微积分练习
微积分练习题(含答案)
练习题第六章 定积分1.1()(2(0)xF x dt x =->⎰的单调增加区间为_____. 1(,)4+∞2. 函数0()xt F x te dt -=⎰在点x =____处有极值. 03.设sin 201()sin ,()sin 2x f x t dt g x x x ==-⎰,则当0x →时有( A ). (A) ()~()f x g x (B) ()f x 与()g x 同阶,但()f x 不等价于()g x (C) ()(())f x o g x = (D) ()(())g x o f x =4.计算3523220sin sin 2sin cos . []3515x x x xdx ππ⋅-=⎰5.计算21e ⎰1)6.求函数dt t t x x I )ln 1(1)(-=⎰在],1[e 上的最大值与最小值. 最大值()3412-e ,最小值07.设函数⎪⎩⎪⎨⎧≥=<<-+01 2cos 110 )(2x xx xe x f x ,计算⎰-41)2(dx x f .()11tan 214-+e 8.2sin ()xt dt tπ'=⎰( C ) (其中2x π>).(A)sin x x (B)sin xC x+ (C)sin 2x x π- (D) sin 2x C x π-+ 9. 设()f x 是连续函数,且3()x f t dt x =⎰,则(8)f =_____.11210. xdt t x x cos 1)sin 1ln(lim-+⎰→=___1__ ;)1ln(cos lim202x tdtx x +⎰→=__1__ .11. 设()()()bad d I f x dx f x dx f x dx dx dx '=+-⎰⎰⎰存在,则(C ). (A) ()I f x = (B) ()I f x C =+ (C) I C = (D) 0I =12. 已知1(2),(2)02f f '==,及20()1f x dx =⎰,则120(2)x f x dx ''⎰ = 0__ .13. 若sin 0()cos xf t dt x x =+⎰(0)2x π<<,则()f x ___.第五章 不定积分1. 若()()F u f u '=,则(sin )cos f x xdx =⎰__ _. (sin )F x C +2. 若()sin 2,f x dx x C =+⎰则()f x =__ _. 2cos 2x3.2()1xf x dx C x =+-⎰,则sin (cos )xf x dx =⎰_ __. 2cos sin x C x-+ 4. 若()()f u du F u C =+⎰.则211()f dx x x⋅=⎰__ _. 1()F C x -+5.求sin cos sin cos x xdx x x -=+⎰_____. ln sin cos x x C -++6. 求ln(ln )x dx x ⎰. ln (ln ln 1)x x C -+7. 已知()f x 的一个原函数为xe -,求(2)xf x dx '⎰. 211()22x e x C--++8.计算⎰+dx xx2cos 12. tan ln cos x x x C ++9.求dx ex⎰-11. ln 1xx e C --+10.计算⎰+dx x xe x2)1(. 1xx xe e C x -+++ 11.计算 ⎰++dx x xx )1(21222. 1arctan x C x-++ 12.求⎰dx x x 2sin 2cos 2. 12sin 2Cx -+13.求ln(x x C -+第四章 导数应用1.计算极限 (1)0ln lim ln sin x xx+→=___1___. (2) cot20lim(1)xx x →+ =___2e ___(3) 01lim(ln )xx x +→=___1___ (4) sin 0lim(cot)x x +→ =__1__(5) +1ln(1)lim arccot x x x →∞+=___1___2. 函数()(1)(2)(3)(4)f x x x x x x =----的二阶导函数有_____个零点. 33. 下列极限计算中,不能使用罗必塔法则的是( B ). (A) 111lim xx x-→ (B)201sinlimsin x x x x→(C) limx lim ln x x ax x a→+∞-+4. 设()y f x =满足方程sin 0xy y e'''+-=,且0()0f x '=,则()f x 在( A ).(A) 0x 处取得极小值 (B) 0x 处取得极大值 (C) 0x 的某个邻域内单调增加 (D) 0x 的某个邻域内单调减少 5. 若()f x 与()g x 可导,lim ()lim ()0x ax af xg x →→==,且()lim()x af x Ag x →=,则( C ). (A)必有()lim()x af x Bg x →'='存在,且A B = (B) 必有()lim()x af x Bg x →'='存在,且A B ≠ (C) 如果()lim()x af x Bg x →'='存在,则A B = (D) 如果()lim()x af x Bg x →'='存在,不一定有A B = 6. 设偶函数()f x 具有连续的二阶导数,且()0f x ''≠,则0x =( B ). (A) 不是函数()f x 的驻点(B) 一定是函数()f x 的极值点(C) 一定不是函数()f x 的极值点 (D) 是否为函数()f x 的极值点还不能确定7.求曲线22x y -=的单调区间、极值、拐点并研究图形的凹向.8.求函数32)1()4()(+⋅-=x x x f 的极值和拐点并讨论函数图形的单调性与凹向.9. 证明不等式:13(0)x x≥->.10. 证明方程5510x x -+=在(0,1)内有且仅有一个实根. (提示:设5()51f x x x =-+,利用零点存在定理和罗尔中值定理.) 11. 证明不等式:ln(1)1xx x x<+<+ (0x >). (提示:对()ln(1)f t t =+在[0,]x 上使用拉格朗日中值定理.)第三章 导数1.设函数()f x 依次是,,sin x ne x x ,则()()n fx =____ ,!,sin()2x ne n x π+.2.若直线12y x b =+是抛物线2y x =在某点处的法线,则b =_____.32 3.设)(x f 是可导函数,则220()()limx f x x f x x∆→+∆-=∆( D ).(A) 0 (B) 2()f x (C) 2()f x ' (D) 2()()f x f x '4.若0()sin 20ax e x f x b x x ⎧<=⎨+≥⎩ 在0x = 处可导,则,a b 值应为( A ).(A) 2,1a b == (B) 1,2a b == (C) 2,1a b =-= (D) 1,2a b ==- 5.设函数()y f x =有01()3f x '=,则0x ∆→ 时,该函数在0x x =的微分dy 是( B ).(A) 与x ∆等价的无穷小(B) 与x ∆同价的无穷小,但不是等价无穷小 (C) 比x ∆低阶的无穷小 (D) 比x ∆高阶的无穷小6.曲线21y ax =+在点1x =处的切线与直线112y x =+垂直,则a =__ _. -1 7.设()2xf x =,则0()(0)limx f x f x→''-=____. 2ln 28.)(x f =21sin00x x xx ⎧≠⎪⎨⎪=⎩ 在点x=0处 D .A.连续且可导B.连续,不可导C.不连续D .可导,但导函数不连续9.设()f x ''存在,求函数()f x y e-=的二阶导数. ()2[(())()]f x y ef x f x -'''''=-10.2ln(1)x y e =+,求dy . 2222ln(1)1x xx e x dy e dx dx e⋅'=+=+.11.arctanyxe =确定y 是x 的函数,求导数x y '.第一、二章 函数极限与连续1. )(x f 定义域是[2,3],则)9(2x f -的定义域是___. ]5,5[-2. 设x x g -=2)(,当1≠x 时,[]1)(-=x xx g f ,则=)23(f _ _. -13. 设函数)(x f 和)(x g ,其中一个是偶函数,一个是奇函数,则必有( D ). (A))()()()(x g x f x g x f -=-+- (B) )()()()(x g x f x g x f +-=-+-(C) )()()()(x g x f x g x f ⋅=-⋅- (D) )()()()(x g x f x g x f ⋅-=-⋅-4.()()()10201521213lim16x x x x →∞+++. 53()25.()()111lim 13352121n n n →∞⎛⎫+++⎪ ⎪••-+⎝⎭. 12 6. 231sin 53limxx x x -∞→. 37. 设⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>=<+=0sin01)1()(1x e x x x x x x f x ,求)(lim 0x f x →. e8. 0x →512。
微积分的应用专项练习60题(有答案)
微积分的应用专项练习60题(有答案)本文档包含60道微积分的应用专项练题目,每道题目均附有答案。
通过解答这些题目,您可以进一步巩固和应用微积分的知识,加深对微积分的理解。
以下是题目和答案的列表:1. 问题一(答案:A)2. 问题二(答案:B)3. 问题三(答案:C)4. 问题四(答案:D)5. 问题五(答案:A)6. 问题六(答案:B)7. 问题七(答案:C)8. 问题八(答案:D)9. 问题九(答案:A)10. 问题十(答案:B)11. 问题十一(答案:C)12. 问题十二(答案:D)13. 问题十三(答案:A)14. 问题十四(答案:B)15. 问题十五(答案:C)16. 问题十六(答案:D)17. 问题十七(答案:A)18. 问题十八(答案:B)19. 问题十九(答案:C)20. 问题二十(答案:D)21. 问题二十一(答案:A)22. 问题二十二(答案:B)23. 问题二十三(答案:C)24. 问题二十四(答案:D)25. 问题二十五(答案:A)26. 问题二十六(答案:B)27. 问题二十七(答案:C)28. 问题二十八(答案:D)29. 问题二十九(答案:A)30. 问题三十(答案:B)31. 问题三十一(答案:C)32. 问题三十二(答案:D)33. 问题三十三(答案:A)34. 问题三十四(答案:B)35. 问题三十五(答案:C)36. 问题三十六(答案:D)37. 问题三十七(答案:A)38. 问题三十八(答案:B)39. 问题三十九(答案:C)40. 问题四十(答案:D)41. 问题四十一(答案:A)42. 问题四十二(答案:B)43. 问题四十三(答案:C)44. 问题四十四(答案:D)45. 问题四十五(答案:A)46. 问题四十六(答案:B)47. 问题四十七(答案:C)48. 问题四十八(答案:D)49. 问题四十九(答案:A)50. 问题五十(答案:B)51. 问题五十一(答案:C)52. 问题五十二(答案:D)53. 问题五十三(答案:A)54. 问题五十四(答案:B)55. 问题五十五(答案:C)56. 问题五十六(答案:D)57. 问题五十七(答案:A)58. 问题五十八(答案:B)59. 问题五十九(答案:C)60. 问题六十(答案:D)这些题目的难度各不相同,涵盖了微积分应用的不同方面,包括导数、积分、微分方程等内容。
微积分练习题带答案
微积分练习题带答案微积分是数学的分支之一,它研究的是函数的变化规律。
在微积分中,经常会出现各种各样的练习题,这些练习题有助于我们加深对微积分概念和原理的理解。
在这篇文章中,我们将分享一些微积分练习题,并附带答案,希望对你的学习有所帮助。
1. 求函数f(x) = 2x^3 - x^2 + 3x - 5的导数。
答案:f'(x) = 6x^2 - 2x + 32. 求函数g(x) = e^x * sin(x)的导数。
答案:g'(x) = e^x * sin(x) + e^x * cos(x)3. 求函数h(x) = ln(x^2)的导数。
答案:h'(x) = 2/x4. 求函数i(x) = ∫(0到x) t^2 dt的导数。
答案:i'(x) = x^25. 求函数j(x) = ∫(x到1) t^2 dt的导数。
答案:j'(x) = -x^26. 求函数k(x) = ∫(0到x) e^t * sin(t) dt的导数。
答案:k'(x) = e^x * sin(x)7. 求函数l(x) = e^(-x)的不定积分。
答案:∫ e^(-x) dx = -e^(-x) + C (C为常数)8. 求函数m(x) = 1/(x^2+1)的不定积分。
答案:∫ 1/(x^2+1) dx = arctan(x) + C (C为常数)9. 求函数n(x) = 2x * cos(x^2)的不定积分。
答案:∫ 2x * cos(x^2) dx = sin(x^2) + C (C为常数)10. 求函数o(x) = ∫(1到x) e^(t^2) dt的原函数。
答案:o(x) = ∫(1到x) e^(t^2) dt + C (C为常数)以上是一些微积分练习题及其答案。
通过解答这些题目,我们可以巩固对微积分概念和原理的理解,并提升解题能力。
微积分是应用广泛的数学工具,在物理、工程、经济等领域都有重要的应用,掌握微积分对于进一步深入学习这些领域十分必要。
微积分练习题及答案
微积分练习题及答案微积分练习题及答案微积分是数学中的一门重要学科,它研究的是函数的变化规律和求解各种问题的方法。
在学习微积分的过程中,练习题是非常重要的,它能够帮助我们巩固知识、提高技能。
下面,我将为大家提供一些微积分的练习题及其答案,希望能够对大家的学习有所帮助。
一、求导练习题1. 求函数f(x) = x^3 + 2x^2 - 3x + 1的导数。
答案:f'(x) = 3x^2 + 4x - 32. 求函数g(x) = e^x * sin(x)的导数。
答案:g'(x) = e^x * sin(x) + e^x * cos(x)3. 求函数h(x) = ln(x^2 + 1)的导数。
答案:h'(x) = (2x) / (x^2 + 1)二、定积分练习题1. 计算定积分∫[0, 1] (x^2 + 1) dx。
答案:∫[0, 1] (x^2 + 1) dx = (1/3)x^3 + x ∣[0, 1] = (1/3) + 1 - 0 = 4/32. 计算定积分∫[1, 2] (2x + 1) dx。
答案:∫[1, 2] (2x + 1) dx = x^2 + x ∣[1, 2] = 4 + 2 - 1 - 1 = 43. 计算定积分∫[0, π/2] sin(x) dx。
答案:∫[0, π/2] sin(x) dx = -cos(x) ∣[0, π/2] = -cos(π/2) + cos(0) = 1三、微分方程练习题1. 求解微分方程dy/dx = 2x。
答案:对方程两边同时积分,得到y = x^2 + C,其中C为常数。
2. 求解微分方程dy/dx = e^x。
答案:对方程两边同时积分,得到y = e^x + C,其中C为常数。
3. 求解微分方程d^2y/dx^2 + 2dy/dx + y = 0。
答案:设y = e^(mx),代入方程得到m^2 + 2m + 1 = 0,解得m = -1。
微积分练习
一、填空题(每空1分,共15分)1. 通过x 轴且过点(4, -3, -1)的平面方程是 .2. 设函数22),(y x y x y x f -=-+,则),(y x f = ,),(y x df = .3.=+→222)0,0(),(limyx xyy x ,=+→22)0,0(),(limyx xy y x .4.σd D⎰⎰1= , 其中}.10|),{(22≤+≤=y x y x D σd y x D⎰⎰+)(= , 其中}.21,30|),{(≤≤≤≤=y x y x D5. 几何级数,0,0,11≠≠∑∞=-q a aqn n ,当|q| 时,级数收敛,且收敛时其和为 ;当|q| 时,级数发散.6. 级数∑∞=+112n n n 的敛散性是 .7. 方程0'=+yy x 的通解为 ;满足初始条件4)3(=y 的特解为 . 8. 方程xxec ec y 321+=-是二阶常系数齐次线性微分方程 的通解.9. n 阶微分方程的通解中含 个任意常数. 二、判断题(每小题2分,共10分)1. 若函数),(y x f 在有界区域D 上连续,σ为D 面积,则至少存在一点D ∈),(ηξ,使得.),(),(σηξσ⎰⎰=Df d y x f ( )2. 若二元函数),(y x f 在区域D 上的二个偏导数),('y x f x , ),('y x f y 都存在,则),(y x f在该区域D 上可微. ( )3. 若级数∑∞=1n n u ,∑∞=1n nv都发散,则∑∞=+1)(n n n v u 必发散. ( )4. 若级数∑∞=1n n u 绝对收敛,),2,,1( =n v n 为有界数列,则n n n v u ∑∞=1收敛 . ( ) 5. 方程222'x xe xy y -=+的通解是2)(2xe C x y -+=,C 为任意常数.( )三、计算题(每小题5分,共45分) 1. 设xy z arctan=, 求dz.2. 计算由曲面0,0,1,0,1===+=++=y x y x z y x z 所围成的立体的体积.3. 设函数xyzeu =,求.3zy x u ∂∂∂∂ 4 . 设,,sin ,cos xe v x u v u z ===, 求dz.5. 求由方程2sin xy xey y=+所确定的隐函数y=f(x)的导数.6. 计算σ⎰⎰Dxyd , 其中D 是圆环4122≤+≤y x 在第一象限的部分.7. 解方程yxxy dxdy 22=-.8. 求方程x y y +='''满足初始条件0)0(',0)0(==y y 的特解.9. 求方程22'2''x y y y =+-的通解.四、(10分) 讨论级数∑∞=+-1)1()1(n nn n 的敛散性, 若收敛, 是条件收敛还是绝对收敛.五、(10分) 设某产品的生产函数5.03.0LKQ =为, 其中Q 为产量, K 为资金, L 为劳动, 且K 与L 受条件限制6K+2L=384. 求资金与劳动各投入多少时, 可使产出Q 最大? 六、证明题(每小题5分,共45分) 1.dx y x f dy y y⎰⎰+-1112),(=dy y x f dx x⎰⎰-11102),(+.),(1121dy y x f dx x ⎰⎰-2. .02sinlim 2=∞→nn n π答案一、1. y-3z=0; 2. xy , ydx+xdy; 3. 0, 不存在; 4. π, 9; 5. <1,qa -1, 1≥; 6. 发散;7. C y x =+22, 2522=+y x ; 8. 03'2''=--y y y ; 9. n. 二、错; 错; 错; 对; 对.三、1. dy yx x dx yx y dz 2222+++-=; 2.65;3. )13(222++xyz z y x exyz; 4. xx x e x e x e sin sin cos cos ⋅-⋅;5.xyxey e y dxdy yy2cos 2-+-=; 6.815; 7. Cx x y +=32;8. 122---=x xe y x; 9. xe x C x C x y )sin cos ()1(21212+++=.四、条件收敛. 五、K=24, L=120.微积分试题一、填空:(10分,每空1分)1.函数z y =的定义域为 。
微积分数学竞赛试题及答案
微积分数学竞赛试题及答案试题一:极限问题题目:求极限 \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x}\)。
解答:根据洛必达法则,当分子分母同时趋向于0时,可以对分子分母同时求导后再求极限。
对分子和分母分别求导得到:\[ \lim_{x \to 0} \frac{\cos x}{1} = 1 \]因此,原极限的值为1。
试题二:导数问题题目:求函数 \( f(x) = 3x^2 - 2x + 1 \) 在 \( x = 1 \) 处的导数。
解答:首先求函数 \( f(x) \) 的导数:\[ f'(x) = 6x - 2 \]然后将 \( x = 1 \) 代入导数表达式中:\[ f'(1) = 6 \times 1 - 2 = 4 \]所以,函数在 \( x = 1 \) 处的导数为4。
试题三:积分问题题目:求定积分 \(\int_{0}^{1} x^2 dx\)。
解答:使用幂函数的积分公式:\[ \int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \]对于 \( n = 2 \),我们有:\[ \int x^2 dx = \frac{x^3}{3} + C \]计算定积分的值:\[ \int_{0}^{1} x^2 dx = \left[ \frac{x^3}{3} \right]_{0}^{1}= \frac{1^3}{3} - \frac{0^3}{3} = \frac{1}{3} \]试题四:级数问题题目:判断级数 \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n(n+1)} \) 是否收敛。
解答:这个级数可以通过部分分式分解来简化:\[ \frac{1}{n(n+1)} = \frac{A}{n} + \frac{B}{n+1} \]解得 \( A = 1 \) 和 \( B = -1 \),因此:\[ \frac{1}{n(n+1)} = \frac{1}{n} - \frac{1}{n+1} \]将这个结果代入级数中,我们得到一个望远镜级数:\[ \sum_{n=1}^{\infty} \left( \frac{1}{n} - \frac{1}{n+1}\right) \]这个级数的项会相互抵消,只剩下第一项 \( \frac{1}{1} \),所以级数收敛,其和为1。
(完整)微积分练习题及解析
练习题1、质量为2kg 的某物体在平面直角坐标系中运动,已知其x 轴上的坐标为x=3+5cos2t,y 轴上的坐标为y=—4+5sin2t ,t 为时间物理量,问:⑴物体的速度是多少?()'10sin(2)x dx V x t t dt===- ()'10cos(2)y dy V y t t dt===10V ==⑵物体所受的合外力是多少?222(3)(4)5x y -+-=运动轨迹是圆,半径为5,所以是做匀速圆周运动 22*100405mv F N r === ⑶该物体做什么样的运动?匀速圆周运动⑷能否找出该物体运动的特征物理量吗?圆心(3,4),半径52、一质点在某水平力F 的作用下做直线运动,该力做功W 与位移x 的关系为W=3x-2x 2,试问当位移x 为多少时F 变为零. 34dW F x dx==- ,所以当x=3/4时,F=0 3、已知在距离点电荷Q 为r 处A点的场强大小为E=错误!,请验证A点处的电势公式为:U = 错误!.规定无穷远处电势为零,A 处的电势即为把单位正电荷缓慢的从无穷远处移到A 点所做的功我们认为在r 变化dr 时,库仑力F 是不变的, 则2kQq dW F dr dr r=-•=-• 所以20W r kQq dW dr r ∞=-⎰⎰ 即 21r q kQq dr rϕ∞=⎰ 所以1|r kQ kQ r rϕ∞=-=4、某复合材料制成的一细杆OP 长为L ,其质量分布不均匀。
在杆上距离O 端点为x 处取点A,令M 为细杆上OA 段的质量。
已知M 为x 的函数,函数关系为M=kx 2,现定义线密度ρ=错误!,问当x=错误!处B 点的线密度为何? 2dM kx dxρ== ,2L x kL ρ∴==5、某弹簧振子的总能量为2×10-5J ,当振动物体离开平衡位置错误!振幅处,其势能E P = ,动能E k = 。
首先推导弹簧的弹性势能公式,设弹簧劲度系数为k,伸长量为x 时的势能为E(x )弹簧所具有的弹性势能即为将弹簧从原长拉长x 时所做的功dW F dx kx dx =•=• 00W xdW kx dx ∴=•⎰⎰ 2()2kx E x ∴= 所以在距平衡位置错误!振幅处的弹性势能为总能量的14,即655*10, 1.5*10p k E J E J --== 6、取无穷远处电势为零。
微积分练习题
一、单项选择题(1)函数()f x 在0x x =处连续是()f x 在0x x =处可微的( )条件.A.充分B.必要C.充分必要D.无关的 (2)当0x →时,()21x e -是关于x 的( )A.同阶无穷小B.低阶无穷小C.高阶无穷小D.等价无穷小(3)2x =是函数()222x xf x x -=-的( ).A.连续点B.可去间断点C.跳跃间断点D.无穷间断点 (4)函数()2f x x=及其图形在区间()1,+∞上( ). A.单调减少上凹 B.单调增加上凹 C.单调减少上凸 D.单调增加上凸(5)设函数()2; 1;1x x f x ax b x ⎧≤=⎨+>⎩在1x =处可导,则( )A. 0,1a b ==B. 2,1a b ==-C. 3,2a b ==-D.1,2a b =-=(6)设()f x 为可微函数,则在点x 处,当0x ∆→时,y dy ∆-是关于x ∆的( )A. 同阶无穷小B. 低阶无穷小C. 高阶无穷小D. 等价无穷小 (7)设()1;012;12x x f x x x -<≤⎧=⎨-<≤⎩在1x =处为( )A. 连续点B. 可去型间断点C. 跳跃型间断点D. 无穷型间断点 二、填空题(1)()12lim 1sin x x →+=(2)已知xy xe =,n 为自然数,则()n y=(3)曲线ln y x =上经过点(1,0)的切线方程是:y =(4)2x f dx ⎛⎫'= ⎪⎝⎭⎰(5)已知()2xt G x e dt -=⎰,则()0G '=(6)曲线22sin y x x =+上点(0,0)处的法线方程为 (7)已知()32f '=,则()()33lim2x f x f x→--=(8)()=+∞→1!sin lim 32n n n n (9)已知()f x 的一个原函数为cos x ,则()f x '=(10)() 122 1sin 5x x x dx -+=⎰三、计算题1. 011lim 1x x x e →⎛⎫- ⎪-⎝⎭2. 231lim 2x x x x +→∞+⎛⎫⎪+⎝⎭3. 设ln tan 2x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭,求dy 4. 设()()sin ln xy y x x +-=确定y 是x 的函数,求0x y ='5. ()sin y f x =,其中f 具有二阶导数,求22d ydx6. 23225x dx x x --+⎰7. 18.22ππ-⎰9.1 ln eex x dx ⎰10. ()011lim ln 1x x x →⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦11. arctan x xdx ⎰12.13.4⎰14.求0,8y x y ===所围成的图形分别绕y 轴及直线4x =旋转所得的旋转体体积.15. 222x y a +=绕直线x a =旋转的旋转体的体积.四、应用题(1)已知销售量Q 与价格P 的函数关系Q = 10000-P ,求销售量Q 关于价格P 的弹性函数. (2)设某工厂生产某产品的产量为Q 件时的总成本()21500081000C Q Q Q =+-元,产品销售后的收益()2120500R Q Q Q =-元,国家对每件产品征税2元,问该工厂生产该产品的产量为多少件时才能获得最大利润?最大利润是多少? 五、证明题1.设()f x 在区间[0,1]上可微,且满足条件()()1212f xf x dx =⎰,试证:存在()0,1ξ∈,使得()()0f f ξξξ'+=§8.1向量及其线性运算(1)、(2)、(3)、(4)一、设2,2u a b c v a b c =-+=++,试用,,a b c 表示24u v -.二、,,a b c 为三个模为1的单位向量,且有0a b c ++=成立,证明:,,a b c 可构成一个等边三角形.三、把△ABC 的BC 边四等分,设分点依次为123D D D 、、,再把各分点与点A 连接,试以AB c BC a ==、表示向量12D A D A 、和3D A .四、已知两点()11,2,3M 和()21,2,1M --,试用坐标表示式表示向量12M M 及123M M -.五、在空间直角坐标系中,指出下列各点在哪个卦限?并画出前两个:()1,1,1A ,()2,1,1B -,()2,3,4C ---,()3,4,5D --.六、指出下列各点的位置,观察其所具有的特征,并总结出一般规律:)0,4,3(A ,)3,0,4(B ,)0,0,1(-C ,)0,8,0(D .七、求点(),,x y z 关于(1)各坐标面;(2)各坐标轴;(3)坐标原点的对称点的坐标.§8.1向量及其线性运算(5) §8.2数量积 向量积一、 试证明以三点()()()10,1,64,1,92,4,3A B C -、、为顶点的三角形是等腰直角三角形.二、设已知两点()()124,0,3M M 和,计算向量12M M 的模、方向余弦和方向角,并求与12M M 方向一致的单位向量.三、 设234,4223m i j k n i j k p i j k =++=-+=-++及,求232a m n p =+-在x 轴上的投影及在z 轴上的分向量. 四、 已知,,a b c 为三个模为1的单位向量,且0a b c ++=,求a b b c c a ++之值.五、已知23,a i j k b i j k c i j =++=--=+和,计算:()()()1a b c a c b -; ()()()2a b b c +⨯+; ()()3a b c ⨯.六、 设()()2,1,3,1,2,1a b =-=--,问λμ和满足何关系时,可使a b λμ+与z 轴垂直?七、 已知()1,2,3OA =,()2,1,1OB =-,求△AOB 的面积.§8.3曲面及其方程一、 一动点与两定点()()1,2,33,0,7和等距离,求这动点的轨迹方程.二、 方程2222460x y z x y z ++-+-=表示什么曲面?三、 将xoz 平面上的双曲线224936x z -=分别绕x 轴及z 轴旋转一周,求所生成的旋转曲面的方程.四、 指出下列方程在平面解析几何中和在空间解析几何中分别表示什么图形? 1.24y x =+; 222.326x y -=.五、 说明下列旋转曲面是怎样形成的?2221.226x y z ++=; ()2222.z a x y +=+.六、指出下列方程所表示的曲面:2221.22x y z+-=;2222.33x y z--=;223.345x y z+=.§8.4空间曲线及其方程 §8.5平面及其方程(1)一、填空题:1.曲面22x y +-209z =与平面3z =的交线圆的方程是 ,其圆心坐标是 ,圆的半径为 .2.曲线222221(1)(1)1x y x y z ⎧+=⎪⎨+-+-=⎪⎩在yoz 面上的投影曲线为 . 3.螺旋线cos x a θ=,sin y a θ=,z b θ=在yoz 面上的投影曲线为 .4.上半锥面z =(01z ≤≤)在xoy 面上的投影为 ,在xoz 面上的投影为 ,在面上的投影为 .二、选择题:1.方程22149x y y z ⎧+=⎪⎨⎪=⎩在空间解析几何中表示 . (A)、椭圆柱面 (B)、椭圆曲线 (C)、两个平行平面 (D)、两条平行直线2.参数方程cos sin x a y a z b θθθ=⎧⎪=⎨⎪=⎩的一般方程是 .(A)、222x y a += (B)、cos z x a b = (C)、sin z y a b = (D)、cos sin z x a b zy a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩3.平面20x z -=的位置是 . (A)、平行xoz 坐标面。
高中数学微积分练习题目集
高中数学微积分练习题目集一、函数与导数1. 求函数 $f(x) = x^2 + 3x + 2$ 在 $x=2$ 处的导数。
2. 求函数 $g(x) = \frac{1}{2}x^3 - 4x$ 的增减性和极值。
3. 已知函数 $h(x) = 3x^4 - 2x^3 + 5x^2 + 1$,求函数 $h(x)$ 的拐点。
二、极限的计算1. 计算 $\lim_{x \to 2} \frac{x^2 - 4}{x - 2}$。
2. 计算 $\lim_{x \to 0} \frac{\sin 3x}{\sin 5x}$。
3. 求 $\lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{1}{x}\right)^x$。
三、定积分1. 计算 $\int_0^1 (2x + 1) \ dx$。
2. 求 $\int_1^2 (3x^2 + 2x + 1) \ dx$。
3. 计算 $\int_0^{\pi/2} \cos x \ dx$。
四、微分方程1. 求解微分方程 $\frac{dy}{dx} + y = \sin x$。
2. 求解微分方程 $\frac{dy}{dx} = -\frac{y}{x}$。
3. 已知微分方程 $\frac{dy}{dx} = ky$,其中 $k$ 为常数,求其一阶线性齐次微分方程的通解。
五、数列与级数1. 求等差数列 $a_n = 2n - 1$ 的前 $n$ 项和。
2. 求等比数列 $b_n = 3 \cdot 2^{n-1}$ 的前 $n$ 项和。
3. 计算级数 $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{2^n}$。
六、多元函数1. 求函数 $f(x, y) = x^2 + y^2$ 的偏导数。
2. 已知函数 $g(x, y) = x^2 + 3xy + y^2$,求函数 $g(x, y)$ 在点 $(1, -2)$ 处的梯度。
3. 求函数 $h(x, y) = \sqrt{x^2 + y^2}$ 的方向导数,在点 $(3, 4)$ 朝斜率为 $-2$ 的方向上的方向导数。
大学微积分基础练习题
大学微积分基础练习题1. 计算下列函数的导数:a) $f(x) = 3x^4 + 5x^3 - 2x^2 + 7x - 9$b) $g(x) = \sqrt{x^2 + 3x + 2}$c) $h(x) = e^x \cdot \ln(x)$2. 求下列函数的不定积分:a) $\int(2x^3 - x^2 + 4x - 7) \, dx$b) $\int\frac{1}{x^2} + \frac{2}{x} + \sqrt{x} \, dx$c) $\int e^x \cdot \sin(x) \, dx$3. 根据给定的问题,建立相应的微分方程:a) 一个油滴直线下落的速度与其下降的高度成正比。
当油滴下降3米时,其速度为2m/s。
b) 一个杯子中的咖啡温度以杯子表面的温度为外界温度的函数变化。
当杯子中的咖啡温度为60°C时,杯子表面温度为30°C。
c) 一个人在湖边钓鱼,鱼的数量随时间的变化满足:当钓鱼时间为0小时时,鱼的数量为100只;当钓鱼时间为2小时时,鱼的数量减少到20只。
4. 利用微积分求下列函数在给定点的极值:a) $f(x) = x^3 - 4x^2 + x + 7$,在$x = 2$的极值。
b) $g(x) = \sqrt{x} - \frac{1}{x}$,在$x = 4$的极值。
c) $h(x) = e^x - 4x^2$,在$x = 1$的极值。
5. 计算下列定积分:a) $\int_0^{\pi/2} \sin(x) \, dx$b) $\int_0^2 (2x^3 - 3x^2 + 4x - 1) \, dx$c) $\int_1^e \left(\frac{1}{x} + \ln(x)\right) \, dx$6. 利用微积分解决下列物理问题:a) 一个物体从静止开始做匀加速运动,其位移与时间的关系为:$s(t) = 3t^2 - 2t + 1$,求该物体在$t = 2$时的速度。
完整版)对微积分与微积分的运算练习题
完整版)对微积分与微积分的运算练习题
本练题旨在帮助研究微积分的同学们巩固对微积分
概念和运算的理解。
练题涵盖了微积分的常见运算方法,包括导数、积分和微分方程等内容。
1.计算函数 $f(x) = 3x^2 + 2x - 1$ 在 $x = 2$ 处的导数。
2.求直线 $y = 2x + 3$ 在 $x = 4$ 处的斜率。
1.计算函数 $g(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x + 1$ 在区间 $[1.3]$ 上的定
积分。
2.求函数 $h(x) = 3\sin(x) + 2\cos(x)$ 在区间 $[-\pi。
\pi]$ 上的定
积分。
1.解微分方程 $\frac{dy}{dx} - y = 0$。
2.求解微分方程 $\frac{d^2y}{dx^2} + 4y = 0$。
1.计算函数 $f(x) = \sin(x)$ 的二阶导数。
2.求函数 $g(x) = e^x \cos(x)$ 的三阶导数。
详细的答案与解析请参考附带的答案文档。
本练题
旨在提供做题练,对于不确定的答案和解析,请参考教
材或请教老师。
1.请仔细阅读每道题目的问题描述,并在答题过程中注意计算方法。
2.掌握基本的微积分公式和运算规则,能够正确应用于题目中。
3.尽量化简计算过程,避免繁琐的代数运算。
4.如果有不确定的问题或需要帮助,请及时寻求老师或同学的
指导。
希望以上练习题能够对你的微积分学习有所帮助。
祝你学习进步!。
微积分高中练习题及讲解
微积分高中练习题及讲解微积分基础练习题1. 导数的概念和计算题目:求函数 \( f(x) = 3x^2 - 2x + 1 \) 在 \( x = 2 \) 处的导数。
解答:\[f'(x) = \frac{d}{dx}(3x^2 - 2x + 1) = 6x - 2\]当 \( x = 2 \) 时,\( f'(2) = 6 \times 2 - 2 = 10 \)。
2. 复合函数的导数题目:若 \( u(x) = x^3 \) 且 \( v(x) = \sin(x) \),求\( (u \cdot v)' \)。
解答:\[(u \cdot v)' = (x^3 \cdot \sin(x))' = u'(x) \cdot v(x) + u(x) \cdot v'(x) = 3x^2 \cdot \sin(x) + x^3 \cdot \cos(x) \]3. 链式法则题目:求 \( y = (x^2 + 1)^3 \) 的导数。
解答:设 \( u = x^2 + 1 \),则 \( y = u^3 \)。
\[y' = (u^3)' = 3u^2 \cdot u' = 3(x^2 + 1)^2 \cdot (2x) =6x(x^2 + 1)^2\]4. 积分的概念和计算题目:计算定积分 \( \int_{0}^{1} x^2 dx \)。
解答:\[\int_{0}^{1} x^2 dx = \left[ \frac{x^3}{3} \right]_{0}^{1} = \frac{1^3}{3} - \frac{0^3}{3} = \frac{1}{3}\]5. 微分方程题目:解微分方程 \( y' + 2y = e^{-x} \),其中 \( y(0) = 1 \)。
解答:这是一个一阶线性微分方程。
首先求解齐次方程 \( y' + 2y = 0 \),得到 \( y_h(x) = Ce^{-2x} \)。
微积分练习100题及其解答
x0
e
x
x
x x.
1
x
1
解: lim e x x
x 0
1
e x lim e 1 x x 0 e
x
ex e2 ;
或者 lim
x 0
ln e x x
x
lim
1 1 ex x x 2 lim e x e2 . x 0 e x x x 0
2
18.求极限: lim 1 x 2 cot
x 1
解: lim 1 x 2 cot
x 1
1 x 2 1 x x
lim
x 1
1 x2 lim x 1 1 x 1 x 2 2 1 x 1 x 2 sec 2 ; sec 2 2 1 x 1 x 1 x 2 2 2 1 x 1 x 1 x
cos 2x 1 2 sin 2x lim 2 x 0 sin x 2 x sin 2 x x cos 2 x 2 sin 2x 6x cos 2x 2x2 sin 2x ; 2 sin 2x 1 2 x lim x 0 2 sin 2x 3 4 cos 2 x x sin 2 x 2x lim
14.求极限: lim e
x 0
1
x
arcsin x . ( x 0) ,∴ lim e arcsin x lim xe lim
x x x 0 x 0
1 1
解:∵ arcsin x ~ x
t 1x
et . t t
微积分练习100题及其解答
《微积分》练习100题及其解答1.求极限:.⎪⎭⎫ ⎝⎛--→x e x x 111lim 0解:∵,)0(~1→-x xe x ∴.()2121lim 1lim 11lim 111lim 02000-=-=+-=-+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--→→→→x e x e x e x e x x e x x x x x x x x x 2.求极限:.xx e e x x x sin lim sin 0--→解:∵,∴.)0(~1→-x xe x1sin 1lim sin lim sin sin 0sin 0=--⋅=---→→xx e e x x e e xx x x x x x 或者:记,则当时,在之间满足Lagrange 定理的条件,存x e x f =)(0≠x )(x f x x sin ,在(介于与之间),使得,从而ξξx x sin )(sin sin ξf x x e e xx '=--,所以,.1)0()(lim sin lim 0sin 0='='=--→→f f x x e e x x x x ξ1sin lim sin 0=--→xx e e x x x 3.求极限:.()x xx x e1lim+→解:;()11200lim lim 1xxe e xx xx x x x e xe e e →→⎡⎤⎛⎫⎢⎥+=⋅+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦或者.()()12000ln 1limlim 2lim x x xx x x x x e x e e x e xe x →→→++==⇒+=+4.求极限:.01lim 1xx x +→⎛⎫+ ⎪⎝⎭解:,而,所以,.01lim ln 101lim 1x xx x x e x +→+⎛⎫+ ⎪⎝⎭→⎛⎫+= ⎪⎝⎭0ln(1)1lim ln 1lim0t x t x t x +→+∞→⎛⎫++== ⎪⎝⎭01lim 11xx x +→⎛⎫+= ⎪⎝⎭5.求极限:.())0,0,0(3ln ln lim0>>>-++→c b a xc b a x x x x解:.()00ln ln 3ln ln ln ln limlim 3x x x x x x x x x x x a b c a a b b c c abc xa b c →→++-++==++6.求极限:.()00x αα→>解:.()()112110001101lim lim 10111x x x x x x x αααααααααα--→→→->⎧==-=⎨∞<≤⎩-++7.求极限:.lim(0)x αα→>解:.()()22211000112202limlim022211x x x x x x x αααααααααα--→→→->⎧==-=⎨∞<≤⎩-++8.求极限:.(0)x αα→>解:.012x α→=-9.设函数在内,讨论的单调性.)(x f ()∞+∞-,0)0(,0)(≤>''f x f xx f y )(=解:,,⎥⎦⎤⎢⎣⎡-'=-'='⎪⎭⎫ ⎝⎛='x x f x f x x x f x f x x x f y )()(1)()()(20)0()()(--≤x f x f x x f 当时,,而,则,即,从而此时0>x )0()(f xx f '≤0)(>''x f )0()(f x f '≥'0>'y 递增;同理,当时,递增.x x f y )(=0<x xx f y )(=所以,在内单调增加.xx f y )(=()∞+∞-,10.设函数,求:(1)的极大值;(2)()220()2(0)xf x a ta dta =-+->⎰)(x f M 求极小时的值.M a 解:(1),而,所以xx f a x x f 2)(0)(=''±=⇒='0>a ;a a a f M 232)(3-=-=(2)时,,此时,0>a 102223223=⇒=-='⎪⎭⎫ ⎝⎛-='a a a a M a04>=''a M的极小值为.M 34)1(-=M 11.求极限:.22011lim sin x x x →⎛⎫-⎪⎝⎭解:()()2222224000sin sin 11sin lim lim lim sin sin x x x x x x x x x x x x xx →→→-+-⎛⎫-== ⎪⎝⎭.320000sin sin 1cos sin 1limlim 2lim 2lim 363x x x x x x x x x x x x x x →→→→-+-====12.求极限:.⎪⎭⎫ ⎝⎛-→x x x 220sin 11lim 解:2222222200011sin sin 22lim lim lim sin sin 2sin sin 2x x x x x x x x x x xx x x x →→→--⎛⎫-== ⎪+⎝⎭;222000cos 212sin 2limlimsin 2sin 2cos 22sin 26cos 22sin 22sin 212lim 2sin 234cos 2sin 22x x x x xx x x x x x x x x xx x x x x x x →→→--==+++--==-+-13.求极限:.⎪⎭⎫⎝⎛--→x x x ln 111lim 1解:;211ln 11lim ln 11lim ln 111lim ln )1(1ln lim ln 111lim 11111-=---=--+=--+=-+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--→→→→→x x x x x x xx xx x x x x x x x x x x 14.求极限:.1lim arcsin xx e x +→解:∵,∴.arcsin ~(0)x x x →11100lim arcsin lim lim t t xx x t x x ee x xe t ++=→+∞→→=====+∞15.求极限:.⎪⎭⎫⎝⎛-+∞→x x x arctan 2lim解:.22221arctan 21lim arctan lim lim lim 11121x x x x x x x x x x xxππ→+∞→+∞→+∞→+∞⎛⎫-- ⎪⎛⎫⎝⎭+-==== ⎪+⎝⎭-16.求极限:.2120lim x x x e→解:.22112lim lim t tx x x t e x et=→→+∞====+∞17.求极限:.lim sin ln x x x +→解:.00001ln tan sin lim sin ln lim lim lim 0csc csc cot x x x x x x x x x x x x x x++++→→→→===-=-18.求极限:.1lim x -→解:11lim x x -→→=112sec 24x x ππ--→→===19.求极限:.xx xx x sin tan lim 20-→解:.22232200000tan tan sec 11cos sin21lim lim lim lim lim sin 3363x x x x x x x x x x x x x x x x x x →→→→→----=====20.求极限:.()ln 1ln limcot x x xarc x→+∞+-解:()222222111ln 111lim lim lim 1lim 1.111cot 1111x x x x x x x x x x arc x x xx x x →+∞→+∞→+∞→+∞⎛⎫+-- ⎪+⎝⎭==+==-+⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭21.求极限:.()2lim sec tan x x x π→-解:.()2221sin cos lim sec tan limlim 0cos sin x x x x xx x x x πππ→→→--===-22.求积分:.cos sin 1sin 2x xdx x --⎰解:()2cos sin cos sin 11sin 2cos sin cos sin x x x x dx dx dx x x x x x --==---⎰⎰⎰.1ln csc cot 2244sin 4dx x x C x πππ⎛⎫⎛⎫=-=---+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭⎰23.求积分:.cos sin 1sin 2x xdx x -+⎰解:.()()()22cos sin 11cos sin cos sin sin cos sin cos x xdx d x x C x xx x x x -=+=-++++⎰⎰24.求积分:.cos sin 1cos 2x xdx x -+⎰解:()2cos sin cos sin 1sec tan sec 1cos22cos 2x x x x dx dx xdx xdxx x --==-+⎰⎰⎰⎰.()1sec ln sec tan 2x x x C =--++25.求积分:.dx xxx ⎰--2cos 1sin cos 解:()2cos sin cos sin 1csc cot csc 1cos 22sin 2x x x x dx dx x xdx xdxx x --==--⎰⎰⎰⎰.()1csc ln csc cot 2x x x C =-+-+26.求积分:.cos sin 1cos 2x xdx x +-⎰解:()2cos sin cos sin 1csc cot csc 1cos 22sin 2x x x x dx dx x xdx xdxx x ++==+-⎰⎰⎰⎰.()1csc ln csc cot 2x x x C =---+27.求积分:.1sin 1cos2xdx x--⎰解:()221sin 1sin 1csc csc 1cos 22sin 2x x dx dx xdx xdx x x --==--⎰⎰⎰⎰.()1cot ln csc cot 2x x x C =-+-+28.求积分:.1sin 1cos2xdx x -+⎰解:()221sin 1sin 1sec sec tan 1cos 22cos 2x x dx dx xdx x xdx x x --==-+⎰⎰⎰⎰.()1tan sec 2x x C =-+29.求积分:.1cos 1cos2xdx x-+⎰解:()221cos 1cos 1sec sec 1cos22cos 2x x dx dx xdx xdx x x --==-+⎰⎰⎰⎰.()1tan ln sec tan 2x x x C =-++30.求积分:.1cos 1cos2xdx x--⎰解:.()()221sin 1sin 1csc csc 1cos22sin 211cot ln tan cot ln csc cot 222x x dx dx xdx xdxx x x x C or x x x C--==--⎛⎫=-++-+-+ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰31.求积分:.1arctan21xedx x +⎰解:.1arctan11arctan arctan 21arctan 1xx x e dx e d e C x x=-=-++⎰⎰32.求积分:.2x dx解:222211222xe t x x e dx =⎛⎫==== ⎪⎝⎭.(2211ln ln 222x x e c e C ⎛ '=++=++ ⎝33.求积分:.211x dx e +⎰解:⎰+dx e x 211⎰⎰----++-=+=)1(112112222xx x x e d e dx e e C e x ++-=-)1ln(212或者:⎰⎰+=+=xxx x x x de e e dx e e e 222222)1(121)1(.[]C e x de e de e xx x x x ++-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=⎰⎰)1ln(221111212222234.求积分:.()21xxe dx x +⎰解:()()()2211(1)11111xxx xxxe xe xe dx d x xe d d xe x x x x x ⎛⎫=+=-=-+ ⎪+++⎝⎭++⎰⎰⎰⎰.11x x xxe e e dx C x x=-+=+++⎰35.求积分:.211dx x x -+⎰解:2221141133111422dx dx dxx x x x ==-+⎛⎫⎤⎫+-+- ⎪⎪⎥⎝⎭⎭⎦⎰⎰⎰.211122112d x x C x ⎤⎤⎫⎫=--+⎪⎪⎥⎥⎭⎭⎦⎦⎤⎫+-⎪⎥⎭⎦⎰36.求积分:.2141dx x x -+⎰解:()2221111413231dx dx dxx x x ==-+---⎰⎰⎰.21ln ln 3661d C C ⎫==+=⎪⎭⎫-⎪⎭⎰37.求积分:.dx解:22111ln 1111u u du du C u u u u -⎛⎫⎛⎫=-=+ ⎪ ⎪--++⎝⎭⎝⎭⎰⎰.))ln 2ln12ln1Cor x C or x C ⎛⎫=+-+-+ ⎝38.求积分:.解:设,则,,x e u +=1)1ln(2-=u x du u udx 122-=222112111u du du u u u ⎛⎫==+- ⎪--+⎝⎭⎰⎰12ln ln 1u u C C u ⎛⎫-⎛⎫=++=+ ⎪+⎝⎭.)2ln1orx C -+39.求积分:.21443dx x x +-⎰解:.21121ln 443823x dx C x x x -=++-+⎰40.求积分:.23222x dx x x --+⎰解:222323*********(1)x x dx dx x x x x x ⎡⎤--=+⎢⎥-+-+++⎣⎦⎰⎰.()23ln 22arctan(1)2x x x C =-++++41.求积分:.2dx x⎰解:设,则,,t x sin 2=t x cos 242=-tdt dx cos 2=.()222cot csc 1cot arcsin 2x dx tdt t dt t t C C x x ==-=--+=--+⎰⎰⎰42.求积分:.2dx x ⎰解:设,则,,θtan 2=x 2sec θ=θθd dx 2sec 2=.()Cxx x x C x x x x x x C d d d dx x x ++-++=++++--+-=++---=⎪⎭⎫⎝⎛-+=-==+⎰⎰⎰⎰22222222222244ln 44ln 2141sin 1sin ln 21csc sin sin 11sin 1sin sin )sin 1(1sin cos 14θθθθθθθθθθθθ43.求积分:.⎰++dx x x 1)2(1解:消去根号,记,t =122122+=+=-=t x tdtdx t x.()222arctan 21tdtt C C t t ==+=++⎰44.求积分:.⎰-+dx x x x21解:记,3122222+=+=+=⇒-=t x tdtdx t x x t ()()⎰⎰⎰⎰++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++=-+dt t t dt t t t dt t t dx x x x 21222112232212222.C x x C tt +-+-=++=22arctan 2222arctan2245.求积分:.⎰++dx x x x21解:记,1122222-=+=-=⇒+=t x tdtdx t x x t ()()⎰⎰⎰⎰-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=--=++dt t t dt t t t dt t t dx x x x 21222112212212222.C x x x C t t t +++-+++=++-+=2222ln 222222ln 22246.求积分:.2dx x -⎰解:记,2213222t t t x dx tdt x +-=⇒==-=,.2222312212623332t dx dt dt t dt x t t t t C C⎛⎫==+=+ ⎪----⎝⎭=+=+⎰⎰⎰⎰47.求积分:.解:记,232212122+=+=-=⇒+=t x tdtdx t x x t .Cxx C t t dt t t dt t dt t t dx x x ++-+=+-=+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+=++⎰⎰⎰⎰321arctan 322123arctan3223162331232221222248.求积分:.⎰++dx x 3111解:记,dt t dx t x x t 23323,211=-=⇒+=.22233313331ln 1212142233(1)ln 142t dx dt t dt t t t C t t x C ⎛⎫==-+=-+++ ⎪++⎝⎭=+-+++⎰⎰49.求积分:.()⎰-dx x xx 2321arcsin 解:设:,则x u arcsin =;()332222arcsin sin sin sin sec cos cos 1sec sec sec ln sec tan 1lnln 1ln 12x xu u u udx d u du ud uu u x u u udu u u u u C C x x C ===-=-=-++==-++-+⎰⎰⎰⎰⎰50.求积分:.()()2213xdx xx ++⎰解:.()()()222222211111ln 4134313xx dx d x C x x x x x ⎛⎫+⎛⎫=-=+ ⎪ ⎪+++++⎝⎭⎝⎭⎰⎰51.假设某种商品的需求量,商品的总成本是,每1200080Q P =-2500050C Q =+单位商品需要纳税2元,试求使销售利润最大时商品单价(单位:元)和最大利润额.P 解:收入,28012000)8012000(P P P P PQ R -=-==总成本,P Q C 40006250005025000-=+=总利润,649000161608022-+-=--=P P Q C R L 边际利润,16160160+-='-'='P C R L 令,得,此时,有最大利润(元).0='L 101=P 0160<-=''L 167080=Max L 52.一商家销售某种商品的价格(万元/吨),为销售量,商品的成本函数x P 2.07-=x 是(万元).(1)若每销售1吨商品,政府征税t (万元),求商家获取最大利润时13-=x C 的销售量;(2)t 为何值时,政府税收最大?解:(1)收入,总成本,22.07)2.07(x x x x Px R -=-==13-=x C 税收,总利润,tx T =1)4(2.02+-+-=--=x t x T C R L 边际利润;令,得,此时,有最t x L -+-='44.00='L t x 5.210-=04.0<-=''L 大利润;(2),,令,得,所以当时政府税25.210t t tx T -==t T 510-='0='T 2=t 2=t 收最大.53.求积分:.()322arcsin 1x xdx x -⎰解:设,则x u arcsin =;()332222arcsin sin sin sin sec cos cos 1sec sec sec ln sec tan 1ln 1ln 1.2x xu u u udx d u du ud u u ux u u udu u u u u C Cx x C ===-=-=-++==++-+⎰⎰⎰⎰⎰54.已知的一个原函数为,求积分:.()f x ()1sin ln x x +()xf x dx '⎰解:∵,()1sin ()1sin ln cos ln xf x x x x x x'+=+=+⎡⎤⎣⎦∴()()()()xf x dx xdf x xf x f x dx'==-⎰⎰⎰.()1sin cos ln 1sin ln x x x x x x C =++-++55.设是三阶可导函数,,而.求.()f t ()0f t ''≠()()()x f t y tf t f t '=⎧⎨'=-⎩33d y dx解:由已知,,,,从而;()dx f t dt ''=()dy tf t dt ''=dy dy dt t dx dx dt ==1d dy dt dx ⎛⎫= ⎪⎝⎭,.()221d y d dy dx dt dx dt dx f t ⎛⎫== ⎪''⎝⎭()()()323321()d f t d y d d y f t dx dx dx d f t f t ⎡⎤⎢'''''⎛⎫⎣⎦===- ⎪'⎡⎤''⎡⎤⎝⎭⎣⎦⎣⎦56.设,求.()22tan()sec x yx x y tdt x y ---=≠⎰22d ydx解:对等式两边求导.得,()()()()222sec 1sec 1x y y x y y ''---=--整理,得,2sin ()y x y '=-()()()222sin cos 1d yx y x y y dx '∴=---.()()()21sin 2()cos sin 22y x y x y x y '=--=--57.已知,其中二阶可微,求.()y f x y =+()f u 22d ydx 解:,.()()1y f x y y '''=++()'1()f x y y f x y '+∴='-+对两边再求导,()()1y f x y y '''=++,()()()21y f x y y y f x y ''''''''=++++.()()()211y f x y y f x y '''++''∴='-+3"()[1'()]f x y f x y +=-+58.已知,求.0sin ()xtf x dt t p =-ò0()f t dt p ò解:由已知,,或sin ()xf x xp ¢=-sin ()()x f x xf x p ¢¢=-01cos sin ()()t t tt xdx f x dx xf x dxp ¢¢-==-òòò,()(0)()()()()()t tt f t f xf x f x dx f t tf t f x dx p p p =--+=-+òò取,有,t p =021cos ()()()f f f x dx pp p p p p =-=-+ò.()2f t dt p\=ò59.求积分:.121211x x x e x +æö÷ç+-÷ç÷çèøò解:1111122222111112222221111x x x x x x x x x x I x e dx e dx x e dx e dx xd e x x +++++æöæöæö÷ç÷÷çç÷=+-=+-=+ç÷÷çç÷÷÷ççç÷çèøèøèøòòòòò.21521232x x xee +==60.求极限:.2240sin lim x x xx®-解:224300sin sin sin lim lim x x x x x x x x x x x ®®-+-=×302sin cos 222lim x x xx x®-=.3022sin cos 2lim 8t t t t t ®-=2011cos lim 2t t t ®-=2202sin 12lim 2t t t ®=20sin 12lim 42t t t ®æö÷ç÷ç÷çç=çç÷ç÷÷çèø14=而,22223200000sin sin sin 1cos 1sin 1lim lim lim 2lim 2lim sin 3323x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ®®®®®-+--=×==´=请问以上方法错在哪里?61.计算.x ò解:记,代入,得()221ln 1x u e u x u ==+=+原式()()222ln 1121u u uduu u ++=+ò()()22222ln 12ln 121u u du u u duu =+=+-+òò.()22ln 12222u u u arctgu c c =+-++=-++62.求积分:.()12ln 11x dx x++ò解:令,,,,11t x t -=+211x t +=+()221dt dx t =-+()()22222111111t t x t t +æö-ç+=+=ççè++代入,则()12ln 11x I dx x +=+ò()()()()21122200ln 1122ln 11211x t I dx dt x t t t ++==×++++òò()()1112220001120ln 2ln 1ln 1ln 211112ln 2ln 214t x dt dt dx t t xI dt t p-++==-+++\==+òòòò.112011ln 221I dx x \=×+òln 28p =63.求积分:1ò解:记212t x t dx tdt==-=-当时,;当时,,则0x =t 1=1x =0t =原式.110202212dt arctgtt p ===-ò64.设在内有意义,且(1)可导;(2)有反函数;(3)()F x ()0,+¥()x j .求.()()5322115F x t dt x x j æö÷ç÷=-ç÷ç÷èøò()F x 解:由(3)可知,时,,0x =()()010F t dt j =ò()01F =记,则为其反函数()x F y =()y x j =且或()()F y y j =()()F x xj =对(3)的式子两边求导,有,即.()()()23321123F x F x x x j ¢=- ()23321123x F x x x ¢×=-化简有()F x ¢=()23321132F x dx x x c æö\==-+ò而,故.()01F =()233211132F x x x =-+65.求积分:1ò解:11I -==òò.112-==òò12arcsin tp ==66.求积分:1ò解:令sin 02x t t p =<<.()22202200sin cos cos 1cos 1cos 4t d t I dt arctg t tt p pp p==-=-=++òò67.证明:.()4011212n tg xdx n np<<+ò证明:记,则.14201n nn t I tg xdx dt t p==+òò()11212n I n n<<+68.求积分:.244sin 1xxdx ep p --+ò解:.224404sin 11sin 111x x x x dx xdx e e e pp p ---æö÷ç=+÷ç÷çèø+++òò2402sin 8xdx p p -==ò69.设,且,则方程0在()[],f x C a b Î()0f x >()()1xxabf x dx dx f x +=òò(),a b内有几个根.解:记,,()()()1xxabF x f t dt dt f t =+òò()()()110abbaF a dt dt f t f t ==-<òò,而.;()()0baF b f x dx =>ò()0f x >[],x a b Î()()()10F x f x f x ¢=+>在内严格单调增加.因此,在内只有一个根.()F x \(),a b ()F x (),a b 70.在上连续可微,且满足.试证存在一点.使()f x [)0,1()()1212f xf x dx =ò()0,1x Î.()()0f f x x x ¢+=证:设.则,()()F x xf x =()()0000F f =´=.()()()()112211122F f xf x dx F x dx =´==´òò由于在上可微,由积分中值定理,必存在一点,使得()F x []0,110,2h æö÷çÎ÷ç÷çèø,在上,满足Rolle 定理的三个条件,固而存在()()()1122F F F h h =´´=[],1h ()F x ,使得.即.x (),1h Î()0,1Ì()0F x ¢=()()0f f x x x ¢+=71.设求,.()11010x x xe x f x e x ìïïïï¹ï=íï+ïïï=ïî()0f -¢()0f +¢解:由知()()()000limx x f x f x f x x x ®-¢=-()0f -¢()()11000lim lim lim 0011txt t x x x f x f e e x e e --®-¥®®-====-++()0f +¢()()11000lim lim lim 1011txt t x x xf x f e e x ee ++®+¥®®-====-++另,时0x ¹()1121111xx x e e x f x e æö÷ç÷-+ç÷ç÷èø¢=æö÷ç÷+ç÷ç÷èø;()0f -¢()1121011lim lim 1xx x x xe e xf x e --®®æö÷ç÷-+ç÷ç÷èø¢==æö÷ç÷+ç÷ç÷èø()()121lim01u u u xu u e u e e =®-¥-+¾¾¾®=+()0f +¢()1121011lim lim 1xx x x xe e xf x e ++®®æö÷ç÷-+ç÷ç÷èø¢==æö÷ç÷+ç÷ç÷èø()()21lim1u u u u e u e e ®+¥-+=+()()()11lim21u u u u u uu e u e e e e e ®+¥-++-=+()22lim21u uu uu e ue e e ®+¥-=+.()221lim lim 1221u u u u u u e u e e e ®+¥®+¥--===+72.设在上连续,且,证明:必存在,使()f x []0,n ()()()0f f n n N =Î()0,n x Î.()()1f f x x +=证明:记,则在上连续,因而有最大(小)值()()()1x f x f x j =+-()x j []0,1n -,,;()M m ()m x M j ££[]0,1x n Î-而,,…,;()()()010f f j =-()()()121f f j =-()()()11n f n f n j -=--从而,()()()1110n n k k k f k f k m M nnj --==éù+-ëû£==£åå故而,必存在,使,即()0,n x Î()0j x =.()()1f f x x +=73.证明:函数在上一致连续.3)(x x f =[]1,0证明:任取两点,,不妨设,则,考虑到1x []1,02∈x 21x x ≠03231≠-x x ()321232312132232132121323121)()(x x x x x x x x x x x x x x x f x f +--≤++-=-=-;()2323121323121)()(x x x x x x x f x f --≤-=-即;2133231321)()(x x x x x f x f -≤-=-所以,对于任意小的正数,取,当时,必有0>ε3εη=η<-21x x 成立,ε<-≤-=-321323121)()(x x x x x f x f 故而函数在上一致连续.3)(x x f =[]1,074.函数在上有定义,且(1),(2)对于在,)(x f ()∞,0)1()(lim 1f x f x =→0>∀x ,则(为常数).)()(2x f x f =C x f ≡)(C 证明:任取,记,,,…,()∞+∈,0x x x =1x x x ==124123xx x x ===,….则1211-==-n x x x n n 由可知,,即)()(2x f x f =)()(x f x f =;)()()()()(321n x f x f x f x f x f ===== 而注意到,故)0(1lim >=+∞→x x n n ;)0(1lim lim 121>==-+∞→+∞→x x x n n n n 而,从而)1()(lim 1f x f x =→;)1()lim ()(lim )(11f x f x f x f n x n x ===→→所以,(为常数).C x f ≡)()1(f C =75.求极限:.21n n n tan n lim ⎪⎭⎫ ⎝⎛∞→解:注意到⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛n tan n ln n exp n tan n n 1122,⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=11111112n tan n n tan n ln n tan n n exp 且,111111=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∞→ntan n n tan n ln lim n 而22111tan lim 11tan lim n n n n n n n n -=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞→∞→30201tan lim1tan lim y y y y y y y y ny -=-=→→=.yy tan lim y y sec lim y y 31331220220==-=→→故.e n tan n lim n n 3121=⎪⎭⎫⎝⎛∞→76.已知,,求.12a =()11112n n n a a n a +⎛⎫=+> ⎪⎝⎭lim n n a →∞解:很明显,,,,,12a =0n a >11112n n n a a a +⎛⎫=+≥ ⎪⎝⎭()12111122n n n a n a a +⎛⎫=+≤>⎪⎝⎭所以,,单调有界,存在;1212n n a a a +≤≤≤≤= {}n a lim n n a →∞记,则由得,注意到,解得.lim n n a l →∞=1112n n n a a a +⎛⎫=+ ⎪⎝⎭112l l l ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭21≤≤l 1l =77.设函数,求.xx y +=12()n y 解:,,11112++-=+=x x x x y 2111111⎪⎭⎫⎝⎛+-='⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++-='x x x y ,()()322121111+-='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=''x x y 由数学归纳法可得:.()()())1(1!11>+-=+n x n yn n n 78.设函数在区间上连续,在内可导,且,()x f []0,1()0,1()()010==f f .试证:121=⎪⎭⎫ ⎝⎛f (1)存在,使;1,12η⎛⎫∈⎪⎝⎭()ηη=f (2)对任意实数,必存在,使得.λ()0,ξη∈()()1f f ξλξξ'--=⎡⎤⎣⎦证明:(1)设,则在区间上连续,在内可导,且()()h x x f x =-()h x []0,1()0,1,,,则存在,,即()00h =()11h =11022h ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭1,12η⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()()0h f ηηη=-=.()ηη=f (2)记,在区间上连续,在内可导,且,()()xF x f x x e λ-=-⎡⎤⎣⎦[]0,1()0,1()00F =,则由定理,必存在,使得,即()0F η=Rolle ()0,ξη∈()0F ξ'=.()()1f f ξλξξ'--=⎡⎤⎣⎦79.判断级数的敛散性.11nn ¥=åò提示:.220001122n xdx n n>=®<òòò80.证明:当时,.0>x ()x x xx<+<+1ln 1证明:记,则在上连续因而可积.tt f +=11)()(t f []x 0由积分第一中值定理,比存在一点,使得:()x 0∈ξ,()()x f dt t x x⋅=+=+⎰ξ0111ln 即.()x x ξ+=+111ln 而,,x <<ξ011111<+<+ξx ∴,)0(11><+<+x x x x x ξ即.()x x x x<+<+1ln 181.求在条件下,()22212312323,,2334f x x x x x x x x =+++2221231x x x ++=()123,,f x x x 的最大值和最大值点.解:利用拉格朗日乘数法,设,()()22222212312323123,,,23341L x x x x x x x x x x x λλ=++++++-,则123112233322221234206240624010x x x L x x L x x x L x x x L x x x λλλλ'=+=⎧⎪'=++=⎪⎨'=++=⎪⎪'=++-=⎩.1231222312323(1)020121(2)05x x x x Maxf x x x x x Maxf x x λ≠⇒=-⇒==→=±⇒=⎧+=⎪=⇒⇒==⇒=⎨=⎪⎩82.设随机变量,问:当取何值时,落入区间的概率最大?()2~,X N μσσX ()1,3解:因为,()212~x X f x σ⎛⎫- ⎝⎭=,{}133113()X P X P g σσσσσσ∆⎧⎫⎛⎫⎛⎫<<=<<=Φ-Φ=⎨⎬ ⎪ ⎪⎩⎭⎝⎭⎝⎭利用微积分中求极值的方法,有223311()g σσσσσ⎛⎫⎛⎫⎛⎫'''=-Φ+Φ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;222222221311111422231111130e e σσσσ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎡⎤⎢⎥==-=⎢⎥⎣⎦令得,则;又,故.404ln 3σ=0σ=0()0g σ''<0σ=故当落入区间的概率最大.σ=X ()1,383.设,讨论方程的实数根.x e x f x λ-=)(0=-x e x λ解:(1)显然,当时,方程没有实根;0λ=0=-x e x λ(2)当时,方程有唯一实根;0λ<0=-x e xλ(3)当时,;曲线为下凸的,0>λ0)(,)(>=''-='x x e x f e x f λx e x f x λ-=)(呈∪型;由可知,驻点,极小值,0)(=-='λx e x f λln 0=x )ln 1()(0λλ-=x f 由此可知,当时,方程没有实根;e <<λ00=-x e x λ当,极小值,方程只有一个实根;e =λ0)ln 1()(0=-=λλxf 0=-x e x λλln 0=x 当,极小值,方程有2个实根.e >λ0)ln 1()(0<-=λλxf 0=-x e xλ84.函数的单调增减区间、凹凸区间与极值.()()()211f x x x =-+解:,()()()()()()()()()22111211131f x x x ,f x x x x x x '=-+=++-+=+-由得驻点:;()0f x '=113x ,=-由上可知,函数在与内单调递增,在内递减;极()f x ()1,-∞-13,⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭113,⎛⎫- ⎪⎝⎭大值,极小值;()10f -=132327f ⎛⎫=-⎪⎝⎭由可得,因而函数曲线在内()()()211f x x x =-+()62f x x ''=+13,⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,函数曲线上凸;在内下凸,如下图.()0f x ''<13,⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭85.已知收益函数为,其中为价格,为需求量,求需求弹性时260R=Q Q -P Q 2d ε=-的边际收益.MR 解:因为,所以需求函数,边际收益函数为,且260R=Q Q -60P Q =-602R =Q '-需求弹性函数为;60601d P dQ Q Q dP Q Qε-==-=-当需求弹性时,,此时的边际收益.2d ε=-20Q =()20604020MR R '==-=86.设函数,求其渐近线.xx exe x f y 111)(+==解:首先考虑其水平渐近线和垂直渐近线:x()1,-∞-1-113,⎛⎫- ⎪⎝⎭1313,⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭()f x '+0-0+()f x 增加极大值递减极小值递增因为,,,所以,1lim 1=∞→x x e +∞=+→x x e 100lim 0lim 100=-→xx e ;11011lim lim lim 0(1)(1)1t x t t t t x xxee t t e t e x e+-→+∞→+∞→⎛⎫==== ⎪++⎝⎭+;11011lim lim lim 0(1)(1)1t x t t t t x xxee t t e t e x e--→-∞→-∞→⎛⎫==== ⎪++⎝⎭+;110011limlim lim (1)(1)1t x t t x t t xxee t t e t e x e-→∞→→⎛⎫===∞=⎪++⎝⎭+故而没有水平渐近线和垂直渐近线;xx exex f y 111)(+==由于,()111limlim 21xx x xf x e a x e →∞→∞===+()1111111211lim lim lim 2211x x x x x x x x xe x e xe b fx x x e e →∞→∞→∞⎡⎤⎛⎫-+⎢⎥⎡⎤ ⎪⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎢⎥=-=-=⎢⎥⎢⎢⎥⎣⎦++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦,11011111122lim lim 2(1)41x t t x t xx xe e t t e x e→∞→-+-⎛⎫==== ⎪+⎝⎭+故而有斜渐近线:.xx exe x f y 111)(+==4121+=x y 87.求函数曲线的渐近线.()1ln 1x y e x=++解:显然,,为其垂直渐近线;()01lim ln 1x x e x→⎡⎤++=∞⎢⎥⎣⎦0x =,为其水平渐近线;()()1lim ln 1lim ln 10x xx x e e x →-∞→-∞⎡⎤++=+=⎢⎥⎣⎦0y =又,,,因而()()11ln 1ln 1x x y e x e x x -=++=+++()1lim ln 10x x e x -→+∞⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦为其一条斜渐近线.y x=88.若,试证明:与具有相同的敛散性.lim (0)n n a a a →∞=≠∑∞=+-11n n n a a ∑∞=+-1111n nn a a 证明:问题为讨论两个正项级数的敛散性,可以用比较法的极限形式,因为不是具体的级数形式.记,则,111nn n a a V -=+0,0>>n n V U ==n n n V U ∞→limnn nn n a a a a 11lim11--=++∞→1.lim +∞→n n n a a )0(2≠a 可见,与具有相同的敛散性.∑∞=+-11n n n a a∑∞=+-1111n nn a a 89.讨论下列级数的敛散性:(1)2);(3);(4)1n ∞=11tan 2n n n ∞+=∑()3113nnn n n ∞=⎤+-⎣⎦∑()∑∞=+-+121211n n n n n(5);(6);(7).()()1111ln 1n n n ∞+=-+∑()211nn n n ∞=-+∑()()1111ln n n nn e e ∞+-=-+∑解:(1)当充分大时,比如时,有,从而n 3>n ()n n <+<1ln 1,而当时,,()n n n n <+<1ln 1∞→n 1→n n由极限的夹逼性定理知,当时,,所以,∞→n 1→1n ∞=(2)注意到,这是正项级数,当时,(等价无穷小),0→x x x ~tan 所以,而后者收敛,所以收敛.11tan ~2n n n π∞+=∑112n n n π∞+=∑11tan 2n nn π∞+=∑(3)利用柯西判别法:也是正项级数,,可见原()33113n+-=<→级数收敛;事实上,,,)())333111333nnnn nnnn nn ⎤+-+⎣⎦<<3113nnn n ∞=⎤⎣⎦∑都收敛,且同为正项级数,因而原级数收敛.3113nn n n ∞=⎤⎣⎦∑(4)因为,()()111111122221212112121→+⋅+⋅=+=+=+-+-nn nnnn n n n n n n nnnnnu 改用比较判别法:取,则21nv n =;()11lim 1lim lim 122121=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=+=+∞→++∞→∞→n n n n n nn n n n n nv u其中()(){}1122222lim lim exp lim 12ln ln 111n x n x x n x x x x n x ++→∞→+∞→+∞⎛⎫⎛⎫⎡⎤==+-+ ⎪ ⎪⎣⎦++⎝⎭⎝⎭,()()()()()22222222ln ln 1211exp lim exp lim exp lim 111111x x x x x x x x x x x x x →+∞→+∞→+∞⎧⎫⎧⎫⎪⎪-⎪⎪⎧⎫-++⎪⎪⎪⎪⎪⎪+===-=⎨⎬⎨⎬⎨⎬+⎪⎪⎪⎪⎪⎪-⎩⎭+⎪⎪⎪⎪+⎩⎭⎩⎭所以,与同时收敛.()∑∞=+-+121211n n n nn ∑∞=121n n(5)条件收敛.(6),发散.()()22111111nnn n n nn n n∞∞∞===-+-=+∑∑∑(7)=,()()1111ln n n n n e e ∞+-=-+∑()()12111ln 1n n n e n∞+=-+-∑,()222ln 1n n n e n e n e +-<-<()()()22222lim lim lim ln 1ln 1ln n x xn x x x n x x e e e e n e x e e -→∞→+∞→+∞==+-+-+==∞.()=+-=--+∞→x x x x xx e e e e e 22lim ()22221lim 1x x x x e e e →+∞+-x xx x ee e 2532106lim ++∞→另一方面,==,;()x x e e -+ln 1()xe x 21ln 1-++()x e xx x 1~1ln 11112-++()+∞→x 可见,原级数非绝对收敛;但是单调减少且趋于0,所以,原级数条件收敛.()x x e e -+ln 190.若正项级数与都发散,讨论与的敛散性.1nn v∞=∑1nn u∞=∑{}1max ,nnn u v ∞=∑{}1min ,nnn u v ∞=∑解:,,{}{}1max ,2n n n n n n u v u v u v =++-{}{}1min ,2n n n n n n u v u v u v =+--(1)显然,,或者,故而{}{}1max ,2n n n n n n n u v u v u v u =++-≥{}max ,n n n u v v ≥发散;{}1max ,nnn u v ∞=∑(2)而的敛散性未定.{}1min ,nnn u v ∞=∑例如,若,()222211111111123456212n n u n n ∞==+++++++++-∑ ,()222=11111111123456221n n v n n ∞=+++++++++-∑。
微积分练习题
微积分练习题一、极限与连续(1) lim(x→0) (sin x / x)(2) lim(x→1) (x^2 1) / (x 1)(3) lim(x→∞) (1 + 1/x)^x(1) f(x) = |x| 1,在x = 0处(2) f(x) = (x^2 1) / (x 1),在x = 1处(3) f(x) = sqrt(x + 2) 2,在x = 1处二、导数与微分(1) f(x) = x^3 3x + 2(2) f(x) = e^x sin x(3) f(x) = ln(sqrt(1 + x^2))(1) f(x) = x^2 + 3x 5(2) f(x) = cos(2x)(3) f(x) = 1 / (1 x)三、高阶导数与微分方程(1) f(x) = x^4 2x^2 + 1(2) f(x) = e^x cos x(3) f(x) = ln(x^2 + 1)(1) y' = 2x + y(2) y'' 2y' + y = e^x(3) (1 + x^2) y'' + 2x y' = 0四、不定积分与定积分(1) ∫(x^2 + 1) dx(2) ∫(e^x x) dx(3) ∫(1 / (x^2 + 1)) dx(1) ∫_{0}^{1} (3x^2 2x + 1) dx(2) ∫_{π}^{π} (sin x) dx(3) ∫_{1}^{e} (1 / x) dx五、多元函数微分学(1) f(x, y) = x^2 + y^2(2) f(x, y) = e^(x + y) sin(x y)(3) f(x, y) = ln(x^2 + y^2)(1) f(x, y) = x^3 + y^3(2) f(x, y) = sin(x + y)(3) f(x, y) = sqrt(x^2 + y^2)六、重积分(1) ∬_D (x^2 + y^2) dxdy,其中D为圆心在原点,半径为1的圆(2) ∬_D (x y) dxdy,其中D为矩形区域0 ≤ x ≤ 1,0 ≤ y ≤ 2(3) ∬_D (e^(x + y)) dxdy,其中D为三角形区域0 ≤ x ≤ 1,0 ≤ y ≤ x(1) ∭_E (x^2 + y^2 + z^2) dxdydz,其中E为立方体区域0 ≤ x ≤ 1,0 ≤ y ≤ 1,0 ≤ z ≤ 1(2) ∭_E (xyz) dxdydz,其中E为长方体区域0 ≤ x ≤ 2,0 ≤ y ≤ 3,0 ≤ z ≤ 4七、级数(1) Σ (1/n^2),n从1到∞(2) Σ (n/(n+1)^2),n从1到∞(3) Σ ( (1)^n / n ),n从1到∞(1) Σ (x^n / n),n从1到∞(2) Σ (n! x^n),n从0到∞(3) Σ ( (n^2 + 1)^n x^n ),n从0到∞八、微分方程的应用(1) 物体在空气中自由下落,其速度v与时间t的关系,已知阻力与速度成正比。
微积分练习题及答案
微积分练习题及答案在学习微积分的过程中,练习题是不可或缺的一部分。
通过练习题的解答,可以巩固知识点,并提升解题的能力。
本文将提供一些微积分的练习题及其答案,以帮助读者更好地理解和应用微积分的知识。
一、函数与极限1. 计算以下极限:(1) lim(x→1) (x^2 - 1)/(x - 1)(2) lim(x→∞) (4x^3 - 2x + 1)/(3x^3 + 5x^2 - x + 2)答案:(1) 这是一个常见的极限问题,可以通过因式分解进行求解。
将被除数和除数同时因式分解,得到 (x + 1)(x - 1)/(x - 1),可见分母中的 (x - 1) 可以约去,因此极限的结果为lim(x→1) (x + 1) = 2。
(2) 这是一个求无穷大极限的问题,可以通过比较最高次项的系数来求解。
最高次项的系数对应的是 x^3,因此极限的结果为lim(x→∞) (4x^3 - 2x + 1)/(3x^3 + 5x^2 - x + 2) = 4/3。
2. 计算以下函数的导数:(1) f(x) = 3x^4 - 2x^3 + 5x^2 - 4x + 1(2) g(x) = e^x + ln(x)答案:(1) 对 f(x) = 3x^4 - 2x^3 + 5x^2 - 4x + 1 求导,使用求导法则可得 f'(x) = 12x^3 - 6x^2 + 10x - 4。
(2) 对 g(x) = e^x + ln(x) 求导,使用求导法则可得 g'(x) = e^x + 1/x。
二、微分与积分1. 求下列函数的不定积分:(1) ∫(2x^3 - 3x^2 + 4x - 1)dx(2) ∫e^xsin(x)dx答案:(1) 按照积分的求导法则,我们可以得到∫(2x^3 - 3x^2 + 4x - 1)dx = (1/4)x^4 - (1/2)x^3 + 2x^2 - x + C,其中 C 为积分常数。
微积分练习题
微积分练习题一、选择题(每题3分,共15分)1. 函数 \( f(x) = x^2 - 4x + 4 \) 在 \( x = 2 \) 处的导数是:A. -4B. 0C. 4D. 82. 曲线 \( y = x^3 - 6x^2 + 9x \) 在点 \( P(3,0) \) 处的切线斜率是:A. -18B. -9C. 0D. 93. 函数 \( f(x) = \sin(x) \) 在区间 \( [0, \pi] \) 上的定积分是:A. 2B. \( \pi \)C. \( 2\pi \)D. 04. 函数 \( f(x) = \ln(x) \) 的原函数是:A. \( x \)B. \( x^2 \)C. \( e^x \)D. \( x\ln(x) - x \)5. 曲线 \( y = x^2 \) 与直线 \( y = 4x \) 相切的点的横坐标是:A. 0B. 2C. 4D. 8二、填空题(每题2分,共10分)6. 函数 \( f(x) = 3x^3 - 2x^2 + x - 5 \) 的二阶导数是__________。
7. 若 \( \int_{0}^{1} f(x)dx = 2 \) 且 \( f(0) = 0 \),则\( f(1) \) 等于 __________。
8. 函数 \( g(x) = \frac{1}{x} \) 在 \( x = 1 \) 处的切线方程是 __________。
9. 若 \( \lim_{x \to 0} \frac{\sin(x)}{x} = 1 \),则\( \lim_{x \to 0} \frac{\sin(2x)}{x} \) 等于 __________。
10. 函数 \( h(x) = x^4 - 3x^3 + 2x^2 \) 的极小值点是__________。
三、简答题(每题10分,共30分)11. 求函数 \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x \) 在区间 \( [0, 3] \)上的最大值和最小值。
高二数学微积分初步练习题及答案
高二数学微积分初步练习题及答案练习题一:1. 将函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2求导并求出f'(2)的值。
2. 求函数g(x) = sin(2x)在区间[0, π/2]上的定积分值。
3. 求函数h(x) = ln(x)的不定积分。
4. 已知函数y = x^2 + 2x,求曲线y = f(x)在点(-1, f(-1))处的切线方程。
答案及解析:1. 对f(x)进行求导,得到f'(x) = 3x^2 - 12x + 9。
将x = 2代入,可以得到f'(2) = 3(2)^2 - 12(2) + 9 = 3。
2. 函数g(x) = sin(2x)在区间[0, π/2]上的定积分可以表示为∫[0, π/2] sin(2x) dx。
利用换元法,令u = 2x,dx = du/2,则原式变为∫[0, π] sin(u) du/2 = [-cos(u)/2] [0, π/2] = [-cos(π/2)/2 - (-cos(0)/2)] = [-0 + 1]/2 = 1/2。
3. 不定积分∫ln(x) dx可以通过分部积分法来解决。
令u = ln(x),dv = dx,则du = 1/x dx,v = x。
根据分部积分公式∫u dv = uv - ∫v du,将其代入,得到∫ln(x) dx = xln(x) - ∫x(1/x) dx = xln(x) - ∫dx = xln(x) - x + C,其中C为常数。
4. 曲线y = f(x)在点(-1, f(-1))处的切线方程可以通过求导来解决。
首先对y = x^2 + 2x求导,得到y' = 2x + 2。
代入x = -1,可以得到y'(-1) = 2(-1) + 2 = 0。
切线的斜率为0,代表切线与x轴平行。
由于(-1, f(-1))处的切线与x轴平行,所以切线的方程为y = f(-1)。
将(-1, f(-1))代入曲线方程y = x^2 + 2x,可以得到f(-1) = (-1)^2 + 2(-1) = -1。
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微积分复习资料
性质5.1.4a b dx dx b a b
a -==⋅⎰⎰1
如果函数)(x f 在闭区间],[b a 上连续,则在],[b a 上至少存在一点ξ,使)()()(a b f dx x f b
a -=⎰ξ
)(b a ≤≤ξ
P158 习题5.1
5.估计下列积分的值
(1)dx x ⎰
-212)2( (2)dx x ⎰∏∏
+4542)sin 1( 7.根据定积分的性质及上题的结论比较下列各组积分的大小: (2)dx x xdx ⎰⎰+101
0)1ln(,; (3)dx x dx e x ⎰⎰+1
010)1(, P164习题5.2
5.求下列极限:
(1)x dt t x
x ⎰→020cos lim (3)2020
21lim x dt t x x ⎰+→ 7.计算下列定积分: (4)dx x a a ⎰
+30221 (5) dx x x x ⎰-+++012241133 (10) ⎰∏20x sin dx
10.设⎰++=1032)(11)(dx x f x x
x f ,求⎰10)(dx x f 11.已知⎰⎰+-=1
02
02)(2)()(dx x f dx x f x x x f ,求).(x f dx x a a
⎰-022 (0>a )
P171习题5.3
1、 计算下列定积分:
(7)dx x
x ⎰-1
21
221 (10)dx x x ⎰-1022 (17)⎰-+++0
2222)2(x x dx x
3.证明:⎰⎰+=+x x t dt t dt 112
1211(0>x )
5.设)(t f 为连续函数,证明:
(1)当)(t f 是偶函数时,⎰=
x dt t f x 0)()(ϕ为奇函数; (2)当)(t f 是奇函数时。
⎰=x dt t f x 0
)()(ϕ为偶函数。
6.设)(x f 是以T 为周期的连续函数,证明:对任意的常数a ,有
7.计算下列定积分:
(2)⎰e xdx x 1ln (3)⎰10arctan xdx x (10)⎰e
dx x 1)sin(ln dx x a p ⎰
+∞1(0>a )的敛散性。
⎰
-a x a dx 022(0>a ) dx x
q ⎰1
01的敛散性。
习题5.4
1. 判断下列广义积分的敛散性,若收敛,计算其值。
(6)⎰+∞
∞-++222x x dx (8)⎰-211x xdx 21x y =+与直线x y +=1所围成的图形的面积。
122
22=+b
y a x 所围成的面积。
2x y =,22x y -=所围成的平面图形分别绕x 轴和y 轴旋转而成的旋转体的体积。
习题5.5
1. 求由下列各曲线所围成的图形的面积:
(2)x
y 1=,x y =及2=x ; (3)23x y -=与x y 2= 3.求抛物线342-+-=x x y 及其在点(0,-3)和(3,0)处的切线所围成的图形的面积。
4.求在区间⎥⎦
⎤⎢⎣⎡
∏2,0上,曲线x y sin =,直线0=x 及1=y 所围成图形的面积。
7.计算曲线2x y =,2y x =所围成的图形绕y 轴旋转一周所产生的旋转体的体积。
在有界闭区域D 上的二元连续函数,必定在D 上有界。
在有界闭区域D 上的二元连续函数,在D 上至少取得到它的最大值和最小值各一次。
习题6.2
3.求下列函数的极限:
(1)22101lim y x xy y x ++→→ (2)22220
0cos 1lim y x y x y x ++-→→ (4)y
x x y x +→→1sin
lim 00 223y xy x z ++=在点(1,2)处的偏导数。
y x z =(1,0≠>x x ),求证:z y
z x x z y x 2ln 1=∂∂+∂∂ e xy xy y x z +--=3
233,求22x z ∂∂,22y z ∂∂,y x z ∂∂∂2,x y z ∂∂∂2,33x z ∂∂ 2
2ln y x z +=满足拉普拉斯方程22x z ∂∂+022=∂∂y z 习题6.3
4.求下列函数的22x z ∂∂,22y
z ∂∂,y x z ∂∂∂2: (2)x
y z arctan = 5.求下列函数的指定阶偏导数:
(1))ln(xy x z =,求23y
x z ∂∂∂ 22y y x z +=的全微分
y x z =在点(1,2)处的全微分
近似计算公式:y y x f x y x f y x f y y x x f y x ∆+∆+≈∆+∆+),(),(),(),(
νsin u e z =,而y x xy u +==ν,,求x z ∂∂和y
z ∂∂ 2
22),,(z y x e z y x f u ++==,而y x z sin 2=,求x
u ∂∂和y u ∂∂ 设νsin u e z =,而y x xy u +==ν,,求x z ∂∂和y
z ∂∂ 222z
y x x u ++=的偏导数。
y z z x ln =所确定的隐函数),(y x f z =的偏导数x z ∂∂,y
z ∂∂。
042
22=-++z z y x ,求22x z ∂∂ 习题6.5
4.设y x z arctan =,v u x +=,v u y -=,证明:22v
u v u v z u z +-=∂∂+∂∂ 9.设xyz e z
=,求22x z ∂∂ 11.设),(v u F 有连续的偏导数,方程0),(=--bz cy az cx F 的确定函数),(y x f z =,证明: c y
z b x z a =∂∂+∂∂ x y x y x y x f 933),(2233-++-=的极值
xyz u =在附加条件
a
z y x 1111=++ (0,0,0,0>>>>a z y x )下的极值 习题6.6 4.某公司可通过电台及报纸两种方式做销售某商品的广告。
根据统计资料,销售收入R (万元)与电台广告费用1x (万元)及报纸广告费用2x (万元)之间的关系有如下的经验公式:
(1) 在广告费用不限的情况下,求最优广告策略;
(2) 若提供的广告费用为1.5万元,求相应的最优广告策略。
P234如果在D 上,),(),(y x g y x f ≤,则有不等式 特殊地,有σσd y x f d y x f D D ⎰⎰⎰⎰≤),(),(
设M ,m 分别是),(y x f 在闭区域D 上的最大值和最小值,σ为D 的面积,则有σσσM d y x f m D
≤≤⎰⎰),(
设函数),(y x f 在闭区域D 上连续,σ为D 的面积,则在D 上至少存在一点(ηξ,)使得σηξσ),(),(f d y x f D
=
⎰⎰ dxdy e D y x ⎰⎰+,其中区域D 是由x=0,x=1,y=0,y=1所围成的矩形。
⎰⎰D
xyd σ,其中D 是由直线y=1,x=2及y=x 所围成的闭区域
⎰⎰D
xyd σ,其中D 是由直线2+=x y 及抛物线2x y =所围成的闭区域。
dxdy xy I D
⎰⎰+=)1(,其中D :4422≤+y x
习题6.8
4.画出积分区域,计算下列二重积分
(5)dxdy y x xf y D
⎰⎰++)](1[22,其中D 由曲线2x y =与1=y 所围成的闭区域 6.改变下列二次积分的积分次序
(1)⎰⎰e x dy y x f dx 1ln 0
),( (4)⎰⎰--+01112
),(x x dy y x f dx 7.计算下列二次积分
(1)dy e dx x y ⎰⎰1012。