的方向?qū)?shù)最大值為_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:6知識點(diǎn)解析:函數(shù)u=x2-2yz在點(diǎn)(1,-2,2)處的方向?qū)?shù)的最大值即為函數(shù)u=x2-2yz在點(diǎn)(1,-2,2)處的梯度的模,而gradu|(1,-2,2)={2x,-2z,-2y}|(1,-2,2)={2,-4,4},方向?qū)?shù)的最大值為=6.9、設(shè)f(u)連續(xù),則d2/dx2∫0xdu∫u1vf(u2-v2)dv=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:-xf(x2-1)知識點(diǎn)解析:∫u1vf(u2-v2)dv=-1/2∫u1f(u2-v2)d(u2-v2)f(t)dt,則d/dx∫0xdu∫u1vf(u2-v2)dv=-1/2d/dx∫0xduf(t)dt,d2/dx2∫0xdu∫u1vf(u2-v2)dr=-xf(x2-1).三、解答題(本題共20題,每題1.0分,共20分。)10、設(shè)f(x)可導(dǎo)且f"(0)=6,且標(biāo)準(zhǔn)答案:由f(x)/x=0得f(0)=0,f’(0)=0,知識點(diǎn)解析:暫無解析11、標(biāo)準(zhǔn)答案:由夾逼定理得知識點(diǎn)解析:暫無解析12、標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)|x|<1時,y’=-π/2sinπ/2x;當(dāng)x>1時,y’=1;當(dāng)x<-1時,y’=-1;得y在x=-1處不連續(xù),故y’(-1)不存在;因?yàn)閥’-(1)≠y’+(1),所以y在x=1處不可導(dǎo),知識點(diǎn)解析:暫無解析13、設(shè)函數(shù)f(x)在x=1的某鄰域內(nèi)有定義,且滿足|f(x)-2ex|≤|(x-1)2,研究函數(shù)f(x)在x=1處的可導(dǎo)性.標(biāo)準(zhǔn)答案:把x=1代入不等式中,得f(1)=2e.當(dāng)x≠1時,不等式兩邊同除以|x-1|,得知識點(diǎn)解析:暫無解析14、求由方程x2+y3-xy=0確定的函數(shù)在x>0內(nèi)的極值,并指出是極大值還是極小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:根據(jù)隱函數(shù)求導(dǎo)數(shù)法,得y’=令y’==0,得y=2x,再將y=2x代入原方程得x=1/8,函數(shù)值為y=1/4.將x=1/8,y=1/4,y’=0代入y"得y"|x=1/8=-32<0,所以x=1/8為函數(shù)的極大值點(diǎn),且極大值為y=1/4.知識點(diǎn)解析:暫無解析15、設(shè)f(x)在[-1,1]上可導(dǎo),f(x)在x=0處二階可導(dǎo),且f’(0)=0,f"(0)=4.求標(biāo)準(zhǔn)答案:對x>0,有l(wèi)n(1+x)<ξ<x所以原式=2.知識點(diǎn)解析:暫無解析16、設(shè)F(x)為f(x)的原函數(shù),且當(dāng)x≥0時,f(x)F(x)=,又F(0)=1,F(xiàn)(x)>0,求f(x).標(biāo)準(zhǔn)答案:兩邊積分得F2(x)=∫dx,解得F2(x)=+C,由F(0)=1,F(xiàn)(x)>0,得知識點(diǎn)解析:暫無解析17、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù)可導(dǎo),且f(a)=f(b)=0.證明:|f(x)|≤1/2∫ab|f’(x)|dx(a<x<b).標(biāo)準(zhǔn)答案:因?yàn)榍襢(a)=f(b)=0,所以兩式相加得|f(x)|≤1/2∫ab|f’(x)|dx.知識點(diǎn)解析:暫無解析18、設(shè)f(x)∈C[0,1],f(x)>0.證明積分不等式:ln∫01f(x)dx≥∫01lnf(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:令g(t)=lnt(t>0),g"(t)=-1/t2<0,再令x0=∫01f(x)dx,則有g(shù)(t)≤g(x0)+g’(x0)(t-x0)g[f(x)]≤g(x0)+g’(x0)[f(x)-x0],兩邊積分,得∫01lnf(x)dx≤ln∫01ff(x)dx.知識點(diǎn)解析:暫無解析設(shè)直線y=ax與拋物線y=x2所圍成的圖形面積為S1,它們與直線x=1所圍成的圖形面積為S2,且a<1.19、確定a,使S1+S2達(dá)到最小,并求出最小值;標(biāo)準(zhǔn)答案:直線y=ax與拋物線y=x2的交點(diǎn)為(0,0),(a,a2).當(dāng)0<a<1時,S=S1+S2=∫0a(ax-x2)dx+∫a1(x2-ax)dx當(dāng)a≤0時,S=∫a0(ax-x2)dx+∫01(x2-ax)dx因?yàn)镾’=-1/2(a2+1)<0,所以S(a)單調(diào)減少,故a=0時S1+S2取最小值,而S(0)=1/3,因?yàn)镾1+S2最?。R點(diǎn)解析:暫無解析20、求該最小值所對應(yīng)的平面圖形繞x軸旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)體的體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:旋轉(zhuǎn)體的體積為知識點(diǎn)解析:暫無解析21、計算,2(x2+y2)}dxdy.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:暫無解析22、證明:用二重積分證明∫0+∞標(biāo)準(zhǔn)答案:令D1={(x,y)|x2+y2≤R2,x≥0,y≥0},S={(x,y)|0≤x≤R,0≤y≤R},D2={(x,y)|x2+y2≤2R2,x≥0,y≥0}知識點(diǎn)解析:暫無解析23、設(shè)S:x2+y2+z2=a2,計算(x2+4y2+9z2)dS.標(biāo)準(zhǔn)答案:由對稱性得知識點(diǎn)解析:暫無解析24、設(shè)f(x)在區(qū)間[a,b]上滿足a≤f(x)≤b,且|f’(x)|≤q<1,令un=f(un-1)(n=1,2,…),u0∈[a,b],證明:級數(shù)(un+1-un)絕對收斂.標(biāo)準(zhǔn)答案:由|un+1-un|=|f(un)-f(un-1)|=|f’(ξ1)||un-un-1|≤q|un-un-1|≤q2|un-1-un-2|≤…≤qn|u1-u0|且|un+1-un|收斂,于是(un+1-un)絕對收斂.知識點(diǎn)解析:暫無解析25、設(shè)級數(shù)(an-an-1)收斂,且bn絕對收斂.證明:anbn絕對收斂.標(biāo)準(zhǔn)答案:令Sn=(a1-a0)+(a2-a1)+…+(an-an-1),則Sn=an-a0.因?yàn)榧墧?shù)(an-an-1)收斂,所以an存在,于是存在M>0,對一切的自然數(shù)n有|an|≤M.因?yàn)閨bn|收斂,又0≤|anbn|≤M|bn|,再由M|bn|收斂,根據(jù)正項級數(shù)的比較審斂法得|anbn|收斂,即級數(shù)anbn絕對收斂.知識點(diǎn)解析:暫無解析設(shè)f(x)是連續(xù)函數(shù).26、求初值問題的解,其中a>0;標(biāo)準(zhǔn)答案:y’+ay=f(x)的通解為y=[∫0xf(t)eatdt+C]e-ax,由y(0)=0得C=0,所以y=e-ax∫0xf(t)eatdt.知識點(diǎn)解析:暫無解析27、若|f(x)|≤k,證明:當(dāng)x≥0時,有|y(x)|≤k/a(eax-1).標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)x≥0時,|y|=e-ax|∫0xf(t)eatdt|≤e-ax∫0x|f(t)|eatdt≤ke-ax∫0xeatdt=k/ae-ax(eax-1),因?yàn)閑-ax≤1,所以|y|≤k/a(e-ax-1).知識點(diǎn)解析:暫無解析28、設(shè)f(x)為偶函數(shù),且滿足f’(x)+2f(x)-3∫0xf(t-x)dt=-3x+2,求f(x).標(biāo)準(zhǔn)答案:∫0xf(t-x)dt=-∫0xf(t-x)d(x-t)-∫x0f(-u)du=∫0xf(u)du,則有f’(x)+2f(x)-3∫0xf(u)du=-3x+2,因?yàn)閒(x)為偶函數(shù),所以f’(x)是奇函數(shù),于是f’(0)=0,代入上式得f(0)=1.將f’(x)+2f(x)-3∫0xf(u)du=-3x+2兩邊對x求導(dǎo)數(shù)得f"(x)+2f’(x)-3f(x)=-3,其通解為f(x)=C1ex+C2e-3x+1,將初始條件代入得f(x)=1.知識點(diǎn)解析:暫無解析29、飛機(jī)在機(jī)場開始滑行著陸,在著陸時刻已失去垂直速度,水平速度為v0(m/s),飛機(jī)與地面的摩擦系數(shù)為μ,且飛機(jī)運(yùn)動時所受空氣的阻力與速度的平方成正比,在水平方向的比例系數(shù)為kx(kg.s2/m2),在垂直方向的比例系數(shù)為ky(kg.s2/m2).設(shè)飛機(jī)的質(zhì)量為m(kg),求飛機(jī)從著陸到停止所需要的時間.標(biāo)準(zhǔn)答案:水平方向的空氣阻力Rx=kxv2,垂直方向的空氣阻力Ry=kyv2,摩擦力為W=μ(mg-Ry),由牛頓第二定律,有記A=(kx-μky)/m,B=μg,顯然A>0,故有知識點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)一(高等數(shù)學(xué))模擬試卷第5套一、選擇題(本題共3題,每題1.0分,共3分。)1、設(shè)f(x)可導(dǎo),恒正,且0<a<x<b時恒有f(x)<xf’(x),則A、bf(a)>af(b).B、abf(x)>x2f(b).C、af(a)<xf(x).D、abf(x)<x2f(a).標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識點(diǎn)解析:(A),(B),(D)分別改寫為因此要考f(x)/x的單調(diào)性.因?yàn)?A),(B),(D)均不對.選(C).或由正值函數(shù)f(x)/x在[a,b]單調(diào)上升xf(x)=f(x)/x.x2在[a,b]單調(diào)上升(C)對.選(C).2、方程y"-2y’+3y=exsin(x)的特解的形式為A、
B、
C、
D、
標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點(diǎn)解析:關(guān)鍵是求特征根:由λ22λ+3=0非齊次項f(x)=eαxsinβx,α±iβ=1±i是特征根.選(B).3、設(shè)u(x,y)在M0取極大值,且ヨ.則A、
B、
C、
D、
標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識點(diǎn)解析:偏導(dǎo)數(shù)實(shí)質(zhì)是一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù),把二元函數(shù)的極值轉(zhuǎn)化為一元函數(shù)的極值.由一元函數(shù)的極大值的必要條件可得相應(yīng)結(jié)論.令f(x)=u(x,y0)x=x0是f(x)的極大值點(diǎn)(若>0,則x=髫x0是f(x)的極小值點(diǎn),于是得矛盾).同理,令g(y)=u(x0,y)y=y0是g(y)的極大值點(diǎn)g"(y0)=d2/dy2u(x0,y)≤0.因此,選(C).二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)4、設(shè)f(x)=在點(diǎn)x=0處連續(xù),則常數(shù)a=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:-2知識點(diǎn)解析:f(x)在x=0連續(xù)f(x)=f(0).由于因此a=-2.5、設(shè)k為常數(shù),則)k-1]=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:k知識點(diǎn)解析:=(xk)|x=1=k.6、曲線y=lnx上與直線x+y=1垂直的切線方程為_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:y=x-1知識點(diǎn)解析:與直線x+y=1垂直的直線族為y=x+c,其中c是任意常數(shù),又因y=lnx上點(diǎn)(x0,y0)=(x0,lnx0)(x0>0)處的切線方程是y=lnx0+x+lnx0-1,從而,切線與x+y=1垂直的充分必要條件是1/x0=1x0=1,即該切線為y=x-1.7、標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:8、已知f(x)=dt,則∫01xf(x)dx=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:1/4(e-1-1)知識點(diǎn)解析:用分部積分法.由于f’(x)=(x2)’=2x,故∫01xf(x)dx=1/2∫01f(x)dx2=1/2x2f(x)|01-∫01x2f’(x)dx=1/4(e-1-1)[注]*處由于f(x)=dt,故f(1)=0,所以1/2x2f(x)|01=0.9、設(shè)級數(shù)un的部分和Sn=(un+un+1+un+2)=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:-1/6知識點(diǎn)解析:因?yàn)镾==1/2,所以級數(shù)un收斂,那么由級數(shù)的基本性質(zhì)有(un+un+1+un+2)=S+(S-u1)+(S-u1-u2)=3S-2u1-u2.由于u1=S1=1,u2=S2-u1=-1=-1/3,則(un+un+1+un+2)=3×-2×1-(-1/3)=-1/6.三、解答題(本題共20題,每題1.0分,共20分。)10、設(shè)a>0,f(x)在(-∞,+∞)上有連續(xù)導(dǎo)數(shù),求極限1/4a2∫-aa[f(t+a)-f(t-a))]dt.標(biāo)準(zhǔn)答案:記I(a)=1/14a2∫-aa[f(t+a)-f(t-a)]dt,由積分中值定理可得I(a)=1/4a2[f(ξ+a)-f(ξ-a)].2a=1/2a[f(ξ+a)-f(ξ-a)],-a<ξ<a.因?yàn)閒(x)有連續(xù)導(dǎo)數(shù),應(yīng)用拉格朗日中值定理可得I(a)=1/2af’(η).2a=f’(η),ξ-a<η<ξ+a.于是知識點(diǎn)解析:暫無解析設(shè)f(x)在(-∞,+∞)連續(xù),在點(diǎn)x=0處可導(dǎo),且f(0)=0,令11、試求A的值,使F(x)在(-∞,+∞)上連續(xù);標(biāo)準(zhǔn)答案:由變上限積分性質(zhì)知F(x)在x≠0時連續(xù).為使其在x=0處連續(xù),只要F(x)=A.而故令A(yù)=0即可.知識點(diǎn)解析:暫無解析12、求F’(x)并討論其連續(xù)性.標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)x≠0時F’(x)=-∫0xtf(t)dt+xf(x)=1/xf(x)-∫0xtf(t)dt.在x=0處,由導(dǎo)數(shù)定義和洛必達(dá)法則可得故F’(x)在(-∞,+∞)上連續(xù).知識點(diǎn)解析:暫無解析13、設(shè)g(x)在[a,b]連續(xù),f(x)在[a,b]二階可導(dǎo),f(a)=f(b)=0,且對x(a≤x≤b)滿f"(x)+g(x)f’(x)-f(x)=0.求證:f(x)≡0(x∈[a,b]).標(biāo)準(zhǔn)答案:若f(x)在[a,b]上不恒為零,則f(x)在[a,b]取正的最大值或負(fù)的最小值.不妨設(shè)f(x0)=f(x)>0,則x0∈(a,b)f’(x0)=0,f"(x0)≤0f"(x0)+g(x0)f’(x0)-f(x0)<0與已知條件矛盾.同理,若f(x1)=f(x)<0,同樣得矛盾.因此f(x)≡0(x∈[a,b]).知識點(diǎn)解析:暫無解析14、求f’(x);標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)x≠0時按求導(dǎo)法則得當(dāng)x=0時按導(dǎo)數(shù)定義得知識點(diǎn)解析:暫無解析15、證明:x=0是f(x)的極大值點(diǎn);標(biāo)準(zhǔn)答案:由于f(x)-f(0)=-x2(2+sin)<0(x≠0),即f(x)<f(0),于是由極值的定義可知x=0是f(x)的極大值點(diǎn).知識點(diǎn)解析:暫無解析16、令xn=1/nπ,考察f’(xn)是正的還是負(fù)的,n為非零整數(shù);標(biāo)準(zhǔn)答案:令xn=1/nπ(n=±1,±2,±3,…),則sin=(-1)n,于是知識點(diǎn)解析:暫無解析17、證明:對δ>0,f(x)在(-δ,0]上不單調(diào)上升,在[0,δ]上不單調(diào)下降.標(biāo)準(zhǔn)答案:對δ>0,當(dāng)n為負(fù)奇數(shù)且|n|充分大時xn∈(-δ,0),f’(x0)<0f(x)在(-δ,0)不單調(diào)上升;當(dāng)n為正偶數(shù)且n充分大時xn∈(0,δ),f’(xn)>0f(x)在(0,δ)不單調(diào)下降.知識點(diǎn)解析:暫無解析18、設(shè)有一彈性輕繩(即繩本身的重量忽略不計),上端固定,下端懸掛一質(zhì)量為3克的物體,已知此繩受1克重量的外力作用時伸長1/24厘米,如果物體在繩子拉直但并未伸長時放下,問此物體向下運(yùn)動到什么地方又開始上升?標(biāo)準(zhǔn)答案:取物體剛放下時所處位置為坐標(biāo)原點(diǎn),建立坐標(biāo)系,位移s,向下為正.s=?時,移(速度)=0.(Ⅰ)受力分析.彈性恢復(fù)力f=ks,由條件知g=k.1/24k=24gf=24gs,g為重力加速度.重力mg=3g.(Ⅱ)加速度表示.由題目的需要,加速度(Ⅲ)列方程與初始條件.由牛頓第二定律得初始條件:t=0時s(0)=0,ds/dt|t=0=0v(s)|s=0=0.(Ⅳ)求解初值問題分離變量得vdv=(g-8gs)ds1/2v2=gs-4gs2+C.由v(0)=01/2v2=1/2v2=gs-4gs2.(Ⅴ)當(dāng)物體開始向下運(yùn)動到它再開始向上運(yùn)動時,此時v=0.解gs-4gs2=0得s=0,s=1/4.因此,s=1/4為所求.知識點(diǎn)解析:暫無解析19、若α,β,γ是單位向量且滿足α+β+γ=0,求以α,β為邊的平行四邊形的面積.標(biāo)準(zhǔn)答案:記<α,β>=0,則面積S=|α×β|=|α||β|sinθ下求α.β:由α+β+γ=0知識點(diǎn)解析:暫無解析20、設(shè)x=1/xf(xy)+yφ(x+y),且f,φ具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),求標(biāo)準(zhǔn)答案:先求由于f(xy)是一元函數(shù)f(u)與二元函數(shù)u=xy的復(fù)合,u是中間變量,φ(x+y)是一元函數(shù)φ(v)與二元函數(shù)v=x+y的復(fù)合,v是中間變量.由題設(shè)知方便,由復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則得=f’(xy)+φ(x+y)+yφ’(x+y),=yf"(xy)+φ’(x+y)+yφ"(x+y).知識點(diǎn)解析:暫無解析21、求函數(shù)u=xy+yz+zx在M0(2,1,3)處沿與各坐標(biāo)軸成等角方向的方向?qū)?shù).標(biāo)準(zhǔn)答案:先求出所設(shè)方向的方向余弦.設(shè)所求方向與各坐標(biāo)軸的夾角為口,由方向余弦的性質(zhì)得cos2α+cos2α+cos2α=1知識點(diǎn)解析:暫無解析改變二重積分的累次積分的順序22、f(x,y)dy(t>0);標(biāo)準(zhǔn)答案:如圖9.13所示.當(dāng)x∈[0,t2]時,≤t(t>0),于是知識點(diǎn)解析:暫無解析23、極坐標(biāo)系下的累次積分∫0π/2dθf(rcosθ,rsinθ)rdr.標(biāo)準(zhǔn)答案:在直角坐標(biāo)系Oθr中畫出D’的草圖(如圖9.14).當(dāng)0≤θ≤π/4時θ=1/2arcsinr2;當(dāng)π/4≤θ≤π/2時0≤π-2θ≤π/2,r2=sin2θ=sin(π-2θ).于是π-2θ=arcsinr2,θ=arcsinr2.因此原積分=∫01drf(rcosθ,rsinθ)rdθ.知識點(diǎn)解析:暫無解析24、考慮柱坐標(biāo)系下的三重累次積分I=∫02πdθ3rdz.(Ⅰ)將I用直角坐標(biāo)(Oxyz)化為累次積分;(Ⅱ)將I用球坐標(biāo)化為累次積分;(Ⅲ)求I的值.標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)積分區(qū)域Ω:,(x,y)∈Dxy,其中Dxy={(x,y)|x2+y2≤2}.于是(Ⅱ)Ω是由錐面z=(球坐標(biāo)方程為φ=π/4)與上半球面z=(球坐標(biāo)方程是ρ=2)圍成.Ω的球坐標(biāo)表示是:0≤θ≤2π,0≤φ≤π/4/-,0≤ρ≤2,于是I=∫02πdθ∫0π/4dφ∫023ρ2sinφdρ.(Ⅲ)用球坐標(biāo)最為方便.I=2π∫0π/4sinφdφ∫023ρ2dρ=2π(-cosφ)|0π/4.ρ3|02=8(2-)π.知識點(diǎn)解析:暫無解析25、求一段均勻圓柱面S:x2+y2=R2(0≤z≤h)對原點(diǎn)處單位質(zhì)點(diǎn)的引力.假設(shè)該圓柱面的面密度為1.標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)設(shè)引力F={Fx,F(xiàn)y,F(xiàn)z},由對稱性知,F(xiàn)x=0,F(xiàn)y=0.因此只需求F沿z軸的分量Fz.如圖9.34.(Ⅱ)在圓柱面上任一點(diǎn)(x,y,z)處取一小塊曲面元dS,記r={x,y,z},r=|r|=.則曲面元對原點(diǎn)處單位質(zhì)點(diǎn)的引力,它沿z軸的分量為dFz=kz/r3dS.(Ⅲ)圓柱面對原點(diǎn)單位質(zhì)點(diǎn)的引力的z分量(Ⅳ)計算曲面積分.要投影到y(tǒng)z平面(或zx平面)來計算.圓柱面S在yz平面的投影區(qū)域?yàn)镈yz={(y,z)|0≤z≤h,-R≤y≤R},曲面S的方程為x=±,曲面微元dS=dydz,出,記S1為前半圓柱面,于是知識點(diǎn)解析:暫無解析26、設(shè)有兩條拋物線y=nx2+和y=(n+1)x2+,記它們交點(diǎn)的橫坐標(biāo)的絕對值為an.(I)求這兩條拋物線所圍成的平面圖形的面積Sn;(Ⅱ)求級數(shù)Sn/an的和.標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)由y=nx2+又因?yàn)閮蓷l拋物線所圍圖形關(guān)于y軸對稱,所以(Ⅱ)利用(Ⅰ)的結(jié)果知識點(diǎn)解析:暫無解析設(shè)f(x)=27、求f(x)以2π為周期的傅氏級數(shù),并指出其和函數(shù)S(x);標(biāo)準(zhǔn)答案:其中b’2n=0,b’2n-1該傅氏級數(shù)的和函數(shù)其中S(0)=1/2[f(0+0)+f(0-0)J,S(±π)=1/2[f(-π+0)+f(π-0)].知識點(diǎn)解析:暫無解析28、標(biāo)準(zhǔn)答案:由S(0)=0=-π2/12.知識點(diǎn)解析:暫無解析29、設(shè)f(x)=sinax,-π≤x≤π,a>0,將其展開為以2π為周期的傅里葉級數(shù).標(biāo)準(zhǔn)答案:由于f(x)為奇函數(shù),所以其展開式應(yīng)為正弦級數(shù).如果a不是自然數(shù),則bn=π/2∫0πsinaxsinnxdx=1/π∫0πcos(n-a)x-cos(n+a)x]dx-π<x<π,在x=±π時,右端為0,即其傅里葉級數(shù)收斂于1/2[sinaπ+sin(-aπ)]=0.當(dāng)a為自然數(shù)時,根據(jù)三角函數(shù)系的正交性有f(x)=sinax=sinnx,n=a,-π≤x≤π.知識點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)一(高等數(shù)學(xué))模擬試卷第6套一、選擇題(本題共3題,每題1.0分,共3分。)1、下列關(guān)于反常積分∫-∞+∞f(χ)dχ命題中真命題的個數(shù)是①設(shè)f(χ)是(-∞,+∞)上連續(xù)的奇函數(shù),則f-∞+∞(χ)dχ必收斂,且∫-∞+∞f(χ)dχ=0;②設(shè)f(χ)在(-∞,+∞)上連續(xù),且∫-RRf(χ)dχ存在,則∫-∞+∞f(χ)dχ必收斂,且∫-∞+∞f(χ)dχ=∫-RRf(χ)dχ;③若∫-∞+∞f(χ)dχ與∫-∞+∞g(χ)dχ都發(fā)散,則∫-∞+∞[f(χ)+g(χ)]dχ未必發(fā)散;④若∫-∞0f(χ)dχ與∫0+∞f(χ)dχ都發(fā)散,則∫-∞+∞f(χ)dχ未必發(fā)散.A、1個.B、2個.C、3個.D、4個.標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識點(diǎn)解析:反常積分∫-∞+∞f(χ)dχ收斂的充分必要條件是存在常數(shù)a,使兩個反常積分∫-∞af(χ)dχ和∫a+∞f(χ)dχ都收斂.這時定義∫-∞+∞f(χ)dχ=∫-∞af(χ)dχ+∫a+∞f(χ)dχ這是判斷題目中四個命題是否是真命題的依據(jù).設(shè)f(χ)=χ,則f(χ)是(-∞,+∞)上連續(xù)的奇函數(shù),且∫-RRf(χ)dχ=0.但是∫-∞0f(χ)dχ=∫-∞0χdχ=∞,∫0+∞f(χ)dχ=∫0+∞χdχ=∞,故∫-∞+∞f(χ)dχ發(fā)散,這表明命題①,②,④都不是真命題.設(shè)f(χ)=χ,g(χ)=-χ,由上面討論可知∫-∞+∞f(χ)dχ與∫-∞+∞g(χ)dχ都發(fā)散,但∫-∞+∞[f(χ)+g(χ)]dχ收斂,這表明命題③是真命題.故應(yīng)選A.2、微分方程y〞-4y′=2cos22χ的特解可設(shè)為A、Aχ+B1cos4χ+B2sin4χ.B、A+B1cos4χ+B2sin4χ.C、B1cos22χ+B2sin22χ.D、B1cos4χ+B2sin4χ.標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識點(diǎn)解析:原方程右端的非齊次項f(χ)=1+cos4χ,原方程相應(yīng)齊次方程的特征方程是λ2-4λ=0,特征根λ1=0,λ2=4.利用解的疊加原理:相應(yīng)于非齊次項f1(χ)=1,有形式為y1*(χ)=Aχ(λ1=0為單特征根)的特解,A為待定常數(shù);相應(yīng)于非齊次項f2(χ)=cos4χ,有形式為y2*(χ)=B1cos4χ+B2sin4χ的特解,B1,B2為待定常數(shù).因此,原方程的特解可設(shè)為Aχ+B1cos4χ+B2sin4χ.應(yīng)選A.3、下列函數(shù)z==f(χ,y)在點(diǎn)(0,0)處不可微的是A、f(χ,y)=|χy|.B、f(χ,y)=.C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點(diǎn)解析:這四個函數(shù)的共同點(diǎn)是:f(0,0)=0,因?yàn)?,對選項A,B,C都有對于選項D:在①式條件下,f(χ,y)在點(diǎn)(0,0)處可微f(△χ,△y)=o(ρ)(ρ→0)無窮小量(ρ→0),其中ρ=.考察選項,由(χ.y)在點(diǎn)(0.0)處不可微.故應(yīng)選B.二、填空題(本題共5題,每題1.0分,共5分。)4、設(shè)f(χ)=則∫01f(χ)dχ=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:sin1知識點(diǎn)解析:由題設(shè)可知f(χ)在點(diǎn)χ=0處不連續(xù),但顯然函數(shù)F(χ)=是f(χ)的一個原函數(shù).因?yàn)閒(χ)在[0,1]上是只有一個間斷點(diǎn)χ=0的有界函數(shù),所以在[0,1]上可積,從而∫01f(χ)dχ=F(χ)|01sin1.5、若在f(χ)=的原函數(shù)F(χ)的表達(dá)式中不包含對數(shù)函數(shù),則常數(shù)a和b必須滿足條件_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:a任意且b=1.知識點(diǎn)解析:按真分式的分解公式,有其中A,B,C,D為待定常數(shù).從而F(χ)=Aln|1+χ|-ln(1++χ2)+Darctanχ+α,上式中α為任意常數(shù).由此可見,要使F(χ)的表達(dá)式不包含對數(shù)函數(shù),其充分必要條件為即χ2+aχ+b=B(1+χ2)+D(1+χ)2=(B+D)χ2+2Dχ+BχD1=B+D,a=2D,b=B+D2D,b=1,即a任意且b=1.6、∫(-χπ(χ+cosχ)3dχ_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:-12π知識點(diǎn)解析:利用對稱區(qū)間上奇偶函數(shù)定積分的簡化計算公式知∫-ππ(χ+cosχ)3dχ=∫-ππ(χ3+3χ2cosχ+3χcos2χ+cos3χ)dχ=6∫0πχ2cosχdχ+2∫0πcosχ2dχ,分別利用分部積分法和換元積分法,可得∫0πχ2cosχdχ=∫0πχ2d(sinχ)=χ2sinχ|0π-∫0πsinχd(χ2)=-2∫0πχsinχdχ=2∫0πχd(sosχ)=2(χcosχ|0π-∫0πcosχdχ)=-2(π+sinχ|0π)=-2π,綜合即得∫-ππ(χ+cosχ)3dχ=-12π.7、|tanχ|arctaneχdχ=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:ln2知識點(diǎn)解析:利用被積函數(shù)的結(jié)合:設(shè)f(χ)在[-a,a]可積,則I=f-aaf(χ)dχ∫-aaf(-t)dt=∫-aaf(-χ)dχ兩者結(jié)合起來得2I=∫-aa[f(χ)+f(-χ)]χ若f(χ)+f(-χ)簡單,可求得積分值I.本題中f(χ)=|tanχ|arctaneχ.于是有|tanχ|arctaneχdχ=[|tanχ|arctaneχ+|tan(-χ)|arctane-χ]dχ=|tanχ|(arctaneχ+actane-χ)dχ8、設(shè)n是正整數(shù),則=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點(diǎn)解析:利用余角關(guān)系sin(-χ)=cosχ,cos(-χ)=sinχ可得三、解答題(本題共21題,每題1.0分,共21分。)9、(Ⅰ)設(shè)Ф(χ)在[a,b]二階可導(dǎo),Ф〞(χ)≤0,在[a,b]的子區(qū)間上Ф〞(χ)≠0,又Ф(a)=Ф(b)=0,求證Ф(χ)>0(χ∈(a,b)).(Ⅱ)設(shè)f(χ)在[0,1]上可導(dǎo),且f(χ)≥0,f′(χ)<0.求證:函數(shù)F(χ)=∫0χf(t)dt滿足χF(1)<F(χ)<2∫01F(t)dt,χ∈(0,1).標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)由羅爾定理知,c∈(a,b),Ф′(c)=0.由Ф′(χ)在[a,b]↘,(χ)在[a,c]↗,在[c,b]↘,Ф(χ)>Ф(a)=0(a<χ≤c),Ф(χ)>Ф(b)=0(c≤χ<b)因此,Ф(χ)>0(a<χ<b).(Ⅱ)令Ф(χ)=F(χ)-χF(1),則Ф(χ)在[0,1]二階可導(dǎo),在[0,1]區(qū)間Ф′(χ)=f(χ)-F(1),Ф〞(χ)=f′(χ)<0且Ф(0)=F(0)=0,Ф(1)=F(1)-F(1)=0.由題(Ⅰ)得Ф(χ)>0(χ∈(0,1))即F(χ)>χF(1)(χ∈(0,1))將上式兩邊在[0,1]積分得∫01F(χ)dχ>∫01χdχ.F(1)=F(1).由F(χ)在[0,1]單調(diào)上升,F(xiàn)(1)>F(χ)(χ∈(0,1))2∫01F(χ)dχ>F(1)>F(χ)(χ∈(0,1)).知識點(diǎn)解析:暫無解析10、設(shè)函數(shù)f(χ)在(-∞,+∞)上連續(xù),且χ,t∈(-∞,+∞)滿足∫01f(χt)dt=f(χ)+χcosχ.試求f(χ)在(-∞,+∞)上的導(dǎo)函數(shù)f′(χ).標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)χ≠0時,令χt=u,可得,∫01f(χt)dt=f(u)du.于是,當(dāng)χ≠0時f(u)du=f(χ)+χcosχ,即∫0χf(u)du=χf(χ)+χ2cosχ≠0.由f(χ)的連續(xù)性知∫0χf(u)du可導(dǎo),從而f(χ)可導(dǎo),于是f(χ)當(dāng)χ≠0時可導(dǎo),且f(χ)=χf′(χ)+f(χ)+2χcosχ-χ2sinχ,χ≠0.由此可得f′(χ)=-2cosχ+χsinχ,χ≠0.由于f(χ)在χ=0連續(xù),又(-2cosχ+χsinχ)=-2f’′(0)=-2.故f′(χ)=χsinχ-2cosχ,χ∈(-∞,+∞).知識點(diǎn)解析:暫無解析11、求∫f(χ)dχ,其中f(χ)=標(biāo)準(zhǔn)答案:首先由于f(χ)連續(xù),可利用變上限定積分∫0χf(t)dt求出f(χ)一個原函數(shù),即當(dāng)χ≤0時,∫0χf(t)dt=-∫0χsintdt=-cost|0χ=1-cosχ;當(dāng)χ>0時,∫0χf(t)dt=∫0χfln(1+t)dt=∫0χln(1+t)d(1+t)=(1+t)ln(1+t)|0χ-∫0χdt=(1+χ)ln(1+χ)-χ.其次,利用原函數(shù)與不定積分的關(guān)系,可得∫f(χ)dχ=∫0χf(t)dt+C=知識點(diǎn)解析:暫無解析12、求下列積分:標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅱ)令χ=sint,|t|≤,則=cost,dχ=costdt,代入即得令cost=A(sint+cost)+B(sint+cost)′=A(sint+cost)+B(cost-sint)=(A-B)sint+(A+B)cost,于是A-B=0,A+B=1A=B,從而(Ⅲ)令χ=,則=tant,χ:1→2t:0→,且dχ=,代入即得知識點(diǎn)解析:暫無解析13、求I=∫eaχcosbχdχ,J=∫eaχsinbχdχ,其中常數(shù)a和b滿足ab≠0.標(biāo)準(zhǔn)答案:用分部積分法可得I=eaχcosbχdχ=∫eaχd(sinbχ)=[eaχsinbχ-∫sinbχd(eaχ)]=(eaχsinbχ-a∫eaχsinbχdχ)=eaχsinbχ-J類似用分部積分法又可得J=代入上式,即I=(acosbχ+bsinbχ)-,解出得I=(acosbχ+bsinbχ)+C,J=(asinbχ-bcosbχ)+C.知識點(diǎn)解析:暫無解析14、計算定積分標(biāo)準(zhǔn)答案:利用定積分的有限可加性.將積分區(qū)間拆開,并用推廣的牛頓一萊布尼茨公式,于是知識點(diǎn)解析:暫無解析15、計算下列定積分:標(biāo)準(zhǔn)答案:兩式相加得因此I=作
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