江苏省高等数学竞赛试题汇总

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大学生高等数学竞赛试题汇总及答案

大学生高等数学竞赛试题汇总及答案

前三届高数竞赛预赛试题(非数学类)(参加高等数学竞赛的同学最重要的是好好复习高等数学知识,适当看一些辅导书及相关题目,主要是一些各大高校的试题。

)2009-2010年 第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷一、填空题(每小题5分)1.计算=--++⎰⎰y x yx x yy x Dd d 1)1ln()(16/15,其中区域D 由直线1=+y x 与两坐标轴所围成三角形区域.解: 令v x u y x ==+,,则v u y v x -==,,v u v u y x d d d d 1110det d d =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=,⎰-=12d 1u uu (*) 令u t -=1,则21t u -=dt 2d t u -=,42221t t u +-=,)1)(1()1(2t t t u u +-=-,2.设)(x f 是连续函数,且满足⎰--=222d )(3)(x x f x x f , 则=)(x f ____________.解: 令⎰=20d )(x x f A ,则23)(2--=A x x f ,A A x A x A 24)2(28d )23(202-=+-=--=⎰,解得34=A 。

因此3103)(2-=x x f 。

3.曲面2222-+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是__________. 解: 因平面022=-+z y x 的法向量为)1,2,2(-,而曲面2222-+=y x z 在),(00y x 处的法向量为)1),,(),,((0000-y x z y x z y x ,故)1),,(),,((0000-y x z y x z y x 与)1,2,2(-平行,因此,由x z x =,y z y 2=知0000002),(2,),(2y y x z x y x z y x ====, 即1,200==y x ,又5)1,2(),(00==z y x z ,于是曲面022=-+z y x 在)),(,,(0000y x z y x 处的切平面方程是0)5()1(2)2(2=---+-z y x ,即曲面2222-+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是0122=--+z y x 。

大学生高等数学竞赛试题汇总与答案

大学生高等数学竞赛试题汇总与答案
令x=1/t,则
原式=
(ln(1t)t)1/(1t)111
2
2(1t)
t2t2
limelimelimee
t0t0t0
(3)
11
sxnnsxnsxsxn
Iexdx()xde()[xe|edx]
n0
000
ss
nnn(n1)n!n!
sxn1
exdxIII
n12n2n0n1
sssss
0
二、(15分)设函数f(x)在(,)上具有二阶导数,并且
''()(2'
t2t)2(t)''()(2'
3
dxdx/dt(22t)
=。。。
上式可以得到一个微分方程,求解即可。
四、(15分)设
n
a0,Sa,证明:
nnk
k1
(1)当1时,级数
a
n
S
nn
1
收敛;
(2)当1且()
sn时,级数
n
a
n
S
nn
1
发散。
解:
(1)
a>0,
n
s单调递增
n

n1
a收敛时,
n
aa
nn
一、(25分,每小题5分)
(1)设
n
22
x(1a)(1a)(1a),其中|a|1,求limxn.
n
n
(2)求
x
lim e1
x
1
x
2
x

(3)设s0,求
sxn
Iexdxn。
(1,2,)
0
(4)设函数f(t)有二阶连续导数,

江苏省历届高等数学竞赛试卷(1991-2010)

江苏省历届高等数学竞赛试卷(1991-2010)

江苏省第一届(1991年)高等数学竞赛本科竞赛试题(有改动)一、填空题(每小题5分,共50分)1.函数sin sin y x x=(其中2x π≤)的反函数为________________________。

2.当0→x 时,34sin sin cos x x x x -+x 与nx 为同阶无穷小,则n =____________。

3.在1x =时有极大值6,在3x =时有极小值2的最低幂次多项式的表达式是 _____________________________________。

4.设(1)()n m nn d x p x dx -=,n m ,是正整数,则(1)p =________________。

5.222[cos()]sin x x xdx ππ-+=⎰_______________________________。

6. 若函数)(t x x =由⎰=--xt dt e t 12所确定的隐函数,则==022t dt xd 。

7.已知微分方程()y y y x x ϕ'=+有特解ln x y x =,则()x ϕ=________________________。

8.直线21x zy =⎧⎨=⎩绕z 轴旋转,得到的旋转面的方程为_______________________________。

9.已知a 为单位向量,b a 3+垂直于b a 57-,b a 4-垂直于b a 27-,则向量b a、的夹角为____________。

10.=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→nn n n n n 122222212111lim 。

二、(7分) 设数列{}n a 满足1,2,21≥+=->+n a a a n n n ,求nn a ∞→lim 。

三、(7分)求c 的值,使⎰=++bac x c x 0)cos()(,其中a b >。

四、(12分)求由曲面222222,,x y cz x y a xy b +=-=±=±和0z =所围区域的体积(其中,,a b c 为正实数)。

高等数学竞赛试题含答案

高等数学竞赛试题含答案

高等数学竞赛试题一、选择题1. 设n n n y z x ≤≤,且0)(lim =-∞→n n n x y ,则n n z ∞→lim ( C )(A) 存在且等于零; (B) 存在但不一定等于零; (C) 不一定存在; (D) 一定不存在. 2. 设)(x f 是连续函数,)()(x f x F 是的原函数,则( A )(A) 当)(x f 为奇函数时,)(x F 必为偶函数; (B) 当)(x f 为偶函数时,)(x F 必为奇函数; (C) 当)(x f 为周期函数时,)(x F 必为周期函数; (D) 当)(x f 为单调增函数时,)(x F 必为单调增函数. 3. 设0>a ,)(x f 在),(a a -内恒有2|)(|0)("x x f x f ≤>且,记⎰-=a adx x f I )(,则有( B )(A) 0=I ;(B) 0>I ;(C) 0<I ;(D) 不确定.4. 设)(x f 有连续导数,且0)0(',0)0(≠=f f ,⎰-=x dt t f t x x F 022)()()(,当0→x 时,k x x F 与)('是同阶无穷小,则=k ( B )(A) 4; (B) 3; (C) 2; (D) 1.5.设⎪⎩⎪⎨⎧=+≠++=0,00,),(2222222y x y x y x yx y x f ,则),(y x f 在点)0,0(( D )(A) 不连续;(B) 连续但偏导数不存在;(C) 可微; (D) 连续且偏导数存在但不可微.6. 设k j b j i a ρρρρρρ+-=+=2,,则以向量a ϖ、b ϖ为边的平行四边形的对角线的长度为( A )(A) 11,3; (B) 3, 11; (C) 10,3; (D) 11,2.7. 设21L L 与是包含原点在内的两条同向闭曲线,12L L 在的内部,若已知2222L xdx ydykx y +=+⎰Ñ(k 为常数),则有1222L xdx ydyx y ++⎰Ñ( D )(A) 等于k ; (B) 等于k -; (C) 大于k ; (D) 不一定等于k ,与L 2的形状有关. 8. 设∑∞=0n nn xa 在1=x 处收敛,则∑∞=-+0)1(1n nnx n a 在0=x 处( D )二、设)(1lim)(2212N n x bxax x x f n n n ∈+++=-∞→,试确定a 、b 的值,使与)(lim 1x f x →)(lim 1x f x -→都存在.解:当||1x <时,221lim lim 0n n n n x x -→∞→∞==,故2()f x ax bx =+;当||1x >时,1()f x x=112111,1,lim ()1,lim (),1(),11,1,1,lim (),lim ()1,1x x x x x f x f x a b a b x f x ax bx x x f x a b f x a b x -+-+→-→-→→⎧<-=-=--=⎪⎪⎪=+-<<⎨⎪⎪>=+=+=⎪⎩0a =,1b =。

江苏省高等数学竞赛试题汇总

江苏省高等数学竞赛试题汇总

江苏省⾼等数学竞赛试题汇总2010年江苏省《⾼等数学》竞赛试题(本科⼆级)⼀填空题(每题4分,共32分) 1.0sin sin(sin )limsin x x x x→-=2.1y x =+/y = 3.2cos y x =,()()n y x = 4.21xx e dx x-=? 5.4211dx x +∞=-?6.圆222222042219x y z x y z x y z +-+=??++--+≤的⾯积为 7.(2,)xz f x y y=-,f 可微,//12(3,2)2,(3,2)3f f ==,则(,)(2,1)x y dz==8.级数11(1)!2!n nn n n ∞=+-∑的和为. ⼆.(10分)设()f x 在[],a b 上连续,且()()bbaab f x dx xf x dx =??,求证:存在点(),a b ξ∈,使得()0af x dx ξ三.(10分)已知正⽅体1111ABCD A B C D -的边长为2,E 为11D C 的中点,F 为侧⾯正⽅形11BCC B 的中点,(1)试求过点1,,A E F 的平⾯与底⾯ABCD 所成⼆⾯⾓的值。

(2)试求过点1,,A E F 的平⾯截正⽅体所得到的截⾯的⾯积.四(12分)已知ABCD 是等腰梯形,//,8BC AD AB BC CD ++=,求,,AB BC AD 的长,使得梯形绕AD 旋转⼀周所得旋转体的体积最⼤。

五(12分)求⼆重积分()22cos sin Dx y dxdy +??,其中22:1,0,0D x y x y +≤≥≥六、(12分)求()()21xx y e dx x y dy Γ++++?,其中Γ为曲线22201212x x x y x x ?≤≤?+=≤≤?从()0,0O 到()1,1A -.七.(12分)已知数列{}n a 单调增加,123111,2,5,,3n n n a a a a a a +-====-L()2,3,,n =L 记1n nx a =,判别级数1n n x ∞=∑的敛散性.2010年江苏省《⾼等数学》竞赛试题(本科三级)⼀填空题(每题4分,共32分) 1.0sin sin(sin )limsin x x x x→-=2.2arctan tan x y x e x =+,/y =3.设由y x x y =确定()y y x =,则dy dx= 4.2cos y x =,()()n y x = 5.21xx e dx x -=?6.(2,)xz f x y y=-,f 可微,//12(3,2)2,(3,2)3f f ==,则(,)(2,1)x y dz==7设(),f u v 可微,由()22,0F x z y z ++=确定(),z z x y =,则z z x y+=8.设22:2,0D x y x y +≤≥,则D⼆.(10分)设a 为正常数,使得2ax x e ≤对⼀切正数x 成⽴,求常数a 的最⼩值三.(10分)设()f x 在[]0,1上连续,且11()()f x dx xf x dx =??,求证:存在点()0,1ξ∈,使得()0f x dx ξ=?.四.(12分)求⼴义积分4211dx x+∞-?五.(12分)过原点()0,0作曲线ln y x =-的切线,求该切线、曲线ln y x =-与x 轴所围成的图形绕x 轴旋转⼀周所得的旋转体的体积.六、(12分)已知ABCD 是等腰梯形,//,8BC AD AB BC CD ++=,求,,AB BC AD 的长,使得梯形绕AD 旋转⼀周所得旋转体的体积最⼤。

高等数学竞赛试题含答案

高等数学竞赛试题含答案

高等数学竞赛试题1.计算{}2222,max 0abb x a ydx edy ⎰⎰,(a>0,b>0)解:原积分=22222222000baax abab y b x a y b x a y a bb xa b dx edy dx edy xe dx dy e dx a+=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰=222222111(1)(1)(1)22a b a b a b e e e ab ab ab-+-=-2. 设幂级数nn n a x∞=∑的系数满足02a =,11n n na a n -=+-,n=1,2,3…,求此幂级数的和函数()s x 。

解:0(),n nn s x a x +∞==∑则1111111'()(1)n n n nn n n n s x na xa xn x +∞+∞+∞----=====+-∑∑∑12()(1)()(1)n n xs x n x s x x +∞+==++=+-∑即2'()()(1)xs x s x x =+-,且(0)2o s a == 解方程1()1xs x ce x =+- 由(0)1s =⇒1()1xs x e x=+- 3. 已知()f x 二阶可导,且()0f x >,[]2''()()'()0f x f x f x -≥,x R ∈ (1)证明 21212()()()2x x f x f x f +≥, 12,x x R ∀∈ (2)若(0)1f =,证明'(0)(),f xf x e x R ≥∈证明:(1)记()ln ()g x f x = 则'()'()()f xg x f x = 22''(')''()0ff f g x f -=> 1212()()()22g x g x x x g ++∴≥ 即 21212()()()2x xf x f x f +≥⑵2222''()'(0)''(')()(0)'(0)ln (0)|2(0)2x g f ff f g x g g x x f x x f fξξ=-=++=++ '(0)f x ≥ 即'(0)()f xf x e≥4.求10(1)limln(1)xx x e x →+-+由洛比塔法则原极限=120(1)ln(1)1lim(1)(1)2xx x x x x e x x →-+++=-+5.设222 0cos()sin t u x t y e udu -⎧=⎪⎨=⎪⎩⎰ ,求22d y dx 解:42sin()2t dy e t t -=⋅⋅ 2sin()2dx t t =-⋅4t dy e dx -∴=- 44232222(')42sin()2sin()t t d y d y t e t edx dx t t t --===--⋅ 6.2 0(1)(1)dxx x α+∞++⎰,(0α≠) 解:记原积分为I 则201/(1)(1)dxI t x x x α+∞==++⎰含 20(1)(1)t dt t t αα+∞++⎰ 22 124dx I I x ππ+∞∴==∴=+⎰7.设函数()f x 满足方程,()2()3sin xxe f x e f x x ππ-+-=,x R ∈,求()f x 的极值。

江苏省高等数学竞赛本科级试题与评分标准(一)

江苏省高等数学竞赛本科级试题与评分标准(一)

江苏省高等数学竞赛本科级试题与评分标准(一)江苏省高等数学竞赛本科级试题和评分标准是一项重要的数学技能评估活动。

在本次竞赛中,评分标准起着至关重要的作用。

评分标准不仅决定了考试成绩的计算方式,而且也体现了竞赛评分者对学生数学水平的认知。

本文将详细介绍江苏省高等数学竞赛本科级试题和评分标准,以便于竞赛参与者更好地了解竞赛并备战。

试题分析江苏省高等数学竞赛本科级试题旨在考察参赛学生的数学思维能力和素质。

试题难度逐级提高,分别从选择题、填空题、证明题和应用题四个方面进行测试。

选择题和填空题主要考察学生的数学基础知识和解决问题的能力,证明题则更偏重于学生的推理和论证能力。

应用题则结合实际问题进行考察,需要学生将抽象理论与实践相结合,丰富其数学思维。

评分标准江苏省高等数学竞赛本科级评分标准主要分为两个部分:试题得分和满分。

试题得分根据学生对不同难度级别试题的答案正确率进行加权。

满分则是指总分,也就是学生在所有试题中可获得的最大分数。

对于选择题,每个题目的实际得分有三种情况。

如果参赛选手回答正确,则该题得分为该题分值;如果回答错误,则得分为0;未作答则计为0分。

填空题亦是如此。

对于证明题,如果参赛选手证明正确,则该题得分为该题分值,反之则为0分。

对于应用题,情况稍有不同。

应用题的得分计算方式为:学生需要先完成所有题目,获得所有的解题思路和计算方式。

如果该题是否定回答,则该题得分为该题分值的一半;如果回答错误,再回答正确情况下得分的一半;如果回答正确,则该题得分为该题分值。

如果参赛选手未能完成所有题目,则该题记为0分。

本文介绍了江苏省高等数学竞赛本科级试题和评分标准。

试题难度分层,主要考察参赛选手的数学思维能力和素质。

评分标准则以得分和满分为主,通过对不同难度测试题的答对记录和正确率进行加权,最终得出学生成绩。

通过本文,相信参赛学生可以对江苏省高等数学竞赛本科级有更全面的认识,并更加有效地备战竞赛。

2016江苏省高等数学竞赛题本科一级

2016江苏省高等数学竞赛题本科一级

2016江苏省高等数学竞赛题(本科一级)1. 设234()(1)(2)(3)(4),.(2).f x x x x x f ''=----试求2. 求极限0tan(tan )tan(tan(tan ))limtan tan(tan )tan(tan(tan ))x x x x x x →-⋅⋅3.设Γ为曲线21x y =+上从点(0,2)A 到(1,3)B 的一段弧,试求曲线积分2(1).xy xy e xy dx e x dy Γ++⎰4.已知点(3,2,1)P 与平面:2231x y z ∏-+=,在直线2124x y z x y z ++=⎧⎨-+=⎩上求一点Q ,使得线段PQ 平行于平面∏,试写出点Q 的坐标.二.判断下一命题是否成立?若判断成立,给出证明;若判断不成立,举一反例,作出说明.命题:若函数()f x 在0x =处连续,0(2)()lim ()x f x f x a a R x→-=∈,则()f x 在0x =处可导,且 (0)f a '=.三.设函数()f x 在区间[0,1]上二阶可导,(0)0,(1)1f f ==.求证:(0,1),()(1)()1f f ξξξξξξ'''∃∈++=+使得.四.求定积分220sin 1cos x x dx xπ+⎰.五.设函数(,)f x y 在点(2,2)-处可微,满足: 2222(sin()2cos ,2cos )1()f xy x xy y x y o x y +-=++++试求曲面(,)z f x y =点(2,2)-处的切平面方程.六.求二重积分:22,{(,)01,01}Dx y xdxdy D x y y x x +-=≤≤-≤≤⎰⎰其中.七.设∑为球面2222,x y z z ++=试求曲面积分444333222()x y z x y z x y z x y z dS ∑++---+++---⎰⎰.八.已知级数2(1)ln n n n n λ∞=-∑,其中实数[0,1]λ∈,试对λ讨论该级数的绝对收敛,条件收敛与发散性.。

(完整版)大学生高等数学竞赛试题汇总及答案,推荐文档

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而此图形绕 x 轴旋转一周而成的旋转体的体积 即

V (a) 2 a 1 (1 2a) 8 (1 a) 0 ,
5
3
27


因此
a 5 ,b 3 ,c 1.
42
七、(15
分)已知 un (x)
满足 un (x)
un (x)
xn1e x (n
1,2,)
,且 un (1)
e n
,
求函数项级数
收敛;
(2)当
1且 sn
(n ) 时,级数
n1
an Sn
发散。
解:
(1) an >0, sn 单调递增

n1
an
收敛时,
an sn
an s1
,而 an
s1
收敛,所以 an
sn
收敛;

n1
an
发散时,
lim
n
sn
所以, an s n1 n
a1 s1
n2
sn sn1
dx x
a1 s1
(1) xesin ydy yesin xdx
L
D
x
( xesin
y
)
y
(
ye sin
x
)dxdy
而 D 关于 x 和 y 是对称的,即知
因此
(2)因



即 xesin ydy yesin ydx 5 2
L
2
五、(10 分)已知 y1 xex e2x , y2 xex ex , y3 xex e2x ex 是某
zy 2 y 知 2 zx (x0 , y0 ) x0 ,2 zy (x0 , y0 ) 2 y0 , 即 x0 2, y0 1,又 z(x0 , y0 ) z(2,1) 5 ,于是曲面 2x 2 y z 0 在 (x0 , y0 , z(x0 , y0 )) 处的切平面方程是

大学生高等数学竞赛试题汇总及答案

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前三届高数竞赛预赛试题(非数学类)行, 因 此, 由 , Z y =2y 知(参加高等数学竞赛的同学最重要的是好好复习高等数学知识,适当看一些辅导书及相关题目,主要是一些各大高校的试题。

)2009-2010年第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷、填空题(每小题5分)(x + y ) ln (1 +》)1.计算 D -------------------- x dxdy =16/15,其中区域D 由直线y = 1与J 1-x-y两坐标轴所围成三角形区域.令t = 1 -u ,贝y u =1 -t1 2du =-2tdt ,u 2=1 —2t 2t 4,u(1—u)二 t 2(1—t)(1 t),22 .设f(x)是连续 函数,且满足f(x) = 3x 2 - .o f(x)dx-2 ,则f(x) = _______________ .2解:令 A=J 0f(x)dx ,贝S f(x)=3x 3—A —2,22A (3x 2- A - 2)d x = 8 - QA 2) = 4 - 2A ,解得 A =—。

因此 f(x) =3x 2-10。

3323 .曲面z=L ,y 2-2平行平面2x 2y-z = 0的切平面方程是2解:因平面2x ,2y-z=0的法向量为(2,2,-1),而曲面2z=x y 2-2 在(X 0,y °)处的法向量为2(Z x (x °, y °),Z y (x °, y °),T ),故(Z x (x °, y °), Z y (x °, y 。

),-1)与(2,2^1)平解:令 x y=u,x=v ,贝卩 x=v, y=u —v ,■0 1 dudv = dudvJdxdy= det 〔2 =Z x (x °, y °) =x °,2 =Z y (x °, y °) =2y °,即 X o = 2, y ° =1,又 z(X o , y °) = z(2,1) = 5,于是曲面 2x 亠 2y —z =0 在(X o , y °,z(X o , y 。

大学生高等数学竞赛试题汇总及答案

大学生高等数学竞赛试题汇总及答案

前三届高数竞赛预赛试题非数学类参加高等数学竞赛的同学最重要的是好好复习高等数学知识,适当看一些辅导书及相关题目,主要是一些各大高校的试题;2009-2010年 第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷一、填空题每小题5分1.计算=--++⎰⎰y x yx x yy x Dd d 1)1ln()(16/15,其中区域D 由直线1=+y x 与两坐标轴所围成三角形区域.解: 令v x u y x ==+,,则v u y v x -==,,v u v u y x d d d d 1110det d d =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=,⎰-=102d 1u uu 令u t -=1,则21t u -=dt 2d t u -=,42221t t u +-=,)1)(1()1(2t t t u u +-=-,2.设)(x f 是连续函数,且满足⎰--=222d )(3)(x x f x x f , 则=)(x f ____________.解: 令⎰=2d )(x x f A ,则23)(2--=A x x f ,A A x A x A 24)2(28d )23(202-=+-=--=⎰,解得34=A ;因此3103)(2-=x x f ; 3.曲面2222-+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是__________.解: 因平面022=-+z y x 的法向量为)1,2,2(-,而曲面2222-+=y x z 在),(00y x 处的法向量为)1),,(),,((0000-y x z y x z y x ,故)1),,(),,((0000-y x z y x z y x 与)1,2,2(-平行,因此,由xz x =,yz y 2=知0000002),(2,),(2y y x z x y x z y x ====,即1,200==y x ,又5)1,2(),(00==z y x z ,于是曲面022=-+z y x 在)),(,,(0000y x z y x 处的切平面方程是0)5()1(2)2(2=---+-z y x ,即曲面2222-+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是0122=--+z y x ;4.设函数)(x y y =由方程29ln )(y y f e xe =确定,其中f 具有二阶导数,且1≠'f ,则=22d d x y________________. 解: 方程29ln )(y y f e xe =的两边对x 求导,得 因)(29ln y f y xe e =,故y y y f x '=''+)(1,即))(1(1y f x y '-=',因此二、5分求极限xenx x x x ne e e )(lim 20+++→ ,其中n 是给定的正整数. 解 :因 故 因此三、15分设函数)(x f 连续,⎰=10d )()(t xt f x g ,且A xx f x =→)(lim,A 为常数,求)(x g '并讨论)(x g '在0=x 处的连续性.解 : 由A x x f x =→)(lim和函数)(x f 连续知,0)(lim lim )(lim )0(000===→→→xx f x x f f x x x因⎰=10d )()(t xt f x g ,故0)0(d )0()0(10===⎰f t f g , 因此,当0≠x 时,⎰=xu u f xx g 0d )(1)(,故 当0≠x 时,xx f u u f x x g x )(d )(1)(02+-='⎰, 这表明)(x g '在0=x 处连续.四、15分已知平面区域}0,0|),{(ππ≤≤≤≤=y x y x D ,L 为D 的正向边界,试证:1⎰⎰-=---Lx y Lx y x ye y xe x ye y xe d d d d sin sin sin sin ;22sin sin 25d d π⎰≥--Ly y x ye y xe .证 :因被积函数的偏导数连续在D 上连续,故由格林公式知 1y x ye y xe x x ye y xe Dx y Lx y d d )()(d d sin sin sin sin ⎰⎰⎰⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂-∂∂=---而D 关于x 和y 是对称的,即知 因此 2因 故 由知即 2sin sin 25d d π⎰≥--Ly y x ye y xe五、10分已知x x e xe y 21+=,x x e xe y -+=2,x x x e e xe y --+=23是某二阶常系数线性非齐次微分方程的三个解,试求此微分方程.解 设x x e xe y 21+=,x x e xe y -+=2,x x x e e xe y --+=23是二阶常系数线性非齐次微分方程的三个解,则x x e e y y 212-=--和x e y y -=-13都是二阶常系数线性齐次微分方程 的解,因此0=+'+''cy y b y 的特征多项式是0)1)(2(=+-λλ,而0=+'+''cy y b y 的特征多项式是因此二阶常系数线性齐次微分方程为02=-'-''y y y ,由)(2111x f y y y =-'-''和 x x x e xe e y 212++=',x x x e xe e y 2142++='' 知,1112)(y y y x f -'-''=)(2)2(42222x x x x x x x x e xe e e xe e e xe +-++-++= 二阶常系数线性非齐次微分方程为六、10分设抛物线c bx ax y ln 22++=过原点.当10≤≤x 时,0≥y ,又已知该抛物线与x 轴及直线1=x 所围图形的面积为31.试确定c b a ,,,使此图形绕x 轴旋转一周而成的旋转体的体积最小.解 因抛物线c bx ax y ln 22++=过原点,故1=c ,于是 即而此图形绕x 轴旋转一周而成的旋转体的体积 即 令0)1(278)21(3152)(=---+='a a a a V πππ, 得 即 因此45-=a ,23=b ,1=c .七、15分已知)(x u n 满足),2,1()()(1 =+='-n e x x u x u x n n n, 且neu n =)1(, 求函数项级数∑∞=1)(n n x u 之和.解x n n ne x x u x u 1)()(-+=', 即由一阶线性非齐次微分方程公式知 即 因此由)1()1(nC e u n e n +==知,0=C , 于是下面求级数的和:令 则 即由一阶线性非齐次微分方程公式知令0=x ,得C S ==)0(0,因此级数∑∞=1)(n n x u 的和八、10分求-→1x 时, 与∑∞=02n n x 等价的无穷大量.解 令2)(t x t f =,则因当10<<x ,(0,)t ∈+∞时,2()2ln 0t f t tx x '=<,故xt t ex t f 1ln22)(-==在(0,)+∞上严格单调减;因此即()d ()1()d n f t t f n f t t ∞+∞+∞=≤≤+∑⎰⎰,又2()n n n f n x ∞∞===∑∑,21ln 1d 1ln1d d d )(01ln222πxt e xt et x t t f t xt t====⎰⎰⎰⎰∞+-∞+-∞+∞+,所以,当-→1x 时, 与∑∞=02n n x 等价的无穷大量是x-121π;2010-2012年 第二届全国大学生数学竞赛预赛试卷参加高等数学竞赛的同学最重要的是好好复习高等数学知识,适当看一些辅导书及相关题目,主要是一些各大高校的试题; 一、25分,每小题5分1设22(1)(1)(1),nn x a a a =+++其中||1,a <求lim .n n x →∞2求21lim 1x x x e x-→∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭;3设0s >,求0(1,2,)sx n I e x dx n ∞-==⎰;4设函数()f t 有二阶连续导数,1(,)r g x y f r ⎛⎫== ⎪⎝⎭,求2222g g x y ∂∂+∂∂;5求直线10:0x y l z -=⎧⎨=⎩与直线2213:421x y z l ---==--的距离; 解:122(1)(1)(1)n n x a a a =+++=22(1)(1)(1)(1)/(1)nn x a a a a a =-+++- =222(1)(1)(1)/(1)na a a a -++-==12(1)/(1)n a a +--2 22211ln (1)ln(1)1lim 1lim lim x x x e x x xx xx x x e e e x -++--→∞→∞→∞⎛⎫+== ⎪⎝⎭令x=1/t,则原式=21(ln(1))1/(1)112(1)22lim lim lim t t t t ttt t t eeee +-+---+→→→===30000112021011()()[|](1)!!sx n n sx n sx sx n n sx n n n n n I e x dx x de x e e dx s s n n n n n n e x dx I I I s s s s s ∞∞∞---∞-∞----+==-=--=-=====⎰⎰⎰⎰二、15分设函数()f x 在(,)-∞+∞上具有二阶导数,并且()0,lim ()0,lim ()0,x x f x f x f x αβ→+∞→-∞''''>=>=<且存在一点0x ,使得0()0f x <;证明:方程()0f x =在(,)-∞+∞恰有两个实根;解: 二阶导数为正,则一阶导数单增,fx 先减后增,因为fx 有小于0的值,所以只需在两边找两大于0的值;将fx 二阶泰勒展开: 因为二阶倒数大于0,所以lim ()x f x →+∞=+∞,lim ()x f x →-∞=-∞证明完成;三、15分设函数()y f x =由参数方程22(1)()x t t t y t ψ⎧=+>-⎨=⎩所确定,其中()t ψ具有二阶导数,曲线()y t ψ=与22132t u y e du e-=+⎰在1t =出相切,求函数()t ψ; 解:这儿少了一个条件22d ydx=由()y t ψ=与22132t u y e du e-=+⎰在1t =出相切得 3(1)2e ψ=,'2(1)eψ= 22d y dx ='3''()(2(/)(/)//(22)2)2()d dy dx d dy dx dt dx dx d t t t t t ψψ==++-=;;; 上式可以得到一个微分方程,求解即可; 四、15分设10,,nn n k k a S a =>=∑证明:1当1α>时,级数1nn na S α+∞=∑收敛; 2当1α≤且()n s n →∞→∞时,级数1nn na S α+∞=∑发散; 解:1n a >0, n s 单调递增 当1n n a ∞=∑收敛时,1n n n a a s s αα<,而1n a s α收敛,所以nna s α收敛; 当1n n a ∞=∑发散时,lim n n s →∞=∞所以,11111211n n n s s n s s n n na a a dx dx s s x s x ααααα-∞∞==<+=+∑∑⎰⎰而1111111111lim 11ns n s n s s a a s dx k x s s αααααααα---→∞-=+=+=--⎰,收敛于k; 所以,1nn na s α∞=∑收敛; 2lim n n s →∞=∞所以1n n a ∞=∑发散,所以存在1k ,使得112k n n a a =≥∑于是,111122212k k k n n n n nk a a a s s s α≥≥≥∑∑∑依此类推,可得存在121...k k <<<使得112i i k n k n a s α+≥∑成立,所以112Nk n na N s α≥⋅∑ 当n →∞时,N →∞,所以1nn na s α∞=∑发散 五、15分设l 是过原点、方向为(,,)αβγ,其中2221)αβγ++=的直线,均匀椭球2222221x y z a b c ++≤,其中0,c b a <<<密度为1绕l 旋转; 1求其转动惯量;2求其转动惯量关于方向(,,)αβγ的最大值和最小值; 解:1椭球上一点Px,y,z 到直线的距离 由轮换对称性, 2a b c >>∴当1γ=时,22max 4()15I abc a b π=+ 当1α=时,22min 4()15I abc b c π=+六、15分设函数()x ϕ具有连续的导数,在围绕原点的任意光滑的简单闭曲线C 上,曲线积分422()cxydx x dyx yϕ++⎰的值为常数; 1设L 为正向闭曲线22(2)1,x y -+=证明422()0;cxydx x dyx y ϕ+=+⎰2求函数()x ϕ;3设C 是围绕原点的光滑简单正向闭曲线,求422()cxydx x dyx y ϕ++⎰;解:(1) L 不绕原点,在L 上取两点A,B,将L 分为两段1L ,2L ,再从A,B 作一曲线3L ,使之包围原点; 则有 (2) 令42422(),xy x P Q x y x yϕ==++ 由1知0Q P x y∂∂-=∂∂,代入可得 上式将两边看做y 的多项式,整理得 由此可得 解得:2()x x ϕ=-(3) 取'L 为424x y ξ+=,方向为顺时针2011-2012年 第三届全国大学生数学竞赛预赛试卷参加高等数学竞赛的同学最重要的是好好复习高等数学知识,适当看一些辅导书及相关题目,主要是一些各大高校的试题;一. 计算下列各题本题共3小题,每小题各5分,共15分1.求11cos 0sin lim xx x x -→⎛⎫⎪⎝⎭;解:用两个重要极限:2.求111lim ...12n n n n n →∞⎛⎫+++⎪+++⎝⎭; 解:用欧拉公式令111...12n x n n n n=++++++ 其中,()1o 表示n →∞时的无穷小量,3已知()2ln 1arctan tt x e y t e ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩,求22d y dx ; 解:222222221211,121121tt t t t t t t t tte dx e dy e dy e e e e dt e dt e dx e e --++==-∴==+++ 二.本题10分求方程()()2410x y dx x y dy +-++-=的通解;解:设24,1P x y Q x y =+-=+-,则0Pdx Qdy +=1,P Q y x ∂∂==∴∂∂0Pdx Qdy +=是一个全微分方程,设dz Pdx Qdy =+ ,P Q y x∂∂=∴∂∂该曲线积分与路径无关 三.本题15分设函数fx 在x=0的某邻域内具有二阶连续导数,且()()()'"0,0,0f f f 均不为0,证明:存在唯一一组实数123,,k k k ,使得()()()()1232230lim0h k f h k f h k f h f h→++-=;证明:由极限的存在性:()()()()1230lim 2300h k fh k f h k f h f →++-=⎡⎤⎣⎦即[]()123100k k k f ++-=,又()00f ≠,1231k k k ∴++=①由洛比达法则得由极限的存在性得()()()'''1230lim 22330h k fh k f h k f h →⎡⎤++=⎣⎦即()()'1232300k k k f ++=,又()'00f ≠,123230k k k ∴++=②再次使用洛比达法则得123490k k k ∴++=③由①②③得123,,k k k 是齐次线性方程组1231231231230490k k k k k k k k k ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩的解设1231111123,,01490k A x k b k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则Ax b =, 增广矩阵*111110031230010314900011A ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪=- ⎪⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()(),3R A b R A ==所以,方程Ax b =有唯一解,即存在唯一一组实数123,,k k k 满足题意, 且1233,3,1k k k ==-=;四.本题17分设2221222:1x y z a b c∑++=,其中0a b c >>>,2222:z x y ∑=+,Γ为1∑与2∑的交线,求椭球面1∑在Γ上各点的切平面到原点距离的最大值和最小值;解:设Γ上任一点(),,M x y z ,令()222222,,1x y z F x y z a b c=++-,则'''222222,,,x y z x y z F F F a b c ===∴椭球面1∑在Γ上点M 处的法向量为:222,,,x y z t a b c ⎛⎫=∴ ⎪⎝⎭1∑在点M 处的切平面为∏:原点到平面∏的距离为d =,令()222444,,,x y z G x y z a b c =++则1d =现在求()222444,,,x y z G x y z a b c =++在条件2222221x y z a b c++=,222z x y =+下的条件极值,令()()22222222212444222,,1x y z x y z H x y z x y z a b c a b c λλ⎛⎫=+++++-++- ⎪⎝⎭则由拉格朗日乘数法得:'1242'1242'1242222222222222022202220100x y z xx H x a a y y H y b b z z H z c c x y z ab c x y z λλλλλλ⎧=++=⎪⎪⎪=++=⎪⎪⎪=+-=⎨⎪⎪++-=⎪⎪⎪+-=⎪⎩, 解得2222220x b c y z b c =⎧⎪⎨==⎪+⎩或2222220a c x z a c y ⎧==⎪+⎨⎪=⎩, 对应此时的()()442222,,b c G x y z b c b c +=+或()()442222,,a c G x y z a c a c +=+此时的1d =2d =又因为0ab c >>>,则12d d <所以,椭球面1∑在Γ上各点的切平面到原点距离的最大值和最小值分别为:2d =1d =五.本题16分已知S 是空间曲线2231x y z ⎧+=⎨=⎩绕y 轴旋转形成的椭球面的上半部分0z≥取上侧,∏是S 在(),,P x y z 点处的切平面,(),,x y z ρ是原点到切平面∏的距离,,,λμν表示S 的正法向的方向余弦;计算:1(),,SzdS x y z ρ⎰⎰;2()3S z x y z dS λμν++⎰⎰解:1由题意得:椭球面S 的方程为()222310x y z z ++=≥令22231,Fx y z =++-则'''2,6,2x y z F x F y F z ===,切平面∏的法向量为(),3,n x y z =,∏的方程为()()()30x X x y Y y z Z z -+-+-=,原点到切平面∏的距离()222,,x y z ρ==将一型曲面积分转化为二重积分得:记22:1,0,0xz D x z x z +≤≥≥2方法一:λμν===六.本题12分设fx 是在(),-∞+∞内的可微函数,且()()f x mf x <、,其中01m <<,任取实数0a ,定义()1ln ,1,2,...,n n a f a n -==证明:()11n n n a a ∞-=-∑绝对收敛; 证明:()()112ln ln nn n n a a f a f a ----=-由拉格朗日中值定理得:ξ∃介于12,n n a a --之间,使得()()()'112n n n n f a a a a f ξξ---∴-=-,又()()f mf ξξ<、得()()'f m f ξξ<∴级数1101n n m a a ∞-=-∑收敛,∴级数11nn n aa ∞-=-∑收敛,即()11n n n a a ∞-=-∑绝对收敛;七.本题15分是否存在区间[]0,2上的连续可微函数fx,满足()()021f f ==,()()201,1fx f x dx ≤≤⎰、请说明理由;解:假设存在,当[]0,1x ∈时,由拉格朗日中值定理得: 1ξ∃介于0,x 之间,使得()()()'10,f x f f x ξ=+, 同理,当[]1,2x ∈时,由拉格朗日中值定理得:2ξ∃介于x,2之间,使得()()()()'222f x f f x ξ=+-即()()[]()()()[]''121,0,1;12,1,2f x f x x f x f x x ξξ=+∈=+-∈ ()11f x -≤≤、,显然,()()200,0f x f x dx ≥≥⎰()()()()()1221211111133x dx x dx f x dx x dx x dx ≤-+-≤≤++-=⎰⎰⎰⎰⎰()21f x dx ∴≥⎰,又由题意得()()221,1f x dx f x dx ≤∴=⎰⎰即()21f x dx =⎰,()[][]1,0,11,1,2x x f x x x ⎧-∈⎪∴=⎨-∈⎪⎩ ()'1f ∴不存在,又因为fx 是在区间[]0,2上的连续可微函数,即()'1f 存在,矛盾,故,原假设不成立,所以,不存在满足题意的函数fx;。

江苏省第十一届高等数学竞赛题(本一)试卷评分标准

江苏省第十一届高等数学竞赛题(本一)试卷评分标准

2012年江苏省普通高等学校第十一届高等数学竞赛试题(本科一级)评分标准一、填空题(每小题4分,共32分,把答案写在题中横线上)1、x→2、()()2ln 1,ny x y =−=则 3、820sin d x x π=∫ 4、1∫5、函数 ()()(),,,x x f x y ϕψ皆可微,设()()(),,z f x y x y ϕψ=+则z z x y∂∂−∂∂ =6、()2222,d d d x y z z x y z x y z ΩΩ++≤++=∫∫∫设:则 7、到直线 (213−点,,)13122x y z−+==−的距离为 8、级数()()211k nnn n n ∞=−+−∑为条件收敛,则常数 k二、(每小题6分,共12分)(1)求 ()11231lim n n nn→∞+−+−+−⋅""(2)设在处三阶可导,且)(x f 0=x (0)0,(0)3f f ′′′==,求 30(e 1)()lim .x x f f x x→−−三、(每小题6分,共12分)在下面两题中,分别指出满足条件的函数是否存在?若存在,举一例,并证明满足条件;若不存在,请给出证明.(1)函数()f x 在处可导,但在0x =0x =的某去心邻域内处处不可导.(2)函数()f x 在(),δδ−上一阶可导()0δ>,()0f 为极值,且()()0,0f 为曲线的拐点.()y f x =四、(10分)设函数(,)f x y 在平面区域D 上可微,线段位于PQ D 内,点 的坐标分别为,P Q (),P a b ,,求证:在线段上存在点(,Q x y )PQ (),M ,ξη使得()()()()()(),,,,x y .f x y f a b f x a f y b ξηξη′′=+−+−五、(12分)计算曲线积分222222222()d ()d ()d x y z x y z x y z x y Γ+−++−++−∫v z , 其中 2226x y z y Γ++=为与 224x y y +=(0)z ≥ 的交线,从轴正向看去为逆时针方向..z六、(12分)点()()1,2,1,5,2,3A B −−在平面:223x y z Π−−=的两侧,过点,A B 作球面使其在平面ΣΠ上截得的圆Γ最小,(1)求球面的球心坐标与该球面的方程; Σ(2)证明: 直线与平面的交点是圆AB ΠΓ的圆心.七、(10分)求级数()()21112nnnn nn∞=++−∑ 的和.。

江苏省高中数学竞赛预赛试题

江苏省高中数学竞赛预赛试题

江苏省高中数学竞赛预赛试题本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟。

第Ⅰ卷(选择题 共36分)一. 选择题:本大题共6小题,每小题6分,共36分。

在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.函数y=f (x ) 的图像按a →=(4,2)平移后,得到的图像的解析式为y=sin(x +4)+2,那么y=f (x ) 的解析式为( )A . y=sin xB . y=cos xC .y=sin x +2D .y=cos x +4解: y=sin[(x +π4)+π4], 即 y=cos x .故选B .2.如果二次方程x 2-px -q=0 (p ,q ∈N*)的正根小于3,那么这样的二次方程有 ( )A .5个B .6个C .7个D .8个解:由?=p 2+4q >0,-q <0,知方程的根一正一负.设f (x )= x 2-px -q ,则f (3)= 32-3p -q >0,即3p +q <9.由p ,q ∈N*,所以p=1,q ≤5或p=2,q ≤2. 于是共有7组(p ,q )符合题意. 故选C . 3.设a >b >0,那么a 2+1b (a -b )的最小值是( )A . 2B . 3C .4D . 5解:由a >b >0,可知 0<b (a -b )≤14a 2.所以,a 2+1b (a -b )≥a 2+4a2≥4.故选C .4.设四棱锥P -ABCD 的底面不是平行四边形,用平面α去截此四棱锥,使得截面四边形是平行四边形,则这样的平面α( )A .不存在B .只有1个C .恰有4个D .有无数多个 解:设四棱锥的两组不相邻的侧面的交线为m ,n ,直线m 、n 确定了平面β,作与β平行的平面α与四棱锥侧棱相截,则截得的四边形是平行四边形.这样的平面α有无数多个.故选D .5.设数列{a n }:a 0=2, a 1=16,a n +2=16 a n +1-63 a n (n ∈N ),则a 2005被64除的余数为( )A . 0B .2C .16D .48解:数列{ a n }模64周期地为2,16,2,-16,又2005被4除余1,故选C . 6.一条走廊宽2m 、长8m ,用6种颜色的1?1m 2的整块地砖来铺设(每块地砖都是单色的,每种颜色的地砖都足够多),要求相邻的两块地砖颜色不同,那么所有的不同拼色方案种数有( )A .308B .30?257C .30?207D .30?217 解:铺第一列(两块地砖)有30种方法;其次铺第二列,设第一列的两格铺了A 、B 两色(如图),那么,第二列的上格不能铺A 色,若铺B色,则有(6-1)种铺法;若不铺B 色,则有(6-2)2种方法,于是第二列上共有AB21种铺法.同理,若前一列铺好,则其后一列都有21种铺法. 因此,共有30?217种铺法.故选D .二.填空题:本大题共6小题,每小题6分,共36分.7.设向量→OA 绕点O 逆时针旋转2π得→OB ,且2→OA +→OB =(7,9),则向量→OB= .解:设→OA =(m ,n ),则→OB =(-n ,m ), 所以 2→OA +→OB =(2m -n ,2n +m )=(7,9),即 ⎩⎨⎧2m -n=7,m +2n=9. 得 ⎩⎨⎧m=235,n=115.因此, →OA =(235,115),→OB =(-115,235).故填(-115,235).8.设无穷数列{a n }的各项都是正数,S n 是它的前n 项之和,对于任意正整数n ,a n 与2的等差中项等于S n 与2的等比中项,则该数列的通项公式为 .解:由题意知a n +22=2S n , 即S n =(a n +2)28. ①由①式,a 1+22=2a 1,得a 1=2.又由①式得 S n -1=(a n -1+2)28(n ≥2) ②则有 a n =S n -S n -1=(a n +2)28-(a n -1+2)28 (n ≥2),整理得 (a n +a n -1)(a n -a n -1-4)=0. 又因为a n >0,a n -1>0,所以a n-a n-1=4(n≥2),a1=2.因此, 数列{a n}是以2为首项,4为公差的等差数列,其通项公式为a n=2+4(n -1),故填a n=4n-2 (n∈N*).9.函数y=|cos x|+|cos2x| (x∈R) 的最小值是.解:令t=|cos x|∈[0,1],则y=t+|2t2-1|.当22≤t≤1时,y=2t2+t-1=2(t+14)2-98,得22≤y≤2.当0≤t<22时,y=-2t2+t+1=-2(t-14)2+98,得22≤y≤98.又y可取到22.故填22.10.在长方体中ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,AA1=AD=1,点E、F、G分别是棱AA1、C1D1与BC的中点,那么四面体B1-EFG的体积是.解:在D1A1的延长线上取一点H,使AH=14,易证,HE∥B1G,HE∥平面B1FG.故V B1-EFG=V E-B1FG=V H-B1FG=V G-B1FH.而S?B1EF =98,G到平面B1FH的距离为1.故填V B1-EFG=38.11.由三个数字1,2,3组成的5位数中,1,2,3都至少出现1次,这样的5位数共有个.解:在5位数中,若1只出现1次,有C51(C41+C42+C43)=70个;若1只出现2次,有C52(C31+C32)=60个;若1只出现3次,有C53C21=20个.所以这样的五位数共有150个.故填150.12.已知平面上两个点集:M={(x,y)| |x+y+1|≥2(x2+y2),x,y∈R},N={(x,y)| |x-a|+|y-1|≤1,x,y∈R},若M∩N≠?,则a的取值范围为.解:由题意知M是以原点为焦点,直线x+y+1=0为准线的抛物线及其凹口内侧的点集,N是以(a,1)为中心的正方形及其内部的点集(如图).考察M∩N=?时a的取值范围:令y=1, 代入方程|x+y+1|=2(x2+y2) 得x2-4x-2=0,解得x=2±6.所以,当a<2-6-1=1-6时M∩N=?.令y=2,代入方程|x+y+1|=2(x2+y2)得x2-6x-1=0,解得x=3±10.所以,当a>3+10时,M∩M=?.于是,当1-6≤a≤3+10,即a∈[1-6,3+10]时,M∩N≠?.故填[1-6,3+10].三、解答题:13.已知点M是?ABC的中线AD上的一点,直线BM交边AC于点N,且AB是?NBC的外接圆的切线,设BCBN=λ,试求BMMN(用λ表示).(15分)证明:在?BCN中,由Menelaus定理得BM MN ·NAAC·CDDB=1.因为BD=DC,所以BM MN =ACAN.………………………6分由∠ABN=∠ACB,知?ABN ∽?ACB,则ABCDNMAB AN =AC AB =CB BN. 所以,AB AN ·AC AB =⎝ ⎛⎭⎪⎫CB BN 2,即AC AN =BC 2BN2.…………………………………………………12分因此,BM MN =BC 2BN2.又BC BN=λ,故BM MN=λ2.………………………………………………………………15分14.求所有使得下列命题成立的正整数n (n ≥2):对于任意实数x 1,x 2,…,x n ,当i=1∑n x i =0时,总有i=1∑nx i x i +1≤0 (其中x n +1=x 1).(15分)解:当n=2时,由x 1+x 2=0,得x 1x 2+x 2x 1=-2x 12≤0.故n =2时命题成立;……3分当n=3时,由x 1+x 2+x 3=0,得x 1x 2+x 2x 3+x 3x 1=(x 1+x 2+x 3)2-(x 21 +x 22+x 23)2=-(x 21+x 22+x 23)2≤0.故n=3时命题成立.……………………………………………………………………………………6分当n=4时,由x 1+x 2+x 3+x 4=0,得x 1x 2+x 2x 3+x 3x 4+x 4x 1=(x 1+x 3)(x 2+x 4)=-(x 2+x 4)2≤0.故n=4时,命题成立.………………………………………………………………9分当n ≥5时,令x 1=x 2=1,x 4=-2,x 3=x 5=…=x n =0,则i=1∑n x i =0,但i=1∑nx i x i +1=1>0,故n ≥5时命题不成立.综上可知,使命题成立的n=2,3,4.……………………………………………15分15.设椭圆的方程x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),线段PQ 是过左焦点F 且不与x 轴垂直的焦点弦,若在左准线上存在点R ,使△PQR 为正三角形,求离心率e 的取值范围,并用e 表示直线PQ 的斜率.(24分)解:如图,设线段PQ 中点M ,过点P 、M 、Q 分别作准线的垂线,垂足分别为点P ?,M ?,Q ?,则|MM ?|=12(|PP ?|+|QQ ?|)=12(|PF |e+|QF |e )=|PQ |2e.…………………………6分 假设存在点R ,则|RM |=32|PQ |,且|MM ?|<|RM | ,即|PQ |2e <32|PQ |,所以, e >33.………………………………12分于是,cos ∠RMM ?=|MM ?||RM |=12e ?13e,cot ∠RMM ?=13e 2-1.在图中,|PF| < |QF|,且有k PQ= tan∠QFx= tan∠FMM?=cot∠RMM?=13e2-1.………………………………………………18分当e>33时,过点F作斜率为13e2-1的焦点弦PQ,它的中垂线交左准线于R,由上述过程知,|RM|=32|PQ|.故?PQR为正三角形.……………………………………………21分根据对称性,当|FP| > |FQ|时,有k PQ=-13e2-1.所以,椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率e的范围是(33,1),且直线PQ的斜率为±13e2-1.…………………………………………………………………………………………24分16.⑴若n (n∈N*) 个棱长为正整数的正方体的体积之和等于2005,求n 的最小值,并说明理由;( 12分)⑵若n (n∈N*) 个棱长为正整数的正方体的体积之和等于,求n的最小值,并说明理由.( 24分)解:⑴因为 2005=1728+125+125+27=123+53+53+33,故n=4存在,n min≤4.………6分103=1000,113=1331,123=1728,133=2169,123<2005<133,则n≠1.若n=2,因103+103<2005,则最大立方体的棱长只能为11或12,2005-113=674,2005-123=277,674与277均不是完全立方数,故n=2不可能;若n=3,设此三个立方体中最大一个的棱长为x,由3x3≥2005>3×83,知最大立方体的棱长只能为9、10、11或12,而2005<3?93, 2005-93-93=547,2005-93-83-83>0,故x≠9.2005-103-103=5,2005-103-93=276,2005-103-83=493,2005-103-73-73>0.故x≠10;2005-113-93<0,2005-113-83=162,2005-113-73=331,2005-113-63-63>0,故x≠11;2005-123-73<0,2005-123-63=61,2005-123-53-53>0,故x≠12.所以n=3不可能.综上所述,n min=4.…………………………………………………………………………12分⑵设n个立方体的棱长分别是x1,x2,…,x n,则x31+x32+…+x3n=.①由2002≡4(mod 9),43≡1(mod 9),得≡42005≡4668?3+1≡(43)668?4≡4(mod 9).②又当x∈N*时,x3≡0,±1(mod 9),所以x31≡∕4(mod 9),x31+x32≡∕4(mod 9),x31+x32+x33≡∕4(mod 9).③①式模9,并由②、③式可知n≥4.…………………………………………………18分而2002=103+103+13+13,则=?(103+103+13+13)=(2002668)3?(103+103+13+13)=(2002668?10)3+(2002668?10)3+(2002668)3+(2002668)3.故n=4为所求的最小值.………………………………………………………………24分。

江苏省普通高等学校第十四届高等数学竞赛(本一)

江苏省普通高等学校第十四届高等数学竞赛(本一)

江苏省普通高等学校第十四届高等数学竞赛(本一) 南京晓庄学院获奖名单
姓名 王杏龙 周 勇
单位 南京晓庄学院 南京晓庄学院
获奖等级 一等奖 一等奖
备注
江苏省普通高等学校第十四届高等数学竞赛(本三) 南京晓庄学院获奖名单
姓名 申 李 周 杨 中 婕 杰 丽
单位 南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院
获奖等级 二等奖 二等奖 二等奖 三等奖
备注
1/7


贺 韩
婕 清
南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院 南京晓庄学院
三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖
钱文慧 黄 董 陈 张 叶 颖 源 磊 伟 彤
谢敏寰 陆晓蕾 吴笑怡
2/7


3/7


4/7


5/7


6/7


7/7







2018年江苏省高等数学竞赛本科二级试题

2018年江苏省高等数学竞赛本科二级试题

2018年江苏省高等数学竞赛(本二)试题一、填空题( 每小题4分,共20分)1、()1432lim 1234n n n n n n →∞+++= .2、设0a >,则()lim ln 1e ln 1ax x a x →+∞⎛⎫ +-= ⎝⎭ . 3、12ln ()arctan ,(),(())1x f u x y f x u x ϕϕ+===+,则1d d x y x == . 4、()302d 1x x x +∞=+⎰ . 5、已知函数(),F u v 可微,(0,0)1,(0,0)2u v F F ''==,函数(),z f x y =由方程()22223,40F x y z x y z -+-+=确定,满足(1,2)0f =,则(1,2)x f '= .二、解答下列各题( 每小题5分,共10分) (1) 求定积分220(cos cos 2)d x x x π+⎰; (2) 求极限()2222lim sin .x y x yx xy y x xy y →∞→∞+-+-+ 三、(10分)已知函数()f x 在0x =处可导,数列{}{},n n x y 满足:()(,0),(0,)0n n x y δδδ∈-∈>,且lim 0,lim 0n n n n x y →∞→∞==,试求: ()()lim .n n n n n n nx f y y f x y x →∞-- 四、(10分)已知22111sin cos ,1001()0,0x x x f x x x x x ⎧⎪⎪--≤<<≤⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩或试判别: (1) ()f x 在区间1,1⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是否连续?若有间断点,判断其类型;(2) ()f x 在区间1,1⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是否存在原函数?若存在,写出一个原函数;若不存在,写出理由;(3) ()f x 在区间1,1⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是否可积?若可积,求出()11d f x x -⎰;若不可积,说明理由.五、(12分)已知函数231sin ,0,(),01,2arctan ,12x x f x a bx cx dx x x x ⎧⎪⎪+<⎪⎪⎪⎪⎪=+++≤≤⎨⎪⎪⎪⎪⎪->⎪⎪⎩在(,)-∞+∞上可导,试求常数,,,d.a b c六、(12分)设{}22(,)|2(),0D x y x y x y y =+≤-≥. (1)试求区域D 的面积;(2) 试求区域D 绕x 轴旋转一周生成的旋转体的体积.七、(14分)已知曲线22:324x y xy Γ++=是xOy 平面上的椭圆. (1)试求椭圆Γ的四个顶点的坐标,并求Γ所围平面图形的面积;(2)试求椭圆Γ上纵坐标最大与最小的点的坐标.八、(12分)已试求二次积分()()12||||331d e sin d .x y x x x y y --+⎰⎰。

江苏省高等数学竞赛试题

江苏省高等数学竞赛试题

2010年江苏省高等数学竞赛试题(本科一级)一.填空(每题4分,共32分) 1.()()3sin sin limsin x x x x →-=2.设函数,f ϕ可导,()()arctan tan y f x x ϕ=+,则y '=3. 2cos y x =,则()n y =4.21x xdx x e +=⎰5. 4211dx x +∞=-⎰ 6.圆222222042219x y z x y z x y z +-+=⎧⎨++--+≤⎩的面积为 7.设2,,x f x y f y ⎛⎫- ⎪⎝⎭可微,()()123,22,3,23f f ''==,则()(),2,1x y dz==8.级数()()1111!2!nnn n n ∞=+--∑的和为 二.(10分)设()f x 在[]0,c 上二阶可导,证明:存在()0,c ξ∈, 使得()()()()()30212cc c f x dx f f c f ξ''=+-⎰三.(10分)已知正方体1111ABCD A BC D -的边长为2,E 为11D C 的中点,F 为侧面正方形11BCC B 的中点,(1)试求过点1,,A E F 的平面与底面ABCD 所成二面角的值。

(2)试求过点1,,A E F 的平面截正方体所得到的截面的面积.四(12分)已知ABCD 是等腰梯形,//,8BC AD AB BC CD ++=,求,,AB BC AD 的长,使得梯形绕AD 旋转一周所得旋转体的体积最大。

五(12分)求二重积分()22cos sin Dx y dxdy +⎰⎰,其中22:1D x y +≤六.(12分)应用高斯公式计算()222ax by cz dS ∑++⎰⎰,(,,a b c 为常数)其中222:2x y y z ∑++=.七.(12分)已知数列{}n a ,123111,2,5,,3n n n a a a a a a +-====- ()2,3,,n =记1n n x a =,判别级数1n n x ∞=∑的敛散性.2010年江苏省《高等数学》竞赛试题(本科二级)一 填空题(每题4分,共32分) 1.0sin sin(sin )limsin x x x x→-=2.2ln(1x y x +=+,/y = 3.2cos y x =,()()n y x = 4.21xx e dx x-=⎰ 5.4211dx x +∞=-⎰6.圆222222042219x y z x y z x y z +-+=⎧⎪⎨++--+≤⎪⎩的面积为 7.(2,)xz f x y y=-,f 可微,//12(3,2)2,(3,2)3f f ==,则(,)(2,1)x y dz==8.级数11(1)!2!n nn n n ∞=+-∑的和为 . 二.(10分)设()f x 在[],a b 上连续,且()()bbaab f x dx xf x dx =⎰⎰,求证:存在点(),a b ξ∈,使得()0af x dx ξ=⎰.三.(10分)已知正方体1111ABCD A BC D -的边长为2,E 为11D C 的中点,F 为侧面正方形11BCC B 的中点,(1)试求过点1,,A E F 的平面与底面ABCD 所成二面角的值。

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2010年江苏省《高等数学》竞赛试题(本科二级)一 填空题(每题4分,共32分) 1.0sin sin(sin )limsin x x x x→-=2.1y x =+,/y = 3.2cos y x =,()()n y x = 4.21xx e dx x-=⎰ 5.4211dx x+∞=-⎰6.圆222222042219x y z x y z x y z +-+=⎧⎪⎨++--+≤⎪⎩的面积为 7.(2,)xz f x y y=-,f 可微,//12(3,2)2,(3,2)3f f ==,则(,)(2,1)x y dz==8.级数11(1)!2!n nn n n ∞=+-∑的和为 . 二.(10分)设()f x 在[],a b 上连续,且()()bbaab f x dx xf x dx =⎰⎰,求证:存在点(),a b ξ∈,使得()0af x dx ξ=⎰.三.(10分)已知正方体1111ABCD A B C D -的边长为2,E 为11D C 的中点,F 为侧面正方形11BCC B 的中点,(1)试求过点1,,A E F 的平面与底面ABCD 所成二面角的值。

(2)试求过点1,,A E F 的平面截正方体所得到的截面的面积.四(12分)已知ABCD 是等腰梯形,//,8BC AD AB BC CD ++=,求,,AB BC AD 的长,使得梯形绕AD 旋转一周所得旋转体的体积最大。

五(12分)求二重积分()22cos sin Dx y dxdy +⎰⎰,其中22:1,0,0D x y x y +≤≥≥六、(12分)求()()21xx y e dx x y dy Γ++++⎰,其中Γ为曲线22201212x x x y x x ⎧≤≤⎨+=≤≤⎩从()0,0O 到()1,1A -.七.(12分)已知数列{}n a 单调增加,123111,2,5,,3n n n a a a a a a +-====-L()2,3,,n =L 记1n nx a =,判别级数1n n x ∞=∑的敛散性.2010年江苏省《高等数学》竞赛试题(本科三级)一 填空题(每题4分,共32分) 1.0sin sin(sin )limsin x x x x→-=2.2arctan tan x y x e x =+,/y =3.设由y x x y =确定()y y x =,则dydx= 4.2cos y x =,()()n y x = 5.21xx e dx x-=⎰6.(2,)xz f x y y=-,f 可微,//12(3,2)2,(3,2)3f f ==,则(,)(2,1)x y dz==7设(),f u v 可微,由()22,0F x z y z ++=确定(),z z x y =,则z z x y∂∂+=∂∂8.设22:2,0D x y x y +≤≥,则D=二.(10分)设a 为正常数,使得2ax x e ≤对一切正数x 成立,求常数a 的最小值三.(10分)设()f x 在[]0,1上连续,且11()()f x dx xf x dx =⎰⎰,求证:存在点()0,1ξ∈,使得0()0f x dx ξ=⎰.四.(12分)求广义积分4211dx x +∞-⎰五.(12分)过原点()0,0作曲线ln y x =-的切线,求该切线、曲线ln y x =-与x轴所围成的图形绕x 轴旋转一周所得的旋转体的体积.六、(12分)已知ABCD 是等腰梯形,//,8BC AD AB BC CD ++=,求,,AB BC AD 的长,使得梯形绕AD 旋转一周所得旋转体的体积最大。

七(12分)求二重积分()22cos sin Dx y dxdy +⎰⎰,其中22:1,0,0D x y x y +≤≥≥2008年江苏省高等数学竞赛题(本科一级)一.填空题(每题5分,共40分)1.a = ,b = 时,2lim arctan 2x ax x x bx x p +=--2. a = ,b = 时()ln(1)1xf x ax bx=-++在0x ®时关于x 的无穷小的阶数最高。

3.2420sin cos x xdx p=ò4.通过点()1,1,1-与直线,2,2x t y z t ===+的平面方程为5.设222,xz x y=-则(2,1)n n z y ¶¶=6.设D 为,0,1y x x y ===围成区域,则arctan Dydxdy =蝌7.设G 为222(0)x y x y +=?上从(0,0)O 到(2,0)A 的一段弧,则()()xx yex dx e xy dy G++-ò=8.幂级数1n n nx ¥=å的和函数为 ,收敛域为 。

二.(8分)设数列{}n x为122,1,2,)n x x x n +====L L证明:数列{}n x 收敛,并求其极限三.(8分)设()f x 在[],a b 上具有连续的导数,求证/1max ()()()b b a x b aaf x f x dxf x dx b a#?-蝌四.(8分)1)证明曲面:(cos )cos ,sin ,(cos )sin x b a y a z b a q j q q j S =+==+()02,02q p j p ##()0a b <<为旋转曲面2)求旋转曲面S 所围成立体的体积五.(10分)函数(,)u x y 具有连续的二阶偏导数,算子A 定义为(),u uA u xy x y抖=+抖 1)求(())A u A u -;2)利用结论1)以,yx y xx h ==-为新的自变量改变方程222222220u u u x xy y x x y y 抖?++=抖抖的形式 六.(8分)求261lim sin()t t xt dxxy dy t +®蝌七.(9分)设222:1(0)x y z z S ++=?的外侧,连续函数222(,)2()()()((,)2)z z zf x y x y x z e dydz y z e dzdx zf x y e dxdy S=-+++++-蝌 求(,)f x y八.(9分)求23(3)()(1)(13)x x f x x x -=--的关于x 的幂级数展开式2006年江苏省高等数学竞赛试题(本科一、二级)一.填空(每题5分,共40分) 1.()3x f x a =,()()()41limln 12n f f f n n →∞=⎡⎤⎣⎦L 2. ()()25001lim 1xtx x e dt x -→-=⎰3. ()1202arctan 1xdx x =+⎰ 4.已知点()4,0,0,(0,2,0),(0,0,2)A B C --,O 为坐标原点,则四面体OABC 的内接球面方程为 5. 设由y z x ze +=确定(,)z z x y =,则(),0e dz=6.函数()()2,x f x y e ax b y -=+-中常数,a b 满足条件 时,()1,0f -为其极大值.7.设Γ是sin (0)y a x a =>上从点()0,0到(),0π的一段曲线,a = 时,曲线积分()()222y x y dx xy e dy Γ+++⎰取最大值.8.级数()111n pn n∞+=-∑条件收敛时,常数p 的取值范围是 二.(10分)某人由甲地开汽车出发,沿直线行驶,经2小时到达乙地停止,一路畅通,若开车的最大速度为100公里/小时,求证:该汽车在行驶途中加速度的变化率的最小值不大于200-公里/小时3三.(10分)曲线Γ的极坐标方程为1cos 02πρθθ⎛⎫=+≤≤ ⎪⎝⎭,求该曲线在4πθ=所对应的点的切线L 的直角坐标方程,并求切线L 与x 轴围成图形的面积. 四(8分)设()f x 在(),-∞+∞上是导数连续的有界函数,()()1f x f x '-≤, 求证:()()1.,f x x ≤∈-∞+∞五(12分)本科一级考生做:设锥面22233(0)z x y z =+≥被平面40x -+=截下的有限部分为∑.(1)求曲面∑的面积;(2)用薄铁片制作∑的模型,(2,0,(A B -为∑上的两点,O 为原点,将∑沿线段OB 剪开并展成平面图形D ,以OA 方向为极坐标轴建立平面极坐标系,写出D 的边界的极坐标方程.本科二级考生做:设圆柱面221(0)x y z +=≥被柱面222z x x =++截下的有限部分为∑.为计算曲面∑的面积,用薄铁片制作∑的模型,()(1,0,5),(1,0,1),1,0,0A B C --为∑上的三点,将∑沿线段BC 剪开并展成平面图形D ,建立平面在极坐标系,使D 位于x 轴正上方,点A 坐标为()0,5,写出D 的边界的方程,并求D 的面积.六(10分)曲线220x zy ⎧=⎨=⎩绕z 轴旋转一周生成的曲面与1,2z z ==所围成的立体区域记为Ω,本科一级考生做2221dxdydz x y z Ω++⎰⎰⎰本科二级考生做()222x y z dxdydz Ω++⎰⎰⎰七(10分)本科一级考生做1)设幂级数21n n n a x ∞=∑的收敛域为[]1,1-,求证幂级数1nn n a x n∞=∑的收敛域也为[]1,1-;2)试问命题1)的逆命题是否正确,若正确给出证明;若不正确举一反例说明. 本科二级考生做:求幂级数()2112nn n n x ∞=+∑的收敛域与和函数 2006年江苏省高等数学竞赛试题(本科三级、民办本科)一.填空(每题5分,共40分)1.22232323212lim 12n n n n n n →∞⎛⎫+++= ⎪+++⎝⎭L 2. ()23001lim 1xt x e dt x-→-=⎰3. )lim0x ax b →+∞+=,则,a b =4.()()()2sin 1,0x f x x x e f ''=++=5. 设由y z x ze +=确定(,)z z x y =,则(),0e dz=6.函数()()2,x f x y e ax b y -=+-中常数,a b 满足条件 时,()1,0f -为其极大值. 7.交换二次积分的次序()211,x e exdx f x y dy -=⎰⎰ .8.设22:2,02D x x y y x ≤+≤≤≤,则D=⎰⎰二.(8分)设()()2sin 0ln 10ax b x cx f x x x ⎧++≤⎪=⎨+>⎪⎩,试问,,a b c 为何值时,()f x 在0x =处一阶导数连续,但二阶导数不存在.三.(9分)过点()1,5作曲线3:y x Γ=的切线L ,(1)求L 的方程;(2)求Γ与L 所围成平面图形D 的面积;(3)求图形D 的0x ≥部分绕x 轴旋转一周所得立体的体积.四(8分)设()f x 在(),-∞+∞上是导数连续的函数,()00f =,()()1f x f x '-≤, 求证:()[)1.0,x f x e x ≤-∈+∞ 五(8分)求()12arctan 1xdx x +⎰六(9分)本科三级做:设()()()()()()2222tan ,0,0,0,0,0x yx y x y x yf x y x y -⎧+≠⎪+=⎨⎪=⎩,证明(),f x y 在点()0,0处可微,并求()()0,0,df x y民办本科做:设圆柱面221(0)x y z +=≥被柱面222z x x =++截下的有限部分为∑.为计算曲面∑的面积,用薄铁片制作∑的模型,()(1,0,5),(1,0,1),1,0,0A B C --为∑上的三点,将∑沿线段BC 剪开并展成平面图形D ,建立平面在极坐标系,使D 位于x 轴正上方,点A 坐标为()0,5,写出D 的边界的方程,并求D 的面积. 七(9分)本科一级考生做:用拉格朗日乘数法求函数()22,2f x y x y =+在区域2224x y +≤上的最大值与最小值. 八(9分)设D 为,,02y x x y π===所围成的平面图形,求()cos Dx y dxdy +⎰⎰.2004年江苏省高等数学竞赛试题(本科二级)一.填空(每题5分,共40分)1. ()f x 是周期为π的奇函数,且在0x =处有定义,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()sin cos 2f x x x =-+,求当,2x ππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()f x 的表达式 .2. ()2tan 2lim sin xx x π→=3. 2222lim 14n nn n n n n n →∞⎛⎫+++= ⎪+++⎝⎭L 4. ()()2ln 1,2f x x x n =->时()()0n f = 5. ()()21x x e x dx x e -=-⎰6.()112nn nn ∞==+∑. 7.设(),f x y 可微,()()()1,22,1,23,1,24x y f f f ''===,()()(),,2x f x f x x ϕ=, 则()1ϕ'= .8. 设()()010x x f x g x ≤≤⎧==⎨⎩其他,D 为,x y -∞<<+∞-∞<<+∞,则()()Df y f x y dxdy +=⎰⎰ .二.(10分)设()f x 在[],a b 上连续,()f x 在(),a b 内可导,(),f a a =,()()2212baf x dx b a =-⎰,求证: (),a b 内至少存在一点ξ使得()()1f f ξξξ'=-+ 三.(10分)设22:4,,24D y x y x x y -≤≥≤+≤,在D 的边界y x =上任取点P ,设P 到原点距离为t ,作PQ 垂直于y x =,交D 的边界224y x -=于Q 1)试将,P Q 的距离PQ 表示为t 的函数; 2)求D 饶y x =旋转一周的旋转体的体积四(10分)已知点(1,0,1),(3,1,2)P Q -,在平面212x y z -+=上求一点M ,使PM MQ +最小 五(10分)求幂级数()()1132n nn n x n ∞=+-∑的收敛域。

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