證明題標(biāo)準(zhǔn)答案

證明題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（每題10分）1.證明狄利克雷函數(shù)在區(qū)間上不可積證明：對(duì)于任意的分法T，當(dāng)全取有理數(shù)時(shí)，得當(dāng)全取無(wú)理數(shù)時(shí)，所以無(wú)論多么小，只要點(diǎn)集取法不同，積分和有不同極限，因此不可積。2.用Cauchy一致收斂準(zhǔn)則證明：證明：…………（4分）…………（8分）…（10分）3.證明:若f(x)在[a,b]單調(diào)增長(zhǎng),則證明：∵f(x)在[a,b]單調(diào)增長(zhǎng),∴f(x)在[a,b]可積,……（3分）∵對(duì)[a,b]的任意分法T,（6分）…………（8分）…………（10分）4.為上嚴(yán)格遞增的連續(xù)函數(shù)曲線（如下圖）。試證存在使圖中兩陰影面積證明：構(gòu)造函數(shù)由于在上連續(xù)，所以也連續(xù)。再由在為嚴(yán)格遞增可推出故由零點(diǎn)存在定理可知，至少存在一點(diǎn)，使即因此5.證明：假設(shè)……………（2分）……（6分）……（10分）6.證明：…………（4分）…………（8分）……………（10分）7.證明：……………（3分）……………（6分）………（10分）8.證明：函數(shù)在[0,1]區(qū)間上可積證明：由于為區(qū)間上的單調(diào)函數(shù)，且有界，由單調(diào)有界必可積，得到在上是可積的9.證明：….…（5分）…..…（10分）10.證明：根據(jù)M判別法,……（4分）……………（6分）………（10分）11.設(shè)f(x)在[a,b]連續(xù),在(a,b)可導(dǎo),且。證明：…………（5分）再對(duì)f(x)在[η,b]應(yīng)用羅爾定理,…………（10分）12.設(shè)在上二次連續(xù)可微，，試證：其中證明：將在處用Taylor公式展開(kāi)，注意到，有右端第一項(xiàng)在上的積分等于零。故13.設(shè)f(x)在[a,b]連續(xù)，在(a,b)可導(dǎo)，且，試用積分中值定理證明：（1）（2）證明：（1），…………（5分）（2）………（10分）14.證明：若函數(shù)列在一致收斂于極限函數(shù)，且，函數(shù)在一致連續(xù)，則函數(shù)在也一致連續(xù)。證明：由于函數(shù)列在一致收斂于極限函數(shù)，即2分1分又已知在一致連續(xù)，即2分同時(shí)也有與2分于是有2分所以函數(shù)在也一致連續(xù)。1分15.證明：若函數(shù)級(jí)數(shù)在一致收斂，且函數(shù)在有界，則函數(shù)級(jí)數(shù)在也一致收斂。證明：已知函數(shù)級(jí)數(shù)在一致收斂，則由Cauchy一致收斂準(zhǔn)則，………（3分）已知函數(shù)在有界，則…（6分）于是有，由Cauchy一致收斂準(zhǔn)則，即函數(shù)級(jí)數(shù)在一致收斂（10分）16.證明：若，則級(jí)數(shù)發(fā)散證明：由于，由極限的保號(hào)性2分所以， 3分由于發(fā)散3分由比較判別法級(jí)數(shù)發(fā)散2分17.證明：……（5分）………（10分）18.證明：若在上連續(xù)，且證明：反證法。若存在某使，則由連續(xù)函數(shù)的局部保號(hào)性，存在的某鄰域（當(dāng)），使得這與假設(shè)矛盾。因此19.證明：，……（4分）………（7分）……………（10分）20.證明：設(shè)，若對(duì)每一個(gè)正整數(shù)有，則在上一致收斂于證明：由于，因此因此由一致收斂的定義得到一致收斂于21．設(shè)在上二階可導(dǎo)，且。證明：證明：將在處用Taylor公式展開(kāi)，有由于，故因此22.設(shè)為連續(xù)函數(shù)，證明證明：因此有23.證明：若收斂，且存在，則有不妨設(shè)，則對(duì)于，，從而有，而發(fā)散，所以發(fā)散，因此發(fā)散。與已知矛盾。所以24.證明：若為單調(diào)函數(shù)，且收斂，則有證明：不妨設(shè)單調(diào)遞減，則i)，否則，若存在，使得，則當(dāng)，由在上單調(diào)下降知:或，所以發(fā)散，即發(fā)散，矛盾。ii),由收斂知，存在，，有，對(duì)，，又由于在上單調(diào)下降，所以，。為單調(diào)遞增時(shí)類(lèi)似的可以證明。25.若在上單調(diào)下降，且收斂，則。，證明：i)，否則，若存在，使得，則當(dāng)，由在上單調(diào)下降知:或，所以發(fā)散，即發(fā)散，矛盾。ii),由收斂知，存在，，有，對(duì)，，又由于在上單調(diào)下降，所以，。26.證明：若絕對(duì)收斂，且則必收斂。（不是瑕點(diǎn)）證明：由于，即當(dāng)由于收斂，所以由比較判別法知收斂27.設(shè)級(jí)數(shù)收斂，證明級(jí)數(shù)也收斂證明：對(duì)及任意正整數(shù)，有而都收斂，故由比較判別法知收斂28.設(shè)且有界，證明級(jí)數(shù)收斂證明：由題意可知即，從而而級(jí)數(shù)收斂，因此由比較判別法知也收斂29.證明：證明：設(shè)，則正項(xiàng)級(jí)數(shù)是收斂的，這是由于因此由級(jí)數(shù)收斂的必要條件（通項(xiàng)趨于零）得到30.證明：證明：