数学分析Ⅰ练习册
北大数学分析考研用书推荐
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以下是几本适合北大数学分析考研使用的教材推荐：
1. 《数学分析教程》（第二版）作者：卫京，庄加宁：这本教材内容丰富，结构严谨，覆盖了数学分析的基础知识和常用工具，适合考研使用。
2. 《数学分析习题与解答》作者：周民强：这本书以解题为主线，适合考研学生巩固分析知识和提高解题能力。
3. 《数学分析基础教程》作者：日本数学会：这本书由日本数学会编写，注重理论推导和证明方法的训练，适合对分析理论感兴趣的考生。
4. 《数学分析习题集》作者：罗穆桐：这本书是考研数学分析的经典习题集，包含大量习题和详细解答，适合考生进行大量练习和巩固知识。
5. 《数学分析教程与习题精解》作者：张福慧，杨昆：这本书内容系统全面，既包含了教程，也有配套的习题精解，适合考生系统学习和巩固知识。
需要注意的是，选择适合自己的教材是很重要的，可以根据个人的情况和学习风格选择合适的教材进行学习。
数学分析习题课讲义上册答案
2.7 对于教学的建议 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3 实数系的基础定理
37
3.1 确界的概念和确界的存在定理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.3 单调数列 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4 Cauchy 命题与 Stolz 定理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.6 数列的上极限和下极限 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.7 对于教学的建议 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.4 Cauchy 收敛准则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.5 覆盖定理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.3 两个重要极限 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.4 无穷小量、有界量、无穷大量和阶的比较 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
伍胜健《数学分析》(第1册)配套题库【考研真题+章节题库+模拟试题】【圣才出品】
，使得
存在
，使得
。改变 n 的值，有
[北 取，
依次类推，有 且
而且满足
很明显，
为一个严格单调递减的数列，
3．设{xy}为所有 xy 乘积的集合，其中
，且 x≥0 及 y≥0．证明：
[武汉大学研]
证明：设
①
②
又
，可取
．且使
③
由
，∴存在
由③有
④
由②，④得证
4．设 解：当 当－1≤x＜0 时，
．[同济大学研]
第1章 函 数
一、填空题 设 A．0 B．1 C． D． 【答案】B 【解析】
（ ）．[浙江大学研]
二、解答题
1．使用确界原理证明单调递减的有界数列必有极限。[天津大学研]
证明：确界原理，即有上界的非空集必有上确界，有下界的非空集必有下确界。
设 为单调递减且有界的数列，则由确界原理可知，
存在。下面证该下确界就是 的极限。
由下确界定义：
（1）对任意的 n，有
，当然
成立，这ε为任意小的正数。
（2）对上述任意的ε，存在 N，当 n>N 时，有
。又因为条件（1），所以
成立。
2．设 S 是非空集合，ξ＝infS，试证明：若ξ∈S，则 S 中必存在一个严格单调递减的
，使得
京航空航天大学研]
证明：若ξ＝infS，即（1）对任意的 x∈S，有 X≥ξ：（2）对任意的ε>0，存在
②
证明：
，并利用（1），求极限
证明：（1）（i）先设
，由①式，
．[中国人民大学研] ，存在 N>0，当 n>N 时有
特别取 n＝N＋1，N＋2，……
伍胜健《数学分析》(第2册)配套题库-章节题库(幂级数)
第11章幂级数1．试求下列幂级数的收敛半径R：解：这些都是缺项幂级数，不能直接用比值极限来求收敛半径．（1）令，则原级数可写为已知后一级数的收敛半径为R＝1，且当|t|＝1时发散．由故原级数的收敛半径．（2）不妨设，则原级数可写为．从而有这说明其收敛半径为R＝1．（3）由不等式知R＝1．1．试证明下列命题：（1）设则的收敛半径R＝1．（2）设的收敛半径是1，则的收敛半径也是1．证明：（1）由可知即从而有因为所以该幂级数的收敛半径R≥1．此外，由的发散性可知，R＝1．（2）（i）因为，所以I的收敛半径小于等于1．（ii）由等式可知，当|x|<1时I收敛．从而知，的收敛半径必须大于等于1．综合以上所述，R＝1．1．设是发散的正项级数，记证明：由题设知的收敛半径R≤1，故此外，又由题设知，由此可得从而又得由于，故有综合上述结果，即得所证．1．试求下列幂级数的收敛域：解：（1）由可知其收敛半径R＝1．当a＞1时，若x＝1，则因，所以该级数收敛；若x＝－1，则由是递减收敛于零的数列，可知该级数收敛．因此其收敛域为[－1，1]；易知当a≤1时，其收敛域为（－1，1）．（2）首先，假定a＞b，有由此可知，其收敛半径R＝1／a．类似地可证，当a<b时，R＝1／b．当a＝b时，注意的收敛半径是1，从而最后得收敛半径其次，在x＝±R处易知因此，在a≥b时，其收敛域为[－R，R）；在a＜b时，其收敛域为[－R，R]．1．试证明下列命题：（1）设时收敛．（2）若的收敛域为[－1，1]，则的收敛域为[－1，1]．（3）若可（c，1）求和（即存在极限）则级数在（－1，1）上收敛．解：（1）由不等式可得从而知该级数在2|x|<1时收敛．（2）由题设知．故得由不等式可知，x＝±1时该级数也收敛．证毕．（3）由题设知，故可得这说明的收敛半径R≥1．证毕．1．求下列幂级数的和S（x）：解：（1）对S（x）作逐项积分，可得（x≠0）（2）对，令，有由此知．对，令，有由此可知1．设幂级数的系数满足且此幂级数在点处收敛，试证明证明：由等式可移项得到从而可知．1．试证明下列命题：（1）设的收敛半径R＝1，且．若有，则存在，使得（2）设，则在（－1，1）上收敛，且有（3）设的收敛半径R＝1，则存在M＞0，使得证明：（1）对x∈（0，1），可知．取．由题设知，对任给ε＞0，存在，当时有（注意）从而知存在故得若取，则相应地可得（注意）从而有。
华东师范大学数学系《数学分析》(第4版)(下册)课后习题-曲面积分(圣才出品)
的上半部分并取外侧为正向；
其中 S 是球面
并取外侧
为正向。
解：（1）因
所以原积分 （2）由对称性知只需计算其中之一即可。 由于
因此原积分＝3 × 8＝24。 （3）由对称性知，
（4）作球坐标变换，令
则
故
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（5）由轮换对称知只计算
面所围的立方体表面并取外侧为正向； 其中 S 是以原点为中心，边长为 2 的立方体
表面并取外侧正向； 其中 S 是由平面 x＝y＝z＝0 和 x＋y＋z＝1 所围的四面
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体表面并取外侧为正向；
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其中 S 是球面
解：（1）因
从而
（2）面积 S 由两部分 组成，其中 面上的投影区域都是
由极坐标变换可得
它们在：xOy
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2．求均匀曲面 解：设质心坐标为
x≥0，y≥0，z≥0 的质心。 ，由对称性有：
其中 S 为所求曲面的面积， 而
解：
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由柱面坐标变换
z＝z，0≤0≤2π，0≤r≤h，r≤z≤h
（5）原曲线不封闭，故添加辅助曲面
有
2．应用高斯公式计算三重积分
≤1 与
所确定的空间区域。
解：
其中 V 是由 x≥0，y≥0，0≤z
3．应用斯托克斯公式计算下列曲线积分： 其中 L 为 x＋y＋z＝1 与三坐标面的交线，
则
D 为 S 在 xOy 面投影
所以质心坐标为
华东师范大学数学系《数学分析》(第4版)(上册)(课后习题 实数的完备性)【圣才出品】
§1 关于实数集完备性的基本定理1．证明数集有且只有两个聚点和解：令数集数列则数列都是各项互异的数列，根据定义2，1和－1是S的两个聚点．对任意且令由得取，则当n＞N时，或者有或者有总之由定义2知x0不是S的聚点，故数集有且只有1和－1两个聚点．2．证明：任何有限数集都没有聚点．证明：用反证法．设S是一个有限数集．假设ζ是S的一个聚点，按照定义2，在ζ的任何邻域内都含有S中无穷多个点，这个条件是不可能满足的，因为S是一个有限集．故任何有限集都没有聚点．3．设是一个严格开区间套，即满足且证明：存在惟一的一点ξ，使得证明：由题设知，是一个闭区间套．由区间套定理知，存在惟一的点ξ，使n以…，即4．试举例说明：在有理数集内，确界原理、单调有界定理、聚点定理和柯西收敛准则一般都不能成立．解：（1）设则S是有界集，并且但故有理数集S在Q内无上、下确界，即确界原理在有理数集内不成立．（2）由的不足近似值形成数列这个数列是单调有上界的，2是它的一个上界．它的上确界为于是它在有理数集内没有上确界．因此，单调有界原理在有理数集内不成立．（3）设M是由的所有不足近似值组成的集合．则1.4是M的一个下界，2是M 的一个上界．即M是一个有界无限集，但它只有一个聚点故在有理数集内不存在聚点．因此，聚点定理在有理数集内不成立．（4）的不足近似值形成的数列满足柯西条件（因为当m，n＞N时，但其极限是而不是有理数，于是这个满足柯西条件的数列在有理数集内没有极限．因此，柯西收敛准则在有理数集内不成立．5．设问（1）H能否覆盖（0，1）？（2）能否从H中选出有限个开区间覆盖（i）解：（1）有有所以即故H 能覆盖（0，1）．（2）设从H 中选出m 个开区间，它们是令则并集的下确界为于是的子集，实际上故不能从H 中选出有限个开区间来覆盖从H 中选出98个开区间因为所以这些开区间覆盖了故可以从H 中选出有限个开区间覆盖6．证明：闭区间的全体聚点的集合是本身．证明：设的全体聚点的集合是M ．设不妨设则由实数集的稠密性知，集合中有无穷多个实数，故a 是的一个聚点．同理，b也是的一个聚点．设不妨设则故x 0的任意邻域内都含有中的无穷多个点，故x 0为的一个聚点．总之设令则即不是的聚点，即故M．综上所述，M＝，即闭区间的全体聚点的集合是本身．7．设为单调数列．证明：若存在聚点，则必是惟一的，且为的确界．证明：设是一个单调递增数列．假设ξ，η是它的两个不相等的聚点，不妨设ξ＜η．令δ＝η－ξ，则δ＞0，按聚点的定义，中含有无穷多个中的点，设则当n＞n1时，x n 于是中只能含有{x n }中有穷多个点，这与ξ是聚点矛盾．因此，若存在聚点，则必是惟一的．假设无界，则即任给M＞0，存在正整数N，当n＞N时，x n＞M，于是小于M 的只有有限项，因此不可能存在聚点，这与已知题设矛盾，故有界．对任给的ε＞0，由聚点定义，必存在x N，使按上确界定义知综上，若有聚点，必惟一，恰为的确界．8．试用有限覆盖定理证明聚点定理．证明：设S 是实轴上的一个有界无限点集，并且假设S没有聚点，则任意都不是S 的聚点，于是存在正数使得中只含有S中有穷多个点．而开区间集是的一个开覆盖．由有限覆盖定理知，存在的一个有限覆盖，设为它们也是S的一个覆盖．因为每一个中只含有S 中有穷多个点，故S 是一个有限点集．这与题设矛盾．故实轴上的任一有界无限点集S至少有一个聚点．9．试用聚点定理证明柯西收敛准则．证明：设收敛，令于是，对任给的ε＞0，存在正整数N，使得当n，m ＞N时，有于是设数列满足柯西收敛准则的条件．如果集合只含有有限多个不同的实数，则从某一项起这个数列的项为常数，否则柯西条件不会成立．此时，这个常数就是数列的极限．如果集合含有无限多个不同的实数，则由柯西条件容易得知它是有界的．于是由聚点定理，集合至少有一个聚点假如有两个不等的聚点ξ，η，不妨设η＞ξ，令δ＝η－ξ，则与都含有集合中无限多个点．这与取，存在正整数N ，当n ，m ＞N 时，有矛盾．故的聚点是惟一的，记之为ξ．对于任意ε＞0，存在N ，使得当n ，m ＞N 时，又因为ξ是的聚点，所以存在n0＞N ，使得因而，当n ＞N 时，故数列收敛于ξ．10．用有限覆盖定理证明根的存在性定理．证明：根的存在定理：若函数f 在闭区间上连续，且f （a ）与f （b ）异号，则至少存在一点，使得f （x 0）＝0．假设方程f （x ）＝0在（a ，b ）内无实根，则对每一点有由连续函数的局部保号性知，对每一点存在x 的一个邻域，使得f （x ）在内保持与f （x ）相同的符号．于是，所有的形成的一个开覆盖．根据有限覆盖定理，从中可以选出有限个开区间来覆盖．把这些开区间的集合记为S ，则点a 属于S 的某个开区间，设为它的右端点x 1＋δ1又属于S的另一个开区间，设为以此类推，经过有限次地向右移动，得到开区间，使得δn ）这n 个开区间显然就是的一个开覆盖．f （x ）在每一个内保持同一个符号．在内f （x ）与f （a ）具有相同的符号．因为所以f （x ）在内也具有f （a ）的符号．以此类推，f （b ）与f （a ）具有相同的符号．这与f （a ）与f （b ）异号矛盾．故至少存在一点，使得f （x 0）＝0．11．用有限覆盖定理证明连续函数的一致连续性定理．证明：一致连续性定理：若函数f 在闭区间上连续，则f 在上一致连续．因为f 在上连续，所以任绐任意ε＞0，存在对任意有取．则H 是的无限开覆盖．由有限覆盖定理，从中可以选出有限个开区间来覆盖不妨设选出的这有限个开区间为取对任意不妨设，即当时，由于因此由一致连续定义，f 在上一致连续．§2 上极限和下极限1．求以下数列的上、下极限。
华东师范大学数学系《数学分析》(第4版)(上册)(课后习题 不定积分)【圣才出品】
第8章 不定积分§1 不定积分概念与基本积分公式1．验证下列等式，并与（3）、（4）两式相比照（1）（2）（3）式为（4）式为解：（1）因为，所以它是对f（x）先求导再积分，等于f（x）＋C，（3）式是对f（x）先积分再求导，则等于（2）因为，由（1）可知它是对f（x）先微分后积分，则等于f（x）＋C；而（4）式是对f（x）先积分后微分，则等于f（x）dx．2．求一曲线y＝f（x），使得在曲线上每一点（x,y）处的切线斜率为2x，且通过点（2，5）．解：由题意，有f'（x）＝2x，即又由于y＝f（x）过点（2，5），即5＝4＋C，故C＝1．因而所求的曲线为y＝f（x）＝x2＋1．3．验证是|x|在（－∞,＋∞）上的一个原函数．证明：因为所以而当x ＝0时，有即y'（0）＝0．因而即是在R 上的一个原函数．4．据理说明为什么每一个含有第一类间断点的函数都没有原函数?解：设x 0为f （x ）在区间I 上的第一类间断点，则分两种情况讨论．（1）若x 0为可去间断点．反证法：若f （x ）在区间I上有原函数F （x ），则在内由拉格朗日中值定理有，ξ在x 0和x 之间．而这与x 0为可去间断点是矛盾的，故F （x ）不存在．（2）若x 0为跳跃间断点．反证法：若f（x ）在区间I 上有原函数F （x ），则亦有成立．而这与x0为跳跃间断点矛盾，故原函数仍不存在．5．求下列不定积分：解：6．求下列不定积分：解：（1）当x≥0时，当x＜0时，由于在上连续，故其原函数必在连续可微．因此即，因此所以（2）当时，由于在上连续，故其原函数必在上连续可微．因此，即，因此所以7．设，求f（x）．解：令，则即8．举例说明含有第二类间断点的函数可能有原函数，也可能没有原函数．解：x＝0是此函数的第二类间断点，但它有原函数另外，狄利克雷函数D（x），其定义域R上每一点都是第二类间断点，但D（x）无原函数．§2 换元积分法与分部积分法1．应用换元积分法求下列不定积分：。
数学分析课本习题及02
第二章 数列极限习题§ 1 数列极限观点1、 a n =1( 1)n， n=1， 2，⋯，a=0。
n（ 1） 以下ε分 求出极限制 中相 的N ：1=，2=， 3=；（ 2） 1 ， 2 ， 3 可找到相 的N ， 能否 了然a n 于 0 怎 做才 ；（ 3） 定的ε能否只好找到一个N2、按ε— N 定 明：23；（ 3） limn!n；（ 1） limn =1；（2） lim3n 2nnn 1n2n12nn（ 4） lim sinn=0；（ 5） limn n =0（ a>0）。
nna3、依据例 2，例 4 和例 5 的 果求出以下极限，并指出哪些是无 小数列：（ 1） lim1 ；（ 2） limn 3 ；（ 3） lim13 ；（4） lim 1n；n n n n n n3（ 5） lim1 n ；（ 6） limn10 ；（ 7） limn 1 。
n2 nn24、 明：若 lim a n = a ， 任一正整数k ，有 lim a nk = a 。
nn5、 用定 1 明：（ 1）数列 {1}不以 1 极限；（ 2）数列 { n (1) n} 散。
n6、 明定理，并 用它 明数列( 1) n} 的极限是 1。
{ 1n7、 明：若 lim a n = a ， lim |a n |= |a| 。
当且 当 a 何 反之也建立nn8、按ε— N 定 明：（ 1）lim ( n 1n ) =0 ；n（ 2） lim12 3 3 n=0；nnn1, n为偶数，（ 3）lim a n =1，此中nna n=n2n， n 为奇数。
n§ 2 收敛数列的性质1、求以下极限：（ 1）lim n33n 21 1 2n3）lim( 2) n3n 3；（ 2）lim2；（(2)n 13n 1；n4n2n3n n n（ 4）lim( n2n n) ；（5） lim (n1n 2n 10) ；n n111（ 6）lim2 2 22n。