函数与数列的极限的强化练习题答案(含详细分析)
高等数学 第1章 函数与极限 练习册 解答(10月19修改)
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时,就有
2. 极 限 l i m f (x ) A的 定 义 是 : 对 于 0 , 存 在 X 0 , 当 x
f x A .
时,就有
3. 对 于 任 意 的 正 数 , 存 在 正 数 =
,当
时 5x 2 12 , 因 此
lim (5x 2) 12.
x2
解答:
1、当 0 x x0 时; 2、 x X 时;
1.设
xn
n n
1 ,则当 1
n
大于 正整 数
N
时, | xn 1| 104 , 对于任意正数 ,
当 n 大于正整数 N
时,
|
xn
1|
,所以
lim
n
xn
1.
2. 对于任意正数 , 存在正整数 N
cos n
, 当 n N 时,
2 0 , 所以
n
cos n lim 2 0 . n n
3. 设 xn 为任一数列, 又设对于任意正数 , 存在正整数 N1, N2 , 当 n N1 时,
第 1 章 函数与极限
V.同步练习
第 1 章 函数、极限与连续
1.1 函数及其性质
一、填空题
1.已知 f x ax2 bx 5 且 f x 1 f x 8x 3 , 则 a
;b
;
2. y cos 2x 1 的周期为
;
3.
函数
f
(x)
sin
1 x
,
x
0;
的定义域为
; 值域为
.
解. 设圆锥的半径与高分别为r, h , 则 2 r R 2 , 即 r R 2 , 从而
2
h
R2 r2
函数与数列的极限的强化练习题答案28页word文档
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第一讲:函数与数列的极限的强化练习题答案一、单项选择题1.下面函数与y x=为同一函数的是()2.A y=.B y=ln.xC y e=.ln xD y e=解:ln lnxy e x e x===Q,且定义域(),-∞+∞,∴选D2.已知ϕ是f的反函数,则()2f x的反函数是()()1.2A y xϕ=().2B y xϕ=()1.22C y xϕ=().22D y xϕ=解:令()2,y f x=反解出x:()1,2x y=ϕ互换x,y位置得反函数()12y x=ϕ,选A3.设()f x在(),-∞+∞有定义,则下列函数为奇函数的是()()().A y f x f x=+-()().B y x f x f x=--⎡⎤⎣⎦()32.C y x f x=()().D y f x f x=-⋅解:()32y x f x=Q的定义域(),-∞+∞且()()()()()3232y x x f x x f x y x-=-=-=-∴选C4.下列函数在(),-∞+∞内无界的是()21.1A yx=+.arctanB y x=.sin cosC y x x=+.sinD y x x=解: 排除法:A21122xxx x≤=+有界,B arctan2xπ<有界,Csin cosx x+≤故选D5.数列{}n x有界是lim nnx→∞存在的()A 必要条件B 充分条件C 充分必要条件D 无关条件解:Q {}n x 收敛时,数列n x 有界(即n x M ≤),反之不成立,(如(){}11n --有界,但不收敛,选A6.当n →∞时,21sin n 与1k n为等价无穷小,则k = ( )A 12B 1C 2D -2解:Q 2211sin lim lim 111n n k kn n n n →∞→∞==,2k = 选C二、填空题(每小题4分,共24分)7.设()11f x x=+,则()f f x ⎡⎤⎣⎦的定义域为解: ∵()f f x ⎡⎤⎣⎦()111111f x x==+++ 112x xx≠-+=+ ∴()f f x ⎡⎤⎣⎦定义域为(,2)(2,1)(1,)-∞-⋃--⋃-+∞8.设2(2)1,f x x +=+ 则(1)f x -=解:(1)令()22,45x t f t t t +==-+()245f x x x =-+(2)()221(1)4(1)5610f x x x x x -=---+=-+9.函数44log log 2y =的反函数是 解:(1)4log y =,反解出x :214y x -=(2)互换,x y 位置,得反函数214x y -= 10.n =解:原式32n =有理化11.若105lim 1,knn e n --→∞⎛⎫+= ⎪⎝⎭则k =解:左式=5lim ()510n kn k ne e e →∞---== 故2k =12.2352limsin 53n n n n→∞++= 解:Q 当n →∞时,2sinn ~2n∴原式=2532lim 53n n n n →∞+⋅+= 65三、计算题(每小题8分,共64分)13.求函数21arcsinx y -=解:{21113471110x x x x x --≤≤-≤≤><-->⎧⎪⎨⎪⎩⇔Q 或 ∴函数的定义域为[](3,1)1,4--⋃ 14.设sin 1cos 2x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 求()f x解:22sin 2cos 21sin 222x x x f ⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭Q ()()221f⎡⎤∴=-⎣⎦故()()221f x x =-15.设()f x ln x =,()g x 的反函数()()1211x g x x -+=-,求()()f g x 解: (1) 求22():1x g x y x +=-Q ∴反解出x :22xy y x -=+22x y y =+- 互换,x y 位置得()22g x x x =+-(2)()()ln ln 22f g x g x x x ==⎡⎤⎣⎦+- 16.判别()fx (ln x =的奇偶性。
高一数学函数与极限分析练习题及答案
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高一数学函数与极限分析练习题及答案一、选择题1. 设函数$f(x)=\sqrt{1-x^2}$,其定义域为$[-1,1]$,关于该函数,下列说法正确的是:A. $f(x)$在$[-1,1]$上单调递增B. $f(x)$在$[-1,1]$上单调递减C. $f(x)$在$x=\frac{\pi}{4}$处取得最大值D. $f(x)$在$x=0$处取得最大值答案:D2. 设函数$f(x)=\frac{1}{x}$,下列说法正确的是:A. $f(x)$在$x=0$处连续B. $f(x)$在$x=0$处可导C. $f(x)$在$x=0$处极限存在D. $f(x)$在$x=0$处极限不存在答案:D3. 设函数$f(x)=e^x$,下列说法正确的是:A. $f(x)$在$x=0$处连续B. $f(x)$在$x=0$处可导C. $f(x)$在$x=0$处极限存在D. $f(x)$在$x=0$处极限不存在答案:A、B、C4. 设函数$f(x)=\sin x$,下列说法正确的是:A. $f(x)$在$x=\frac{\pi}{2}$处连续B. $f(x)$在$x=\frac{\pi}{2}$处可导C. $f(x)$在$x=\frac{\pi}{2}$处极限存在D. $f(x)$在$x=\frac{\pi}{2}$处极限不存在答案:B、C5. 设函数$f(x)=x^3$,下列说法正确的是:A. $f(x)$在$x=0$处连续B. $f(x)$在$x=0$处可导C. $f(x)$在$x=0$处极限存在D. $f(x)$在$x=0$处极限不存在答案:A、B、C二、填空题1. 函数$f(x)=\sin x$在$x=\frac{\pi}{2}$处的导数为______。
答案:12. 函数$f(x)=\frac{1}{x}$在$x=0$处的极限为______。
答案:无穷大或$+\infty$3. 函数$f(x)=e^x$在$x=0$处的连续性、可导性、极限存在性均为______。
高三数学函数极限试题答案及解析
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高三数学函数极限试题答案及解析1.已知定义在上的函数满足.当时.设在上的最大值为,且数列的前项和为,则 . (其中)【答案】【解析】依题意可得函数.所以,,,…,.所以数列是一个首项为1,公比为的等比数列.所以.所以.【考点】1.函数的性质.2.数列的通项.3.函数的最值.4.极限问题.2.计算:= .【答案】【解析】这属于“”型极限问题,求极限的方法是分子分母同时除以(的最高次幂),化为一般可求极限型,即.【考点】“”型极限3.计算:=_________.【答案】3【解析】这种极限可先把待求极限式变形,然后观察是哪种展开式的极限再选用相应的方法,.【考点】“”型极限.4.若,则.【答案】【解析】由已知可得,所以,解得.【考点】极限的计算5.函数在处的极限是()A.不存在B.等于C.等于D.等于【答案】A【解析】分段函数在x=3处不是无限靠近同一个值,故不存在极限.[点评]对于分段函数,掌握好定义域的范围是关键。
6.等差数列,的前n项和分别为,则【答案】【解析】解:7.已知,则_______【答案】-2【解析】得,所以-2.8.若展开式的第项为,则________【答案】 2【解析】略9.设,求的最大值【答案】【解析】略10.___________【答案】【解析】略11.函数在点处可导,则,b=【答案】【解析】略12.极限存在是函数在点处连续的()A.充分而不必要的条件B.必要而不充分的条件C.充要条件D.既不充分也不必要的条件【答案】B【解析】略13.函数f (x)=在点x=1和x=2处的极限值都为0,而在点x=-2处不连续,则x·f(x)<0的解集是()A.(-2,0)∪(1,2)B.(-2,2)C.(-∞,-2)∪(1,2)D.(-2,0)∪(2,+∞)【答案】A【解析】略14.()A.B.0C.D.不存在【答案】A【解析】略15.= .【答案】-1【解析】略16.已知,则的值为()A.a B.2a C.3a D.9a【答案】D【解析】则17. .【答案】【解析】略18.=A.—1B.—C.D.1【答案】B【解析】=19.已知,则的值为 .【答案】-8【解析】略20. ( )A.0B.1C.2D.3【答案】C【解析】本题主要考查极限的运算,故原式,故选C。
高中数学函数的极限与连续练习题及参考答案2023
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高中数学函数的极限与连续练习题及参考答案2023题目一:函数极限1. 计算以下极限:a) lim(x→2) (x^2 + 3x - 4)b) lim(h→0) [(4+h)^2 - 16]/hc) lim(x→∞) [(x+1)/(x-1)]^2d) lim(x→0) (1/x - 1)/(1 - sqrt(1 + x))解答:a) 将x代入函数,得到:lim(x→2) (2^2 + 3*2 - 4) = 8b) 将h代入函数,得到:lim(h→0) [(4+0)^2 - 16]/0 = 0c) 当x趋向于正无穷大时,[(x+1)/(x-1)]^2 = 1d) 将x代入函数,得到:lim(x→0) (1/0 - 1)/(1 - sqrt(1)) = undefined题目二:连续函数2. 判断以下函数在给定区间是否连续:a) f(x) = x^2 - 5x + 6, 在区间[1, 5]上b) g(x) = √(x + 2), 在区间[-2, 3]上c) h(x) = 1/(x-2), 在区间(-∞, 2)上解答:a) 函数f(x)是一个二次函数,对于任意实数x,f(x)都是连续的。
因此,f(x)在区间[1, 5]上连续。
b) 函数g(x)是一个开根号函数,对于非负实数x,g(x)都是连续的。
在区间[-2, 3]上,g(x)的定义域为[-2, ∞),因此在该区间上连续。
c) 函数h(x)在x=2处的定义域为无穷,因此在该点不连续。
在区间(-∞, 2)上除x=2之外的点,h(x)为一个连续函数。
题目三:函数极限的性质3. 判断以下命题的真假,并简要说明理由:a) 若lim(x→a) f(x) = L,且L≠0,则lim(x→a) [f(x)]^2 = L^2。
b) 若lim(x→a) f(x) = L,且f(x) > 0,那么lim(x→a) 1/f(x) = 1/L。
c) 若lim(x→a) f(x) = L,且lim(x→a) g(x) = M,则lim(x→a) [f(x) +g(x)] = L + M。
高三数学数列极限试题答案及解析
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高三数学数列极限试题答案及解析1.已知数列是公差为2的等差数列,是的前n项和,则= .【答案】【解析】由题意得:,因此【考点】数列极限2..【答案】【解析】.【考点】数列的极限.3.计算:.【答案】1【解析】这是“”型极限问题,求极限的方法是转化,分子分母同时除以化为一般的极限问题,.【考点】“”型极限.4.已知点列在直线上,P1为直线轴的交点,等差数列的公差为1 。
(1)求、的通项公式;;(2)若,试证数列为等比数列,并求的通项公式。
(3).【答案】(1)(2)是以2为公比,4为首项的等比数列.(3)1【解析】(1)在直线∵P1为直线l与y轴的交点,∴P1(0,1),又数列的公差为1(2)是以2为公比,4为首项的等比数列.(3)【考点】本题考查了数列的通项及前n项和点评:等差数列的通项公式及应用是数列的重点内容,数列的大题对逻辑推理能力有较高的要求,在数列中突出考查学生的理性思维,这是近几年新课标高考对数列考查的一个亮点,也是一种趋势.随着新课标实施的深入,高考关注的重点为等差、等比数列的通项公式,错位相减法、裂项相消法等求数列的前n项的和等等5.设,,则等于( ).A.B.C.或D.不存在【答案】B【解析】即.6.… =_______________【答案】【解析】,所以.7.数列中,则数列的极限值()A.等于B.等于C.等于或D.不存在【答案】B【解析】解:因为数列中,,可知数列有规律,那么利用极限概念可知其项的值趋近于1,选B.8.计算.【答案】【解析】略9.数列{an}中,a1=,an+an+1=,则(a1+a2+…+an) = ()A.B.C.D.【答案】B【解析】本题考查数列求和技巧及无穷等比数列各项和知识。
由an+an+1=(a1+a2+…+an) =10.数列的通项公式为,则A.1B.C.1或D.不存在【答案】B【解析】由数列的极限的定义可知,数列的极限与该数列的前有限项的值无关,所以故选择B11.设正数满足,则【答案】【解析】略12.。
高三数学数列极限试题答案及解析
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高三数学数列极限试题答案及解析1.过点且方向向量为的直线交椭圆于两点,记原点为,面积为,则_______【答案】1【解析】记,,因为,即的极限点为,过且方向向量为的直线方程为,代入椭圆方程,解得直线与椭圆的两交点,而,因此.【考点】数列的极限.2..【答案】【解析】.【考点】数列的极限.3..【答案】【解析】.【考点】数列的极限.4.若的展开式中的系数为,则=____________.【答案】2【解析】由二项式定理知的系数是,,所以.【考点】二项式定理,裂项相消求和,数列极限.5.数列的通项公式,前项和为,则=_____________.【答案】【解析】当时,,所以=.【考点】本小题主要考查裂项法求数列的前n项的和以及极限的求解,考查学生的运算求解能力.点评:裂项相消法和错位相减法是数列求和的常用方法,也是高考中经常考查的内容,要给予充分的重视.6.… =_______________【答案】【解析】,所以.7.、已知正项数列满足:,且,是数列的第项,则.【答案】1【解析】解:由得即,8.设常数,展开式中的系数为,则______【答案】1【解析】解:用二项式定理展开,则通项公式为则因此极限值为19.计算.【答案】【解析】略10.计算: .【答案】【】【解析】本题考查极限、等差数列求和及组合数公式由等差数列的求和公式有又所以即11.若() =9,则实数= .【答案】【解析】略12.已知函数在处连续,则( )A.0B.1C.D.【答案】D【解析】略13..【答案】2【解析】略14.…)的值为.【答案】【解析】略15.A.B.C.D.不存在【答案】B【解析】略16.的值为()A.-2B.C.D.【答案】B【解析】略17.【答案】【解析】略18.计算:。
【答案】.【解析】.【考点】极限的计算.19.已知,则______________.【答案】28【解析】由等差数列的前n项和公式,把等价转化为所以,然后求得a值.【考点】极限及其运算.20..【答案】【解析】.【考点】极限的求法.。
(完整)高等数学函数的极限与连续习题精选及答案
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1、 函数f xx 2x 1与函数错误 ∵当两个函数的定义域和函数关系相同时,x 31g x相同.x1 则这两个函数是相同的。
x 31函数关系相同, 但定义域不同, x1所以 f x 与 g x 是不同的函数。
M (M 为一个常数) ,则 f fx 根据无穷大的定义,此题是错误的。
3、如果数列有界, 错误 如:数列 2、如果 错误 4、 lim an错误 如:数列5、如果 x 为无穷大. 则极限存在. n1 n 是有界数列,但极限不存在 x na n lim ann n 1 , lim ( 1) nA , 1,但 lim ( 1)n 不存在。
n 当x 时, lim f x x正确 根据函数、极限值、无穷小量的关系,此题是正确的。
6、如果为无穷小). 正确 7、当 正确8、 错误 9、 错误 ,则 ∵ lim 1 ,是 ∴ lim lim 10 ,即 的高阶无穷小量。
20时, 1 cosx 与 x 2是同阶无穷小. 1 cosx ∵lim x0 2sin2 x l x im 0 x 2 2 l x im 02 x sin 2 x lim xsin 1 x 0 x 1 ∵ lim sin 不存在,∴不可利用两个函数乘积求极限的法则计算。
x l x im 0 lim sin 1 x 0 x 0. lim 1 0 10、点 错误 e . ∵ lim 1 x x 0 是函数 ylimx 0 0x∴点 11、函数 f xlimx 0 0x的无穷间断点.x 0 是函数1必在闭区间x1 , limx 0 0xx lim1x 0 0x的第一类间断点.xa,b 内取得最大值、最小值.错误 ∵根据连续函数在闭区间上的性质, 1f x 在 x 0 处不连续x1 ∴函数 f x 在闭区间 a,b x内不一定取得最大值、最小值二、填空题: 1、设 y (1) fx xfe 的定义域是 0,1 ,则 的定义域是( ( ,0) );2) 2 sin 2 x 的定义域是( xx,x (k Z));(3) f lg x 答案:( 1)∵ 0 0 0 2)∵ 3)∵ 的定义域是( x e12 1 sin lg x 2、函数 f x 3、设 f x 2 sin x (1,10) ).1, 的定义域是2,4).2sin x).4、 lim nsin x =(n n ).∵ lim nsin x nlim nx sin n 1 lim nx sin nx xx5、设 fcos2 x1,则 lim fx 1 0), lim f10 ).∵ lim x 1 0lim (1 x 1 0 x) lim x 1 0 fx lim x 1 0 x1 1 cosx 6、设 f x 0, 0 如果 f x 在 x 0处连续, ).∵ lim 1 cosx x0 1, 2 7、设 x 0 是初等函数 f x 定义区间内的点,则 lim f x x x 0 lim f x x x 0 如果 f x 在 x 0 处连续,则 lim x0 ∵初等函数 f x 在定义区间内连续, 8、函数 y 2当x1时为无穷大,当 1 cosx xf0).f x 0 )时为无穷小.2m12mlim x2 x 1 ax limx22x2 x 1 ax b x2 x 1 ax bx2 x 1 ax b10、11、12、lim xlimxx2xx21 ax b2欲使上式成立,令上式化简为limx1,函数f xfx若limxax blimx2 2 21 a2 x2 1 2ab x 1 b22xx 1 ax1 2aba20 ,1 b2x2x 1 ax2ab 0 ,1的间断点是(2x2x24x 3 ax2sinxx2的连续区间是2 ,则aax 2sinxlimx2sinx13、lim sin x),limx1x∴alimx0,xlimx1,1 2ab1 b21xsinx11mlix∵ lim sin x lim 1 sin x 0 x x x x1x1 l x im0 1 ( x) x( 1)).,1,1,3, 3,).),).∴ae k ).lim xsin 1xlimx1sinx1limxkxlimx(1limx1x)x x1 2ab1a14、limsin (arctan x)(x三、选择填空:1、如果lim x n a ,则数列x n是(na.单调递增数列b.有界数列不存在 ),lim sin(arccot x) xb)c.发散数列1 32、函数 f x a .奇函数 log a x x 21 b .偶函数是( a )c .非奇非偶函数 log a x( x)21 log axx 2 13、当 x 0 时, log a xxe1 是 x 的(2cfxa .高阶无穷小b .低阶无穷小 4、如果函数 f x 在 x 0 点的某个邻域内恒有 a .极限存在 b .连续 5、 函数 f 1在 xc ) 6、 7、 8、 9、 a . x 设函数 a .1 sinx ∵ lim x 0 0 xsin x sin x lim x0 lim x 0 0 x 根据极限存在定理知: 如果函数 f a .有定义 f x 当 x 数列1,1, b . x ,则 l x im 0 f b .-1 sin x 0x lim sin x1 x 0 0 c .等价无穷小 fx 条件下趋于 sin x limx 0 0 xM (M 是正数) c .有界 c . x 1 0c .不存在 ,则函数 f x 在该邻域内 ( c ) x lim f x0x 0时极限存在,则函数 无定义 不存在。
考点01 数列强化练习1(解析版)

考点01 数列强化训练11.(2020•漳州一模)已知数列{a n}的前n项和为S n,且满足a n+S n=n+3,则a n=()A.1+2n B.C.1+2n﹣1D.【解答】解:由a n+S n=n+3可得当n=1时,a1+S1=4,∴a1=2;当n≥2时,a n﹣1+S n﹣1=n+2,两式相减可得,∴,则数列{a n﹣1}是首项为1,公比为的等比数列,即,当n=1时,,满足a1=2,∴,故选:B.【知识点】数列递推式2.(2020•马鞍山一模)已知等差数列{a n},a n+m=a m+n(n≠m,n,m∈N*),数列{b n}满足b n=a2n+1+a2n﹣1,则b2020﹣b2019=()A.1B.2C.4D.8【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,则由a n+m=a m+n,得a m+(n﹣m)d+m=a m+n,即d=1.又b n=a2n+1+a2n﹣1,∴b2020﹣b2019=(a4041+a4039)﹣(a4039+a4037)=a4041﹣a4037=4d=4.故选:C.【知识点】数列递推式3.(2020•茂名一模)记S n为等差数列{a n}的前n项和,已知S5=a3+16,a1=1,则a2+a6=()A.10B.11C.12D.13【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,∵S5=a3+16,a1=1,∴5+d=1+2d+16,解得d=.则a2+a6=2+6×=11.故选:B.【知识点】等差数列的前n项和4.(2020•江西一模)数列{a n},{b n}为等差数列,前n项和分别为S n,T n,若,则=()A.B.C.D.【解答】解:因为{a n},{b n}为等差数列,且,所以=====,故选:A.【知识点】等差数列的性质5.(2020•沈阳一模)已知正项等比数列{a n},满足a2•a72•a2020=16,则a1•a2…•a1017=()A.41017B.21017C.41018D.21018【解答】解:根据题意,正项等比数列{a n}中,若,则有,所以a7a1011=4,则有a509=2,所以.故选:B.【知识点】等比数列的性质、等比数列的通项公式6.(2020•奉贤区一模)一个不是常数列的等比数列中,值为3的项数最多有()A.1个B.2个C.4个D.无穷多个【解答】解:当一个等比数列是单调数列时,值为3的项最多有一个,或者没有;当一个等比数列是摆动数列时,值为3的项可能有无数个,举例如下:﹣3,3,﹣3,3,…这个等比数列是个摆动数列,公比是﹣1,值为3的项有无穷多个;1,3,9,…这个数列是等比数列,值为3的项仅有一个;1,4,16,…这个数列是等比数列,值为3的项有0个.综上知,一个不是常数列的等比数列中,值为3的项的项数最多有无穷多个.故选:D.【知识点】等比数列的性质7.(2020•黄山一模)已知数列{a n}满足2a1+22a2+…+2n a n=n(n∈N*),数列的前n 项和为S n,则S2019=()A.B.C.D.【解答】解:∵2a1+22a2+…+2n a n=n,∴n=1时,2a1=1,解得,n≥2时,2a1+22a2+…+2n﹣1a n﹣1=n﹣1,两式相减,得:2n a n=1,∴,∴===,∴数列的前n项和:S n=(1﹣)+()+()+…+()=1﹣=,∴S2019=.故选:A.【知识点】数列的求和8.(2020•岳阳一模)已知{a n}为等差数列,a3=52,S7=343,{a n}的前n项和为S n,则使得S n达到最大值时n是()A.19B.20C.39D.40【解答】解:由S7=7a4=343,得a4=49,所以d=a4﹣a3=49﹣52=﹣3,a1=a3﹣2d=52﹣2×(﹣3)=58,所以a n=a1+(n﹣1)d=﹣3n+61.由,得n=20.故选:B.【知识点】等差数列的前n项和9.(2020•许昌一模)在各项均为正数的等比数列{a n}中,S n是它的前n项和,若a1a7=4,且a4+2a7=,则S5=()A.29B.30C.31D.32【解答】解:根据题意,等比数列{a n}中,若a1a7=4,则(a4)2=4,则有a4=2,又由a4+2a7=,则a7=,则有q3==,解可得q=,则有a1==16,则有S5===31;故选:C.【知识点】等比数列的通项公式10.(2020•宁德一模)已知等比数列{a n}满足a1=,4a2a4=4a3﹣1,则a2=()A.B.C.D.【解答】解:由题意可得,=4×﹣1,整理可得,(q2﹣4)2=0,∴q=±2,∴a2=a1q=.故选:A.【知识点】等比数列的通项公式11.(2020•武侯区校级模拟)在数列{a n}中,a1=2,a n+1=a n+ln(1+),则a5等于.【解答】解:在数列{a n}中,a1=2,a n+1=a n+ln(1+),所以a2=a1+ln(1+1)=2+ln2,a3=a2+ln(1+)=2+ln2+ln3﹣ln2=2+ln3,a4=a3+ln(1+)=2+ln3+ln4﹣ln3=2+ln4,a5=a4+ln(1+)=2+ln4+ln5﹣ln3=2+ln5,故答案为:2+ln5.【知识点】数列递推式12.(2020•普陀区一模)各项都不为零的等差数列{a n}(n∈N*)满足a2﹣2a82+3a10=0,数列{b n}是等比数列,且a8=b8,则b4b9b11=.【解答】解:各项均不为0的等差数列{a n}满足a2﹣2a82+3a10=0,∴+3(a1+9d)=0,化为:a1+7d=2=a8,∵数列{b n}是等比数列,且b8=a8=2,∴b4b9b11=.故答案为:8.【知识点】等差数列与等比数列的综合13.(2020•内江模拟)已知各项均为正数的等比数列{a n},a1a2a3=3,a7a8a9=27,则a4a5a6=.【解答】解:依题意,a1a2a3==3,得a2=,a7a8a9==27,得a8=3,∴a4a5a6=====32=9.故答案为:9.【知识点】等比数列的性质14.(2020•宝山区一模)已知{a n}、{b n}均是等差数列,c n=a n•b n,若{c n}前三项是7、9、9,则c10=﹣.【解答】解:设c n=a n•b n=an2+bn+c,则,解得∴c10=﹣1×102+5×10+3=﹣47,故答案为:﹣47.【知识点】等差数列的前n项和15.(2020•宜宾模拟)在等差数列{a n}中,若a1=2,a2+a3=10,则a7=.【解答】解:依题意,a2+a3=10=2a1+3d=2×2+3d,∴d=2,∴a7=a1+6d=2+12=14,故答案为:14.【知识点】等差数列的通项公式16.(2020•景德镇一模)△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且A,B,C成等差数列,若,c=1,则△ABC的面积为.【解答】解:依题意,A,B,C成等差数列,所以2B=A+C,∵A+B+C=180°,∴3B=180°,即B=60°,由正弦定理即,∴sin C=,又b>c,∴C<B,∴C=30°,∴A=90°,所以△ABC的面积为=,故答案为:.【知识点】等差数列的通项公式17.(2020•攀枝花一模)正项等比数列{a n}满足,且2a2,,a3成等差数列,则(a1a2)•(a2a3)•…•(a n a n+1)取得最小值时的n值为.【解答】解:正项等比数列{a n}的公比设为q,,且2a2,,a3成等差数列,可得a1+a1q2=,a4=2a2+a3,即q2=2+q,解得q=2,a1=,则a n=•2n﹣1=2n﹣3,a n a n+1=2n﹣3•2n﹣2=22n﹣5,则(a1a2)•(a2a3)•…•(a n a n+1)=2﹣3•2﹣1…22n﹣5=2﹣3﹣2+…+2n﹣5=2=2=2,当n=2时,(a1a2)•(a2a3)•…•(a n a n+1)取得最小值,故答案为:2.【知识点】等差数列与等比数列的综合18.(2020•天河区一模)已知数列{a n}满足a1=1,a n=1+a1+…+a n﹣1(n∈N*,n≥2),则当n≥1时,a n=﹣.【解答】解:∵数列{a n}满足a1=1,a n=1+a1+…+a n﹣1(n∈N*,n≥2),则a1=1=20,a2=2=21,a3=4=22,,…由此可得当n≥1时,.故答案为:2n﹣1.【知识点】数列递推式19.(2020•南平一模)已知等比数列{a n}的前n项和为S n,且.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设,求数列{b n}的前n项和T n.【解答】解:(1)由题意,设等比数列{a n}的公比为q,则S n==﹣•q n+=a•2n﹣1.故q=2,=﹣1,解得a1=1.a=﹣=﹣1.∴数列{a n}的通项公式为a n=1•2n﹣1=2n﹣1,n∈N*.(2)由(1)知,a n+1=2n,S n=2n﹣1.==﹣.∴T n=b1+b2+…+b n=﹣+﹣+…+﹣=﹣=1﹣.【知识点】等比数列的性质、数列的求和20.(2020•吕梁一模)已知数列{a n}满足a1=1,(n+1)a n+1=na n+n+1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)S n为数列的前n项和,求证:.【解答】解:(1)由(n+1)a n+1=na n+n+1得,(n+1)a n+1﹣na n=n+1,取n=1,2,3,…,n﹣1得,2a2﹣a1=23a3﹣2a2=34a4﹣3a3=4,……na n﹣(n﹣1)a n﹣1=n,相加得,所以.证明:(2)由(1)得,,所以S n==,因S n随n的增大而增大,所以,又S n<2,所以.【知识点】数列递推式、数列的求和21.(2020•西安一模)已知各项均为正数的数列{a n}的前n项和为S,若a1=1,S n=a n+1.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)若b n=na n+1,求数列{b n}的前n项和S n.【解答】解:(1)由题意,由S n=a n+1,可得当n≥2时,S n﹣1=a n,两式相减,得a n=S n﹣S n﹣1=a n+1﹣a n,即=2,∵a1=1,a2=S1=1,∴当n≥2时,a n=2n﹣1,验证n=1时不成立,∴数列{a n}的通项公式为a n=.(2)由(1)知,b n=n•2n,n∈N*.∴S n=1•2+2•22+3•23+…+(n﹣1)•2n﹣1+n•2n,2S n=1•22+2•23+…+(n﹣1)•2n+n•2n+1,两式相减,可得﹣S n=2+22+23+…+2n﹣n•2n+1=﹣n•2n+1=(1﹣n)•2n+1﹣2,∴S n=(n﹣1)•2n+1+2.【知识点】数列递推式、数列的求和22.(2020•茂名一模)已知数列{a n}满足,a1+.(1)求a1,a2的值(2)求数列{a n}的通项公式;(3)设b n=,数列{b n}的前n项和为S n,求证:∀n∈N*,<1.【解答】解:(1)数列{a n}满足,a1+①.当n=1时,a1=1.当n=2时,,解得a2=4.解:(2)当n≥2时,②,①﹣②得:=n,所以(首项符合通项).故:.证明:(3)根据题意=,所以=1﹣<1,当n=1时,.且函数为增函数,故:∀n∈N*,<1.【知识点】数列递推式、数列的求和23.(2020•咸阳一模)已知数列{a n}的前n项和为S n,且满足S n=2a n﹣2n﹣1,(n∈N+).(Ⅰ)求证:数列{a n+2}是等比数列;(Ⅱ)求数列{n•(a n+2)}的前n项和.【解答】解:(I)证明:令n=1,则a1=3.∵S n=2a n﹣2n﹣1,(n∈N+)①∴S n﹣1=2a n﹣1﹣2(n﹣1)﹣1,(n≥2,n∈N+)②①﹣②得:a n=2a n﹣2a n﹣1﹣2,a n=2a n﹣1+2,∴,∴{a n+2}是等比数列.(II)由(I)知:数列{a n+2}是首项为:a1+2=5,公比为2的等比数列.∴,∴,设数列{n•(a n+2)}的前n项和为T n,则③∴④③﹣④得:=,∴.【知识点】数列递推式、数列的求和24.(2020•绵阳模拟)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足a1+a2=0,S6=24.各项均为正数的等比数列{b n}满足b l+b2=a4+1,b3=S4.(1)求a n和b n;(2)求和:T n=1+(1+b1)+(1+b l+b2)+…+(1+b l+b2+…+b n﹣1).【解答】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q.由题意,得,解得.∴a n=2n﹣3,n∈N*.∵等比数列{b n}的各项均为正数,由,解得或(舍去).∴b n=2n,n∈N*.(2)由(1),得1+b1+b2+…+b n﹣1=1+2+22+…+2n﹣1=2n﹣1.则T n=1+(1+b1)+(1+b l+b2)+…+(1+b l+b2+…+b n﹣1).=1+(22﹣1)+(23﹣1)+…+(2n﹣1)=(21﹣1)+(22﹣1)+(23﹣1)+…+(2n﹣1)=(21+22+23+…+2n)﹣n=﹣n=2n+1﹣n﹣2.【知识点】等差数列与等比数列的综合、数列的求和25.(2020•闵行区一模)已知数列{a n}满足a1=1,a2=a(a>1),|a n+2﹣a n+1|=|a n+1﹣a n|+d,(d>0),n∈N*.(1)当d=a=2时,写出a4所有可能的值;(2)当d=1时,若a2n>a2n﹣1且a2n>a2n+1对任意n∈N*恒成立,求数列{a n}的通项公式;(3)记数列{a n}的前n项和为S n,若{a2n}、{a2n﹣1}分别构成等差数列,求S2n.【解答】解:(1)当d=a=2时,|a n+2﹣a n+1|=|a n+1﹣a n|+2,即{|a n+1﹣a n|}是以1为首项,2为公差的等差数列,∴|a n+1﹣a n|=2n﹣1,∴a3﹣a2=±3,a4﹣a3=±5,∴a3=5,﹣1,a4=a3±5,∴a4=10或a4=0或a4=4或a4=﹣6;(2)当d=1时,|a n+2﹣a n+1|=|a n+1﹣a n|+1,即{|a n+1﹣a n|}是以a﹣1为首项,1为公差的等差数列,∴|a n+1﹣a n|=a﹣1+n﹣1=a﹣2+n,∴|a2n+1﹣a2n|=a﹣2+2n,|a2n﹣a2n﹣1|=a﹣3+2n,∵a2n>a2n﹣1,a2n>a2n+1,∴a2n+1﹣a2n﹣1=﹣1,∴a2n﹣1=2﹣n,a2n=a﹣3+2n+a2n﹣4=a﹣1+n,∴;(3)由已知得,|a n+1﹣a n|=a﹣1+(n﹣1)d①,若{a2n},{a2n﹣1}分别构成等差数列,则a2n﹣a2n﹣1=±[a﹣1+(2n﹣2)d](n≥2)②,a2n+1﹣a2n=±[a﹣1+(2n﹣1)d](n≥1)③,a2n+2﹣a2n+1=±(a﹣1+2nd)(n≥1)④,由②+③得,a2n+1﹣a2n﹣1=±[a﹣1+(2n﹣1)d]±[a﹣1+(2n﹣2)d](n≥2),∵{a2n﹣1}是等差数列,a2n+1﹣a2n﹣1必为定值,∴a2n+1﹣a2n﹣1=[a﹣1+(2n﹣1)d]﹣[a﹣1+(2n﹣2)d]或a2n+1﹣a2n﹣1=﹣[a﹣1+(2n﹣1)d]+[a﹣1+(2n﹣2)d],即a2n+1﹣a2n﹣1=d(n≥2)或a2n+1﹣a2n﹣1=﹣d(n≥2),而由①知,|a3﹣a2|=a﹣1+d,即a3﹣a2=±(a﹣1+d),∴a3﹣a1=a﹣1±(a﹣1+d),即a3﹣a1=﹣d或a3﹣a1=2(a﹣1)+d(舍),故,∴a2n﹣1=1﹣(n﹣1)d,同理③+④得:a2n+2﹣a2n=±(a﹣1+2nd)±[a﹣1+(2n﹣1)d](n≥1),∴a2n+2﹣a2n=d或a2n+2﹣a2n=﹣d,由上面的分析可知,a3﹣a2=﹣a+1﹣d,而a4﹣a3=±(a﹣1+2d),故a4﹣a2=﹣a+1﹣d±(a﹣1+2d),即a4﹣a2=d或a4﹣a2=﹣2a+2﹣2d(舍),∴a2n+2﹣a2n=d,∴a2n=a+(n﹣1)d,从而,∴.【知识点】数列递推式。
高三数学数列极限与函数极限例题解析试题

高三数学数列极限与函数极限例题解析一. 本周教学内容数列极限与函数极限 二. 重点、难点1. 数列极限的几个重要公式 假设a a n n =∞→lim b b n n =∞→lim那么〔1〕)()(lim b a b a n n n ±=±∞→〔2〕b a b a n n n ⋅=⋅∞→)(lim〔3〕)0(lim≠=∞→b b ab a nn n2. 数列极限的几个重要极限 〔1〕c c n =∞→lim〔2〕n n a c a c n n ∞→∞→⋅=⋅lim lim〔3〕01lim=∞→kn n )0(>k〔4〕0lim =∞→kq n )1(<q3. 函数极限〔1〕a x f x f a x f x x x ==⇔=-∞→+∞→∞→)(lim )(lim )(lim〔2〕a x f x f a x f x x x x x x ==⇔=+→-→→)(lim )(lim )(lim 000〔3〕)(x f 为型需约分,再求极限。
4. 连续)(x f y =在0x x =处连续)()(lim 00x f x f x n =⇔→〔在0x 左右有定义〕【典型例题】[例1] 求证0lim =∞→nq n )10(<<q证:任意小正数0>ε 解不等式ε<-0n q ε<nq εlg lg <q n∴ qn lg lg ε>令]lg lg [qN ε=〔[…]为取整函数〕 故当1+>N N 时总有ε<-0n q ∴ 1lim =∞→nq n 〔ε、N 证明〕[例2] 以下数列极限n a n ∞→lim〔1〕2210043++=n nn a n 〔2〕13124+⋅+⋅=n n n n n a〔3〕113)2(3)2(+++-+-=n n nn n a 〔4〕)3(2n n n a n --= 〔5〕]1[n n n a n -+⋅=〔6〕33321)1(3221n n n a n ++++++⋅+⋅=〔7〕1)23(412+-+++=n n a n〔8〕)211()411)(311(+-⋅--=n n a n 解:〔1〕0lim =∞→n a n〔2〕0)31(11)31(41)32(4limlim =⋅+⋅+⋅=∞→∞→nn n n n n a n n 〔3〕311)32(31)32(31lim lim 1=+-+-⋅=+∞→∞→n n n n n a 〔4〕231313lim33limlim 2-=+--=+--=∞→∞→∞→nnn n n a n n n n〔5〕211limlim =++=∞→∞→nn n a n n n 〔6〕0)1(412)1()12)(1(61lim limlim 2232111=+++++=+=∞→===∞→∞→∑∑∑n n n n n n n kkka n nk nk nk n n n〔7〕231)13(21lim lim 2=+⋅-=∞→∞→n nn a n n n 〔8〕222lim 214332lim lim =+=++⋅⋅=∞→∞→∞→n n n n n a n n n n[例3] 填空〔1〕2724)2(lim22=++-∞→n nn a n ,=a 。
(完整word版)数学分析—极限练习题及详细答案
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(完整word版)数学分析—极限练习题及详细答案⼀、选择题1.若0()lim1sin x x xφ→=,则当x 0→时,函数(x)φ与()是等价⽆穷⼩。
A.sin ||xB.ln(1)x -C.11.【答案】D 。
2.设f(x)在x=0处存在3阶导数,且0()lim 1tan sin x f x x x→=-则'''f (0)=()A.5B.3C.1D.0 2.【答案】B.解析由洛必达法得30002()'()''()limlimlim1tan sin 2cos sin sin cos cos x x x f x f x f x x x x x xx x -→→→==-+-42200''()''()lim lim 16cos sin 2cos cos 21x x f x f x x x x x --→→===-++++可得'''f (0)3= 3.当x 0→时,与1x 133-+为同阶⽆穷⼩的是() A.3x B.34x C.32xD.x3.【答案】A.解析.12233312332000311(1)1133lim lim (1)3313x x x x x x x ---→→→-+?==+=选A 。
4.函数2sin f ()lim 1(2)nn xx x π→∞=+的间断点有()个A.4B.34.【答案】C.解析.当0.5x >时,分母→∞时()0f x =,故20.5sin 12lim1(2(0.5))2n x π→--=-+?-, 20.5sin12lim1(20.5)2n x π→=+?,故,有两个跳跃间断点,选C 。
5.已知()bx xf x a e=-在(-∞,+∞)内连续,且lim ()0x f x →∞=,则常数a ,b 应满⾜的充要条件是()A.a>0,b>0B.a ≤0,b>0C.a ≤0,b<0D.a>0,b<05.【答案】B 。
函数极限题库及答案详解
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函数极限题库及答案详解1. 求极限 \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x}\)。
答案:根据洛必达法则,当 \(x \to 0\) 时,分子分母同时趋向于0,可以应用洛必达法则。
对分子分母同时求导,得到 \(\lim_{x \to 0}\frac{\cos x}{1} = 1\)。
2. 求极限 \(\lim_{x \to \infty} \frac{3x^2 + 2x + 1}{x^2 +5}\)。
答案:当 \(x \to \infty\) 时,分子和分母的高次项将主导极限的值。
因此,\(\lim_{x \to \infty} \frac{3x^2}{x^2} = 3\)。
3. 求极限 \(\lim_{x \to 2} \frac{x^2 - 4}{x - 2}\)。
答案:这是一个0/0的不定式,可以进行因式分解,分子可以分解为\((x - 2)(x + 2)\),因此原式变为 \(\lim_{x \to 2} (x + 2)\),结果为4。
4. 求极限 \(\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x}\)。
答案:根据e的泰勒展开式,\(e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} +\frac{x^3}{3!} + \cdots\),当 \(x \to 0\) 时,高阶项可以忽略,因此 \(\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} = 1\)。
5. 求极限 \(\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{x^2}\)。
答案:根据泰勒展开,\(\cos x = 1 - \frac{x^2}{2!} +\frac{x^4}{4!} - \cdots\),因此 \(\lim_{x \to 0} \frac{1 -\cos x}{x^2} = \lim_{x \to 0} \frac{-\frac{x^2}{2!} +\text{高阶项}}{x^2} = -\frac{1}{2}\)。
数列极限习题及答案
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数列极限习题及答案数列极限习题及答案数列是数学中的重要概念,它在许多领域中都有广泛的应用。
数列的极限是数学分析中的基本概念之一,它描述了数列随着项数的增加趋向于某个确定的值。
在这篇文章中,我们将讨论一些关于数列极限的习题,并给出相应的答案。
1. 习题一:考虑数列{an},其中an = 1/n。
求该数列的极限。
解答:要求该数列的极限,我们需要计算当n趋向于无穷大时,数列的值趋向于的值。
对于这个数列,当n趋向于无穷大时,an的值趋向于0。
因此,该数列的极限为0。
2. 习题二:考虑数列{bn},其中bn = (-1)^n/n。
求该数列的极限。
解答:对于这个数列,当n为奇数时,bn = -1/n;当n为偶数时,bn = 1/n。
当n趋向于无穷大时,奇数项和偶数项的绝对值都趋向于无穷大。
但是,由于数列中的负号交替出现,所以数列的极限不存在。
3. 习题三:考虑数列{cn},其中cn = (n+1)/n。
求该数列的极限。
解答:对于这个数列,当n趋向于无穷大时,cn的值趋向于1。
因此,该数列的极限为1。
4. 习题四:考虑数列{dn},其中dn = 2^n/n!。
求该数列的极限。
解答:要求该数列的极限,可以尝试计算数列的前几项并观察规律。
当n取1时,d1 = 2/1 = 2;当n取2时,d2 = 4/2 = 2;当n取3时,d3 = 8/6 = 4/3;当n取4时,d4 = 16/24 = 2/3。
观察可以发现,当n趋向于无穷大时,数列的值趋向于0。
因此,该数列的极限为0。
5. 习题五:考虑数列{en},其中en = (1+1/n)^n。
求该数列的极限。
解答:对于这个数列,当n趋向于无穷大时,(1+1/n)^n的值趋向于自然对数e 的值。
因此,该数列的极限为e。
通过以上习题的讨论,我们可以看到数列的极限与数列的定义和表达式有着密切的关系。
在计算数列的极限时,我们需要观察数列的规律,并利用数学知识进行推导和计算。
数列极限的概念在数学分析中有着广泛的应用,例如在微积分、实分析等领域中都会涉及到。
(完整版)函数极限习题与解析
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函数与极限习题与解析(同济大学第六版高等数学)一、填空题1、设x x x f lg lg 2)(+-=,其定义域为。
2、设)1ln()(+=x x f ,其定义域为。
3、设)3arcsin()(-=x x f ,其定义域为。
4、设)(x f 的定义域是的定义域是[0[0[0,,1]1],则,则)(sin x f 的定义域为。
5、设)(x f y =的定义域是的定义域是[0[0[0,,2] ,则)(2x f y =的定义域为。
6、432lim 23=-+-→x k x x x ,则k= 。
7、函数xx y sin =有间断点,其中为其可去间断点。
8、若当0≠x 时,xxx f 2sin )(=,且0)(=x x f 在处连续,则=)0(f 。
9、=++++++∞→)21(lim 222n n nn nn n n Λ。
1010、函数、函数)(x f 在0x 处连续是)(x f 在0x 连续的条件。
1111、、=++++∞→352352)23)(1(lim x x x x x x 。
1212、、3)21(lim -∞→=+e n kn n ,则k= 。
1313、函数、函数23122+--=x x x y 的间断点是。
1414、当、当+∞→x 时,x 1是比13+-+x x 的无穷小。
1515、当、当0→x 时,无穷小x --11与x 相比较是 无穷小。
1616、函数、函数x e y 1=在x=0处是第 类间断点。
1717、设、设113--=x x y,则x=1为y 的 间断点。
1818、已知、已知33=⎪⎭⎫ ⎝⎛πf ,则当a 为 时,函数x x a x f 3sin 31sin )(+=在3π=x 处连续。
1919、设、设⎪⎩⎪⎨⎧>+<=0)1(02sin )(1x ax x x x x f x 若)(lim 0x f x →存在 ,则a= 。
2020、曲线、曲线2sin 2-+=xx x y 水平渐近线方程是 。
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第一讲:函数与数列的极限的强化练习题答案一、单项选择题1.下面函数与y x=为同一函数的是()2.A y=.B y=ln.xC y e=.ln xD y e=解:ln lnxy e x e x===Q,且定义域(),-∞+∞,∴选D2.已知ϕ是f的反函数,则()2f x的反函数是()()1.2A y xϕ=().2B y xϕ=()1.22C y xϕ=().22D y xϕ=解:令()2,y f x=反解出x:()1,2x y=ϕ互换x,y位置得反函数()12y x=ϕ,选A3.设()f x在(),-∞+∞有定义,则下列函数为奇函数的是()()().A y f x f x=+-()().B y x f x f x=--⎡⎤⎣⎦()32.C y x f x=()().D y f x f x=-⋅解:()32y x f x=Q的定义域(),-∞+∞且()()()()()3232y x x f x x f x y x-=-=-=-∴选C4.下列函数在(),-∞+∞内无界的是()21.1A yx=+.arctanB y x=.sin cosC y x x=+.sinD y x x=解: 排除法:A21122xxx x≤=+有界,B arctan2xπ<有界,C sin cosx x+≤故选D5.数列{}n x有界是lim nnx→∞存在的()A 必要条件B 充分条件C 充分必要条件D 无关条件解:Q{}n x收敛时,数列n x有界(即nx M≤),反之不成立,(如(){}11n--有界,但不收敛,选A6.当n→∞时,21sinn与1kn为等价无穷小,则k= ()A12B 1C 2D -2解:Q2211sinlim lim111n nk kn nn n→∞→∞==,2k=选C二、填空题(每小题4分,共24分)7.设()11f xx=+,则()f f x⎡⎤⎣⎦的定义域为解: ∵()f f x ⎡⎤⎣⎦()111111f x x==+++112x xx≠-+=+ ∴()f f x ⎡⎤⎣⎦定义域为(,2)(2,1)(1,)-∞-⋃--⋃-+∞8.设2(2)1,f x x +=+ 则(1)f x -=解:(1)令()22,45x t f t t t +==-+()245f x x x =-+(2)()221(1)4(1)5610f x x x x x -=---+=-+9.函数44log log 2y x =+的反函数是解:(1)4log (2)y x =,反解出x :214y x -=(2)互换,x y 位置,得反函数214x y -=10.()lim 12n nn n →∞+--=解:原式33lim212n n n n →∞=++-有理化11.若105lim 1,knn en --→∞⎛⎫+= ⎪⎝⎭则k = 解:左式=5lim ()510n kn k nee e →∞---== 故2k =12.2352limsin 53n n n n→∞++= 解:Q 当n →∞时,2sinn ~2n∴原式=2532lim 53n n n n →∞+⋅+= 65三、计算题(每小题8分,共64分)13.求函数21arcsin71x y x -=-的定义域 解:{21113471110x x x x x --≤≤-≤≤><-->⎧⎪⎨⎪⎩⇔Q 或∴函数的定义域为[](3,1)1,4--⋃ 14.设sin1cos 2x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭求()f x 解:22sin 2cos21sin 222x x x f ⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭Q()()221f⎡⎤∴=-⎣⎦故()()221f x x=-15.设()f x ln x =,()g x 的反函数()()1211x g x x -+=-,求()()f g x解: (1) 求22():1x g x y x +=-Q ∴反解出x :22xy y x -=+22x y y =+-互换,x y 位置得()22g x x x =+- (2)()()ln ln 22f g x g x x x ==⎡⎤⎣⎦+-16.判别()fx (ln x =的奇偶性。
解法(1):()f x 的定义域(),-∞+∞,关于原点对称()(ln x x f -=-+Qln=(1ln ln(x x -=+=-+()f x =-()ln(f x x ∴=为奇函数解法(2):()()f x f x +-Q(ln(ln x x =++-)ln (ln10x x ⎡⎤=+==⎢⎥⎣⎦()()f x f x ∴-=- 故()f x 为奇函数17.已知()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,且()()11f xg x x +=-,求()f x 及()g x 解: 已知()()f x g x +()11x =⋯1- 1()()1f xg x x -+-=--Q 即有 1()()1f xg x x --=+()2⋯ ()()2∴1+得()11211f x x x =--+ 故 21()1f x x =-()()21-得()11211g x x x =+-+ 故2()1xg x x =-18.设32lim 8n n n a n a →∞+⎛⎫=⎪-⎝⎭,求a 的值。
解: 3323lim lim 1n nn n n a a n a n a →∞→∞+⎛⎫⎛⎫=+⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭Qlim,n naa n aee →∞-==8a e ∴=故ln83ln 2a ==19.求()111lim 12231nn n n →∞⎛⎫++⋯+ ⎪ ⎪⋅⋅+⎝⎭解:(1)拆项,11(1)(1)k kk k k k+-=++111,2,,1k n k k =-=⋯+ ()11112231n n ++⋯+⋅⋅+ 1111112231n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋯- ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭111n =-+(2)原式=lim 11111lim n nn n n e e n →∞--+→∞⎛⎫-== ⎪+⎝⎭20.设()()0,1,x f x a a a =>≠ 求()()()21limln 12n f f f n n →∞⋅⋯⎡⎤⎣⎦ 解: 原式=()122ln 1lim nn a a a n →∞⋅⋯[]2ln 2ln ln 1lim n a a n a n→∞=++⋯+ 2ln 12limn a nn→∞⋯+=⋅++ 2(1)ln 2lim n n n a n →∞+=⋅⋅()ln 0,112a a a =>≠ 四、综合题(每小题10分,共20分) 21.设()f x()3f x =(){}f f f x ⎡⎤⎣⎦并讨论()3f x 的奇偶性与有界性。
解:(1)求()3f x()()2f x f x ==Q()()32f x f x f f x ===⎡⎤⎣⎦(2)讨论()3fx 的奇偶性()()33f x f x -==-Q()3f x ∴为奇函数(3)讨论()3f x 的有界性()3f x =<=Q()3f x ∴有界22.从一块半径为R 的圆铁片上挖去一个扇形,把留下的中心角为ϕ的扇形做成一个漏斗(如图),试将漏斗的容积V 表示成中心角ϕ的函数。
解:(1)列出函数关系式,设漏斗高为h ,底半径为r ,依题意:漏斗容积V=213r h πh r R π==ϕQ 2224R r h π2ϕ∴==故2234R V ππ2ϕ=⋅ =(2)函数的定义域()222240,2ππ-ϕ>ϕ<Q()0π∴<ϕ<2故)0V π=<ϕ<2 五、证明题(每小题9分,共18分)23.设()f x 为定义在(),-∞+∞的任意函数,证明()f x 可表示为一个偶函数与一个奇函数之和。
证:(1) ()()()2f x f x f x +-=()()2f x f x --+(2)令()()()()2f x f xg x x +-=-∞<<+∞()()()()2f x f xg x g x -+-==Q()g x ∴为偶函数(3)令()()()()2f x f x x x --ϕ=-∞<<+∞()()()()2f x f x x x --ϕ-==-ϕQ()x ∴ϕ为奇函数(4)综上所述:()f x ()g x =偶函数+()x ϕ奇函数24 设()f x 满足函数方程2()f x +1f x ⎛⎫⎪⎝⎭=1x,证明()f x 为奇函数。
证:(1)()()1121f x f x x ⎛⎫+=⋯⋯ ⎪⎝⎭Q令()11,2t f f t t xt ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭Q 函数与自变量的记号无关()()122f f x x x ⎛⎫∴+=⋯⋯ ⎪⎝⎭(2)消去1f x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,求出()f x ()()()()2221:4f x f x x x-⨯-=-()()22223,3x x f x f x x x---==(3)()f x Q 的定义域()(),00,-∞⋃+∞又()()223x f x f x x--==--Q ()f x ∴为奇函数*选做题1已知222(1)(21)126n n n n ++++⋯+=,求22233312lim 12n n n n n n →∞⎛⎫++⋯+ ⎪+++⎝⎭解: 222312n n n++⋯++Q2222233311211n n n n n n ++⋯+≤+⋯+≤+++且222312lim n n n n→∞++⋯++ ()()31(21)1lim36n n n n n n →∞++==+ 222312lim 1n n n →∞++⋯++3(1)(21)1lim 6(1)3n n n n n →∞++==+ ∴由夹逼定理知,原式13=2 若对于任意的,x y ,函数满足:()()()f x y f x f y +=+,证明()f y 为奇函数。
解 (1)求()0f :令()()()0,0,02000x y f f f ===→=(2)令()()()()():0x y f f y f y f y f y =-=-+→-=-()f y ∴为奇函数第二讲:函数的极限与洛必达法则的强化练习题答案一、单项选择题(每小题4分,共24分)1. 下列极限正确的( )A . sin lim1x x x →∞= B . sin limsin x x xx x→∞-+不存在 C . 1lim sin 1x x x →∞= D . limarctan 2x x π→∞=解:011sin lim sin lim x t t x tx x t→∞→=Q ∴选C注:sin 1sin 10lim 0;lim 1sin 101x x x x x A B x x x→∞→∞--===++2. 下列极限正确的是( )A . 1lim 0x x e -→= B . 10lim 0xx e +→= C . sec 0lim(1cos )xx x e →+=D . 1lim(1)xx x e →∞+=解:101lim 0xx e e e --∞∞→===Q ∴选A 注::,:2,:1B C D +∞3. 若()0lim x x f x →=∞,()0lim x x g x →=∞,则下列正确的是 ( ) A . ()()0lim x x f x g x →+=∞⎡⎤⎣⎦B . ()()0lim x x f x g x →-=∞⎡⎤⎣⎦C . ()()1lim0x x f x g x →=+D . ()()0lim 0x x kf x k →=∞≠解:()()0lim lim x x x x k kf x k f x k →→≠==⋅∞∞Q∴选D4.若()2lim2x f x x→=, 则()lim3x xf x →= ( )A .3B .13 C .2 D .12解:()()002323limlim 32x t tx x tf x f t →→=()021211lim 23323t f t t→==⋅= ∴选B5.设()1sin (0)0(0)1sin (0)x x x x f x x a x x ⎧<⎪⎪=⎪=⎨⎪+>⎪⎪⎩且()0lim x f x →存在,则a = ( ) A .-1 B .0 C .1 D .2 解:0sin lim 1,x xx→==Q 01lim sin x x a o a x +→⎡⎤⎛⎫+=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 1a ∴= 选C6.当0x +→时,()1f x =是比x高阶无穷小,则 ( )A .1a >B .0a >C .a 为任意实数D .1a <解:00112lim lim 01ax x xa a x ++→→>=∴> 故选A二 、填空题(每小题4分,共24分)7.lim 1xx x x →∞⎛⎫= ⎪+⎝⎭解:原式lim 1111lim 11x xxxx e e x →∞-∞-+→∞⎛⎫-== ⎪+⎝⎭8.2112lim 11x x x →⎛⎫-=⎪--⎝⎭ 解:原式()()()112lim11x x x x →∞-∞+--+111lim12x x →==+9.()()()3100213297lim 31x x x x →∞-+=+ 解:原式3972132lim lim 3131x x x x x x →∞→∞∞⎛⎫ ⎪∞⎝⎭-+⎛⎫⎛⎫⋅ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭328327⎛⎫== ⎪⎝⎭10.已知216lim 1x x ax x→++-存在,则a = 解:()1lim 10x x →-=Q()21lim 60x x ax →∴++=160,7a a ++==-11.1201arcsin lim sin xx x e x x -→⎛⎫+= ⎪⎝⎭解:11220011sin 1,lim 0lim sin 0xx x x e e x x-→→≤=∴=Q 又00arcsin limlim 1x x x xxx →→==Q 故 原式=112.若()220ln 1lim0sin n x x x x→+=且0sin lim01cos n x xx→=-,则正整数n =解:()2222ln 1limlimsin n nx x x x x xxx→→+⋅=Q 20420,lim 02n x n x n x→<>2,4,n n ∴>< 故3n =三、计算题(每小题8分,共64分)13.求sin 32limsin 23x x xx x→∞+-解: 原式=sin 32lim sin 23x xx xx→∞+- sin 31lim0sin 31,lim 0x x x x x x →∞→∞⎛⎫=≤= ⎪⎝⎭Qsin 21lim 0sin 21,lim 0x x x x x x →∞→∞⎛⎫=≤= ⎪⎝⎭ ∴原式022033+==-- 14.求()1cos x x x →-解:原式有理化x →0tan (1cos )1lim (1cos )2x x x x x →-=⋅- 0tan 111limlim 222x x x x x x →∞→=⋅==15.求21lim sin cos xx x x →∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭解:令1t x=,当x →∞时,0t → 原式()10lim cos sin 2t t t t →=+ []10lim 1cos 1sin 2tt t t →=+-+()0cos 1sin 2lim2t t t tee →∞-+=16.求0ln cos 2limln cos3x xx→解:原式[][]ln 1cos 21limln 1cos31x x x →--+-变形0cos 21limcos31x x x →--等价()()2021242lim 1932x x x →-=-等价 注:原式02sin 2cos3limcos 23sin 3x x xx x→∞⎛⎫ ⎪∞⎝⎭-⨯- 49=⋯⋯=17.求02lim sin x x x e e xx x-→---解: 原式0020lim 1cos x x x e e x -→+-- 00000lim lim 2sin cos x xx xx x e e e e x x--→→++=18.设()fx 1,0x e a x x -⎧+>⎪=<且()0lim x f x →存在,求a 的值。