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考研數(shù)學(xué)三(微積分)模擬試卷5(共9套)(共239題)考研數(shù)學(xué)三(微積分)模擬試卷第1套一、選擇題(本題共4題,每題1.0分,共4分。)1、若級數(shù)un收斂(un>0),則下列結(jié)論正確的是().A、=ρ<1B、=ρ<1C、(un+un+1)一定收斂D、收斂標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:令Sn=u1+u2+…+un,因?yàn)椋?,令S’n=(u1+u2)+(u2+u3)+…+(un+un+1)=2Sn-u1+un+1,于是-u1存在,選(C),(A),(B),(D)都不對.2、設(shè)f(x,y)在點(diǎn)(0,0)的某鄰域內(nèi)連續(xù),且滿足=-3,則函數(shù)f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處().A、取極大值B、取極小值C、不取極值D、無法確定是否有極值標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:因?yàn)椋剑?,根據(jù)極限保號(hào)性,存在δ>0,當(dāng)0<<δ時(shí),有<0,而x2+1-xsiny>0,所以當(dāng)0<<δ時(shí),有f(x,y)-f(0,0)<0,即f(x,y)<f(0,0),所以f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處取極大值,選(A).3、設(shè)函數(shù)f(x)二階可導(dǎo),且f’(x)>0,f’’(x)>0,△y=f(x+△x)-f(x),其中△x<0,則().A、△y>dy>0B、△y<dy<0C、dy>△y>0D、dy<△y<0標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)微分中值定理,△y=f(x+△x)-f(x)=f’(ξ)△x<0(x+△x<ξ<x)dy=f’(x)△x<0,因?yàn)閒’’(x)>0,所以f’(x)單調(diào)增加,而ξ<x,所以f’(ξ)<f’(x),于是f’(ξ)△x>f’(x)△x,即dy<△y<0,選(D).4、設(shè)當(dāng)x→0時(shí),(x-sinx)ln(1+x)是比exn-1高階的無窮小,而exn-1是比∫0x(1一cos2t)dt高階的無窮小,則n為().A、1B、2C、3D、4標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:exn-1~xn,因?yàn)閟inx=x-+ο(x3),所以(x-sinx)ln(1+x)~,所以∫0x(1-cos2t)dt~,于是n=3,選(C).二、填空題(本題共5題,每題1.0分,共5分。)5、=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:6、設(shè)f(x)在x=2處可導(dǎo),且=2,則f(2)=______,f’(2)=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:8知識(shí)點(diǎn)解析:因?yàn)椋?,所f(x)=0,再由f(x)在x=2處的連續(xù)性得f(2)=0.由f’(2)=2,得f’(2)=8.7、設(shè)f(x)二階連續(xù)可導(dǎo),且f(0)=1,f(2)=3,f’(2)=5,則∫01xf"(2x)dx=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:2知識(shí)點(diǎn)解析:8、設(shè)f(x,y,z)=exyz2,其中z=z(x,y)是由x+y+z+xyz=0確定的隱函數(shù),則f’x(0,1,-1)=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:1知識(shí)點(diǎn)解析:f’(x,y,z)=y(tǒng)(ex+2zex),x+y+z+xyz=0兩邊對x求偏導(dǎo)得1+,將x=0,y=1,z=-1代入得,解得f’z(0,1,-1)=1.9、微分方程xy’-y[ln(xy)-1]=0的通解為______.標(biāo)準(zhǔn)答案:ln(xy)=Cx知識(shí)點(diǎn)解析:令xy=u,y+xy’=,代入原方程得lnu=0,分離變量得,積分得lnlnu-lnx+lnC,即lnu=Cx,原方程的通解為ln(xy)=Cx.三、解答題(本題共16題,每題1.0分,共16分。)10、設(shè)0<a<b<c,求.標(biāo)準(zhǔn)答案:由cn≤an+bn+cn≤3cn得c≤.因?yàn)椋R(shí)點(diǎn)解析:暫無解析11、.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析12、(1)設(shè)=0,求a,b的值.(2)確定常數(shù)a,b,使得ln(1+2x)+=x+x2+ο(x2).(3)設(shè)b>0,且=2,求b.標(biāo)準(zhǔn)答案:(2)由ln(1+2x)=2x-+ο(x2)=2x-2x2+ο(x2)=ax.[1-bx+ο(x)]=ax-abx2+ο(x2)得ln(1+2x)+=(a+2)x-(ab+2)x2+ο(x2),解得a=-1,b=-3.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析13、設(shè)f(x)=x(x-1)(x+2)(x-3)…(x+100),求f’(0).標(biāo)準(zhǔn)答案:f’(0)=(x-1)(x+2)…(x+100)=100?。R(shí)點(diǎn)解析:暫無解析14、設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,3]上連續(xù),在(0,3)內(nèi)可導(dǎo),且f(0)+f(1)+f(2)=3,f(3)=1.證明:存在ξ∈(0,3),使得f’(ξ)=0.標(biāo)準(zhǔn)答案:因?yàn)閒(x)在[0,3]上連續(xù),所以f(x)在[0,2]上連續(xù),故f(x)在[0,2]取到最大值M和最小值m,顯然3m≤f(0)+f(1)+f(2)≤3M,即m≤1≤M,由介值定理,存在c∈[0,2],使得f(c)=1.因?yàn)閒(x)在[c,3]上連續(xù),在(c,3)內(nèi)可導(dǎo),且f(c)=f(3)=1,根據(jù)羅爾定理,存在ξ∈(c,3)(0,3),使得f’(ξ)=0.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析15、設(shè)f(x)=,討論f(x)的單調(diào)性、凹凸性、拐點(diǎn)、水平漸近線.標(biāo)準(zhǔn)答案:因?yàn)閒’(x)=>0,所以f(x)在(-∞,+∞)上單調(diào)增加.因?yàn)閒’’(x)=,當(dāng)x<0時(shí),f’’(x)>0;當(dāng)x>0時(shí),f’’(x)<0,則y=f(x)在(-∞,0)的圖形是凹的,y=f(x)在(0,+∞)內(nèi)是凸的,(0,0)為y=f(x)的拐點(diǎn).因?yàn)閒(-x)=-f(x),所以f(x)為奇函數(shù).為曲線y=f(x)的兩條水平漸近線.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析16、求∫arcsin2xdx.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析17、設(shè)f(x2-1)=ln,且f[φ(x)]=lnx,求∫φ(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、求∫-11(|x|+x)e-|x|dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:由定積分的奇偶性得∫-11(|x|+x)e-|x|dx=∫-11|x|e-|x|dx=2∫01xe-xdx=-2∫01xd(e-x)=-2xe-x|01+2∫01e-xdx=-2e-1-2e-x|01=2-知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析19、設(shè)f(t)在[0,π]上連續(xù),在(0,π)內(nèi)可導(dǎo),且∫0πf(x)cosxdx=∫0πf(x)sincxdx=0.證明:存在ξ∈(0,π),使得f’(ξ)=0.標(biāo)準(zhǔn)答案:令F(x)=f(t)sintdt,因?yàn)镕(0)=F(π)=0,所以存在x1∈(0,π),使得F’(x1)=0,即f(x1)sinx1=0,又因?yàn)閟inx1≠0,所以f(x1)=0.設(shè)x1是f(x)在(0,π)內(nèi)唯一的零點(diǎn),則當(dāng)x∈(0,π)且x≠x1時(shí),有sin(x-x1)f(x)恒正或恒負(fù),于是∫0πsin(x-x1)f(x)dx≠0.而∫0πsin(x-x1)f(x)dx=cosx1∫0πf(x)sinxdx-sinx1∫0πf(x)cosxdx=0,矛盾,所以f(x)在(0,π)內(nèi)至少有兩個(gè)零點(diǎn).不妨設(shè)f(x1)=f(x2)=0,x1,x2∈(0,π)且x1<x2,由羅爾中值定理,存在ξ∈(x1,x2)(0,π),使得f’(ξ)=0.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析20、設(shè)z=z(x,y)由xyz=x+y+z確定,求.標(biāo)準(zhǔn)答案:令F=xyz-x-y-z,知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析21、試求z=f(x,y)=x3+y3-3xy在矩形閉域D={(x,y)|0≤x≤2,-1≤y≤2)上的最大值與最小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)(x,y)在區(qū)域D內(nèi)時(shí),在L1:y=-1(0≤x≤2)上,z=x3+3x-1,因?yàn)閦’=3x2+3>0,所以最小值為z(0)=-1,最大值為z(2)=13;在L2:y=2(0≤x≤2)上,z=x3-6x+8,由z’=3x2-6=0得x=,z(2)=4;在L3:z=0(-1≤y≤2)上,z=y(tǒng)3,由z’=3y2=0得y=0,z(-1)=-1,z(0)=0,z(2)=8;在L4:x=2(-1≤y≤2)上,z=y(tǒng)3-6y+8,由z’=3y2-6=0得y=,z(2)=4.故z=x3+y3-3xy在D上的最小值為-1,最大值為13.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析22、計(jì)算下列二重積分:(1)計(jì)算xydxdy,其中D={(x,y)|y≥0,x2+y2≤1,x2+y2≤2x).(2)設(shè)f(x,y)=f(x,y)dxdy,其中D={(x,y)|x2+y2≥2x).(3)設(shè)D:|x|≤1,|y|≤1,求|y-x|dxdy.(4)設(shè)D是由x≥0,y≥x與x2+(y-b)2≤b2,x2(y-a)2≥a2(0<a<b)所圍成的平面區(qū)域,求xydxdy.(5)設(shè)D={(x,y)|x2+y2≤x),求dxdy.標(biāo)準(zhǔn)答案:(3)令D1={(x,y)|-1≤x≤1,-1≤y≤x},由對稱性得|y-x|=dxdy=2(x-y)dxdy=2∫-11dx∫-1x(x-y)dy=2∫-11[x(x+1)-=∫-1π(x2+1)dx=2∫01(x2+1)dx=.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、設(shè)為兩個(gè)正項(xiàng)級數(shù).證明:標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)取ε0=1,由=0,根據(jù)極限的定義,存在N>0,當(dāng)n>N時(shí),<1,即0≤an<bn,由收斂(收斂級數(shù)去掉有限項(xiàng)不改變斂散性),由比較審斂法得收斂(收斂級數(shù)添加有限項(xiàng)不改變斂散性).(2)根據(jù)(1),當(dāng)n>N時(shí),有0≤an<bn,因?yàn)榘l(fā)散,由比較審斂法,發(fā)散.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析24、求微分方程(y+)dx-xdy=0的滿足初始條件y(1)=0的解.標(biāo)準(zhǔn)答案:由(y+)dx-xdy=0,得.令u=,則原方程化為=lnx+lnC,即u+=Cx,將初始條件y(1)=0代入得C=1.由,即滿足初始條件的特解為y=.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析25、在上半平面上求一條上凹曲線,其上任一點(diǎn)P(x,y)處的曲率等于此曲線在該點(diǎn)的法線段PQ的長度的倒數(shù)(Q為法線與z軸的交點(diǎn)),且曲線在點(diǎn)(1,1)處的切線與x軸平行.標(biāo)準(zhǔn)答案:設(shè)所求曲線為y=y(tǒng)(x),該曲線在點(diǎn)P(x,y)的法線方程為Y-y=(X-x)(y’≠0)令Y=0,得X=x+yy’,該點(diǎn)到x軸法線段PQ的長度為由題意得即yy’=1+y’2.令y’=p,則y’’=p,兩邊積分得y=+C1,由y(1)=1,y’(1)=0得C1=0,所以y’=±,變量分離得=±dx,兩邊積分得ln(y+)=±x+C2,由y(1)=1得C2=1,知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)三(微積分)模擬試卷第2套一、選擇題(本題共11題,每題1.0分,共11分。)1、設(shè)x→0時(shí),(1+sinx)x—1是比xtanxn低階的無窮小,而xtanxn是比(—1)ln(1+x2)低階的無窮小,則正整數(shù)n等于()A、1B、2C、3D、4標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:當(dāng)x→0時(shí),(1+sinx)x—1=exln(l+sinx)—1~xln(1+sinx)~xsinx~x2,(esin2x—1)ln(1+x2)~sin2x.x2~x4,而xtanxn~x.xn=xn+1。因此2<n+1<4,則正整數(shù)n=2,故選B。2、設(shè)函數(shù)則f(x)在x=0處()A、極限不存在B、極限存在但不連續(xù)C、連續(xù)但不可導(dǎo)D、可導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:顯然f(0)=0,對于極限是無窮小量,為有界變量,故由無窮小量的運(yùn)算性質(zhì)可知,因此f(x)在x=0處連續(xù),排除A、B。又因?yàn)椴淮嬖冢詅(x)在x=0處不可導(dǎo),故選C。3、已知函數(shù)y=y(x)在任意點(diǎn)x處的增量且當(dāng)△x→0時(shí),α是△x的高階無窮小,y(0)=π,則y(1)等于()A、2πB、πC、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:因?yàn)楹瘮?shù)y=y(x)在任意點(diǎn)x處的增量故由微分定義可知此為一階可分離變量的微分方程,分離變量得兩邊積分,得ln|y|=arctanx+C1,即y=Cearctanx,由y(0)=π得C=π,于是y(x)=πearctanx。因此y(1)=πearctan1=。故選D。4、設(shè)函數(shù)f(x)在(一∞,+∞)上有定義,則下述命題中正確的是()A、若f(x)在(一∞,+∞)上可導(dǎo)且單調(diào)增加,則對一切x∈(一∞,+∞),都有f’(x)>0B、若f(x)在點(diǎn)x0處取得極值,則f’(x0)=0C、若f"(x0)=0,則(x0,f(x0))是曲線y=f(x)的拐點(diǎn)坐標(biāo)D、若f’(x0)=0,f"(x0)=0,f"(x0)≠0,則x0一定不是f(x)的極值點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:若在(一∞,+∞)上f’(x)>0,則一定有f(x)在(一∞,+∞)上單調(diào)增加,但可導(dǎo)函數(shù)f(x)在(一∞,+∞)上單調(diào)增加,可能有f’(x)≥0。例如f(x)=x3在(一∞,+∞)上單調(diào)增加,f’(0)=0。故不選A。f(x)若在x0處取得極值,且f’(x0)存在,則有f’(x0)=0,但當(dāng)f(x)在x0處取得極值,在x0處不可導(dǎo),就得不到f’(x0)=0,例如f(x)=|x|在x0=0處取得極小值,它在x0=0處不可導(dǎo),故不選B。如果f(x)在x0處二階導(dǎo)數(shù)存在,且(x0,f(x0))是曲線的拐點(diǎn)坐標(biāo),則f"(x0)=0,反之不一定,例如f(x)=x4在x0=0處,f"(0)=0,但f(x)在(一∞,+∞)沒有拐點(diǎn),故不選C。由此選D。5、設(shè)某商品的需求函數(shù)為Q=160—2P,其中Q,P分別表示需求量和價(jià)格,如果該商品需求彈性的絕對值等于1,則商品的價(jià)格是()A、10B、20C、30D、40標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:商品需求彈性的絕對值等于因此得P=40,故選D。6、設(shè)f(x)在[a,b]連續(xù),則f(x)在[a,b]非負(fù)且在[a,b]的任意子區(qū)間上不恒為零是F(x)=∫axf(t)dt在[a,b]單調(diào)增加的()A、充分非必要條件B、必要非充分條件C、充要條件D、既非充分又非必要條件標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:已知g(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則g(x)在[a,b]單調(diào)增加g’(x)≥0(x∈(a,b)),在(a,b)內(nèi)的任意子區(qū)間內(nèi)g’(x)≠0。因此,F(xiàn)(x)=∫0πf(t)dt(在[a,b]可導(dǎo))在[a,b]單調(diào)增加F’(x)=f(x)≥0(x∈(a,b))且在(a,b)內(nèi)的任意子區(qū)間內(nèi)F’(x)=f(x)≠0。故選C。7、考慮二元函數(shù)f(x,y)的四條性質(zhì):①f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處連續(xù),②f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處的兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)連續(xù),③f(x,),)在點(diǎn)(x0,y0)處可微,④f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)處的兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)存在。則有()A、
B、
C、
D、
標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:由于f(x,y)的兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)連續(xù)是可微的充分條件,而f(x,y)可微是其連續(xù)的充分條件,因此正確選項(xiàng)為A。8、設(shè)Dk是圓域D={(x,y)|x2+y2≤1}位于第k象限的部分,記Ik=(y—x)dxdyA、I1>0B、I2>0C、I3>0D、I4>0標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)極坐標(biāo)系下二重積分的計(jì)算可知所以I1=I3=0,I2=,I4=,應(yīng)該選B。9、設(shè)f(x,y)連續(xù),且f(x,y)=xy+f(u,υ)dudυ,其中D是由y=0,y=x2,x=1所圍區(qū)域,則f(x,y)等于()A、xyB、2xyC、D、xy+1標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:等式f(x,y)=xy+f(u,υ)dudυ兩端積分得10、設(shè)a是常數(shù),則級數(shù)A、絕對收斂B、條件收斂C、發(fā)散D、斂散性與a的取值有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:由于發(fā)散,則發(fā)散。故選C。11、設(shè)線性無關(guān)的函數(shù)y1,y2,y3都是二階非齊次線性方程y"+p(x)y’+q(x)y=f(x)的解,C1,C2是任意常數(shù),則該非齊次方程的通解是()A、C1y1+C2y2+)y3B、C1y1+C2y2一(C1+C2)y3C、C1y1+C2y2一(1一C1—C2)y3D、C1y1+C2y2+(1一C1—C2)y3標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:因?yàn)閥1,y2,y3是二階非齊次線性微分方程y"+p(x)y’+g(x)y=f(x)線性無關(guān)的解,所以(y1一y3),(y2一y3)都是齊次線性微分方程y"+p(x)y’+q(x)y=0的解,且(y1一y3)與(y2一y3)線性無關(guān),因此該齊次線性微分方程的通解為y=C1(y1一y3)+C2(y2一y3)。比較四個(gè)選項(xiàng),且由線性微分方程解的結(jié)構(gòu)性質(zhì)可知,選D。二、填空題(本題共10題,每題1.0分,共10分。)12、標(biāo)準(zhǔn)答案:0知識(shí)點(diǎn)解析:因?yàn)閤→0時(shí),13、sin(x一t)2dt=________。標(biāo)準(zhǔn)答案:sinx2知識(shí)點(diǎn)解析:令x—t=u,則14、設(shè)f(x)=則f(x)的極值為________,f(x)的拐點(diǎn)坐標(biāo)為________。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:對f(x)求導(dǎo),并令f’(x)=.2x=0,得x=0,且當(dāng)x<0時(shí),f’(x)<0;當(dāng)x>0時(shí),f’(x)>0,所以極小值點(diǎn)為x=0,極小值為f(0)=0。又因f"(x)=(1—4x4)=0,可得x=15、標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:16、設(shè)函數(shù)f(x)=且λ>0,則∫—∞∞xf(x)dx=________。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:已知x≤0時(shí),函數(shù)值恒為0,因此可得∫—∞+∞xf(x)dx=∫0+∞λxe—λxdx=一∫0+∞xd(e—λx)=—xe—λx|0+∞+∫0+∞e—λxdx17、已知極坐標(biāo)系下的累次積分I=dθ∫0acosθf(rcosθ,rsinθ)rdr,其中a>0為常數(shù),則I在直角坐標(biāo)系下可表示為________。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:先將I表示成I=f(x,y)dσ,用D的極坐標(biāo)表示因此可知區(qū)域D:(x—)2+y2≤()2。如圖1—4—10所示:如果按照先y后x的積分次序,則有18、設(shè)連續(xù)函數(shù)z=f(x,y)滿足=0,則dz|(1,0)=________。標(biāo)準(zhǔn)答案:2dx—dy知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)以及函數(shù)z的連續(xù)性可知f(0,1)=1,從而已知的極限可以轉(zhuǎn)化為或者f(x,y)—f(0,1)=2x—(y—1)+根據(jù)可微的定義,f(x,y)在點(diǎn)(0,1)處是可微的,且有fx’(0,1)=2,fy’(0,1)=—1,dz|(0,1)=2dx—dy。19、設(shè)冪級數(shù)anxn的收斂半徑為3,則冪級數(shù)nan(x一1)n+1的收斂區(qū)間為________。標(biāo)準(zhǔn)答案:(一2,4)知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)冪級數(shù)的性質(zhì)對原冪級數(shù)逐項(xiàng)求導(dǎo)后,得[anxn]’=nanxn—1,其收斂半徑不變,因此有nan(x一1)n+1=(x一1)2nn(x一1)n—1,其收斂區(qū)間為|x一1|<3,即(一2,4)。20、微分方程y’+ytanx=cosx的通解y=________。標(biāo)準(zhǔn)答案:(x+C)cosx,C是任意常數(shù)知識(shí)點(diǎn)解析:直接利用一階線性微分方程的通解公式可知y=e—∫tanxdx[∫cosx.e∫tanxdxdx+C]=(x+C)cosx,其中C是任意常數(shù)。21、微分方程y"一4y=e2x的通解為y=________。標(biāo)準(zhǔn)答案:y=C1e—2x+(C2+)e2x,其中C1,C2為任意常數(shù)知識(shí)點(diǎn)解析:對應(yīng)齊次微分方程的特征方程為r2一4=0,解得r1=2,r2=一2。故y"一4y=0的通解為y1=C1e—2x+C2e—2x,其中C1,C2為任意常數(shù)。由于非齊次項(xiàng)為f(x)=e2x,α=2為特征方程的單根,因此原方程的特解可設(shè)為y*=Axe2x,代入原方程可求出A=。故所求通解為y=C1e—2x+(C2+)e2x,其中C1,C2為任意常數(shù)。三、解答題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)22、設(shè)數(shù)列{xn}滿足0<x1<π,xn+1=sinxn(n=1,2,…)。(Ⅰ)證明xn存在,并求該極限;(Ⅱ)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)因?yàn)?<x1<π,則0<x2=sinx1≤1<π??赏频?<xn+1=slnxn≤1<π,n=1,2,…,則數(shù)列{xn}有界。于是<1(因當(dāng)x>0時(shí),slnx<x),則有xn+1<xn,可見數(shù)列{xn}單調(diào)減少,故由單調(diào)減少有下界數(shù)列必有極限知,極限xn存在。設(shè)xn=l,在xn+1=sinxn兩邊令n→∞,得l=sinl,解得l=0,即xn=0。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、求方程karctanx—x=0不同實(shí)根的個(gè)數(shù),其中k為參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)答案:令f(x)=karctanx一x,則f(0)=0,且當(dāng)k<1時(shí),f’(x)<0,f(x)在(一∞,+∞)單調(diào)遞減,故此時(shí)f(x)的圖象與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),也即方程karctanx—x=0只有一個(gè)實(shí)根。當(dāng)k=1時(shí),在(一∞,0)和(0,+∞)上都有f’(x)<0,所以f(x)在(一∞,0)和(0,+∞)上是嚴(yán)格單調(diào)遞減的,又f(0)=0,故f(x)的圖象在(一∞,0)和(0,+∞)與x軸均無交點(diǎn)。綜上所述,k≤1時(shí),方程karctanx—x=0只有一個(gè)實(shí)根;k>1時(shí),方程karctanx—x=0有三個(gè)實(shí)根。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析24、設(shè)函數(shù)f(x)在[0,+∞)上可導(dǎo),f(0)=0且f(x)=2,證明:(Ⅰ)存在a>0,使得f(a)=1;(Ⅱ)對(Ⅰ)中的a,存在ξ∈(0,a),使得f’(ξ)=標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)設(shè)F(x)=f(x)—1,x≥0。因?yàn)閒(x)=2,所以存在X>0,當(dāng)x>X時(shí),f(x)>1,不妨令x0>X,則f(x0)>1,所以F(x0)>0。又因?yàn)镕(0)=—1<0,根據(jù)零點(diǎn)定理,存在a∈(0,x0)(0,+∞),使得F(a)=0,即f(a)=1。(Ⅱ)函數(shù)在[0,a]上連續(xù),在(0,a)內(nèi)可導(dǎo),由拉格朗日中值定理,存在ξ∈(0,a)使得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析25、設(shè)函數(shù)f(x)在[0,3]上連續(xù),在(0,3)內(nèi)存在二階導(dǎo)數(shù),且2f(0)=∫02f(x)dx=f(2)+f(3)。(Ⅰ)證明存在η∈(0,2),使f(η)=f(0);(Ⅱ)證明存在ξ∈(0,3),使f"(ξ)=0。標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)設(shè)F(x)=∫0xf(t)dt,x∈[0,3]。由于f(x)在[0,3]上連續(xù),從而可知F(x)在[0,3]上可導(dǎo)。由拉格朗日中值定理可知F(2)—F(0)=F’(η)(2—0),η∈(0,2),所以∫02f(x)dx=2f(η),又因?yàn)?f(0)=∫02f(x)dx,所以f(η)=f(0)。(Ⅱ)因f(2)+f(3)=2f(0),即=f(0),又因?yàn)閒(x)在[2,3]上連續(xù),由介值定理知,至少存在一點(diǎn)η1∈[2,3]使得f(η1)=f(0)。因f(x)在[0,η]上連續(xù),在(0,η)上可導(dǎo),且f(0)=f(η),由羅爾定理知,存在ξ1∈(0,η),有f’(ξ1)=0。又因?yàn)閒(x)在[η,η1]上是連續(xù)的,在(η,η1)上是可導(dǎo)的,且滿足f(η)=f(0)=f(η1),由羅爾定理知,存在ξ2∈(η,η1),有f’(ξ2)=0。又因?yàn)閒(x)在[ξ1,ξ2]上是二階可導(dǎo)的,且f’(ξ1)=f’(ξ2)=0,根據(jù)羅爾定理,至少存在一點(diǎn)ξ∈(ξ1,ξ2),使得f"(ξ)=0。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析26、設(shè)z=z(x,y)是由方程x2+y2—z=φ(x+y+z)所確定的函數(shù),其中φ具有二階導(dǎo)數(shù)且φ’≠—1。(Ⅰ)求dz;標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅰ)對方程兩端同時(shí)求導(dǎo)得2xdx+2ydy—dz=φ’(x+y+z).(dx+dy+dz),知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析27、計(jì)算二重積分(x+y)3dxdy,其中D由曲線x=與直線x+=0及=0圍成。標(biāo)準(zhǔn)答案:積分區(qū)域如圖1—4—16所示,D=D1∪D2,其中D1={(x,y)|0≤y≤1,D2={(x,y)|一1≤y≤0,由于(x+y)3dxdy=(x3+3x2y+3xy2+y3)dxdy,且區(qū)域D關(guān)于x軸是對稱的,被積函數(shù)3x2y+y3是y的奇函數(shù),所以(3x2y+y3)dxdy=0。因此知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析28、求下列積分。(Ⅰ)設(shè)f(x)=∫1xe—y2dy,求∫01x2f(x)dx;(Ⅱ)設(shè)函數(shù)f(x)在[0,1]上連續(xù)且∫01f(x)dx=A,求∫01dxf(x)f(y)dy。標(biāo)準(zhǔn)答案:(Ⅱ)令Ф(x)=∫x1f(y)dy,則Ф’(x)=一f(x),于是∫01dx∫x1f(x)f(y)dy=∫01[∫x1f(y)dy]f(x)dx=—∫01Ф(x)dФ(x)知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析29、求冪級數(shù)n(x一1)n的收斂域及其在收斂域內(nèi)的和函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)答案:由于=1,所以|x一1|<1,即0<x<2,當(dāng)x=0和x=2時(shí)冪級數(shù)變?yōu)榫l(fā)散,故原級數(shù)的收斂域?yàn)椋?,2)。知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)三(微積分)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、級數(shù)(a>0)().A、發(fā)散B、條件收斂C、絕對收斂D、收斂性與a有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:因?yàn)?-收斂,即原級數(shù)絕對收斂,選(C).2、設(shè)f’x(x0,y0),f’y(x0,y0)都存在,則().A、f(x,y)在(x0,y0)處連續(xù)B、f(x,y)存在C、f(x,y)在(x0,y0)處可微D、f(x,y0)存在標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:多元函數(shù)在一點(diǎn)可偏導(dǎo)不一定在該點(diǎn)連續(xù),(A)不對;函數(shù)f(x,y)=在(0,0)處可偏導(dǎo),但f(x,y)不存在,(B)不對;f(x,y)在(x0,y0)處可偏導(dǎo)是可微的必要而非充分條件,(C)不對,選(D),事實(shí)上由f’x(x0,y0)=存在得f(x,y0)=f(x0,y0).3、設(shè)y=y(tǒng)(x)由x-dt=0確定,則y’’(0)等于().A、2e2B、2e-2C、e2-1D、e-2-1標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:當(dāng)x=0時(shí),由-∫iye-t2dt=0得y=1,x-∫1x+ye-t2dt=0兩邊對x求導(dǎo)得,4、當(dāng)x→0+時(shí),下列無窮小中,階數(shù)最高的是().A、ln(1+x2)-x2B、+cosx-2C、∫0x2ln(1+t2)dtD、ex2-1-x2標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:ln(1+x2)-x2~,ex2-1-x2=1+x2++ο(x4)-1-x2~ln(1+t2)dt為最高階無窮小,選(C).二、填空題(本題共5題,每題1.0分,共5分。)5、=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:6、設(shè)f(x)=且f’(0)存在,則a=______,b=______,c=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:2,2,-2知識(shí)點(diǎn)解析:f(0+0)=f(x)=a,f(0)=2,f(0-0)=c,因?yàn)閒(x)在x=0處連續(xù),所以f(0+0)=f(0)=f(0-0),因?yàn)閒(x)在x=0處可導(dǎo),即f’+(0)=f’-(0),故b=-2.7、設(shè)f(x)=dt,則∫01dx=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:e-1-1知識(shí)點(diǎn)解析:8、由方程xyz+確定的隱函數(shù)z=z(x,y)在點(diǎn)(1,0,-1)處的微分為dz=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:dx-知識(shí)點(diǎn)解析:xyz+兩邊求微分得yzdx+xzdy+xydz+(xdx+ydy+zdz)=0,把(1,0,-1)代入上式得dz=dx-.9、的通解為______.標(biāo)準(zhǔn)答案:x=知識(shí)點(diǎn)解析:-2x=y(tǒng)2,則.三、解答題(本題共16題,每題1.0分,共16分。)10、求.標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)0≤x≤1時(shí),0≤≤lnn(1+x)≤xn,知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析11、.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析12、設(shè)(x-3sin3x+ax-2+b)=0,求a,b的值.標(biāo)準(zhǔn)答案:(x-3+ax-2+b)=由麥克勞林公式得sin3x=3x-+ο(x3)=3x-x3+ο(x3)于是sin3x+ax+bx3=(3+a)x+(b-)x3+ο(x3),知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析13、設(shè)y=f,且f’(x)=lnx,求y’.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析14、設(shè)f(x)=驗(yàn)證f(x)在[0,2]上滿足拉格朗日中值定理的條件,求(0,2)內(nèi)使得f(2)-f(0)=2f’(ξ)成立的ξ.標(biāo)準(zhǔn)答案:由f(1-0)=f(1)=f(1+0)=1得f(x)在x=1處連續(xù),從而f(x)在[0,2]上連續(xù).得f(x)在x=1處可導(dǎo)且f’(1)=-1,從而f(x)在(0,2)內(nèi)可導(dǎo),故f(x)在[0,2]上滿足拉格朗日中值定理的條件.f(2)-f(0)==-1,當(dāng)x∈(0,1)時(shí),f’(x)=-x;當(dāng)x>1時(shí),f’(x)=,當(dāng)0<ξ≤1時(shí),由f(2)-f(0)=2f’(ξ)得-1=-2ξ,解得ξ=;當(dāng)1<ξ<2時(shí),由f(2)-f(0)=2f’(ξ)得-1=.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析15、設(shè)k>0,討論常數(shù)k的取值,使f(x)=xlnx+k在其定義域內(nèi)沒有零點(diǎn)、有一個(gè)零點(diǎn)及兩個(gè)零點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)答案:f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),.由f’(x)=lnx+1=0,得駐點(diǎn)為x=為f(x)的極小值點(diǎn),也為最小值點(diǎn),最小值為.(1)當(dāng)k>時(shí),函數(shù)f(x)在(0,+∞)內(nèi)沒有零點(diǎn);(2)當(dāng)k=時(shí),函數(shù)f(x)在(0,+∞)內(nèi)有唯一零點(diǎn)x=;(3)當(dāng)0<k<時(shí),函數(shù)f(x)在(0,+∞)內(nèi)有兩個(gè)零點(diǎn),分別位于(0,+∞)內(nèi).知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析16、求.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析17、.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、設(shè)f(x)=sin3x+∫-ππxf(x)dx,求∫0πf(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:令∫-ππxsin3xdx=2∫0πxsin3xdx=π∫0πsin3xdx=2πsin3xdx=從而f(x)=sin3x+故∫0πf(x)dx=∫0π(sin3+)dx=∫0πsin3xdx+∫0πdx=(1+π2).知識(shí)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)|g(t)dt+g(x)∫axf(t)dt,所以f(ξ)∫bξg(x)dx+g(ξ)∫aξf(x)dx=0,即f(ξ)g(x)dx=g(ξ)∫aξf(x)dx.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析20、設(shè)z=f[xg(y),x-y],其中f二階連續(xù)可偏導(dǎo),g二階可導(dǎo),求.標(biāo)準(zhǔn)答案:=g(y)f’1+f’2,=g’(y)f’1+g(y)[xg’(y)f’’11-f’’12]+xg’(y)f’’21-f’’22=g’(y)f’1+xg’(y)g(y)f’’11+[xg’(y)-g(y)]f’’12-f’’22.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析21、(1)求二元函數(shù)f(x,y)=x2(2+y2)+ylny的極值.(2)求函數(shù)f(x,y)=(x2+2x+y)ey的極值.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)二元函數(shù)f(x,y)的定義域?yàn)镈=((x,y)|y>0},因?yàn)锳C-B2>0且A>0,所以為f(x,y)的極小點(diǎn),極小值為f(0,由AC-B2=2>0及A=2>0得(x,y)=(-1,0)為f(x,y)的極小值點(diǎn),極小值為f(-1,0)=-1.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析22、求∫02adx(x+y)2dy(a>0).標(biāo)準(zhǔn)答案:令(0≤θ≤,0≤r≤2acosθ),則∫02adx(x+y)2dy=dx∫02acosθr3(sinθ+cosθ)2dr=4a4(1+2sinθcosθ)cos4θdθ=4a4cos4θdθ+8a4sinθcos5θdθ.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、判斷級數(shù)的斂散性,若級數(shù)收斂,判斷其是絕對收斂還是條件收斂.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析24、設(shè)x>0時(shí),f(x)可導(dǎo),且滿足:f(x)=1+∫1xf(t)dt,求f(x).標(biāo)準(zhǔn)答案:由f(x)=1+∫1xf(t)dt得xf(x)=x+∫1xf(t)dt,兩邊對x求導(dǎo)得f(x)+xf’’(x)=1+f(x),解得f’(x)=,f(x)=lnx+C,因?yàn)閒(1)=1,所以C=1,故f(x)=lnx+1.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析25、設(shè)曲線L位于xOy平面的第一象限內(nèi),L上任意一點(diǎn)M處的切線與y軸總相交,交點(diǎn)為A,已知|MA|=|OA|,且L經(jīng)過點(diǎn),求L的方程.標(biāo)準(zhǔn)答案:設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),則切線MA:Y-y=y(tǒng)’(X-x).令X=0,則Y=y(tǒng)-xy’,故A點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,y-xy’).由|MA|=|OA|,得|y-xy’|=即2yy’-=-x,則y2==x(-x+C),因?yàn)榍€經(jīng)過點(diǎn),所以C=3,再由曲線經(jīng)過第一象限得曲線方程為y=(0<x<3)知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)三(微積分)模擬試卷第4套一、選擇題(本題共4題,每題1.0分,共4分。)1、設(shè),則f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處A、可微.B、偏導(dǎo)數(shù)存在,但不可微.C、連續(xù),但偏導(dǎo)數(shù)不存在.D、偏導(dǎo)數(shù)存在,但不連續(xù).標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:設(shè)△z=f(x,y)一f(0,0),則可知這表明f(x,y)=在點(diǎn)(0,0)處連續(xù).因,同理fy’(0,0)=0.令當(dāng)(△x,△y)沿y=x趨于點(diǎn)(0,0)時(shí)即α不是β的高階無窮小,因此f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處不可微,故選(B).2、設(shè)則f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處A、偏導(dǎo)數(shù)存在且連續(xù).B、偏導(dǎo)數(shù)不存在,但連續(xù).C、偏導(dǎo)數(shù)存在,可微.D、偏導(dǎo)數(shù)存在,但不可微.標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:由偏導(dǎo)數(shù)定義可知這說明fx’(0,0)存在且為0,同理fy’(0,0)存在且為0.所以f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處可微分.故選(C).3、設(shè)f(x,y)=|x一y|φ(x,y),其中φ(x,y)在點(diǎn)(0,0)處連續(xù)且φ(0,0)=0,則f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處A、連續(xù),但偏導(dǎo)數(shù)不存在.B、不連續(xù),但偏導(dǎo)數(shù)存在.C、可微.D、不可微.標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:逐項(xiàng)分析:(I)|x—y|在(0,0)連續(xù),φ(x,y)在點(diǎn)(0,0)處連續(xù)→f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處連續(xù).(Ⅱ),同理fy(0,0)=0.(Ⅲ)4、已知(axy3一y2cosx)dx+(1+bysinx+3x2y2)dy為某二元函數(shù)f(x,y)的全微分,則常數(shù)A、a=一2,b=2.B、a=2,b=一2.C、a=一3,b=3.D、a=3,b=一3.標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:依題設(shè)由df(x,y)=fy’(x,y)dx+fy’(x,y)dy=(axy3一y2cosx)dx+(1+bysinx+3x2y2)dy,可知fx’(x,y)=axy3一y2cosx,fy’(z,y)=1+bysinx+3x2y2,所以fxy’’(x,y)=3axy2—2ycosx,fyx’’(x,y)=bycosx+6xy2.由fxy’’(x,y)和fyx’’(x,y)的表達(dá)式可知它們都是連續(xù)函數(shù),根據(jù)當(dāng)混合偏導(dǎo)數(shù)連續(xù)時(shí)與求導(dǎo)次序無關(guān)的定理即得fxy’’(x,y)≡fyx’’(x,y).從而a=2,b=一2.故應(yīng)選(B).二、填空題(本題共2題,每題1.0分,共2分。)5、已知函數(shù)z=f(x,y)在(1,1)處可微,且設(shè)φ(x)=f[x,f(x,x)],則=__________.標(biāo)準(zhǔn)答案:51知識(shí)點(diǎn)解析:6、設(shè)=__________。標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:由于故在區(qū)域D1={(x,y)10≤y≤1,一y≤x≤1一y}(如圖4.2)上f(y)=y,f(x+y)=x+y,在D1的外部f(y)=0,f(x+y)=0.于是三、解答題(本題共17題,每題1.0分,共17分。)7、計(jì)算下列函數(shù)指定的偏導(dǎo)數(shù):(I)設(shè)u=f(2x—y)+g(x,xy),其中f具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù),g具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),求(Ⅱ)設(shè)u=u(x,y)由方程u=φ(u)+∫yxp(t)dt確定,其中φ可微,P連續(xù),且φ’(u)≠1,求(Ⅲ)設(shè)z3一2xz+y=0確定z=z(x,y),求z的三個(gè)二階偏導(dǎo)數(shù).標(biāo)準(zhǔn)答案:(I)(Ⅱ)在u=φ(u)+∫yxP(t)dt兩邊分別對x,y求偏導(dǎo)數(shù)可得(Ⅲ)在方程兩邊分別對x求偏導(dǎo)數(shù)得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析8、已知函數(shù)z=u(x,y)eax+by,其中u(x,y)具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),且標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析9、設(shè)函數(shù)f(x)二階可導(dǎo),g(y)可導(dǎo),且F(x,y)=f[x+g(y)],求證:標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析10、設(shè)函數(shù)且g有二階導(dǎo)數(shù),求證:標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析11、已知函數(shù)f(x,y,z)=x3y2z及方程x+y+z一3+e-3=e-(x+y+z).(I)如果x=x(y,z)是由方程(*)確定的隱函數(shù)滿足x(1,1)=1,又u=f(x(y,z),y,z),求(Ⅱ)如果z=z(x,y)是由方程(*)確定的隱函數(shù)滿足z(1,1)=1,又w=f(x,y,z(x,y)),求標(biāo)準(zhǔn)答案:(I)依題意,為f[x(y,z),y,z]對y的偏導(dǎo)數(shù),故有因?yàn)轭}設(shè)方程(*)確定x為y,z的隱函數(shù),所以在(*)兩邊對y求導(dǎo)數(shù)時(shí)應(yīng)將z看成常量,從而有(Ⅱ)同(I)一樣,求得在題設(shè)方程(*)中將x看成常量,對y求導(dǎo),可得,故有知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析12、設(shè)z=f(x,y,u),其中f具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),u(x,y)由方程u3一5xy+5u=1確定.求標(biāo)準(zhǔn)答案:將方程u5一5xy+5u=1兩端對u5求導(dǎo)數(shù),得5u4ux’一5y+5x’=0,解得故在上式對x求導(dǎo)數(shù)時(shí),應(yīng)注意其中的f1’,f3’仍是x,y,u的函數(shù),而u又是x,y的函數(shù),于是知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析13、設(shè)M=f(x,y,z),φ(x2,ey,z)=0,y=sinx確定了函數(shù)u=u(x),其中f,φ都有一階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),且標(biāo)準(zhǔn)答案:由復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法知其中上式中的表示由方程φ(x2,esinx,z)=0所確定的函數(shù)z=(x)的導(dǎo)數(shù).由φ(x2,esinx,z)=0兩端對x求導(dǎo)得將dz代入①式即得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析14、設(shè)y=f(x,t),且方程F(x,y,t)=0確定了函數(shù)t=t(x,y),求標(biāo)準(zhǔn)答案:由y=f(x,t(x,y))兩端對x求導(dǎo)得而t=t(x,y)由F(x,y,t)=0所確定,則將的表達(dá)式代入①,式即得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析15、設(shè)函數(shù)f(u,v)具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),函數(shù)g(y)連續(xù)可導(dǎo),且g(y)在y=1處取得極值g(1)=2.求復(fù)合函數(shù)z=f(xg(y),x+y)的二階混合偏導(dǎo)數(shù)在點(diǎn)(1,1)處的值.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析16、設(shè)f(x,y)在點(diǎn)(a,b)的某鄰域具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),且fy’(a,b)≠0,證明由方程f(x,y)=0在x=a的某鄰域所確定的隱函數(shù)y=φ(x)在x=a處取得極值b=φ(a)的必要條件是:f(a,b)=0,fx’(a,b)=0,且當(dāng)r(a,b)>0時(shí),b=φ(a)是極大值;當(dāng)r(a,b)<0時(shí),b=φ(a)是極小值,其中標(biāo)準(zhǔn)答案:y=φ(x)在x=a處取得極值的必要條件是φ’(a)=0.按隱函數(shù)求導(dǎo)法,φ’(x)滿足fx’(x,φ(x))+fy’(x,φ(x))φ’(x)=0.(*)因b=φ(a),則有于是fx’(a,b)=0.將(*)式兩邊對x求導(dǎo)得上式中令x=a,φ(a)=b,φ’(a)=0,得因此當(dāng)時(shí),φ’’(a)<0,故b=φ(a)是極大值;當(dāng)時(shí),φ’’(a)>0,故b=φ(a)是極小值.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析17、求使得不等式在區(qū)域D=|(x,y)|x>0,y>0|內(nèi)成立的最小正數(shù)A與最大負(fù)數(shù)B.標(biāo)準(zhǔn)答案:在區(qū)域D={x戈,y)|x>0,y>0}內(nèi)因此使上式成立的常數(shù)A的最小值就是函數(shù)在區(qū)域D上的最大值.令r=x2+y2,則A的最小值就是函數(shù)在區(qū)間(0,+∞)內(nèi)的最大值.計(jì)算可得這表明F(r)在(0,+∞)內(nèi)的最大值是,從而A的最小值是.在區(qū)域D={(x,y)|x>0,y>0}內(nèi)因此使上式成立的常數(shù)B的最大值就是函數(shù)g(x,y)=xyln(x2+y2)在區(qū)域D上的最小值。計(jì)算可得由此可知g(x,y)在D中有唯一駐點(diǎn)因?yàn)樵趨^(qū)域D的邊界{(x,y)|x=0,y≥0}與{(x,y)|x≥0,y=0}上函數(shù)g(x,y)=0,而且當(dāng)x2+y2≥1時(shí)g(x,y)≥0,從而就是g(x,y)在D內(nèi)的最小值.即B的最大值是.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、試求多項(xiàng)式p(x)=x2+ax+b,使積分∫-11P2(x)dx取最小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:本題是要確定a,b的值,使積分∫-11p2(x)dx取最小值,因此可把定積分看成a,b的二元函數(shù)求極值.記f(a,b)=∫-11p2(x)dx=∫-11(x2+ax+b2)dx先求駐點(diǎn),由知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析某工廠生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品,當(dāng)這兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量分別為x和y(單位:噸)時(shí)的總收益函數(shù)為R(x,y)=42x+27y一4x2一2xy—y2,總成本函數(shù)為C(x,y)=36+8x+12y(單位:萬元).除此之外,生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品每噸還需分別支付排污費(fèi)2萬元,1萬元.19、在不限制排污費(fèi)用支出的情況下,這兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量各為多少噸時(shí)總利潤最大?總利潤是多少?標(biāo)準(zhǔn)答案:根據(jù)題設(shè)知該廠生產(chǎn)這兩種產(chǎn)品的總利潤函數(shù)L(x,y)=R(x,y)一C(x,y)一2x一y=42x+27y一4x2—2xy—y2一36—8x一12y一2x一y=32x+14y一4x2—2xy一y2—36,求L(x,y)的駐點(diǎn):令可解得唯一駐點(diǎn)(3,4).因L(x,y)的駐點(diǎn)唯一,且實(shí)際問題必有最大利潤,故計(jì)算結(jié)果表明,在不限制排污費(fèi)用支出的情況下,當(dāng)甲、乙兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量分別為x=3(噸)與y=4(噸)時(shí)總利潤L(戈,y)取得最大值且maxL=L(3,4)=40(萬元).知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析20、當(dāng)限制排污費(fèi)用支出總額為8萬元的條件下,甲、乙兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量各為多少時(shí)總利潤最大?最大總利潤是多少?標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)限制排污費(fèi)用支出總額為8萬元的條件時(shí)應(yīng)求總利潤函數(shù)L(x,y)在約束條件2x+y=8即2x+y一8=0下的條件最大值.可用拉格朗日乘數(shù)法,為此引入拉格朗日函數(shù)F(x,y,λ)=L(x,y)+λ(2x+y一8),為求F(x,y,λ)的駐點(diǎn),令由①,②兩式消去參數(shù)λ可得2x一y一2=0,與③聯(lián)立可得唯一駐點(diǎn)(2.5,3).因駐點(diǎn)唯一,且實(shí)際問題必有最大利潤,故計(jì)算結(jié)果表明,當(dāng)排污費(fèi)用限于8萬元的條件下,甲、乙兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量分別為z=2.5(噸)與y=3(噸)時(shí)總利潤取得最大值,最大利潤maxL=L(2.5,3)=37(萬元).知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析21、生產(chǎn)某種產(chǎn)品需要投甲、乙兩種原料,x1和2(單位:噸)分別是它們各自的投入量,則該產(chǎn)品的產(chǎn)出量為Q=2x1αx2β(單位:噸),其中常數(shù)α>0,β>0且α+β=1.如果兩種原料的價(jià)格分別為p1與p2(單位:萬元/噸).試問,當(dāng)投入兩種原料的總費(fèi)用為P(單位:萬元)時(shí),兩種原料各投入多少可使該產(chǎn)品的產(chǎn)出量最大?標(biāo)準(zhǔn)答案:由題設(shè)知應(yīng)求函數(shù)Q=2x1αx2β在條件p1x1+p2x2=P之下的最大值點(diǎn).用拉格朗日乘數(shù)法,構(gòu)造拉格朗日函數(shù)F(x1,x2,λ)=2x1αx2β+λ(p1x1+p2x2一P),為求F(x1,x2,λ)的駐點(diǎn),解方程組因駐點(diǎn)唯一,且實(shí)際問題必有最大產(chǎn)出量,故計(jì)算結(jié)果表明,在兩種原料投入的總費(fèi)用為P(萬元)時(shí),這兩種原料的投入量分別為時(shí)可使該產(chǎn)品的產(chǎn)出量最大.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析22、已知三角形的周長為2p,將它繞其一邊旋轉(zhuǎn)而構(gòu)成一立體,求使立體體積最大的那個(gè)三角形.標(biāo)準(zhǔn)答案:設(shè)三角形的三邊長為a,b,c,并設(shè)以AC邊為旋轉(zhuǎn)軸(見圖4.6),AC上的高為h,則旋轉(zhuǎn)所成立體的體積為又設(shè)三角形的面積為S,于是有問題化成求V(a,b,c)在條件a+b+c一2p=0下的最大值點(diǎn),等價(jià)于求在條件a+b+c一2p=0下的最大值點(diǎn).用拉格朗日乘子法.令F(a,b,c,λ)=V0(a,b,c)+λ(a+b+c一2p),求解方程組比較①,③得a=c,再由④得b=2(P一a).⑤比較①,②得b(p—b)=(P—a)p.⑥由⑤,⑥解出由實(shí)際問題知,最大體積一定存在,而以上解又是方程組的唯一解.因而也是條件最大值點(diǎn).所以當(dāng)三角形的邊長分別為時(shí),繞邊長為的邊旋轉(zhuǎn)時(shí),所得立體體積最大.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、證明不等式:標(biāo)準(zhǔn)答案:由以上分析知其中D1={(x,y)|x2+y2≤1,x≥0,y≥0},D2={(x,y)}x2+y2≤2,x≥0,y≥0}.在極坐標(biāo)系下同理故有知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)三(微積分)模擬試卷第5套一、選擇題(本題共4題,每題1.0分,共4分。)1、設(shè)常數(shù)k>0,則級數(shù)().A、發(fā)散B、絕對收斂C、條件收斂D、斂散性與k有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:2、設(shè)u=f(x+y,xz)有二階連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),則=().A、f’2+xf’’11+(x+z)f’’12+xzf’’22B、xf’’12+xzf’’22C、f’2+xf’’12+xzf’’22D、xzf’’22標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:=f’1+zf’2,=xf’’12+f’2+xzf’’22,選(C).3、設(shè)函數(shù)f(x)在[0,a]上連續(xù),在(0,a)內(nèi)二階可導(dǎo),且f(0)=0,f’’(x)<0,則在(0,a]上().A、單調(diào)增加B、單調(diào)減少C、恒等于零D、非單調(diào)函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:,令h(x)=xf’(x)-f(x),h(0)=0,h’(x)=xf’’(x)<0(0<x≤a),由得h(x)<0(0<x≤a),于是<0(<x≤a),故在(0,a]上為單調(diào)減函數(shù),選(B).4、設(shè)f(x)=∫0xdt,g(x)=∫0xsin2(x-t)dt,則當(dāng)x→0時(shí),g(x)是f(x)的().A、高階無窮小B、低階無窮小C、同階但非等價(jià)的無窮小D、等價(jià)無窮小標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:由又g(x)=∫0xsin2(x-t)dt∫x0sin2u(-du)=∫0xsin2udu,故g(x)是f(x)的高階無窮小,選(A).二、填空題(本題共5題,每題1.0分,共5分。)5、設(shè)函數(shù)f(x)在[0,1]上連續(xù),且f(x)>0,則=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:6、設(shè)f(u)可導(dǎo),y=f(x2)在x0=-1處取得增量△x=0.05時(shí),函數(shù)增量△y的線性部分為0.15,則f’(1)=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:由dy=2xf’(x2)△x得dy|x=-1=-2f’(1)×0.05=0.1f’(1),因?yàn)椤鱵的線性部分為dy,由-0.1f’(1)=0.15得f’(1)=.7、=______.(其中a為常數(shù)).標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:8、(x2+xy-x)dxdy=______,其中D由直線y=x,y=2x及x=1圍成.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:(x2+xy-x)dxdy=∫01dx∫π2x(x2+xy-x)dy=∫01.9、設(shè)連續(xù)函數(shù)f(x)滿足f(x)=,則f(x)=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:2e2x-ex知識(shí)點(diǎn)解析:∫02xdt=2∫0xf(t)dt,則f(x)=∫02xfdt+ex可化為f(x)=2∫0xf(t)dt+ex,兩邊求導(dǎo)數(shù)得f’(x)-2f(x)=ex,解得f(x)==(-e-x+C)e2x=Ce2x-ex,因?yàn)閒(0)=1,所以f(0)=C-1=1,C=2,于是f(x)=2e2x-ex.三、解答題(本題共16題,每題1.0分,共16分。)10、求.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析11、設(shè)f(x)連續(xù),且=e3,且f’(0)存在,求f’(0).標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析12、設(shè)=0,求a,b,c,d的值.標(biāo)準(zhǔn)答案:所以a,b,c,d滿足的條件是a=-2d,c=-1,b取任意常數(shù).知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析13、(1)設(shè)y=y(tǒng)(x)由方程ey+6xy+x2-1=0確定,求y’’(0).(2)設(shè)y=y(tǒng)(x)是由exy-x+y-2=0確定的隱函數(shù),求y’’(0).標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)將x=0代入得y=0,ey+6xy+x2-1=0兩邊對x求導(dǎo)得ey+2x=0,將x=0,y=0代入得y’(0)=0.ey+2x=0兩邊再對x求導(dǎo)得ey+2=0,將x=0,y=0,y’(0)=0代入得y’’(0)=-2.(2)當(dāng)x=0時(shí),y=1,exy-x+y-2=0兩邊對x求導(dǎo)得exy(y+xy’)-1+y’=0,解得y’(0)=0;exy(y+xy’)-1+y’=0兩邊對x求導(dǎo)得exy(y+xy’)2+exy(2y’+xy’’)+y’’=0,解得y’’(0)=-1.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析14、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo)(a>0),證明:存在ξ∈(a,b),使得.標(biāo)準(zhǔn)答案:令φ(x)=f(b)lnx-f(x)lnx+f(x)lna,φ(a)=φ(b)=f(b)lna.由羅爾定理,存在ξ∈(a,b),使得φ’(ξ)=0.而φ’(x)=-f’(x)lnx+f’(x)lna,所以[f(b)-f(ξ)]-f’(ξ)(lnξ-lna)=0,即=ξf’(ξ).知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析15、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),且f(a)=f(b)=0,證明:(1)存在ξ∈(a,b),使得f’(ξ)=2ξf(ξ).(2)存在η∈(a,b),使得ηf’(η)+f(η)=0.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)令φ(x)=e-x2f(x),因?yàn)閒(a)=f(b)=0,所以φ(a)=φ(b)=0,由羅爾定理,存在ξ∈(a,6),使得φ’(ξ)=0,而φ’(x)=e-x2[f’(x)-2xf(x))]且e-x2≠0,故f’(ξ)=2ξf(ξ).(2)令φ(x)=xf(x),因?yàn)閒(a)=f(b)=0,所以φ(a)φ(b)=0,由羅爾定理,存在η∈(a,b),使得φ’(η)=0,而φ’(x)=xf’(x)+f(x),故ηf’(η)+f(η)=0.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析16、求.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析17、求∫x2arctanxdx.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、求.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析19、設(shè)f(x)在區(qū)間[a,b]上階連續(xù)可導(dǎo),證明:存在ξ∈(a,b),使得∫abf(x)dx=(b-a)ff’’(ξ).標(biāo)準(zhǔn)答案:令F(x)=∫axf(t)dt,則F(x)在[a,b]上三階連續(xù)可導(dǎo),取x0=,由泰勒公式得F(a)=F(x0)+F’(x0)(a-x0)(a-x0)3,ξ1∈(a,x0),F(xiàn)(b)=F(x0)+F’(x0)(b-x0)(b-x0)3,ξ2∈(x0,b),兩式相減得F(b)-F(a)=F’(x0)(b-a)+[F’’’(ξ1)+F’’’(ξ2)],即∫abf(x)dx=(b-a)f[f’’(ξ1)+f’’(ξ2)],因?yàn)閒’’(x)在[a,b]上連續(xù),所以存在ξ∈[ξ,ξ2](a,b),使得f’’(ξ)=[f’’(ξ1)+f’’(ξ2)],從而∫abf(x)dx=(b-a).知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析20、設(shè)f(x,y)=,討論函數(shù)f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處的連續(xù)性與可偏導(dǎo)性.標(biāo)準(zhǔn)答案:因?yàn)?,所以f(x,y)不存在,故函數(shù)f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處不連續(xù).因?yàn)?,所以函?shù)f(x,y)在點(diǎn)(0,0)處對x,y都可偏導(dǎo).知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析21、設(shè)某工廠生產(chǎn)甲乙兩種產(chǎn)品,產(chǎn)量分別為x件和y件,利潤函數(shù)為L(x,y)=6x-x2+16y-4y2-2(萬元).已知生產(chǎn)這兩種產(chǎn)品時(shí),每件產(chǎn)品都要消耗原料2000kg,現(xiàn)有該原料12000kg,問兩種產(chǎn)品各生產(chǎn)多少時(shí)總利潤最大?最大利潤是多少?標(biāo)準(zhǔn)答案:根據(jù)題意,即求函數(shù)L(x,y)=6x-x2+16y-4y2-2在0<x+y≤6下的最大值.L(x,y)的唯一駐點(diǎn)為(3,2),令F(x,y,λ)=6x-x2+16y-4y2-2+λ(x+y-6),,根據(jù)題意,x,y只能取正整數(shù),故(x,y)的可能取值為L(4,2)=22,L(3,3)=19,L(3,2)=23,故當(dāng)x=3,y=2時(shí)利凋最大,最大利潤為23萬元.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析22、計(jì)算dx2dy,其中D={(x,y)|x2+y2≤1,x≥0,y≥0).標(biāo)準(zhǔn)答案:由極坐標(biāo)法得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、求冪級數(shù)的收斂域.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析24、求微分方程y2dx+(2xy+y2)dy=0的通解.標(biāo)準(zhǔn)答案:由y2dx+(2xy+y2)dy=0得,令u=,所以原方程的通解為y2(y+3x)=C.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析25、設(shè)f(x)在[0,1]上連續(xù)且滿足f(0)=1,f’(x)-f(x)=a(x-1).y=f(x),x=0,x=1,y=0圍成的平面區(qū)域繞x軸旋轉(zhuǎn)一周所得的旋轉(zhuǎn)體體積最小,求f(x).標(biāo)準(zhǔn)答案:由f’(x)-f(x)=a(x-1)得f(x)[a∫(x-1)=Cex-ax,由f(0)=1得C=1,故f(x)=ex-ax.V(a)=π∫01f2(x)dx=π,由V’(a)=π(-2+)得a=3,因?yàn)閂’’(a)=>0,所以當(dāng)a=3時(shí),旋轉(zhuǎn)體的體積最小,故f(x)=ex-3x.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)三(微積分)模擬試卷第6套一、選擇題(本題共5題,每題1.0分,共5分。)1、設(shè)f(x)=3x2+x2|x|,則使f(n)(0)存在的最高階數(shù)n=A、0B、1C、2D、3標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:因3x2在(一∞,+∞)具有任意階導(dǎo)數(shù),所以f(x)與函數(shù)g(x)=x2|x|具有相同最高階數(shù)的導(dǎo)數(shù).因從而綜合即得類似可得綜合即得g’’(0)存在且等于0,于是由于g’’(x)在x=0不可導(dǎo),從而g(x)存在的最高階導(dǎo)數(shù)的階數(shù)n=2,即f(x)存在的最高階導(dǎo)數(shù)的階數(shù)也是n=2.故應(yīng)選C.2、設(shè)f(x)在x=0的某鄰域連續(xù)且f(0)=0,則f(x)在x=0處A、不可導(dǎo).B、可導(dǎo)且f’(0)≠0.C、有極大值.D、有極小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:因,由極限的保號(hào)性質(zhì)知,由于1—cosx>0→當(dāng)0<|x|<δ時(shí)f(x)>0,又f(0)=0,故f(x)在x=0取得極小值.故應(yīng)選D.3、若xf’’(x)+3x[f’(x)]2=1一e-x且f’(x0)=0(x0≠0),則A、(x0,f(x0))是曲線y=f(x)的拐點(diǎn).B、f(x0)是f(x)的極小值.C、f(x0)不是f(x)的極值,(x0,f(x0))也不是曲線y=f(x)的拐點(diǎn).D、f(x0)是f(x)的極大值.標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:由題設(shè)知又由f’’(x)存在可知f’(x)連續(xù),再由在x=x0≠0附近連續(xù)可知f’’(x)在x=x0附近連續(xù),于是由f’(x0)=0及f’’(x0)>0可知f(x0)是f(x)的極小值.故應(yīng)選B.4、曲線漸近線的條數(shù)是A、1B、2C、3D、4標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:令f(x)的定義域是(一∞,一2)U(一2,1)U(1,+∞),因從而x=1與x=一2不是曲線y=f(x)的漸近線.又因故是曲線y=-f(x)的水平漸近線.綜合知曲線y=f(x)有且只有一條漸近線.選A.5、曲線的拐點(diǎn)有A、1個(gè)B、2個(gè)C、3個(gè)D、4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:f(x)的定義域?yàn)?一∞,一1)∪(一1,1)∪(1,+∞),且在定義域內(nèi)處處連續(xù).由令f’’(x)=0,解得x1=0,x2=2;f’’(x)不存在的點(diǎn)是x3=一1,x4=1(也是f(x)的不連續(xù)點(diǎn)).現(xiàn)列下表:由上表可知,y在x1=0與x2=2的左右鄰域內(nèi)凹凸性不一致,因此它們都是曲線y=f(x)的拐點(diǎn),故選B.二、填空題(本題共9題,每題1.0分,共9分。)6、設(shè)y=aretanx,則y(4)(0)=__________.標(biāo)準(zhǔn)答案:0知識(shí)點(diǎn)解析:因y=arctanx是奇函數(shù),且y具有任何階連續(xù)導(dǎo)數(shù),從而y’,y’’是偶函數(shù),y’’,y(4)是奇函數(shù),故y(4)(0)=0.7、74的極大值點(diǎn)是x=__________,極小值點(diǎn)是x=____________.標(biāo)準(zhǔn)答案:極大值點(diǎn)x=0;極小值點(diǎn)為知識(shí)點(diǎn)解析:8、設(shè)f(x)=xex,則f(n)(x)在點(diǎn)x=__________處取極小值___________.標(biāo)準(zhǔn)答案:x0一(n+1)為f(n)(x)的極小值點(diǎn);極小值為f(n)(x0)=一e-(n+1)知識(shí)點(diǎn)解析:由歸納法可求得f(n)(x)=(n+x)ex,由f(n+1)(x)=(n+1+x)ex=0得f(n)(x)的駐點(diǎn)x0=一(n+1).因?yàn)閒(n+2)(x)|x=x0=(n+2+x)ex|x=x0=ex0>0,所以x0一(n+1)為f(n)(x)的極小值點(diǎn);極小值為f(n)(x0)=一e-(n+1).9、曲線y=x2e-x2的漸近線方程為____________.標(biāo)準(zhǔn)答案:y=0知識(shí)點(diǎn)解析:函數(shù)y=x2e-x2的定義域是(一∞,+∞),因而無鉛直漸近線.又因故曲線y=x2e-x2有唯一的水平漸近線y=0.10、曲線的漸近線方程為__________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:本題中曲線分布在右半平面x>0上,因故該曲線無垂直漸近線.又其中利用了當(dāng)故曲線僅有斜漸近線11、曲線(x一1)3=y2上點(diǎn)(5,8)處的切線方程是__________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識(shí)點(diǎn)解析:由隱函數(shù)求導(dǎo)法,將方程(x一1)3=y2兩邊對x求導(dǎo),得3(x一1)2=2yy’.令z=5,y=8即得y’(5)=3.故曲線(x一1)3=y2在點(diǎn)(5,8)處的切線方程是12、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(shí)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,lnxn)(x0>0)處的切線方程是從而,切線與x+y=1垂直的充分必要條件是即該切線為y=x一1.13、設(shè)某商品的需求量Q與價(jià)格P的函數(shù)關(guān)系為Q=aPb,其中a和b是常數(shù),且a>0,則該商品需求對價(jià)格的彈性=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:b知識(shí)點(diǎn)解析:14、設(shè)某商品的需求量Q與價(jià)格P的函數(shù)關(guān)系為Q=100—5P.若商品的需求彈性的絕對值大于1,則該商品價(jià)格P的取值范圍是__________.標(biāo)準(zhǔn)答案:10<P≤20知識(shí)點(diǎn)解析:從而P的取值范圍是10<P≤20.三、解答題(本題共21題,每題1.0分,共21分。)15、求函數(shù)F(x)=∫01(1一t)|x一t|dt(0≤x≤1)的凹凸區(qū)間.標(biāo)準(zhǔn)答案:因當(dāng)0≤x≤1時(shí),F(xiàn)(x)=∫01(1一t)|x一t|dt=∫0x(1一t)(x一t)dt+∫x1(1一t)(t一x)dt=x∫0x(1一t)dt—∫0x(1一t)tdt+∫x1t(1一t)dt一x∫x1(1一t)dt.從而F’(x)=∫0x(1一t)dt+x(1一x)一(1一x)x一x(1一x)一∫x1(1一t)dt+x(1一x)=∫0x(1一t)dt一∫x1(1一t)dt,F(xiàn)’’(x)=1一X+(1一x)=2(1一x)>0,.由F(x)在[0,1]上連續(xù),在(0,1)內(nèi)內(nèi)F’’(x)>0.故反間[0,1]上y=F(x)的圖像是凹?。R(shí)點(diǎn)解析:暫無解析16、證明:標(biāo)準(zhǔn)答案:引入函數(shù),則f(x)在(一∞,+∞)上具有連續(xù)導(dǎo)數(shù),且f(0)=0,又從而當(dāng)x∈(一∞,+∞)時(shí)f(x)≡f(0)=0,即知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析17、設(shè)f(x)=2x3+3x2一12x+k,討論k的取值對函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的影響.標(biāo)準(zhǔn)答案:f’(x)=6x2+6x一12=6(x+2)(x一1),由f’(x)=0得駐點(diǎn)x1=一2,x2=1,且f(一2)為極大值,f(1)為極小值.又函數(shù)的單調(diào)性與極值如下表:要使f(x)只有一個(gè)零點(diǎn),則需極大值小于零或極小值大于零,即f(一2)=一16+12+24+k<0→<一20;或f(1)=2+3—12+k>0→k>7.故當(dāng)k<一20或k>7時(shí),f(x)只有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)k=一20或后=7時(shí),f(x)有兩個(gè)零點(diǎn);當(dāng)一20<k<7時(shí),f(x)有三個(gè)零點(diǎn).知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析18、設(shè)當(dāng)x>0時(shí),方程有且僅有一個(gè)解,求k的取值范圍.標(biāo)準(zhǔn)答案:設(shè),則(I)當(dāng)k≤0時(shí),f’(x)<0,f(x)單調(diào)減少,又故f(x)此時(shí)只有一個(gè)零點(diǎn).(Ⅱ)當(dāng)k>0,由f’(x)=0,得是極小值點(diǎn),且極小值為當(dāng)極小值為零時(shí),即當(dāng)時(shí),有此時(shí)方程有且僅有一個(gè)根;當(dāng)時(shí),方程無根或有兩個(gè)根.因此,k的取值范圍為k≤0及知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析19、設(shè)f(x)在[a,+∞)上連續(xù),在(a,+∞)內(nèi)可導(dǎo),且求證:存在ξ∈(a,+∞),使f’(ξ)=0.標(biāo)準(zhǔn)答案:若f(x)≡f(a),則結(jié)論顯然成立,下設(shè)f(x)≠f(a),于是,使得f(x0)≠f(a).為確定起見,無妨設(shè)f(x0)>f(a)(否則用一f(x)代替f(x)進(jìn)行討論).令則f(x)<m<f(x0).由f(x)在[a,x0]上連續(xù)知,,使f(α)=m.又因,從而,使f(x1)<m,由f(x)在[x0,x1]上連續(xù),且f(x0)>m>f(x1)知,,使f(β)=m.綜合可得,f(x)在區(qū)間[β,β]上連續(xù)且可導(dǎo),又f(α)=f(β),故由羅爾定理可知,,使得f’(ξ)=0.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析20、設(shè)f(x)在[0,1]上連續(xù),在(0,1)內(nèi)可導(dǎo),且f(0)=0.求證:如果f(x)在(0,1)內(nèi)不恒等于零,則必存在ξ∈(0,1),使得f(ξ)f’(ξ)>0.標(biāo)準(zhǔn)答案:因,結(jié)合f(0)=0,故只需考察是否在(0,1]上有取正值的點(diǎn).因f(x)在(0,1)上不恒等于零,從而必存在x0∈(0,1)使f(x0)≠0,即.設(shè),則F(x)在[0,x0]上連續(xù),在(0,x0]內(nèi)可導(dǎo),且F(0)=0,F(xiàn)(x0)>0。由拉格朗日中值定理知,使知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析21、設(shè)p(x)在區(qū)間[0,+∞)上連續(xù)且為負(fù)值.y=y(x)在[0,+∞)上連續(xù),在(0,+∞)內(nèi)滿足y’+p(x)y>0且y(0)≥0,求證:y(x)在[0,+∞)單調(diào)增加.標(biāo)準(zhǔn)答案:因設(shè),則F’(x)>0當(dāng)x>0時(shí)成立,故F(x)當(dāng)x≥0時(shí)單調(diào)增加,即有設(shè)x2>x1≥0,由F(x)單調(diào)增加→F(x2)>F(x1)由于,代入即得y(x2)>y(x1)(x2>x1≥0).這表明y(x)當(dāng)x≥0時(shí)單調(diào)增加.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析22、證明標(biāo)準(zhǔn)答案:首先證明:當(dāng)x>0時(shí)ln(1+x)<xln(1+x)一x<0.引入函數(shù)f(x)=ln(1+x)一x,f(x)在[0,+∞)可導(dǎo),且從而f(x)在[0,+∞)上單調(diào)減少,必有f(x)<f(0)=0,即當(dāng)x>0時(shí)ln(1+x)<x成立.其次證明:當(dāng)x>0時(shí)引入函數(shù)g(x)=.g(x)在[0,+∞)上可導(dǎo),且從而g(x)在[0,+∞)上單調(diào)增加,必有g(shù)(x)>g(0)=0.即當(dāng)x>0時(shí)成立.綜合即得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析23、設(shè)x∈(0,1),證明不等式x<ln(1+x)+aretanx<2x.標(biāo)準(zhǔn)答案:由于x∈(0,1),所以欲證不等式可等價(jià)變形為令f(x)=In(1+x)+arctanx,則f(0)=0.由于對,f(x)在[0,x]上滿足拉格朗日中值定理的條件,于是有其中ξ∈(0,x)C(0,1).并且由在[0,1]上的連續(xù)性與單調(diào)性可得所以故欲證不等式成立.知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析24、已知以2π為周期的周期函數(shù)f(x)在(一∞,+∞)上有二階導(dǎo)數(shù),且f(0)=0.設(shè)F(x)=(sinx一1)2f(x),證明存在使得F’’(x0)=0.標(biāo)準(zhǔn)答案:顯然于是由羅爾定理知,存在使得F’(x1)=0.又對F’(x)應(yīng)用羅爾定理,由于F(x)二階可導(dǎo),則存在使得F’’(x0*)=0.注意到F(x)以2π為周期,F(xiàn)’(x)與F’’(x)均為以2π為周期的周期函數(shù),于是存在x0=2π+x0*,即使得F’’(x0)=F’’(x0*)=0.知識(shí)點(diǎn)解析:首先,因f(x)是周期為2π的周期函數(shù),則F(x)也必為周期函數(shù),且周期為2π,于是只需證明存在,使得F’’(x0*)=0即可.25、設(shè)b>a≥0,f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),f(a)≠f(b),求證:存在ξ,η∈(a,b)使得標(biāo)準(zhǔn)答案:因?yàn)閒(x)在[a,b]上滿足拉格朗日中值定理?xiàng)l件,故至少存在ξ∈(a,b),使令g(x)=x2,由柯西中值定理知,,使將②式代入①式,即得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析26、設(shè)0<x1<x2,f(x)在[x1,x2]可導(dǎo),證明:在(x1,x2)內(nèi)至少存在一個(gè)c,使得標(biāo)準(zhǔn)答案:注意當(dāng)0<x1<x2時(shí),在區(qū)間[x1,x2]上對函數(shù)F(x)=e-xf(x)與G(x)=e-x用柯西中值定理知,∈(x1,x2),使得知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析27、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)二次可導(dǎo),且求證:存在ξ∈(a,b),使f’’(ξ)<0.標(biāo)準(zhǔn)答案:由羅爾定理知使f’(β)=0.又由因f(x)在[α,γ]上滿足拉格朗日中值定理的條件,于是,使最后,因f’(x)在區(qū)間[α,β]上滿足拉格朗日中值定理的條件,故,使知識(shí)點(diǎn)解析:暫無解析28、設(shè)f(x)在[a,+∞)有連續(xù)導(dǎo)數(shù),且f’(x)>k>0在(a,+∞)上成立,又f(a)<0,其中k是一個(gè)常數(shù).求證:方程f(x)=0在內(nèi)有且僅有一個(gè)實(shí)根.標(biāo)準(zhǔn)答案:因f(x)在區(qū)間上滿足拉格朗日中值定理的條件,由拉格朗日中值定理可得,使得
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