高等数学复习题库和答案
高等数学复习题及答案
高等数学复习题及答案高等数学复习题及答案高等数学作为一门重要的学科,对于理工科学生来说是必修课程。
在学习高等数学过程中,掌握和复习数学题目是非常关键的。
本文将为大家提供一些高等数学复习题及答案,希望能够帮助大家更好地复习和掌握这门学科。
一、微积分1. 计算下列定积分:∫(x^2+2x+1)dx解答:∫(x^2+2x+1)dx = (1/3)x^3 + x^2 + x + C2. 求函数f(x) = x^3 + 2x^2 - 3x的导函数f'(x)。
解答:f'(x) = 3x^2 + 4x - 33. 求曲线y = x^3 + 2x的切线方程。
解答:由y = x^3 + 2x可得,y' = 3x^2 + 2。
切线方程为y - y0 = y'(x - x0),代入x0 = 1,y0 = 3可得切线方程为y = 5x - 2。
二、线性代数1. 求矩阵A = [2 1; 3 4]的逆矩阵A^-1。
解答:A^-1 = (1/(2*4 - 1*3)) * [4 -1; -3 2] = [2/5 -1/5; -3/5 4/5]2. 已知矩阵B = [1 2; -1 3],求B的特征值和特征向量。
解答:特征值λ满足|B - λE| = 0,其中E为单位矩阵。
解方程可得λ^2 - 4λ + 5 = 0,得到特征值λ1 = 2 + i和λ2 = 2 - i。
将特征值代入(B - λE)X = 0,得到特征向量X1 = [1; i]和X2 = [1; -i]。
三、概率论与数理统计1. 一枚硬币抛掷10次,求正面朝上的次数大于等于7次的概率。
解答:设X为正面朝上的次数,X服从二项分布B(10, 0.5)。
P(X ≥ 7) = P(X = 7) + P(X = 8) + P(X = 9) + P(X = 10)= C(10, 7) * (0.5)^7 * (0.5)^3 + C(10, 8) * (0.5)^8 * (0.5)^2 + C(10, 9) * (0.5)^9 * (0.5) + C(10, 10) * (0.5)^10= 0.1718752. 一批产品的重量服从正态分布N(60, 4),求随机抽取一个产品,其重量大于65的概率。
高等数学试题库及答案doc
高等数学试题库及答案doc一、选择题1. 下列函数中,哪一个是偶函数?A. f(x) = x^2B. f(x) = x^3C. f(x) = |x|D. f(x) = sin(x)答案:A2. 曲线 y = x^2 在点 (1,1) 处的切线斜率是多少?A. 0B. 1C. 2D. -2答案:C二、填空题1. 极限lim(x→0) (sin(x)/x) 的值是 __________。
答案:12. 函数 f(x) = x + 1 在 x = 2 处的导数是 __________。
答案:1三、计算题1. 求函数 f(x) = x^3 - 2x^2 + 3x 的导数。
解:f'(x) = 3x^2 - 4x + 32. 计算定积分∫(0 到 1) x^2 dx。
解:∫(0 到 1) x^2 dx = [1/3 * x^3] (从0到1) = 1/3四、证明题1. 证明函数 f(x) = e^x 是严格单调递增的。
证明:设任意 x1 < x2,则 f(x1) - f(x2) = e^x1 - e^x2。
由于e^x 是严格单调递增的,所以当 x1 < x2 时,e^x1 < e^x2,从而f(x1) < f(x2)。
因此,函数 f(x) 是严格单调递增的。
五、应用题1. 一个物体从静止开始,以初速度为零的匀加速直线运动,其加速度为 2 m/s²。
求物体在前 3 秒内的位移。
解:根据匀加速直线运动的位移公式 s = 1/2 * a * t²,代入 a = 2 m/s²和 t = 3 s,得到 s = 1/2 * 2 * 3² = 9 m。
六、论述题1. 论述微积分在物理学中的应用。
答案:微积分在物理学中有广泛的应用,例如在力学中计算物体的运动轨迹、在电磁学中分析电场和磁场的变化、在热力学中研究温度分布等。
微积分的基本原理—极限和导数,为物理学家提供了一种强大的工具,用以描述和预测物理现象的变化趋势。
高数复习题答案
高数复习题答案一、选择题1. 若函数f(x)在区间I上连续,则下列说法正确的是:A. f(x)在I上必有界B. f(x)在I上不一定有界C. f(x)在I上必有极值D. f(x)在I上不一定有极值答案:A2. 极限lim(x→0) (sin x)/x的值为:A. 0B. 1C. -1D. 不存在答案:B3. 若函数f(x)在x=a处可导,则下列说法正确的是:A. f(x)在x=a处连续B. f(x)在x=a处不一定连续C. f(x)在x=a处不可导D. f(x)在x=a处可导答案:D二、填空题1. 函数f(x)=x^2在x=1处的导数为______。
答案:22. 曲线y=x^3-3x+2在x=1处的切线斜率为______。
答案:-23. 函数f(x)=e^x的不定积分为______。
答案:e^x + C三、计算题1. 计算极限lim(x→∞) (x^2 - 3x + 2) / (2x^2 + 5x - 3)。
答案:1/22. 求函数f(x)=ln(x)的导数。
答案:f'(x) = 1/x3. 计算定积分∫(0 to 1) x^2 dx。
答案:1/3四、证明题1. 证明:若函数f(x)在区间I上连续,且f(a)=f(b),其中a<b,则存在c∈(a,b)使得f'(c)=0。
答案:根据罗尔定理,由于f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a)=f(b),因此存在c∈(a,b)使得f'(c)=0。
2. 证明:若函数f(x)在x=a处可导,则f(x)在x=a处连续。
答案:由于f(x)在x=a处可导,根据导数的定义,f'(a)=lim(h→0) [f(a+h)-f(a)]/h存在,这意味着lim(h→0) [f(a+h)-f(a)]=0,即f(x)在x=a处连续。
五、应用题1. 某工厂生产的产品成本函数为C(x)=0.01x^2+2x+100,其中x为生产量,求生产量为100时的边际成本。
高等数学复习题(附答案)
高等数学复习题一、选择题 1、已知函数)2arctan(2)(-+-=x x x f ,则函数)(x f 的定义域为 ( )①)2,1(-, ②]3,1(-, ③]2,1[, ④]2,(-∞.2、已知函数)(x f 的定义域为[0,1],则函数)2(x f -的定义域为 ( ) ①]2,(-∞, ②(1,2), ③[0,1], ④[1,2].3、已知函数|1|arcsin )(-=x x f ,则函数)(x f 的定义域为 ( ) ①]1,1[-, ②]1,1(-, ③)2,0(, ④]2,0[.4、=∞→xx x πsinlim ( )① 1 ② π ③不存在 ④ 05、下列函数中为奇函数的是 ( )①)1(log 2++x x a , ②2x x e e -+, ③x cos , ④x2.6、下列函数中是相同函数的是 ( ) ① 1)(,)(==x g xxx f ② 33341)(,)(-=-=x x x g x x x f ③ 2)()(,)(x x g x x f == ④ x x g x x f lg 2)(,lg )(2==7、=→xxx 3sin lim0 ( )①1 ② 2 ③ 3 ④ ∞ 8、()=+→xx x 121lim ( )①2-e , ②2e , ③2, ④+∞.9、=→xx x arcsin 0lim( )①0, ②1, ③2, ④不存在.10、=⎪⎭⎫⎝⎛+∞→xx x 21lim ( )①2-e , ②2e , ③2, ④+∞.11、=++--∞→103422lim 22x x x x x ( ) ①0, ②1, ③2, ④不存在.12、=⎪⎭⎫⎝⎛+∞→xx x x 2lim ( )①2-e , ②2e , ③2, ④+∞.13、=∞→xx x arctan lim( )① 0, ② 1, ③ 2, ④不存在. 14、()=+→xx x 1021lim ( )①2-e , ②2e , ③2, ④+∞.15、当0→x 时,下列函数为无穷小量的是 ( ) ①x x sin ②x x 1sin 2③)1ln(1+x x ④x11+ 16、当x x 2tan 0时,与→等价的无穷小量是 ( ) ①x -, ②x , ③2x , ④2x .17、下列函数在指定变化趋势下是无穷小量的是 ( ) ①1,ln →x x , ②+→0,ln x x , ③∞→x e x,, ④+∞→x e x,. 18、下列函数在指定变化趋势下不是无穷小量的是 ( )①1,ln →x x , ②0,cos →x x , ③∞→x x ,sin 1, ④+∞→-x ex,. 19、当x x 2sin 0时,与→等价的无穷小量是 ( ) ①x -, ②x , ③2x , ④2x .20、点0=x 是函数⎩⎨⎧≥-<=0,10,)(x e x x x f x 的 ( )①连续点 ②可去间断点③第二类间断点 ④第一类间断点,但不是可去间断点 21、函数)(x f y =由参数方程0sin cos ≠⎩⎨⎧==a ta y ta x ,则 =dx y d ( )①t sin - ② t tan ③ t cot - ④t sec 22、设==dy ey x则, ( )①dx ex x, ②dx e x, ③xdx e x 2, ④xdx e x23、设==-dy ey x则,1 ( )①dx e x1-, ②dx e x x 121--, ③dx e xx 121-, ④dx e x x 11--24、设,sin 2x y= 则=dy ( )① x x cos sin 2 ② xdx cos 2 ③ xdx sin 2 ④xdx 2sin25、设函数||)(x x f = 则在0=x 点处 ( ) ①不连续, ②连续但左右导数均不存在, ③连续且可导, ④连续但不可导.26、设函数||cos )(x x f = 则在0=x 点处 ( ) ①不连续, ②连续但左右导数均不存在, ③连续且可导, ④连续但不可导. 27、设函数x x f =)(,则)(x f 在点0=x 处 ( ) ①可导 ②不连续③连续,但不可导 ④可微28、设21,1,()31,1x x f x x x ⎧+<=⎨-≥⎩,则f (x )在x =1处 ………………………………( )①既可导又连续 ②可导但不连续 ③不连续也不可导 ④连续但不可导 29、函数x y sin =,则 =)12(y( )①x cos ② x cos - ③ x sin ④x sin - 30、曲线26322-+=x x y 在点(3,1)处的切线的斜率=k ( )①3 ②1 ③15 ④ 0 31、设'0000(2)()()limh f x h f x f x h→+-=存在,则 ………………………..….. ( )①'0()f x ②'0()f x h - ③'02()f x h - ④'02()f x32.设函数3)(x x f = , 则在0=x 是函数的 ( ) ① 驻点与极值点; ②不是驻点与极值点; ③极值点; ④驻点. 33、设函数()f x 区间[0,1]满足罗尔定理的是 ( ) ①|5.0|)(-=x x f , ②⎩⎨⎧≥-<=5.0225.02)(x x x xx f , ③)sin()(x x f π=, ④ x x f =)(34、设函数()f x 在0x 的()00f x '=,则()f x 在0x ( ) ① 一定取极大值 ② 一定 取极小值 ③ 一定 不取极值 ④ 极值情况不确定35、设函数)(x f 在0x 处具有二阶导数,且0)(0='x f ,0)(0<''x f ,则)(0x f 为① 最小值 ②极小值 ③最大值 ④极大值36、⎰='])([dx x F d ( ) ①dx x F )(', ②)(x F , ③dx x F )(, ④. )(x F '37、设x sin 是)(x f 的一个原函数,则⎰=dx x f )( ( )①C x +sin ② C x +cos ③C x x ++cos sin ④C x x +sin 38、⎰=-dx xx 212 ( )①C x +arcsin , ②C x +-21, ③C x +--212, ④C x +2arcsin 2139、⎰=+dx x x212 ( )①C x +arctan , ②C x +2arctan 21, ③C x +2, ④C x ++)1ln(240、下列函数中,为)(222x xe e y --=的原函数的是………………………….( )① x xe e22-- ②)(2122x x e e -- ③x x e e 22-+ ④)(2122x x e e -+41、dx x x e⎰+1)ln 1(1= ( )① 12ln + ②C +2ln ③2 ④2ln42、=⎰badaddx x f )( ( )① )()(a f b f - ②)(a f - ③ f(b ) ④ 0 43、=⎰21sin xdx x dx d ( )① x sin x ②0 ③2 ④344、=⎰badbddx x f )( ( )① )()(a f b f -, ② f(b ), ③)(a f -, ④ 0.二、填空题1、 若)(x f 的定义域为)0,(-∞,则)(ln x f 的定义域为 ;2、 已知函数291)(xx f -=,则函数)(x f 的定义域为 。
高等数学复习题库和答案
第五套题 (上学期)
一、是非判断题
1、 为( )上的任意函数,则 必是奇函数。 [ ]
2、若 在x0处不可导,则在x0处必不连续。 [ ]
3、若 [ ]
4、若曲线y=?(x)上点(x,y)的切线斜率与 成正比例,并且通过点A(1,6)和B(2,-9),则该
曲线方程为__________ 。
5、 f(x)在[a,b]上可积,则g(x) )在[a,b]上不可积,则f(x)+g(x)在[a,b]上一定不可积。[ ]
8、设有非零向量 ,若 ,则必有
(A)、 = + (B)、 =
(C)、 (D)、
9、下列极限存在的是( )
(A)、 (B)、 (C)、 (D)、
第四套题(上学期)
单项选择题
1、下面四个函数中,与y=|x|不同的是
(A) (B) (C) (D)
2设 在 处可导,则 。
(A) (B)
(C) (D)
3、若 .
(A)
(B)
(C) ( 为 中任一点)
(D)、 ( , 为 中任一点)
三.下列函数是由那些简单初等函数复合而成。
1、 y=
2、 y=
二、填空题
1、若在区间上 ,则F(x)叫做 在该区间上的一个 , 的
所有原函数叫做 在该区间上的__________。
2、 定积分的几何意义知 = , = 。
3、 f(x,y)= ,则 。 。
5、由二重积分的几何意义得到 = .
6、使用Mathematica软件作函数y=x3 图象的输入格式是 ;
10.使用Mathematica软件写出x 0时 求x3极限的输入格式是 ;
大学高数必考试题及答案
大学高数必考试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 设函数f(x)在点x=a处可导,则下列说法正确的是:A. f(x)在x=a处连续B. f(x)在x=a处不可导C. f(x)在x=a处的导数为0D. f(x)在x=a处的导数不存在答案:A2. 极限lim(x→0) (sin x)/x的值是:A. 0B. 1C. 2D. 不存在答案:B3. 以下哪个选项不是微分方程:A. dy/dx = yB. d^2y/dx^2 + y = 0C. ∫y dx = x^2 + CD. dy/dx + y = x答案:C4. 若级数∑(1/n^2)收敛,则下列级数中也收敛的是:A. ∑(1/n)B. ∑(1/n^3)C. ∑(1/n^1.5)D. ∑(1/n^0.5)答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 若函数f(x)=x^3-3x+2,则f'(x)=______。
答案:3x^2-32. 曲线y=x^2在点(1,1)处的切线斜率为______。
答案:23. 函数y=ln(x)的不定积分为______。
答案:xln(x)-x+C4. 微分方程dy/dx+2y=x的通解为______。
答案:y=(1/3)e^(-2x)(x+Ce^(2x))三、解答题(每题15分,共30分)1. 求函数f(x)=x^2-4x+3在区间[1,3]上的最大值和最小值。
答案:首先求导数f'(x)=2x-4,令f'(x)=0,解得x=2。
在区间[1,3]上,f'(x)在x=2处由负变正,因此x=2是极小值点,f(2)=3-4+3=2。
检查端点值,f(1)=1^2-4+3=0,f(3)=3^2-4*3+3=0。
因此,最小值为0,最大值为2。
2. 求由曲线y=x^2与直线x=1和x轴所围成的面积。
答案:由曲线y=x^2,直线x=1和x轴围成的面积可以通过积分求得。
积分区间为[0,1],被积函数为y=x^2。
高等数学复习练习题附答案
第一章自测题一、填空题(每题 3 分,共 18 分)sin x tan x1. lim.x 0 ln 12x32.3x1x. lim2x 1x x23.已知 lim 2x2ax b3,此中为 a,b 常数,则a, b.x1x14.若 f x sin 2x x e2 ax 1, x0 在,上连续,则 a.a,x05.曲线 f ( x)x1的水平渐近线是,铅直渐近线是.x24x 316.曲线y2x 1 e x的斜渐近线方程为.二、单项选择题(每题 3 分,共 18 分)1.“对随意给定的0,1,总存在整数 N ,当 n N 时,恒有 x n a 2 ”是数列 x n收敛于 a 的.A. 充足条件但非必需条件B.必需条件但非充足条件C. 充足必需条件D.既非充足也非必需条件2x,x022.设 g x x ,x 0则 g f x.x2,x , f x0x,x02 x2 , x 0B.2 x2 , x 0C.2 x2 , x 0D.2 x2 , x 0A.2 x, x 0 2 x, x 0 2 x, x 02 x, x 03.以下各式中正确的选项是.1xA.lim1e x 0x1xC. lim1ex x1xB.lim1ex 0x1x D.lim1e-1x x4.设x0 时,e tan x1 与x n是等价无量小,则正整数n.A. 1B. 2C. 3D. 4优选文库1 e5. 曲线 ye1x 2x 2.A. 没有渐近线B.仅有水平渐近线C. 仅有铅直渐近线D.既有水平渐近线又有铅直渐近线6.以下函数在给定区间上无界的是.A.1sin x, x(0,1]B.1sin x, x(0, )xxC.11 x(0,1] D.1 x(0, )sin,x sin ,xxx三、求以下极限(每题5 分,共 35 分)1. lim x 2x 2x 24x1 312. limx e 2 xxx 013. lim 12n 3n nnx 2sin14. limxx2x 2 15. 设函数 f xa xa 0, a 1 ,求 lim12 ln f 1 f 2 L f n .nn优选文库12 e x sin x6. lim4xx 01 e x7. lim1cosx x 01cos x四、确立以下极限中含有的参数(每题5 分,共 10 分)1. limax 22x b 2x 1x2x22. lim xax 2 bx 2 1xa xb x五、议论函数 f ( x)x , x在 x 0 处的连续性, 若(a 0,b 0, a 1,b 1)0,x不连续,指出该中断点的种类. (此题 6 分)优选文库sin t 六、设 f ( x)limt x sin xxsin tsin x,求 f ( x) 的中断点并判断种类.(此题7分)七、设 f ( x) 在 [0,1]上连续,且 f (0) f (1).证明:必定存在一点0,1,使得2f ( ) f1. (此题6分)2第二章自测题一、填空题(每题 3 分,共 18 分)1.设2.设4.设5.设f (x) 在 x0可导,且 f ( x0 ) 0, f ( x0 )f1cos x2,则 f ( x). 3.xy f (e sin x ) ,此中 f ( x) 可导,则 dyy1.arccos x ,则 y21,则 lim hf1.x0h hx.1dx dx2.6. 曲线xy 1 x sin y 在点1 ,的切线方程为.二、单项选择题(每题 3 分,共 15 分)1. 以下函数中,在x0 处可导的是.2.设 y f (x) 在 x0处可导,且 f ( x0 )2,则lim f ( x02Vx) f ( x0Vx).VxV x0A. 6B.6C.1D.1 663.设函数 f ( x) 在区间 (,) 内有定义,若当 x(,) 时恒有 | f ( x) |x2,则 x0 是f ( x) 的.A. 中断点B.连续而不行导的点C. 可导的点,且 f (0)0D.可导的点,且 f (0)04.sin x, x00处 f ( x) 的导数.设 f ( x)x,则在 xx2 ,0A. 0B.1C.2D.不存在5.设函数 f (u) 可导, y f (x2 ) 当自变量 x 在x 1 处获得增量 Vx时,相应的函数增量 Vy 的线性主部为,则 f(1).A. 1B.C.1D.三、解答题(共67 分)1.求以下函数的导数(每题 4 分,共16 分)(1) y ln e x 1 e2 x(2) y x 111 xa a x(3)y x a a x a a(4)y (sin x)cos x2. 求以下函数的微分(每题 4 分,共 12 分)(1) y x ln x sin x2cot21(2)y e x(3) y x21x 1x3. 求以下函数的二阶导数(每题 5 分,共 10 分)(1)y cos2x ln x1 x(2)y1 x4. 设 f ( x)e x , x 1在 x 1可导,试求 a 与 b . (此题 6分)ax b, x15. 设 f ( x)sin x , x 0 ,求 f ' ( x) . (此题 6 分)ln(1 x), x 026. 设函数 yy( x) 由方程 lnxxy 2 1所确立,求 dy . (此题 6 分)y7. 设 yx a ln tan tcost2y(x) 由参数方程2,求 dy , d y 2 . (此题 6 分)y a sin tdx dxx1 tt 38. 求曲线在 t1处的切线方程和法线方程 . (此题 5 分)3y 1 2t 22t第三章 自测题一、填空题(每题 3 分,共 15 分)3若 a0, b0 均为常数,则 lim a x b x x1..2x02.lim11.x2x tan xx 03.lim arctan x x.3x 0ln(1 2x )4.曲线 y e x2的凹区间,凸区间为.5.若 f ( x)xe x,则 f ( n ) ( x) 在点 x处获得极小值 .二、单项选择题(每题 3 分,共 12 分)1.设 a,b 为方程 f ( x)0 的两根, f ( x) 在 [ a,b] 上连续, (a, b) 内可导,则 f (x)0 在(a,b) 内.A. 只有一个实根B.起码有一个实根C. 没有实根D.起码有两个实根2.设 f (x) 在 x0处连续,在x0的某去心邻域内可导,且x x0时, ( x x0 ) f ( x)0 ,则f ( x0 ) 是.A. 极小值B.极大值C. x0为f ( x)的驻点D.x0不是 f ( x) 的极值点3.设 f (x) 拥有二阶连续导数,且f(0)0 , lim f( x) 1 ,则.x 0| x |A. f (0)是 f (x) 的极大值B. f (0)是 f (x) 的极小值C.(0, f (0))是曲线的拐点D.f(0) 不是 f (x) 的极值, (0, f (0))不是曲线的拐点4.设 f (x) 连续,且 f(0)0 ,则0,使.A. f ( x)在(0, )内单一增添 .B. f ( x) 在 (,0) 内单一减少.C.x(0,) ,有 f (x) f (0)D.x (,0) ,有 f ( x) f (0) .三、解答题 ( 共 73 分)1. 已知函数f ( x)在[0,1]上连续,(0,1)内可导,且f (1)0 ,优选文库证明在 (0,1) 内起码存在一点f ( )使得 f ( ). (此题 6 分)tan2. 证明以下不等式(每题 9 分,共 18 分)(1)当 0a b 时,b alnbb a .ba a(2)当 0 x时,2x sin x x .23. 求以下函数的极限(每题8 分,共 24 分)( 1) lim e x e x2xx 0xsin x优选文库12( 2)lim(cos x)sin xx 01( 3)lim(1 x) x exx 04. 求以下函数的极值(每题 6 分,共 12 分)12( 1)f ( x) x3(1 x)3x2x , x0( 2)f ( x)x 1 , x05. 求y2x. (此题 6 分)的极值点、单一区间、凹凸区间和拐点ln x16. 证明方程x ln x0 只有一个实根.(此题7分)e第一章自测题一、填空题(每题 3 分,共 18 分)1. 2.3.4.5.水平渐近线是,铅直渐近线是6.二、单项选择题(每题 3 分,共 18分)1. C2. D3. D4. A5. D 6. C三、求以下极限(每题 5 分,共 35分)解: 1.. 2.. 3.,又. 4.. 5.. 6.,,因此,原式.7..四、确立以下极限中含有的参数(每题 5 分,共 10 分)解: 1.据题意设,则,令,令得,故.2.左边,右边故,则.五、解:,故在处不连续,所以为六、解:,而,故,的间断点,,故为的第一类(可去)中断点,均为的第二类中断点.七、证明:设,明显在而,,,故由零点定理知:必定存在一点,使,即优选文库第二章自测题一、填空题(每题 3 分,共 18 分)1. 2.3. 4.5.6.或二、单项选择题(每题 3 分,共 15 分)1. D2. A3. C4. D5. D三、解答题(共67 分)解: 1.(1).(2).(3).(4)两边取对数得,两边求导数得,.2. 求以下函数的微分(每题 4 分,共 12 分)(1).(2).(3).优选文库3. 求以下函数的二阶导数(每题 5 分,共 10 分)(1).(2),.4.首先在处连续,故,故,。
《高等数学》试题库(有答案)
《高等数学》试题库(有答案)一、选择题(一)函数1、下列集合中()是空集。
{}{}4,3,02,1,0. a {}{}7,6,53,2,1. b (){}x y x y y x c 2,.==且{}01.≥〈x x x d 且2、下列各组函数中是相同的函数有()。
()()()2,.x x g x x f a == ()()2,.x x g x x f b == ()()x x x g x f c 22cos sin ,1.+== ()()23,.x x g xx x f d == 3、函数()5lg 1-=x x f 的定义域是()。
()()+∞∞-,55,. a ()()+∞∞-,66,. b()()+∞∞-,44,. c ()()()()+∞∞-,66,55,44,. d4、设函数()⎪⎪⎪⎪⎪-+2222x x x 〈+∞≤〈≤〈∞〈-x x x 2200 则下列等式中,不成立的是()。
()()10.f f a = ()()10.-=f f b ()()22.f f c =- ()()31.f f d =- 5、下列函数中,()是奇函数。
x xa . x xb sin .2 11.+-x x a ac 21010.xx d -- 6、下列函数中,有界的是()。
arctgx y a =. tgx y b =. xy c 1.= x y d 2.= 7、若()()11-=-x x x f ,则()=x f ()。
()1.+x x a ()()21.--x x b ()1.-x x c .d 不存在8、函数x y sin =的周期是()。
π4.a π2.b π.c 2.πd9、下列函数不是复合函数的有()。
x y a ⎪⎪⎪⎪⎪=21. ()21.x y b --= x y c sin lg .= x e y d sin 1.+= 3 10、下列函数是初等函数的有()。
11.2--=x x y a ⎪⎪⎪+=21.xx y b 00≤〉x x x y c cos 2.--= ()()2121lg 1sin .⎪⎪⎪⎪⎪⎪+-=x e y d x11、区间[,)a +∞, 表示不等式().(A )a x <<+∞(B )+∞<≤x a (C )a x < (D )a x ≥12、若ϕ3()1t t =+,则ϕ3(1)t +=().(A )31t+ (B )61t + (C )62t + (D )963332t t t +++ 13、函数log (a y x =+ 是().(A )偶函数(B )奇函数(C )非奇非偶函数(D )既是奇函数又是偶函数14、函数()y f x =与其反函数1()y f x -=的图形对称于直线(). (A )0y= (B )0x = (C )y x = (D )y x =- 15、函数1102x y -=-的反函数是().(A )1x lg 22y x =- (B )log 2x y = (C )21log y x= (D )1lg(2)y x =++ 16、函数sin cos y x x =+是周期函数,它的最小正周期是().(A )2π(B )π(C )2π(D )4π17、设1)(+=x x f ,则)1)((+x f f =().A .xB .x + 1C .x + 2D .x + 318、下列函数中,()不是基本初等函数.A .x y )e 1(= B .2ln x y = C .xx y cos sin = D .35x y = 19、若函数f()1,则f(x)=( ) A. +1B. 1C. (1)D. 120、若函数f(1)2,则f(x)=( )2 B.(1) 2 C. (1) 2 D. x 2-121、若函数f(x),g(x)1,则函数f(g(x))的定义域是( ) >0 ≥0C ≥1 D. x>-122、若函数f(x)的定义域为(0,1)则函数f(1)的定义域是( )A.(0,1)B.(-1,0)C.(1,1)D. (1,e)23、函数f(x)1|是( )A.偶函数B.有界函数C.单调函数D.连续函数24、下列函数中为奇函数的是( ) (1) B.⎪⎪⎪⎪⎪++=21ln x x y 2 25、若函数f(x)是定义在(-∞,+∞)内的任意函数,则下列函数中()是偶函数。
《高等数学》习题库及答案
《高等数学》习题库及答案高等数学(1)复习题一、选择题1.函数112-=x y 的定义域是() A . (-1,1)B .[-1,1]C .(,1][1,)-∞-?+∞D .(,1)(1,)-∞-?+∞ 2、函数13lg(2)y x x =+++的定义域是() A.(3,2)(1,)--?-+∞ B.(2,1)(1,)--?-+∞C. (3,1)(1,)--?-+∞D.(2,)-+∞3、函数1()ln(2)f x x =-的定义域是()A.(2,)+∞ B.(3,)+∞ C.(2,3)(3,)+∞UD.(,2)(2,)-∞+∞U4、下列各式中,运算正确的是()5. 设>≤≤---<+=1,011,11,21)(2x x x x x x f ,则)2(-f = ( )A .23- B .3- C .0 D .25 6.若0lim x x → f (x )存在, 则f (x )在点x 0是()A . 一定有定义B .一定没有定义C .可以有定义, 也可以没有定义D .以上都不对7.下列说法正确的是()。
A . 无穷小量是负无穷大量B .无穷小是非常小的数C .无穷大量就是∞+D .负无穷大是无穷大量8.下列说法正确的是( )A.若函数()f x 在点0x 处无定义,则()f x 在点0x 处无极限。
B.无穷小是一个很小很小的数。
C.函数()f x 在点0x 处连续,则有:00lim ()()x x f x f x →= D.在(,)a b 内连续的函数()f x 在该区间内一定有最大值和最小值。
9.函数11)(2--=x x x f ,当1→x 时的极是()A.2-B. 2C. ∞D.极限不存在 10.极限1lim x →211x x -+=()A .0 B. 1 C .2 D .∞11.函数21()1x f x x -=+,当1x →-时的极限()A .2B . 2-C .∞D .极限不存在12.极限1lim x →211x x ++=()A .0 B. 1 C .2 D .∞13.311lim 1x x x →-=-()A.1B.2C.3D.414. 极限=-++-→221lim 221x x x x x ( ) A. 21D .∞ 15.下列各式中正确的是()A .0sin lim 0=→x xx B .1sin lim =∞→x xxC .0sin lim 1=→x xx D .1sin lim 0=→x xx16.设0sin lim7x ax x →= 时,则a 的值是() A. 17B.1C.5D.7 17、当x →0时,下列各等价无穷小错误的是( )A .arctan x ~xB .sin x 2 ~ x 2C . lg(1+x ) ~ xD .1-cos x ~21x 218、函数xx x x f sin )(+=,当∞→x 时的极限() A .0 B .∞C . -1D .119、当0x →时,ln(1x)+与x 比较是()A.高阶无穷小量B.低阶无穷小量C.等价无穷小量D.同阶但不等价无穷小量20、2(1)y x =-在1x =处() A.连续 B.不连续 C.不可导 D.既不连续也不可导≥+<+=0 30 32)(2x a x x x x f 在x = 0处连续,则a 的值是( ) A.3 B. 2 C. 1 D. 022、函数y=ln (2 - x - x 2)的连续区间为()A .(-1,2)B .(-2,1)C .(- ∞,1)∪(- ∞,1)D .(- ∞,-2)∪(1,+∞)23.下列说法错误的是()A .可导一定连续B .不可导的点不一定没有切线C .不可导的点一定不连续D .不连续的点一定不可导24.函数f (x )在点 x 0连续是函数在该点可导的()A .充分条件但不是必要条件B .必要条件但不是充分条件C .充分必要条件D .既不是充分条件, 也不是必要条件25.已知函数f (x )=,0,10,12>+≤-x x x x 则在x =0处() A .间断 B .不可导C .f '(0) =-1D .f '(0) =126、||x y =在0x =处()A.连续不可导B.可导不连续C.可导且连续D.既不连续也不可导27.设y =x e -,则='y ()A .x e -B . x 1x e --C .-x 1x e --D .-x e -28.导数等于21sin2x 的函数是() A .21sin 2x B .41cos2x C .21cos 2x D .1-21cos2x 29.若下列函数中()的导数不等于1sin 22x A . 1cos 24x B . 21sin 2x C .21cos 2x - D . 11cos 24x - 30、设243y x =-,则()1f '等于()A.0B.-6C.-3D.331.设ln y x x =+,则dy dx=( ) A.1x x + B.1x x + C.1x x +- D.1x x-+ 32.设()y f x =-,则y '=()A.()f x 'B.()f x '-C.()f x '-D.()f x '--33.下列导数计算正确的是( )A.x x e e 22sin sin )(='B.()2112ln ln -='-x x C .22211(arcsin )()x x '=- D .x x 2sin )(sin 2='34.下列导数计算正确的是( )A.sin sin ()x x e e '=B.21(2log )2ln 2ln 2x x x x '+=+C.1()1x x x '+=+D.211)2ln (ln +='+x x 35、半径为R 的金属圆片,加热后半径伸长了dR ,则面积S 的微分dS 是()A .RdR πB .RdR π2C .dR πD .dR π236.设f (x )可微,则d(e f (x ) ) =()A .f '(x )d xB .e f (x )d xC .f '(x ) e f (x )d xD .f '(x ) d(e f (x ) )37、边长为a 的正方形铁片,加热后边长伸长了d a ,则面积S 的微分dS 是()A .a d aB .2a d aC .a 2d aD .d a38、设函数在点0x 可导,且0()f x '=2,则曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线的倾斜角是()A .锐角B . 0oC .90oD .钝角39.设函数在点x 0可导, 且f '(x 0) >0, 则曲线y = f (x )在点(x 0, f (x 0))处的切线的倾斜角是( )A .00B .900C .锐角D .钝角40.设函数在点x 0可导, 且f '(x 0) =-3, 则曲线y = f (x )在点(x 0, f (x 0))处的切线的倾斜角是( )A .00C .锐角D .钝角41、设函数在点0x 可导,且0()f x '<0,则曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线的倾斜角是()A .0oB .锐角C .90oD .钝角42.曲线y = ln x 上某点的切线平行于直线y = 2x -3, 该点的坐标是 ( )A .(2, ln 21)B .(2,-ln 21)C .(21,-ln2)D .(21,ln2) 43.设函数在点0x 可导,且02()f x '=-,则曲线)(x f y =在点0x x =处的切线的倾斜角是( ).A .0°B .90°C .120°D .钝角44.设函数在点0x 可导,且3)(0-='x f ,则曲线)(x f y =在点0x x =处的切线的倾斜角是( ).A .0°B .90°C .锐角D .钝角45、函数x x x f -+=)1ln()(的单调减少区间是()A .),0(+∞B .)0,(-∞D .(-1,0)46、函数)1ln()(x x x f +-=的单调减少区间是()A.),0(+∞B.)0,(-∞C.(0,1)D.(-1,0)47. x x y ln 22-=的单调递减区间为( )A .)21,0(B .11(,)(0,)22-∞-?C .),21(+∞D .11(,0)(,)22-?+∞ 48、曲线32y x x =+-在点(1,0)处的切线方程为()A.2(1)y x =-B.4(1)y x =-C.41y x =-D.3(1)y x =-49.函数y = x 2e -x 及其图形在区间(1, 2)内是()A .单调增加且是凸的B . 单调减少且是凸的C .单调增加且是凹的D .单调减少且是凹的50、曲线()y f x =在区间[,]a b 上单调减少且为凸的,则()A .()f x '>0或()0f x ''>B .()f x '>0或()0f x ''<C .()f x '<0且()0f x ''>D .()f x '<0且()0f x ''<51、曲线()y f x =在区间[,]a b 上单调增加且为凹的,则()A .()f x '>0,()0f x ''>B .()f x '<0,()0f x ''<C .()f x '>0,()0f x ''<D .()f x '<0,()0f x ''>52、若在(,)a b 内,函数()f x 的一阶导数()f x '>0,二阶导数()f x ''<0,则函数()f x 在此区间内()A.单调减少,曲线是凹的B.单调减少,曲线是凸的C.单调增加,曲线是凹的D.单调增加,曲线是凸的53.若在(,)a b 内,函数()f x 的一阶导数()f x '<0,二阶导数()f x ''>0,则函数()f x 在此区间内()A.单调减少,曲线是凹的B.单调减少,曲线是凸的C.单调增加,曲线是凹的D.单调增加,曲线是凸的54.若曲线弧位于其上任一点切线的下方,则该曲线弧是( )A.单调增加B.单调减少C.凹弧D.凸弧55.点 x = 0是函数y = x 2 的()A . 驻点但非极值点B .拐点C .驻点且是拐点D .驻点且是极值点56、点0x =是函数4y x =的()A.驻点但不是极值点B.拐点C.驻点且是极值点D.驻点且是拐点57、点0x =是函数3y x =的()A .极值点但不是驻点B .驻点但不是极值点C .驻点且是极值点D .极值点且是拐点58、下列说法正确的是()A.驻点一定是极值点B. 拐点一定是极值点C.极值点一定是拐点D. 极值点一定是驻点或导数不存在的点59、若()00f x '=,则0x 是函数()f x 的()A.极值点B.最值点C.驻点D.非极值点60、函数x e x x f -=)(的极值是()A . 0B . 1C . -1D . 261.函数()y f x =在0x x =处连续,且取得极值,则有( )A.0()0f x '=B.0()0f x ''<C.00()0()f x f x ''=或者不存在D.0()f x '不存在62. 函数)(x f y =在点0x x =处取得极大值,则必有()A . 0()0f x '=B . 0)(0>''x fC . 0()0f x '=且0)(0>''x fD . 0()0f x '=或)(0x f '不存在63、曲线3(1)y x =-的拐点是()A.(1,8)-B.(1,0)C.(0,1)-D.(2,1)64.下列说法正确的是()A.驻点一定是极值点B. 极值点一定是驻点或导数不存在的点C.极值点一定是拐点D. 拐点一定是极值点65、若()(),F x f x '=则()dF x ?=()A.()f xB.()F xC.()F x C +D. ()f x C +66.设?dx x f )(= cos 2x + C ,则f (x ) =()A .sin 2xB .-2sin 2xC .sin x + CD .-sin 2x67.设?dx x f )(= 2cos2x + C ,则f (x ) =() A .sin2x B .-sin 2x C .sin 2x + C D .-2sin 2x 68.若c x x dx x f ++=?cos sin )(,则,=)(x f () A.x x cos sin + B.x x cos sin - C.x x sin cos - D.x x cos sin --69.dxd 52x xe dx ?= ( ) A .42x x e B .52x x e dx C .42x x e dx D .52x x e 70.=dx x xf dxd )( ( ) A.)(21x f B.dx x f )(21 C .)(x xf D .dx x xf )(71.2()d xf x dx ?=()A .21()2f xB .21()2f x dx C .2()xf x dx D .21()2xf x dx 72.2()d x f x dx ?=()A .2()xf xB .2()xf x dxC .2()x f x dxD .2()x f x73. ?=xdx 2cos ()A .2sin2x + CB .2cos2x +C C .12sin2x + CD .12cos2x + C 74.dx xx f 211???? ??'= ( ) A .)1(x f -+ C B .-)1(x f -+ C C .)1(x f + C D .-)1(xf + C 75.?dx x21=() A .C x +1 B .C x+-1 C .C x +2ln D .C x +2ln76、()23sin x e x dx -?=()A. 23cos x e x c ++B. 23cos x e x +C. 23cos x e x -D. 1二、填空题1.函数y =22x -+ arcsin x 的定义域为____________. 2、函数y=2x x -定义域为。
高等数学试题题库及答案
高等数学试题题库及答案一、单项选择题(每题2分,共10题)1. 函数f(x)=x^2+2x+1的导数是:A. 2x+2B. 2x+1C. x^2+2xD. 2x^2+2x+1答案:A2. 极限lim(x→0) (sin(x)/x)的值是:A. 0B. 1C. -1D. 不存在答案:B3. 若f(x)在x=a处连续,则下列哪个选项一定成立:A. f(a)存在B. f(a)=lim(x→a)f(x)C. f(a)=lim(x→a)f(x)且f(a)存在D. f(a)不存在答案:C4. 函数y=e^x的不定积分是:A. e^x + CB. e^xC. ln(e^x) + CD. ln(x) + C答案:A5. 曲线y=x^3-3x^2+2在点(1,0)处的切线斜率是:A. 0B. 1C. -2D. 2答案:C6. 以下哪个函数是奇函数:A. f(x)=x^2B. f(x)=x^3C. f(x)=x+1D. f(x)=x^2+1答案:B7. 二重积分∬(x^2+y^2)dxdy在区域D上,其中D是由x^2+y^2≤1定义的圆盘,其值是:A. πB. 2πC. π/2D. 4π答案:A8. 微分方程dy/dx=2x的通解是:A. y=x^2+CB. y=2x+CC. y=x^2D. y=2x^2+C答案:A9. 函数f(x)=x^3在x=0处的泰勒展开式是:A. x^3B. x^3+3x^2+3x+1C. x^3+3x^2+3xD. x^3+3x^2答案:C10. 以下哪个级数是收敛的:A. 1+1/2+1/4+1/8+...B. 1-1/2+1/3-1/4+...C. 1+1/2+1/3+1/4+...D. 1-1/2+1/3-1/4+1/5-...答案:A二、填空题(每题3分,共5题)11. 函数f(x)=x^2+3x+2的二阶导数是________。
答案:212. 极限lim(x→∞) (x^2-3x+2)/(x^3+x)的值是________。
高等数学期中复习题加答案
高等数学期中复习题加答案一、选择题1. 函数\( f(x) = x^2 - 3x + 2 \)在区间\( (0, 2) \)上的值域是:A. \( (-1, 1) \)B. \( (-\infty, 1) \)C. \( (-\infty, 2) \)D. \( (-1, +\infty) \)答案: A2. 极限\( \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} \)的值是:A. 0B. 1C. \( \frac{\pi}{2} \)D. \( \infty \)答案: B二、填空题1. 函数\( y = x^3 - 2x^2 + x \)的导数是 \( y' =\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\)。
答案: \( 3x^2 - 4x + 1 \)2. 定积分 \( \int_{0}^{1} x^2 dx \) 的值是\( \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ \)。
答案: \( \frac{1}{3} \)三、计算题1. 计算极限 \( \lim_{n \to \infty} \frac{n^2}{n^2 + 1} \)。
答案: 12. 求函数 \( f(x) = \ln(x) \) 在区间 \( [1, e] \) 上的定积分。
答案: \( x - e^x \) 在 \( [1, e] \) 上的定积分为 \( e - 2 \)。
四、证明题1. 证明:函数 \( f(x) = x^3 \) 是严格递增函数。
答案:首先求导 \( f'(x) = 3x^2 \),由于 \( x \) 为实数,\( x^2 \geq 0 \),所以 \( f'(x) \geq 0 \)。
当 \( x \neq 0 \) 时,\( f'(x) > 0 \),因此函数 \( f(x) = x^3 \) 是严格递增函数。
高数考试题库及答案解析
高数考试题库及答案解析一、选择题1. 函数f(x)=x^2-3x+2在区间[1,4]上的最大值是:A. 0B. 3C. 6D. 7答案:D解析:首先求导f'(x)=2x-3,令f'(x)=0,解得x=3/2。
在区间[1,4]上,f'(x)在x<3/2时为负,x>3/2时为正,说明f(x)在x=3/2处取得极小值。
计算f(3/2)=-1/4,再计算区间端点f(1)=0和f(4)=6,可知最大值为f(4)=6。
2. 若f(x)=sin(x)+cos(x),则f'(x)的表达式为:A. cos(x)-sin(x)B. cos(x)+sin(x)C. sin(x)-cos(x)D. sin(x)+cos(x)答案:A解析:根据导数的运算法则,f'(x)=[sin(x)]'+[cos(x)]'=cos(x)-sin(x)。
二、填空题1. 曲线y=x^3-6x^2+9x在点(2,0)处的切线斜率为______。
答案:-12解析:首先求导y'=3x^2-12x+9,将x=2代入y'得到切线斜率为-12。
2. 定积分∫(0,1) x^2 dx的值为______。
答案:1/3解析:根据定积分的计算公式,∫(0,1) x^2 dx = [x^3/3](0,1) = 1/3。
三、解答题1. 求函数f(x)=x^3-6x^2+11x-6的单调区间。
答案:函数f(x)的单调增区间为(1,3),单调减区间为(-∞,1)和(3,+∞)。
解析:首先求导f'(x)=3x^2-12x+11,令f'(x)=0解得x=1,3。
根据导数符号变化,可得单调区间。
2. 求曲线y=x^2-4x+3与直线y=2x平行的切线方程。
答案:切线方程为:x-y-1=0。
解析:曲线y=x^2-4x+3的导数为y'=2x-4,令y'=2得到x=3,此时切点坐标为(3,2)。
高等数学复习题(含答案)
高等数学复习题与答案解析一、 一元函数微积分概要 (一)函数、极限与连续1.求下列函数的定义域: (1) y =216x -+x sin ln ,(2) y =)12arcsin(312-+-xx .解 (1) 由所给函数知,要使函数y 有定义,必须满足两种情况,偶次根式的被开方式大于等于零或对数函数符号内的式子为正,可建立不等式组,并求出联立不等式组的解.即⎩⎨⎧>≥-,0sin ,0162x x 推得⎩⎨⎧⋅⋅⋅±±=+<<≤≤-2,1,0π)12(π244n n x n x 这两个不等式的公共解为 π4-<≤-x 与π0<<x所以函数的定义域为)π,4[-- )π,0(.(2) 由所给函数知,要使函数有定义,必须分母不为零且偶次根式的被开方式非负;反正弦函数符号内的式子绝对值小于等于1.可建立不等式组,并求出联立不等式组的解.即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<->-≠-,112,03,032xx x 推得⎩⎨⎧≤≤<<-,40,33x x即 30<≤x , 因此,所给函数的定义域为 )3,0[.2.设)(x f 的定义域为)1,0(,求)(tan x f 的定义域. 解:令x u tan =, 则)(u f 的定义域为)1,0(∈u∴)1,0(tan ∈x , ∴x ∈(k π, k π+4π), k ∈Z ,)(tan x f 的定义域为 x ∈(k π, k π+4π), k ∈Z .3.设)(x f =x-11,求)]([x f f ,{})]([x f f f .解:)]([x f f =)(11x f -=x--1111=x 11- (x ≠1,0),{})]([x f f f =)]([11x f f -=)11(11x--= x (x ≠0,1).4.求下列极限:(1)123lim 21-+-→x x x x , (2)652134lim 2434-++-∞→x x x x x ,解:原式=1)1)(2(lim 1---→x x x x 解: 原式=424652134lim xx x x x -++-∞→ =)2(lim 1-→x x =2.(抓大头)= 1-.(恒等变换之后“能代就代”)(3)xx x -+-→222lim 2, (4)330sin tan lim x x x →, 解:原式=)22)(2()22)(22(lim2++-+++-→x x x x x 解:0→x 时33~tan x x ,=221lim2++→x x 33~sin x x ,=41. (恒等变换之后“能代就代”) ∴原式=330lim x x x →=1lim 0→x =1.(等价)(5))100sin (lim +∞→x x x , (6) 2121lim()11x x x→--- ,解:原式=100lim sin lim∞→∞→+x x x x解: 原式=2211212(1)lim()lim 111x x x x x x→→-+-=--- =0 + 100= 100 (无穷小的性质) 11(1)11limlim (1)(1)12x x x x x x →→-===-++.(7)215lim+-+∞→x x x .解 : 原式=52115lim=+-+∞→xxx .(抓大头) (8)11lim 21-+→x x x .解:因为0)1(lim 1=-→x x 而0)1(lim 21≠+→x x ,求该式的极限需用无穷小与无穷大关系定理解决.因为011lim 21=+-→x x x ,所以当1→x 时,112+-x x 是无穷小量,因而它的倒数是无穷大量,即 ∞=-+→11lim 21x x x . (9)limx解:不能直接运用极限运算法则,因为当x →+∞时分子,极限不存在,但sin x 是有界函数,即sin 1x ≤而 0111lim1lim33=+=++∞→+∞→x x xx x x ,因此当+∞→x 时,31xx +为无穷小量.根据有界函数与无穷小乘积仍为无穷小定理,即得lim0x =.(10)203cos cos limxxx x -→ . 解:分子先用和差化积公式变形,然后再用重要极限公式求极限原式=202sin sin 2limx x x x →=441)22sin 4(lim sin lim 0=⨯=⋅⋅∞→→x xx x x x .(也可用洛必达法则)(11)xx x)11(lim 2-∞→.解一 原式=10])11[(lim )11(lim )11()11(lim --∞→→∞→-⋅+=-+x x x x x x x xx x x =1ee 1=-,解二 原式=)1()(2])11[(lim 2x x x x--∞→-=1e 0=.(12)30tan sin limx x xx →-.解 :x x x x 30sin sin tan lim -→=xx x x x cos )cos 1(sin lim 30-→ 20sin (1cos )1lim cos x x x x x x→-=⋅⋅ =222sin 2limx xx →=21 ( 222~2sin ,0⎪⎭⎫⎝⎛→x x x ) .(等价替换) 5.求下列极限(1)201cot limx x x x -→ (2))e e ln()3ln(cos lim33--+→x x x x (3))]1ln(11[lim 20x x x x +-→ (4))ln (lim 0x x n x ⋅+→ (5) xxx cos 1lim ++∞→解 :(1)由于0→x 时,1tan cot →=x x x x ,故原极限为0型,用洛必达法则 所以 xx xx x x x x x x sin sin cos lim 1cot lim 2020-=-→→30sin cos limx xx x x -=→ (分母等价无穷小代换)20cos sin cos lim3x x x x xx →--=01sin lim 3x x x→-=31-=.(2) 此极限为∞∞,可直接应用洛必达法则 所以 )e e ln()3ln(cos lim 33--+→x x x x =)e e ln()3ln(lim cos lim 333--⋅++→→x x x x x 3e e lim e 1lim 3cos 333--⋅⋅=++→→x x x x xxx e lim 3cos e133+→⋅⋅=3cos = . (3) 所求极限为∞-∞型 ,不能直接用洛必达法则,通分后可变成00或∞∞型.)]1ln(11[lim 20x x x x +-→xx xx x x x 2111lim )1ln(lim 020+-=+-=→→ 21)1(21lim )1(211lim00=+=+-+=→→x x x x x x .(4)所求极限为∞⋅0型,得nx nx xx x x 10ln lim ln lim -→→++=⋅ (∞∞型) =1111lim --→-+n x x nx =.01lim lim 0110=-=-++→+→nx n xnxx nx (5)此极限为∞∞型,用洛必达法则,得 1sin 1lim cos lim x x x x x x -=++∞→+∞→不存在,因此洛必达法则失效! 但 101c o s 1lim 11cos 11lim cos lim =+=+=+=++∞→+∞→+∞→x xxx x x x x x x .6.求下列函数的极限:(1)42lim 22--→x x x , (2)()⎪⎩⎪⎨⎧++=,1,1sin 2xa x x x f ,0,0><x x 当a 为何值时,)(x f 在0=x 的极限存在. 解: (1)41)2)(2(2lim 42lim 222-=+--=----→→x x x x x x x ,41)2)(2(2lim 42lim 222=+--=--++→→x x x x x x x ,因为左极限不等于右极限,所以极限不存在.(2)由于函数在分段点0=x 处,两边的表达式不同,因此一般要考虑在分段点0=x 处的左极限与右极限.于是,有a a x x a x x x f x x x x =+=+=----→→→→0000lim )1sin (lim )1sin (lim )(lim ,1)1(l i m )(l i m 2=+=++→→x x f x x , 为使)(lim 0x f x →存在,必须有)(lim 0x f x +→=)(lim 0x f x -→, 因此 ,当a =1 时, )(lim 0x f x →存在且 )(lim 0x f x →=1.7.讨论函数 ⎪⎩⎪⎨⎧=,1sin ,)(x x xx f0>≤x x , 在点0=x 处的连续性.解:由于函数在分段点0=x 处两边的表达式不同,因此,一般要考虑在分段点0=x 处的左极限与右极限.因而有01sin lim )(lim ,0lim )(lim 0====++--→→→→xx x f x x f x x x x , 而,0)0(=f 即0)0()(lim )(lim 00===+-→→f x f x f x x , 由函数在一点连续的充要条件知)(x f 在0=x 处连续.8. 求函数xx x x f )1(1)(2--=的间断点,并判断其类型:解:由初等函数在其定义区间上连续知)(x f 的间断点为1,0==x x .21lim)(lim 11=+=→→xx x f x x 而)(x f 在1=x 处无定义,故1=x 为其可去间断点.又∞=+=→x x x f x 1lim)(0 ∴0=x 为)(x f 的无穷间断点. 综上得1=x 为)(x f 的可去间断点, 0=x 为)(x f 的无穷间断点.(二)一元函数微分学1.判断:(1)若曲线y =)(x f 处处有切线,则y =)(x f 必处处可导.答:命题错误. 如:x y 22=处处有切线,但在0=x 处不可导.(2)若A ax a f x f ax =--→)()(lim(A 为常数),试判断下列命题是否正确.①)(x f 在点a x = 处可导, ②)(x f 在点a x = 处连续, ③)()(a f x f -= )()(a x o a x A -+-. 答:命题①、②、③全正确.(3)若)(x f ,)(x g 在点0x 处都不可导,则)()(x g x f +点0x 处也一定不可导. 答:命题不成立.如:)(x f =⎩⎨⎧>≤,0,,0,0x x x )(x g =⎩⎨⎧>≤,0,0,0,x x x)(x f ,)(x g 在x = 0 处均不可导,但其和函数)(x f +)(x g = x 在x = 0 处可导.(4)若)(x f 在点0x 处可导,)(x g 在点0x 处不可导,则)(x f +)(x g 在点0x 处一定不可导. 答:命题成立.原因:若)(x f +)(x g 在0x 处可导,由)(x f 在0x 处点可导知)(x g =[)(x f +)(x g ])(x f -在0x 点处也可导,矛盾.(5))('0x f 与)]'([0x f 有区别. 答:命题成立.因为)('0x f 表示0)(x x x f =在处的导数; )]'([0x f 表示对0)(x x x f =在处的函数值求导,且结果为0.(6)设)(x f y =在点0x 的某邻域有定义,且-∆+)(0x x f )(0x f =2)(x b x a ∆+∆,其中b a ,为常数,下列命题哪个正确?①()x f 在点0x 处可导,且()a x f ='0,②()x f 在点0x 处可微,且()x a x f x x d |d 0==, ③()()x a x f x x f ∆+≈∆+00 ( ||x ∆很小时). 答:①、②、③三个命题全正确.2.已知x x cos )'(sin =,利用导数定义求极限xx x 1)2πsin(lim 0-+→.解:xx x 1)2πsin(lim 0-+→=xx x 2sin)2πsin(lim0π-+→ =2π|)'(sin =x x = 2πcos=0. 3.求 ()⎩⎨⎧+=,,xx x f 1ln )(0<≥x x ,的导数.解: 当0>x 时,xx f +='11)( ,当0<x 时,1)(='x f ,当0=x 时,xf x f x f x f f x x )0()(lim 0)0()(lim)0(00-=--='→→, 所以 10lim )0(0=-='-→-xx f x , 1e ln )1ln(lim 0)1ln(lim )0(100==+=-+='++→→+x x x x xx f , 因此 1)0(='f ,于是 ⎪⎩⎪⎨⎧+=',1,11)(xx f .0,0≤>x x4.设))((),1ln()(x f f y x x f =+=,求dxdy解:)]1ln(1ln[))((x x f f y ++==,)]'1ln(1[)1ln(11d d x x x y ++⋅++=∴)1)](1ln(1[1x x +++=.5.已知arctanxy=求y ''. 解:两端对x 求导,得)(1)()(1122222'++='⋅+y x y x y xyx ,222222222221yx y y x yx yy x y y x y +'⋅+⋅+='-⋅+,整理得 x y y x y -='+)( ,故 xy xy y +-=', 上式两端再对x 求导,得22)()())(1())(1(x y x y y x y y x y x y y y x y x y y x y y y ++-'+'--'+-'=+-+'-+-'=''=2)(22x y yy x +-',将 xy xy y +-='代入上式,得2)(22x y y x y xy x y +-+-⋅=''322)(2222y x xy y x xy +---=322)()(2x y y x ++-=. 6.求y = 323)4()3)(2)(1(⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅+++x x x x x 的导数x yd d 解:两边取对数:y ln =)]4ln(ln 3)3ln()2ln()1[ln(32+--+++++x x x x x , 两边关于x 求导:]413312111[32'1+--+++++=⋅x x x x x y y , ∴)413312111(32d d +--+++++=x x x x x y x y . 7.设xx x f e )(=,求)('x f .解:令xx y e =, 两边取对数得:x y x ln e ln =, 两边关于x 求导数得:xx y y x xe ln e '1+⋅=⋅)e ln e ('xx y y x x+=即 )e ln e ('e xx x y xxx+=. 8.设,sin ),(2x u u f y ==求x y d d 和22d d xy.解:xy d d =2cos 2)(x x u f ⋅⋅', 22d d xy=)sin 4cos 2)(()(cos 4)(222222x x x u f x x u f -'+⋅''. 9.xx y e 4+=, 求y)4(.解:xx y e 43+=', xx y e 122+='',xx y e 24+=''', x y e 24)4(+=.10.设cos sin x t t y t=-⎧⎨=⎩,, 求 22d d x y . 解:d (sin )cos d 1sin (cos )y t tx tt t '=='+- ,22d d d cos d cos d cos 1()()()d d d d 1sin d 1sin d 1sin d y y t t t t xx x x t t t x t t''===⋅=+++ 222sin (1sin )cos 11(1sin )1sin (1sin )t t t t t t -+--=⋅=+++. 11.求曲线⎩⎨⎧==,,3t y t x 在点(1,1)处切线的斜率. 解:由题意知:⎩⎨⎧==,1,13t t 1=⇒t ,33)()(d d 12131==''====t t t t t t xy,曲线在点(1,1)处切线的斜率为3 12. 求函数x x y tan ln e =的微分.解一 用微分的定义x x f y d )(d '=求微分, 有x x xx x x y xx x d ]sec tan 1e e [d )e (d 2tan ln tan ln tan ln ⋅+='= x xxx d )2sin 21(e tan ln +=. 解二 利用一阶微分形式不变性和微分运算法则求微分,得 x x xx x x y tan ln tan ln tan ln e d d e )e(d d +==)tan (ln d e d e tan ln tan ln x x x x x +=)tan d(tan 1e d e tan ln tan ln x x x x x x ⋅+= x xx x x x x d cos 1tan 1e d e 2tan ln tan ln ⋅+= x xxx d )2sin 21(e tan ln +=. 13.试证当1≠x 时,x xe e >.证明:令x x f x e e )(-=,易见()f x 在),(+∞-∞内连续,且0)1(=f e e )(-='xx f .当1<x 时,e e )(-='xx f 0<可知()f x 为]1,(-∞上的严格单调减少函数,即()(1)0.f x f >=当1>x 时,e e )(-='xx f 0>,可知()f x 为),1[+∞上的严格单调增加函数,即()(1)0f x f >=.故对任意 ,1≠x 有()0,f x >即 .0e e >-x x x xe e >.14.求函数344x x y -=的单调性与极值. 解:函数的定义域为),(+∞-∞.)3(3223-=-='x x x x y , 令 ,0='y 驻点 3,021==x x 列表由上表知,单调减区间为)3,(-∞,单调增区间为),3(+∞,极小值 4)3(-=y 求函数的极值也可以用二阶导数来判别,此例中0,6302=''-=''=x y x x y 不能确定0=x 处是否取极值, ,093>=''=x y 得427)3(-=y 是极小值. 15.求3)(x x f =+23x 在闭区间[]5,5-上的极大值与极小值,最大值与最小值.解:x x x f 63)(2+=', 令0)(='x f , 得2,021-==x x ,66)(+=''x x f , 06)0(>=''f , 06)2(<-=-''f ,∴)(x f 的极大值为=-)2(f 4,极小值为0)0(=f . ∵50)5(-=-f , 200)5(=f .∴ 比较)5(),0(),2(),5(f f f f --的大小可知:)(x f 最大值为200, 最小值为50-.16.求曲线32310510x x y ++=的凹凸区间与拐点. 解:函数的定义域为()+∞∞-,,21010x x y +=', x y 2010+='',令0=''y , 得21-=x , 用21-=x 把()+∞∞-,分成)21,(--∞,),21(+∞-两部分.当∈x )21,(--∞时,0<''y , 当∈x ),21(+∞-时,0>''y , 曲线的凹区间为),,21(+∞-凸区间为),21,(--∞ 拐点为)665,21(-.17.求函数)1ln(2x y +=的凹向及拐点. 解:函数的定义域 ),(+∞-∞,,122x x y +=' 222222)1()1(2)1(22)1(2x x x x x x y +-=+⋅-+='', 令 ,0=''y 得1±=y , 列表由此可知,上凹区间(1,1)-,下凹区间(,1)(1,)-∞-+∞,曲线的拐点是)2ln ,1(±.的渐近线.18.求下列曲线的渐近线 (1)x x y ln = ,(2)1222-+-=x x x y ,(3)()()213--+=x x x y .解 (1)所给函数的定义域为),0(+∞.由于 011lim ln lim ==+∞→+∞→x x xx x ,可知 0=y 为 所给曲线xxy ln =的水平渐近线.由于 -∞=+→xxx ln lim0, 可知 0=x 为曲线xxy ln =的铅直渐近线.(2) 所给函数的定义域)1,(-∞,),1(∞+.由于 -∞=-+-=--→→122lim )(lim 211x x x x f x x , +∞=-+-=++→→122lim )(lim 211x x x x f x x , 可知 1=x 为所给曲线的铅直渐近线(在1=x 的两侧()f x 的趋向不同).又 a x x x x x x f x x ==-+-=∞→∞→1)1(22lim )(lim 2,[]b x x x x x x x ax x f x x x =-=-+-=--+-=-∞→∞→∞→112lim ])1(22[lim )(lim 2, 所以 1-=x y 是曲线的一条斜渐近线.(3)()()∞=--+→213lim1x x x x , 故1=x 为曲线的铅直渐近线,()()∞=--+→213lim2x x x x , 故2=x 为曲线的铅直渐近线,()()2133lim lim 0121211x x x x x x x x x →∞→∞++==--⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 故0=y 为曲线的水平渐近线,∴ 曲线的渐近线为:2,1,0===x x y .19.求解下列各题:(1)设某产品的总成本函数和总收入函数分别为x x C 23)(+=, 15)(+=x xx R , 其中x 为该产品的销售量,求该产品的边际成本、边际收入和边际利润.解:边际成本C M =x x C 1)('=边际收入R M =2)1(5)('+=x x R边际利润xx M M q L C R 1)1(5)('2-+=-=. (2)设p 为某产品的价格,x 为产品的需求量,且有801.0=+x p , 问p 为何值时,需求弹性大或需求弹性小.解:由801.0=+x p 得10d d -=px, 所以需求价格弹性80)10(1.080-=-⨯-=p p p p Ep Ex , 故当80-p p < 1-, 即40<p <80时, 需求弹性大; 当1-<80-p p<0, 即0<p <40时,需求弹性小.(三)一元函数积分学1. 在不定积分的性质x x f k x x kf d )(d )(⎰=⎰中,为何要求0≠k ?答:因为0=k 时,C x x x kf =⎰=⎰d 0d )((任意常数),而不是0. 2. 思考下列问题:(1) 若C x x x f x ++=⎰sin 2d )(,则)(x f 为何? 答:x x x f x f x cos 2ln 2)d )(()(+='⎰=. (2) 若)(x f 的一个原函数为3x ,问)(x f 为何? 答:233)()(x x x f ='=(3)若)(x f 的一个原函数的x cos ,则dx x f )('⎰为何?答:C x C x f x x f x x x f +-=+='⎰-='=sin )(d )(,sin )(cos )(. 3. 计算下列积分:(1))sin d(sin 5x x ⎰, (2)x x d cos 3⎰, (3)⎰+x xx x d )sin (,(4)x xe x d 2⎰, (5)⎰-21d xx x , (6)⎰-41d xx x ,(7)⎰x x x d 2ln , (8)x x d )32(2+⎰, (9)⎰-⋅dx x x 211arcsin 1, (10)⎰+x x x d arctan )1(12, (11)⎰+22d x x , (12)⎰-24d x x .解:(1)C xx x +=⎰6sin )sin d(sin 65. (2)x x x x x d cos )sin 1(d cos 23-⎰=⎰ =)sin d()sin 1(2x x -⎰ =)sin d(sin )sin d(2x x x ⎰-⎰=C xx +-3sin sin 3. (3)x x x x x xx x d sin 2d d )sin (⎰+⎰=+⎰=C x x +-cos 222. (4)C x x x x x x +=⎰=⎰222e 21)(d e 21d e 2.(5)C x x x x x x+--=--⎰-=--⎰2221221)1(d )1(21d 1.(6)C x x x x xx +=-=-⎰⎰22224arcsin 21)(1)(d 211d .(7(8)C x x x x x ++=++⎰=+⎰322)32(6)32(d )32(2d )32(.(9)C x x x x x x +==-⋅⎰⎰|arcsin |ln )arcsin d(arcsin 1d 11arcsin 12.(10)C x x x x x x +==+⎰⎰|arctan |ln )arctan d(arctan 1d arctan )1(12.(11)C x x x x x x x +=+=+=+⎰⎰⎰22arctan 22)2(d )2(1121)2(1d 212d 222. (12)⎰2-4d x x =⎰2)2(-12d x x=)2(d )2(-112xx ⎰=C x +2arcsin .4. 计算下列不定积分:(1)⎰++x xd 111,(2)x x d 162-⎰,(3)⎰+232)4(d x x ,(4)⎰-x xx d 122.解:(1) 令t x =+1, 则 =x 12-t , t t x d 2d =,于是原式=⎰+t t t d 12=⎰+-+t t t d 1112=]1d d [2⎰⎰+-t tt =C t t ++-1ln 22=C x x +++-+11ln 212. (2)令)2π2π(sin 4<<-=t t x ,则t x cos 4162=-,t t x d cos 4d =, 于是 t t t t t x x d )2cos 1(8d cos 4cos 4d 162+⎰=⋅⎰=-⎰ =C t t ++2sin 48.由右图所示的直角三角形,得81641642cos sin 22sin 22xx x x t t t -=-⋅⋅==, 故 C xx x dx x +-+⋅=-⎰2164arcsin81622. (2)令)2π2π(tan 2<<-=t t x ,则t t x t x d sec 2d ,sec 8)4(23232==+,x于是C t t t t t tx x +==⋅=+⎰⎰⎰2sin d 2cos d sec 2sec 41)4(d 23232. 由右图所示的直角三角形,得24sin xx t +=故C x x x x ++=+⎰223242)4(d .(4) 设 t x sin = ,t x cos 12=-,t t x d cos d = , 于是原式=⎰t t tt d cos cos sin 2=⎰t t d sin 2=⎰-t t d 22cos 1 =21⎰⎰-)2(d 2cos 41d t t t ==+-C t t 2sin 4121C t t t +-cos sin 2121=C x xx +--212arcsin 21. 5.计算下列积分:(1)⎰x x d 2ln , (2)⎰x x d 2arctan , (3) ⎰x x xd e4,(4)⎰x x xd 4sin e5, (5)⎰x x x d 100sin , (6) ⎰x x x d 2arctan .解:(1))2ln d(2ln d 2ln x x x x x x ⎰-=⎰=x xx x x d 222ln ⋅⎰- =C x x x +-2ln .(2)⎰x x d 2arctan =)d(arctan22arctan x x x x ⎰- =x x x x x d )2(122arctan 2+⋅⎰-=⎰+-2241)(d 2arctan xx x x =)41(d 411412arctan 22x xx x ++-⎰ =C x x x ++-)41ln(412arctan 2.(3)x x x x x x x xx d e 41e 41de 41d e 4444⎰-==⎰⎰=C x xx +-44e 161e 41. x221x -1x t(4)5555e 1e e sin 4d sin 4d()e sin 4d(sin 4)555x xxx x x x x x ⎰=⎰=-⎰ =x x x xxd 4cose 544sin e5155⎰-=5e d 4cos 544sin e 5155xx x x ⎰-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎰)4cos d(5e 4cos 5e 544sin e 51555x x x xx x=x x x x xx xd 4sine 25164cos e 2544sin e 51555⎰--, 移项合并,得C x x x x xx+-=⎰)4cos 44sin 5(e 411d 4sin e55. (5)⎰---=-⎰=⎰x xx x x x x x x d )100100cos (100100cos )100100cos (d d 100sin =C xx x +-100100cos 10000100sin . (6)⎰x x x d 2arctan =⎰)2d(2arctan 2x x=⎰-)2(arctan d 22arctan 222x x x x =x x x x x d )2(1222arctan 2222⎰+⋅-=x x x x d )4111(412arctan 222⎰+-- =C x x x x ++-2arctan 8142arctan 22. 6.计算 (1)x x xd e )1(2⎰+ , (2) 3s e c d x x ⎰. 解:(1) 选 12+=x u ,=v d x e x d , =v xe , x x u d 2d =, 于是原式 )1(2+=x x e ⎰-x 2x e x d ,对于⎰x x e x d 再使用分部积分法,选x u =, =v d x e x d , 则 x u d d =,=v xe ,从而⎰x xex d =x x e ⎰-x x d e =x x e C x +-e .原式=xe =+--)e e (21C x x x )12(2++x x Cx+e (12C C =),为了简便起见,所设 x u =,=v xe 等过程不必写出来,其解题步骤如下:⎰x xe dx =⎰x d x e =x C x x x x x x +-=-⎰e e d e e . (2)3secd x x ⎰=)(tan d sec x x ⎰=x x tan sec ⎰-)(sec d tan x x=x x tan sec ⎰-x x x d sec tan 2=sec tan x x -x x x d sec )1(sec 2-⎰=sec tan x x -⎰x x d sec 3+⎰x x d sec =sec tan x x -⎰x x d sec3+x x tan sec ln +,式中出现了“循环”,即再出现了⎰x x d sec 3移至左端,整理得3sec d x x ⎰=21[x x tan sec +x x tan sec ln +]+C . 7. 利用定积分的估值公式,估计定积分⎰-+-1134)524(x x x d 的值.解:先求524)(34+-=x x x f 在[]1,1-上的最值,由0616)(23=-='x x x f , 得0=x 或83=x . 比较 7)1(,102427)83(,5)0(,11)1(=-===-f f f f 的大小,知 11,102427max min =-=f f , 由定积分的估值公式,得[])1(1d )524()]1(1[max 1134min --⋅≤+-≤--⋅⎰-f x x x f ,即 22d )524(512271134≤+-≤-⎰-x x x . 8. 求函数21)(x x f -=在闭区间[-1,1]上的平均值.解:平均值⎰-=⋅⋅=---=11224π21π21d 1)1(11x x μ. 9. 若⎰=2d sin )(2x xt t x f ,则)(x f '=?解:)(x f '=242222sin sin 2sin )sin()(x x x x x x -=-'.10.已知 ⎰+=t t x xx F d 1sin )(2 , 求 )(x F '.解:)(x F '=)2(12x x +-+x x cos sin 1⋅+=++-212x x x x cos sin 1⋅+.11. 求极限x tt x x πcos 1d πsin lim11+⎰→.解:此极限是“0”型未定型,由洛必达法则,得xtt x x πcos 1d πsin lim11+⎰→=)πcos 1()d πsin (lim11'+'⎰→x t t xx =π1)π1(lim πsin ππsin lim11-=-=-→→x x x x12.计算下列定积分(1)⎰-20d |1|x x , (2)⎰-122d ||x x x , (3)⎰π20d |sin |x x .解:(1)⎰-2d |1|x x =⎰-10d )1(x x +⎰-21d )1(x x=212122)1(2)1(-+--x x =2121+=1.(2)⎰-122d ||x x x =⎰--023d )(x x +⎰103d x x=1402444x x +--=4+41741=.(3)⎰π20d |sin |x x =⎰πd sin x x +⎰-π2πd )sin (x x=π2ππ0cos )cos (x x +-=2+2=4.13.计算下列定积分(1)⎰--2π2π3d cos cos x x x ,(2)⎰--112d 1x x .解:(1)x x x x x x d sin )(cos 2d cos cos 212π2π2π03⎰⎰-=-=34cos 34)cos d()(cos 22π0232π021=-=-⎰x x x .(2)⎰⎰⎰---=-=-112π2π2π2π222d )(cos )sin d()(sin 1d 1t t t t x x=2=+=+=⎰⎰2π02π02π02)2sin 21(d 22cos 12d )(cos t t t t t t 2π.14.计算 (1)⎰+-4d 11x xx, (2)⎰4π4d tan sec x x x .解:(1)利用换元积分法,注意在换元时必须同时换限.令 x t =,x 2t = ,t t x d 2d = ,当0=x 时,0=t ,当4=x 时,2=t ,于是⎰+-40d 11x x x=⎰+-20d 211t t t t =⎰+--20d ]1424[t tt [].3ln 44021ln 442-=+--=tt t(2)⎰4π4d tan sec x x x =⎰4π03)(sec d sec x x43411sec 414π04=-==x .15. 计算下列定积分:(1)x x xd e )15(405⎰+, (2)x x d )12ln(e21⎰+,(3)x x x d πcos e 10π⎰, (4)x x x x x d )e 3(133⎰++.解:(1)x x xd e )15(405⎰+=5e d )15(540x x ⎰+=⎰+-+10515)15(d 5e )15(5e x x x x =5155e 5e 51e 6=--x.(2)x x d )12ln(e21⎰+=()())12ln d(12ln e21e21+-+⎰x x x xx x xd 1223ln )1e 4ln(e 2e21⎰+--+= --+=3ln )1e 4ln(e 2x x )d 1211(e 21⎰+---+=3ln )1e 4ln(e 2()e21)12ln 21(+-x x()1e 23ln 231e 4ln )21e 2(+--++=.(3) x x xd πcose 10π⎰=ππsin d e 10πx x ⎰x x x x πde ππsin πsin e π11010π⎰-= =0x x x d πsin e 10π⎰-=)ππcos d(e 10πx x--⎰ x x x x πde ππcos πcos e π11010π⎰-==-+-)1e (π1πx x x d πcos e 10π⎰ 移项合并得x x x d πcos e 10π⎰)1e (π21π+-=. (4)x x x xxd )e 3(1033⎰++)e 313ln 34(d 3104xx x x ++=⎰⎰++-++=1034134d )e 313ln 34()e 313ln 34(x x x x xx x x=4514e 923ln 23ln 3)e 913ln 320(e 313ln 3413213253++-=++-++x x x 16.计算(1)⎰1d arctan x x , (2)x x x d ln 2e e1⎰.解:(1)⎰1d arctan x x =10arctan x x⎰+-102d 1x x x=102)1ln(214πx +- =2ln 214-π .(2) 由于在[1,e1]上0ln ≤x ;在[2e ,1]上0ln ≥x ,所以x x x d ln 2e e1⎰=x x x d )ln (1e1⎰-+x x x d ln 2e 1⎰=)2(d ln 21e1x x ⎰-+)2d(ln 2e 12x x ⎰=[-x x ln 22+42x ]1e 1+[x x ln 22-42x ]2e 1=41-(412e 1+212e 1)+(4e -414e +41) =21-432e 1+434e . 17.判别下列广义积分的敛散性,如果收敛计算其值 . (1)⎰∞++022d )1(x x x, (2) ⎰∞+02d 1x x , (3)x xd e 1100⎰∞+-, (4)⎰∞++02100d xx . 解:(1) 因为积分区间为无穷区间,所以原式=+∞→b lim ⎰+bx x x 022d )1(=+∞→b lim ⎰++b x x 0222)1()1(d 21=bb x 02])1(21[lim +-+∞→ =]21)1(21[lim 2++-+∞→b b =21, 故所给广义积分收敛,且其值为21. (2)⎰∞+02d 1x x =+∞=-=-+∞→→+∞+xx x x x 1lim 1lim )1(00,∴⎰∞+02d 1x x 发散. (3)x xd e1100⎰∞+-=1001001100e 1001)100e (0100e --+∞-=--=-x .(4)⎰∞++02100d x x =20π10arctan 1010=+∞x . 18.求曲线22)2(,-==x y x y 与x 轴围成的平面图形的面积.解:如图,由⎪⎩⎪⎨⎧-==,)2(,22x y x y 得两曲线交点(1,1). 解一 取x 为积分变量,]2,0[∈x , 所求面积323)2(3d )2(d 213103212102=-+=-+=⎰⎰x x x x x x A . 解二 取y 为积分变量,y 的变化区间为[0,1],32)d y -y -2(1==⎰y A . 显然,解法二优于解法一.因此作题时,要先画图,然后根据图形选择适当的积分变量,尽量使计算方便. 19. 求下列曲线所围成的图形的面积:抛物线 22xy =与直线42=-y x . 解:先画图,如图所示,并由方程⎪⎩⎪⎨⎧=-=4222y x x y ,求出交点为(2,1-),(8,2). 解一 取y 为积分变量,y 的变化区间为[1-,2], 在区间[1-,2]上任取一子区间[y ,y +y d ],则面积微元 A d =y y y d )242(2-+,则所求面积为A =⎰--+212d )242(y y y = (32324y y y -+)21-=9.解二 取x 为积分变量,x 的变化区间 为[0,8],由图知,若在此区间上任取子区间, 需分成[0,2],[2,8]两部分完成.在区间[0,2]上任取一子区间[x ,x +x d ], 则面积微元 A d 1=x xd ]22[, 在区间[2,8]上任取一子区间[x ,x +x d ],2)2-y则面积微元 A d 2=[)4(212--x x ]x d , 于是得=A 1+A 2 =⎰20d 22x x +x x x d )222(82+-⎰=23322x 20+[23322x 224x x -+]82=9 .显然,解法一优于解法二.因此作题时,要先画图,然后根据图形选择适当的积分变量,尽量使计算方便. 20.用定积分求由0,1,0,12===+=x x y x y 所围平面图形绕x 轴旋转一周所得旋转体的体积. 解:如右图,所求体积⎰+=122d )1(πx x V⎰++=1024d )12(πx x x=135)325(πx x x ++=π1528. 二、 微分方程1. 验证x x C C x C y --+=e e 21为微分方程0'2''=++y y y 的解,并说明是该方程的通解. 证明: x x C C x C y --+=e e 21,x x C x C C C y ----=∴e e )('121, x x C x C C C y --+-=e e )2(''112,于是0'2''=++C C C y y y ,故C y 是0'2''=++y y y 的解.x x -e 与x -e 线性无关,∴0'2''=++y y y 中的1C 与2C 相互独立,即C y 中含有与方程0'2''=++y y y 阶数相同(个数均为2)的独立任意常数,故C y 是该方程的通解. 2. 用分离变量法求解下列微分方程:(1)22d d y x x y =, (2)21d d x yx y -=, (3)y x x x y )1(d d 2++=,且e )0(=y . 解:(1)分离变量得x x yyd d 22=,(0≠y ) 两边积分得⎰⎰=x x y yd d 122 ,x求积分得 3313Cx y +=-,从而通解为Cx y +-=33及验证0=y 也是方程的解.(特别注意,此解不能并入通解) (2)分离变量得21d d xxy y -=,(0≠y ) 两边积分得⎰⎰-=x x y y d 11d 12,求积分得 1arcsin ||ln C x y +=,即 )e (e e e 11arcsin arcsin Cx x CC C y ±==±=,从而通解为 x C y arcsin e =,验证0=y 也是方程的解. (3)分离变量得x x x yyd )1(d 2++=,(0≠y ) 两边积分得⎰⎰++=x x x y y d )1(d 12 求积分得 13232||ln C x x x y +++=, 即 )e (eee 1332232132C x x x C C C y x x x ±==±=++++,从而通解为3232ex x x C y ++=,验证0=y 也是方程的解.由e )0(=y ,得e =C , 故特解为32132e x x x y +++=.3.求解下列一阶线性微分方程(1)x b ay y sin '=+(其中b a ,为常数), (2)21d d yx x y +=. 解:(1)因a x P =)(, x b x Q s i n)(=, 故通解为 ⎰⎰⋅+⎰=-]d e sin [e d d x x b C y xa x a⎰⋅+=-)d e sin (e x x b C ax ax)]cos sin (e 1[e 2x x a a b C axax -++=-. (2)方程变形为2d d y x yx=-, 这是x 关于y 的一阶线性微分方程,其中2)(,1)(y y Q y P =-=,通解为:⎰⋅⎰⋅+⎰=---]d e [e d )1(2d )1(y y C x yy⎰-⋅+=]d e [e 2y y C y y)22(e 2++-=y y C y .以上是用一阶线性微分方程的通解公式求解,要熟练掌握常数变易法! 4.求微分方程 y y x y x y xy d d d d 2+=+ 满足条件20==x y的特解.解:这是可以分离变量的微分方程,将方程分离变量,有x x y y y d 11d 12-=-, 两边积分,得=-⎰y y yd 12⎰-x x d 11,求积分得121ln 1ln 21C x y +-=-,1222)1ln(1ln C x y +-=-, 1222e )1(1C x y -=-,222)1(e 11-±=-x y C ,记 0e12≠=±C C ,得方程的解 22)1(1-=-x C y .可以验证 0=C 时,1±=y ,它们也是原方程的解,因此,式22)1(1-=-x C y 中的C 可以为任意常数,所以原方程的通解为 22)1(1-=-x C y (C 为任意常数). 代入初始条件 20==x y得 3=C ,所以特解为 22)1(31-=-x y .5.求微分方程(1)xy yy +=',(2) x xy y x cos e 22=-'的通解.(1)解一 原方程可化为 1d d +=xyx y x y ,令 x yu =,则 1d d +=+u u x u x u ,即 x x u uu d d 12-=+ ,两边取积分 ⎰⎰-=+x x u u u d 1d )11(2, 积分得C x u u ln ln ln 1-=-,将xy u =代入原方程,整理得原方程的通解为 yx C y e = (C 为任意常数).解二 原方程可化为11d d =-x yy x 为一阶线性微分方程,用常数变易法.解原方程所对应的齐次方程 01d d =-x yy x ,得其通解为 y C x =. 设y y C x )(=为原方程的解,代入原方程,化简得 1)(='y y C ,1ln)(C yy C =,所以原方程的通解为 1ln C y y x=,即yxC ye = (C 为任意常数).(2)解一 原方程对应的齐次方程02d d =-xy x y 分离变量,得xy x y 2d d =,x x yy d 2d =, 两边积分,得x x y y⎰⎰=d 2d ,C x y +=2ln ,)e ln(ln e ln ln 22x x C C y =+=,2e x C y =,用常数变易法.设2e )(x x C y =代入原方程,得 x x C x x cos e e )(22=',x x C cos )(=',C x x x x C +==⎰sin d cos )(,故原方程的通解为 )(sin e 2C x y x += (C 为任意常数). 解二 这里x x P 2)(-=,x x Q x cos e )(2=代入通解的公式得)d e cos e (e d 2d 22⎰+⎰⋅⎰=---C x x y xx x x x=)d e cos e(e 222C x x x x x +⋅⎰-=)d cos (e 2C x x x +⎰=)(sin e 2C x x +(C 为任意常数).6.求微分方程 123='+''y x y x 的通解.解:方程中不显含未知函数y ,令P y =',x P y d d ='',代入原方程,得 1d d 23=+P x xP x, 311d d xP x x P =+,这是关于未知函数)(x P 的一阶线性微分方程,代入常数变易法的通解公式,所以 =)(x P 1d 13d 1d e 1(eC x xxx x x +⎰⎰⎰-) =1ln 3ln d e 1(e C x x x x+⎰-)=13d 1(1C x x x x +⋅⎰)=11(1C x x +-)=x C x 121+-, 由此x y d d =x Cx121+-,⎰+-=x x C xy d )1(12=21ln 1C x C x ++, 因此,原方程的通解为 y =21ln 1C x C x++ (21,C C 为任意常数). 7.求微分方程 )1()(22-''='y y y 满足初始条件21==x y ,11-='=x y 的特解.解:方程不显含x ,令 P y =',y P Py d d ='',则方程可化为 )1(d d 22-=y yP PP , 当 0≠P 时y y P P d 12d -=,于是 21)1(-=y C P .根据 21==x y,11-='=x y ,知12-='=y y 代入上式,得 11-=C ,从而得到x y yd )1(d 2-=-,积分得 211C x y +=-,再由21==x y ,求得 02=C ,于是当0≠P 时,原方程满足所给初始条件的特解为x y =-11, 当0=P 时,得C y =(常数),显然这个解也满足方程,这个解可包含在解x y =-11中. 故原方程满足所给初始条件的特解为x y =-11,即 xy 11+=. 8.求方程0)'(''2=-y yy 的通解.解:方程不显含自变量x , 令)('y p y =原方程可变为0d d 2=-⋅⋅p ypp y , 即0=p 或p ypy=d d , 由0'==p y 得C y =.由p y p y=d d 分离变量,得yy p p d d =, 两边积分得⎰⎰=y yp p d d ,求积分得 1ln ln ln C y p +=, 即y C p 1=, 解y C y 1'= 得xC C y 1e 2=,因C y =包含于xC C y 1e2=中, 故原方程通解为 xC C y 1e2=.9.写出下列微分方程的通解:(1)0'2''=+-y y y , (2)08'=+y y . 解:(1)特征方程0122=+-r r , 特征根121==r r , 通解为x x C C y e )(21+=.(2)特征方程08=+r , 特征根8-=r , 通解为xC y 81e-=.10.求下列微分方程满足所给初始条件的特解:(1)xy y y 3e6'2''-=-+, 1)0(',1)0(==y y ,(2) x y y sin 2''=+,1)0(',1)0(==y y . 解:(1)先解06'2''=-+y y y ,。
(完整)高等数学考试题库(附答案)
高等数学考试题库(附答案)1. 解析:求函数 f(x) = x^2 在区间 [0, 2] 上的定积分。
2. 解析:求函数 f(x) = e^x 在区间 [1, 1] 上的定积分。
3. 解析:求函数 f(x) = sin(x) 在区间[0, π] 上的定积分。
4. 解析:求函数 f(x) = cos(x) 在区间[0, π/2] 上的定积分。
5. 解析:求函数 f(x) = ln(x) 在区间 [1, e] 上的定积分。
6. 解析:求函数 f(x) = x^3 在区间 [1, 1] 上的定积分。
7. 解析:求函数f(x) = √x 在区间 [0, 4] 上的定积分。
8. 解析:求函数 f(x) = 1/x 在区间 [1, 2] 上的定积分。
9. 解析:求函数 f(x) = tan(x) 在区间[0, π/4] 上的定积分。
10. 解析:求函数 f(x) = 1/(1 + x^2) 在区间 [0, 1] 上的定积分。
11. 解析:求函数 f(x) = x^2 + 1 在区间 [0, 1] 上的定积分。
12. 解析:求函数 f(x) = e^(x) 在区间 [0, 2] 上的定积分。
13. 解析:求函数 f(x) = sin^2(x) 在区间[0, π] 上的定积分。
14. 解析:求函数 f(x) = cos^2(x) 在区间[0, π/2] 上的定积分。
15. 解析:求函数 f(x) = 1/(1 + x^2) 在区间 [1, 1] 上的定积分。
16. 解析:求函数f(x) = √(1 x^2) 在区间 [1, 1] 上的定积分。
17. 解析:求函数 f(x) = x^3 3x^2 + 2x 在区间 [0, 2] 上的定积分。
18. 解析:求函数 f(x) = e^(2x) 在区间 [1, 1] 上的定积分。
19. 解析:求函数 f(x) = ln(x) 在区间 [1, e^2] 上的定积分。
20. 解析:求函数 f(x) = sin(x)cos(x) 在区间[0, π/2] 上的定积分。
高等数学复习题及答案
高等数学复习题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 若函数f(x)在点x=a处连续,则下列说法正确的是()。
A. 极限lim(x→a) f(x)存在B. 极限lim(x→a) f(x) = f(a)C. 极限lim(x→a) f(x) = f(a)且f(a)存在D. 以上说法都不正确2. 函数f(x)=x^2在区间[-1,1]上的最大值是()。
A. 0B. 1C. 4D. 无法确定3. 曲线y=x^3在点(1,1)处的切线斜率是()。
A. 1B. 3C. 0D. 24. 以下哪个选项是函数y=x^2的不定积分()。
A. x^3/3 + CB. 2x + CC. x^2 + CD. x + C二、填空题(每题5分,共20分)1. 函数f(x)=2x+3在x=1处的值是______。
2. 极限lim(x→0) (sin x)/x的值是______。
3. 函数y=x^3-3x的拐点是______。
4. 曲线y=x^2-4x+4在x=2处的切线方程是______。
三、解答题(每题15分,共30分)1. 求函数f(x)=x^2-4x+3在区间[0,3]上的最大值和最小值。
2. 计算定积分∫(0到1) (2x+1)dx。
四、证明题(每题15分,共30分)1. 证明函数f(x)=x^3在R上是连续的。
2. 证明若函数f(x)在区间[a,b]上连续,则f(x)在该区间上必有最大值和最小值。
五、应用题(每题20分,共20分)1. 某工厂生产一种产品,其成本函数为C(x)=0.5x^2-2x+100,其中x 表示生产的产品数量。
求该工厂生产多少件产品时,平均成本最低,并求出最低平均成本。
答案:一、选择题1. C2. C3. B4. A二、填空题1. 52. 13. (1,-2)4. y=4x-12三、解答题1. 最大值:f(3)=0,最小值:f(2)=-12. ∫(0到1) (2x+1)dx = (x^2+x)|_0^1 = 2四、证明题1. 略2. 略五、应用题1. 当x=2时,平均成本最低,最低平均成本为50。
高等数学复习题及答案
高等数学复习题及答案【篇一:大学高等数学上考试题库(附答案)】>一.选择题(将答案代号填入括号内,每题3分,共30分).1.下列各组函数中,是相同的函数的是().(a)f?x??lnx 和 g?x??2lnx (b)f?x??|x| 和 g?x??2(c)f?x??x 和 g?x??2(d)f?x??|x|x和 g?x??122.函数f?x???ln?1?x??a?x?0x?0在x?0处连续,则a?().(a)0 (b)14(c)1 (d)23.曲线y?xlnx的平行于直线x?y?1?0的切线方程为().(a)y?x?1 (b)y??(x?1)(c)y??lnx?1??x?1?(d)y?x 4.设函数f?x??|x|,则函数在点x?0处().(a)连续且可导(b)连续且可微(c)连续不可导(d)不连续不可微5.点x?0是函数y?x4的().(a)驻点但非极值点(b)拐点(c)驻点且是拐点(d)驻点且是极值点6.曲线y?1|x|的渐近线情况是().(a)只有水平渐近线(b)只有垂直渐近线(c)既有水平渐近线又有垂直渐近线(d)既无水平渐近线又无垂直渐近线 7.?f???2dx的结果是(). ?x?x??1??1??1(b)(c)?c?f??cf????x??x??x?x(a)f??8.?dxe?ex??1(d)?c?f????x???c ?的结果是().x?x(a)arctane?c (b)arctane?c (c)e?e x?x?c (d)ln(e?ex?x)?c9.下列定积分为零的是().?(a)?4?arctanx1?x2??4dx (b)?4??4xarcsinxdx (c)?11?1e?e2x?x1?1?x2?x?sinxdx10.设f?x?为连续函数,则?f??2x?dx等于().(a)f?2??f?0? (b)12??f?11??f?0???(c)12??f?2??f?0???(d)f?1??f?0?二.填空题(每题4分,共20分)?e?2x?1?1.设函数f?x???x?a?x?0x?056在x?0处连续,则a?.2.已知曲线y?f?x?在x?2处的切线的倾斜角为?,则f??2??3.y?4.?xx?12.的垂直渐近线有条.dxx?1?lnx?2?.?5.?2??xsinx?cosx?dx?4?2.三.计算(每小题5分,共30分) 1.求极限①lim x??2x?1?x????x?②limx?0x?sinxxe?x2?1?2.求曲线y?ln?x?y?所确定的隐函数的导数y?. x3.求不定积分①?四.应用题(每题10分,共20分) 1.作出函数y?x?3x的图像. 232dx?x?1??x?3?②??a?0? ③?xe?xdx2.求曲线y?2x和直线y?x?4所围图形的面积.《高数》试卷1参考答案一.选择题1.b 2.b 3.a 4.c 5.d 6.c 7.d 8.a 9.a 10.c 二.填空题 1.?22.?三.计算题1①e2 ②11633.24.arctanlnx?c 5.22.y??x1x?y?13. ①ln|2x?1x?3|?c②ln|x|?c③?e?x?x?1??c四.应用题1.略2.s?18《高数》试卷2(上)一.选择题(将答案代号填入括号内,每题3分,共30分) 1.下列各组函数中,是相同函数的是( ). (a) f?x??x和g?x??(b) f?x??22x?1x?122和y?x?1(c) f?x??x和g?x??x(sinx?cosx)(d) f?x??lnx和g?x??2lnx ?sin2?x?1??x?1??2.设函数f?x???2?2x?1???x?1x?1 ,则limfx?1?x??().x?1(a) 0 (b) 1(c)2(d) 不存在3.设函数y?f?x?在点x0处可导,且f??x?0, 曲线则y?f?x?在点?x0,f?x0??处的切线的倾斜角为{}. (a) 0 (b)?2(c)锐角(d) 钝角4.曲线y?lnx上某点的切线平行于直线y?2x?3,则该点坐标是( ). ??1?1??(b) 2,?ln??? 2?2??2?x(a) ?2,ln (c)??1??1?,ln2? (d) ?,?ln2? ?2??2?5.函数y?xe及图象在?1,2?内是( ).(a)单调减少且是凸的 (b)单调增加且是凸的 (c)单调减少且是凹的 (d)单调增加且是凹的6.以下结论正确的是( ).(a) 若x0为函数y?f?x?的驻点,则x0必为函数y?f?x?的极值点. (b) 函数y?f?x?导数不存在的点,一定不是函数y?f?x?的极值点. (c) 若函数y?f?x?在x0处取得极值,且f??x0?存在,则必有f??x0?=0. (d) 若函数y?f?x?在x0处连续,则f??x0?一定存在.17.设函数y?f?x?的一个原函数为xex,则f?x?=( ).21111(a) ?2x?1?ex (b)2x?ex(c)?2x?1?ex(d) 2xex 8.若?f?x?dx?f?x??c,则?sinxf?cosx?dx?( ).(a) f?sinx??c (b) ?f?sinx??c (c) f?cosx??c (d) ?f?cosx??c 9.设f?x?为连续函数,则?f??1?x??dx=( ). ?2???1??(a) f?1??f?0? (b)2??f?1??f?0??? (c) 2??f?2??f?0??? (d)2?f?2??f?0??????10.定积分?dx?a?b?在几何上的表示( ).ab(a) 线段长b?a (b) 线段长a?b (c) 矩形面积?a?b??1 (d) 矩形面积?b?a??1 二.填空题(每题4分,共20分) ?ln?1?x2??1.设 f?x???1?cosx?a?x?0x?0, 在x?0连续,则a=________.2.设y?sin2x, 则dy?_________________dsinx.3.函数y?xx?12?1的水平和垂直渐近线共有_______条.4.不定积分?xlnxdx?______________________.5. 定积分?1?1xsinx?11?x22?___________.三.计算题(每小题5分,共30分) 1.求下列极限:?①lim?1?2x?x ②limx?01?arctanx1xx???2.求由方程y?1?xe所确定的隐函数的导数y?x.3.求下列不定积分:①?tanxsec3xdx②?ya?0?③?xedx2x四.应用题(每题10分,共20分) 1.作出函数y?13x?x的图象.(要求列出表格)3【篇二:高等数学试题及答案】>一、单项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
高等数学复习题(含答案)
高等数学复习题与答案解析一、 一元函数微积分概要 (一)函数、极限与连续1.求下列函数的定义域: (1) y =216x -+x sin ln ,(2) y =)12arcsin(312-+-xx .解 (1) 由所给函数知,要使函数y 有定义,必须满足两种情况,偶次根式的被开方式大于等于零或对数函数符号内的式子为正,可建立不等式组,并求出联立不等式组的解.即⎩⎨⎧>≥-,0sin ,0162x x 推得⎩⎨⎧⋅⋅⋅±±=+<<≤≤-2,1,0π)12(π244n n x n x 这两个不等式的公共解为 π4-<≤-x 与π0<<x所以函数的定义域为)π,4[-- )π,0(.(2) 由所给函数知,要使函数有定义,必须分母不为零且偶次根式的被开方式非负;反正弦函数符号内的式子绝对值小于等于1.可建立不等式组,并求出联立不等式组的解.即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<->-≠-,112,03,032xx x 推得⎩⎨⎧≤≤<<-,40,33x x 即 30<≤x , 因此,所给函数的定义域为 )3,0[.2.设)(x f 的定义域为)1,0(,求)(tan x f 的定义域. 解:令x u tan =, 则)(u f 的定义域为)1,0(∈u∴)1,0(tan ∈x , ∴x ∈(k π, k π+4π), k ∈Z ,∴ )(tan x f 的定义域为 x ∈(k π, k π+4π), k ∈Z .3.设)(x f =x-11,求)]([x f f ,{})]([x f f f .解:)]([x f f =)(11x f -=x--1111=x 11- (x ≠1,0),{})]([x f f f =)]([11x f f -=)11(11x--= x (x ≠0,1).4.求下列极限:(1)123lim 21-+-→x x x x , (2)652134lim 2434-++-∞→x x x x x ,解:原式=1)1)(2(lim 1---→x x x x 解: 原式=424652134limxx x x x -++-∞→ =)2(lim 1-→x x =2.(抓大头)= 1-.(恒等变换之后“能代就代”)(3)xx x -+-→222lim 2, (4)330sin tan lim x x x →,解:原式=)22)(2()22)(22(lim2++-+++-→x x x x x 解:0→x 时33~tan x x ,=221lim2++→x x 33~sin x x ,=41. (恒等变换之后“能代就代”) ∴原式=330lim x x x →=1lim 0→x =1.(等价)(5))100sin (lim +∞→x x x , (6) 2121lim()11x x x→--- ,解:原式=100lim sin lim∞→∞→+x x x x解: 原式=2211212(1)lim()lim 111x x x x x x→→-+-=--- =0 + 100= 100 (无穷小的性质) 11(1)11limlim (1)(1)12x x x x x x →→-===-++.(7)215lim+-+∞→x x x .解 : 原式=52115lim=+-+∞→xx x .(抓大头) (8)11lim 21-+→x x x .解:因为0)1(lim 1=-→x x 而0)1(lim 21≠+→x x ,求该式的极限需用无穷小与无穷大关系定理解决.因为011lim 21=+-→x x x ,所以当1→x 时,112+-x x 是无穷小量,因而它的倒数是无穷大量,即 ∞=-+→11lim21x x x . (9)limx解:不能直接运用极限运算法则,因为当x →+∞时分子,极限不存在,但sin x 是有界函数,即sin 1x ≤而 0111lim1lim33=+=++∞→+∞→x x xx x x ,因此当+∞→x 时,31xx +为无穷小量.根据有界函数与无穷小乘积仍为无穷小定理,即得l i 0x =. (10)203cos cos limxxx x -→ . 解:分子先用和差化积公式变形,然后再用重要极限公式求极限原式=202sin sin 2limx x x x →=441)22sin 4(lim sin lim 0=⨯=⋅⋅∞→→x x x x x x .(也可用洛必达法则) (11)xx x)11(lim 2-∞→.解一 原式=10])11[(lim )11(lim )11()11(lim --∞→→∞→-⋅+=-+x x x x x x x xx x x =1ee 1=-,解二 原式=)1()(2])11[(lim 2x x x x--∞→-=1e 0=. (12)30tan sin limx x xx→-. 解 :x x x x 30sin sin tan lim -→=xx x x x cos )cos 1(sin lim 30-→ =2202sin 2limx x x → =21 ( 222~2sin ,0⎪⎭⎫⎝⎛→x x x ) .(等价替换) 5.求下列极限(1)201cot limxx x x -→ (2))e e ln()3ln(cos lim 33--+→x x x x (3))]1ln(11[lim 20x x x x +-→ (4))ln (lim 0x x n x ⋅+→ (5) xxx cos 1lim++∞→解 :(1)由于0→x 时,1tan cot →=x x x x ,故原极限为0型,用洛必达法则 所以 xx xx x x x x x x sin sin cos lim 1cot lim 2020-=-→→30sin cos limx xx x x -=→ (分母等价无穷小代换)01sin lim 3x x x→-=31-=.(2) 此极限为∞∞,可直接应用洛必达法则 所以 )e e ln()3ln(cos lim 33--+→x x x x =)e e ln()3ln(lim cos lim 333--⋅++→→x x x x x x x e lim 3cos e133+→⋅⋅=3cos = . (3) 所求极限为∞-∞型 ,不能直接用洛必达法则,通分后可变成00或∞∞型.)]1ln(11[lim 20x x x x +-→xx xx x x x 2111lim )1ln(lim 020+-=+-=→→ 21)1(21lim )1(211lim00=+=+-+=→→x x x x x x .(4)所求极限为∞⋅0型,得nx nx xx x x 10ln lim ln lim -→→++=⋅ (∞∞型) =1111lim --→-+n x x nx =.01lim lim 0110=-=-++→+→nxn xnx x nx (5)此极限为 ∞∞型,用洛必达法则,得 1sin 1limcos lim xx x x x x -=++∞→+∞→不存在,因此洛必达法则失效! 但 101c o s 1lim 11cos 11lim cos lim =+=+=+=++∞→+∞→+∞→x xxx x x x x x x . 6.求下列函数的极限:(1)42lim 22--→x x x , (2)()⎪⎩⎪⎨⎧++=,1,1sin 2xa x x x f ,0,0><x x 当a 为何值时,)(x f 在0=x 的极限存在. 解: (1)41)2)(2(2lim 42lim 222-=+--=----→→x x x x x x x ,41)2)(2(2lim 42lim 222=+--=--++→→x x x x x x x ,因为左极限不等于右极限,所以极限不存在.(2)由于函数在分段点0=x 处,两边的表达式不同,因此一般要考虑在分段点0=x 处的左极限与右极限.于是,有a a x x a x x x f x x x x =+=+=----→→→→000lim )1sin (lim )1sin(lim )(lim ,1)1(lim )(lim 2=+=++→→x x f x x ,为使)(lim 0x f x →存在,必须有)(lim 0x f x +→=)(lim 0x f x -→,因此 ,当a =1 时, )(lim 0x f x →存在且 )(lim 0x f x →=1.7.讨论函数 ⎪⎩⎪⎨⎧=,1sin ,)(x x xx f0>≤x x , 在点0=x 处的连续性.解:由于函数在分段点0=x 处两边的表达式不同,因此,一般要考虑在分段点0=x 处的左极限与右极限. 因而有01sinlim )(lim ,0lim )(lim 0====++--→→→→xx x f x x f x x x x , 而,0)0(=f 即0)0()(lim )(lim 00===+-→→f x f x f x x ,由函数在一点连续的充要条件知)(x f 在0=x 处连续.8. 求函数xx x x f )1(1)(2--=的间断点,并判断其类型:解:由初等函数在其定义区间上连续知)(x f 的间断点为1,0==x x .21lim)(lim 11=+=→→xx x f x x 而)(x f 在1=x 处无定义,故1=x 为其可去间断点.又∞=+=→x x x f x 1lim )(0 ∴0=x 为)(x f 的无穷间断点.综上得1=x 为)(x f 的可去间断点, 0=x 为)(x f 的无穷间断点.(二)一元函数微分学1.判断:(1)若曲线y =)(x f 处处有切线,则y =)(x f 必处处可导. 答:命题错误. 如:x y 22=处处有切线,但在0=x 处不可导. (2)若A ax a f x f ax =--→)()(lim(A 为常数),试判断下列命题是否正确.①)(x f 在点a x = 处可导, ②)(x f 在点a x = 处连续, ③)()(a f x f -= )()(a x o a x A -+-. 答:命题①、②、③全正确.(3)若)(x f ,)(x g 在点0x 处都不可导,则)()(x g x f +点0x 处也一定不可导. 答:命题不成立.如:)(x f =⎩⎨⎧>≤,0,,0,0x x x )(x g =⎩⎨⎧>≤,0,0,0,x x x)(x f ,)(x g 在x = 0 处均不可导,但其和函数)(x f +)(x g = x 在x = 0 处可导.(4)若)(x f 在点0x 处可导,)(x g 在点0x 处不可导,则)(x f +)(x g 在点0x 处一定不可导. 答:命题成立.原因:若)(x f +)(x g 在0x 处可导,由)(x f 在0x 处点可导知)(x g =[)(x f +)(x g ])(x f -在0x 点处也可导,矛盾.(5))('0x f 与)]'([0x f 有区别. 答:命题成立.因为)('0x f 表示0)(x x x f =在处的导数; )]'([0x f 表示对0)(x x x f =在处的函数值求导,且结果为0.(6)设)(x f y =在点0x 的某邻域有定义,且-∆+)(0x x f )(0x f =2)(x b x a ∆+∆,其中b a ,为常数,下列命题哪个正确?①()x f 在点0x 处可导,且()a x f ='0,②()x f 在点0x 处可微,且()x a x f x x d |d 0==, ③()()x a x f x x f ∆+≈∆+00 ( ||x ∆很小时). 答:①、②、③三个命题全正确.2.已知x x cos )'(sin =,利用导数定义求极限xx x 1)2πsin(lim 0-+→.解:xx x 1)2πsin(lim 0-+→=xx x 2sin)2πsin(lim0π-+→ =2π|)'(sin =x x = 2πcos=0. 3.求 ()⎩⎨⎧+=,,xx x f 1ln )(0<≥x x ,的导数.解: 当0>x 时,xx f +='11)( , 当0<x 时,1)(='x f ,当0=x 时,xf x f x f x f f x x )0()(lim 0)0()(lim)0(00-=--='→→,所以 10lim )0(0=-='-→-xx f x , 1e ln )1ln(lim 0)1ln(lim )0(100==+=-+='++→→+x x x x xx f ,因此 1)0(='f ,于是 ⎪⎩⎪⎨⎧+=',1,11)(xx f.0,0≤>x x4.设))((),1ln()(x f f y x x f =+=,求dxdy 解:)]1ln(1ln[))((x x f f y ++==,)]'1ln(1[)1ln(11d d x x x y ++⋅++=∴)1)](1ln(1[1x x +++=.5.已知arctanxy=求y ''. 解:两端对x 求导,得)(1)()(1122222'++='⋅+y x y x y xyx ,222222222221yx y y x yx yy x y y x y +'⋅+⋅+='-⋅+,整理得 x y y x y -='+)( ,故 xy xy y +-=', 上式两端再对x 求导,得=2)(22x y yy x +-', 将 xy xy y +-='代入上式,得 2)(22x y yxy xy x y +-+-⋅=''322)(2222y x xy y x xy +---=322)()(2x y y x ++-=. 6.求y = 323)4()3)(2)(1(⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅+++x x x x x 的导数x yd d 解:两边取对数:y ln =)]4ln(ln 3)3ln()2ln()1[ln(32+--+++++x x x x x , 两边关于x 求导:]413312111[32'1+--+++++=⋅x x x x x y y , ∴)413312111(32d d +--+++++=x x x x x y x y . 7.设xx x f e )(=,求)('x f .解:令xx y e =, 两边取对数得:x y xln e ln =, 两边关于x 求导数得:即 )e ln e ('e xx x y xxx+=. 8.设,sin ),(2x u u f y ==求x y d d 和22d d xy.解:xy d d =2cos 2)(x x u f ⋅⋅', 22d d xy =)sin 4cos 2)(()(cos 4)(222222x x x u f x x u f -'+⋅''. 9.x x y e 4+=, 求y)4(.解:xx y e 43+=', xx y e 122+='',xx y e 24+=''', x y e 24)4(+=.10.设cos sin x t t y t=-⎧⎨=⎩,, 求 22d d x y . 解:d (sin )cos d 1sin (cos )y t tx tt t '=='+- , 222sin (1sin )cos 11(1sin )1sin (1sin )t t t t t t -+--=⋅=+++. 11.求曲线⎩⎨⎧==,,3t y t x 在点(1,1)处切线的斜率. 解:由题意知:⎩⎨⎧==,1,13t t 1=⇒t ,∴33)()(d d 12131==''====t t t t t t xy ,∴曲线在点(1,1)处切线的斜率为312. 求函数xx y tan ln e=的微分.解一 用微分的定义x x f y d )(d '=求微分, 有x x xx d )2sin 21(e tan ln +=. 解二 利用一阶微分形式不变性和微分运算法则求微分,得x xxx d )2sin 21(e tan ln +=. 13.试证当1≠x 时,x xe e >.证明:令x x f xe e )(-=,易见()f x 在),(+∞-∞内连续,且0)1(=f e e )(-='xx f .当1<x 时,e e )(-='xx f 0<可知()f x 为]1,(-∞上的严格单调减少函数,即 当1>x 时,e e )(-='x x f 0>,可知()f x 为),1[+∞上的严格单调增加函数, 即()(1)0f x f >=.故对任意 ,1≠x 有()0,f x >即 .0e e >-x xx xe e >.14.求函数344x x y -=的单调性与极值. 解:函数的定义域为),(+∞-∞.)3(3223-=-='x x x x y , 令 ,0='y 驻点 3,021==x x 列表由上表知,单调减区间为)3,(-∞,单调增区间为),3(+∞,极小值 4)3(-=y 求函数的极值也可以用二阶导数来判别,此例中0,6302=''-=''=x y x x y 不能确定0=x 处是否取极值,,093>=''=x y 得427)3(-=y 是极小值. 15.求3)(x x f =+23x 在闭区间[]5,5-上的极大值与极小值,最大值与最小值. 解:x x x f 63)(2+=', 令0)(='x f , 得2,021-==x x ,66)(+=''x x f , 06)0(>=''f , 06)2(<-=-''f ,∴)(x f 的极大值为=-)2(f 4,极小值为0)0(=f . ∵50)5(-=-f , 200)5(=f .∴ 比较)5(),0(),2(),5(f f f f --的大小可知:)(x f 最大值为200, 最小值为50-.16.求曲线32310510x x y ++=的凹凸区间与拐点. 解:函数的定义域为()+∞∞-,,21010x x y +=', x y 2010+='',令0=''y , 得21-=x , 用21-=x 把()+∞∞-,分成)21,(--∞,),21(+∞-两部分. 当∈x )21,(--∞时,0<''y , 当∈x ),21(+∞-时,0>''y , ∴曲线的凹区间为),,21(+∞-凸区间为),21,(--∞ 拐点为)665,21(-.17.求函数)1ln(2x y +=的凹向及拐点. 解:函数的定义域 ),(+∞-∞,,122x x y +=' 222222)1()1(2)1(22)1(2x x x x x x y +-=+⋅-+='', 令 ,0=''y 得1±=y , 列表知,上凹区间(1,1)-,下凹区由此可(,1)(1,)-∞-+∞,曲线的间拐点是)2ln ,1(±.的渐近线.18.求下列曲线的渐近线(1)xxy ln = ,(2)1222-+-=x x x y ,(3)()()213--+=x x x y .解 (1)所给函数的定义域为),0(+∞.由于 011lim ln lim ==+∞→+∞→x x xx x ,可知 0=y 为 所给曲线xxy ln =的水平渐近线.由于 -∞=+→xxx ln lim 0,可知 0=x 为曲线xxy ln =的铅直渐近线.(2) 所给函数的定义域)1,(-∞,),1(∞+.由于 -∞=-+-=--→→122lim )(lim 211x x x x f x x , +∞=-+-=++→→122lim )(lim 211x x x x f x x , 可知 1=x 为所给曲线的铅直渐近线(在1=x 的两侧()f x 的趋向不同).又 a x x x x x x f x x ==-+-=∞→∞→1)1(22lim )(lim2, []b x x x x x x x ax x f x x x =-=-+-=--+-=-∞→∞→∞→112lim ])1(22[lim )(lim 2, 所以 1-=x y 是曲线的一条斜渐近线.(3)()()∞=--+→213lim1x x x x , 故1=x 为曲线的铅直渐近线,()()∞=--+→213lim2x x x x , 故2=x 为曲线的铅直渐近线,()()2133lim lim 0121211x x x x x x x x x →∞→∞++==--⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 故0=y 为曲线的水平渐近线,∴ 曲线的渐近线为:2,1,0===x x y .19.求解下列各题:(1)设某产品的总成本函数和总收入函数分别为x x C 23)(+=, 15)(+=x xx R , 其中x 为该产品的销售量,求该产品的边际成本、边际收入和边际利润.解:边际成本C M =x x C 1)('=边际收入R M =2)1(5)('+=x x R边际利润xx M M q L C R 1)1(5)('2-+=-=. (2)设p 为某产品的价格,x 为产品的需求量,且有801.0=+x p , 问p 为何值时,需求弹性大或需求弹性小.解:由801.0=+x p 得10d d -=px, 所以需求价格弹性80)10(1.080-=-⨯-=p p p p Ep Ex , 故当80-p p < 1-, 即40<p <80时, 需求弹性大; 当1-<80-p p<0, 即0<p <40时,需求弹性小.(三)一元函数积分学1. 在不定积分的性质x x f k x x kf d )(d )(⎰=⎰中,为何要求0≠k ?答:因为0=k 时,C x x x kf =⎰=⎰d 0d )((任意常数),而不是0. 2. 思考下列问题:(1) 若C x x x f x++=⎰sin 2d )(,则)(x f 为何? 答:x x x f x f xcos 2ln 2)d )(()(+='⎰=. (2) 若)(x f 的一个原函数为3x ,问)(x f 为何?答:233)()(x x x f ='=(3)若)(x f 的一个原函数的x cos ,则dx x f )('⎰为何?答:C x C x f x x f x x x f +-=+='⎰-='=sin )(d )(,sin )(cos )(. 3. 计算下列积分:(1))sin d(sin 5x x ⎰, (2)x x d cos 3⎰, (3)⎰+x xx x d )sin (,(4)x xe xd 2⎰, (5)⎰-21d xx x , (6)⎰-41d xx x ,(7)⎰x xx d 2ln , (8)x x d )32(2+⎰, (9)⎰-⋅dx x x 211arcsin 1, (10)⎰+x x x d arctan )1(12, (11)⎰+22d x x, (12)⎰-24d x x . 解:(1)C xx x +=⎰6sin )sin d(sin 65. (2)x x x x x d cos )sin 1(d cos 23-⎰=⎰ =)sin d()sin 1(2x x -⎰ =)sin d(sin )sin d(2x x x ⎰-⎰=C xx +-3sin sin 3. (3)x x x x x xx x d sin 2d d )sin (⎰+⎰=+⎰=C x x +-cos 222. (4)C x x x x x x +=⎰=⎰222e 21)(d e 21d e 2. (5)C x x x x x x+--=--⎰-=--⎰2221221)1(d )1(21d 1.(6)C x x x x xx +=-=-⎰⎰22224arcsin 21)(1)(d 211d .(7(8)C x x x x x ++=++⎰=+⎰322)32(6)32(d )32(2d )32(.(9)C x x x x x x +==-⋅⎰⎰|arcsin |ln )arcsin d(arcsin 1d 11arcsin 12. (10)C x x x x x x +==+⎰⎰|arctan |ln )arctan d(arctan 1d arctan )1(12.(11)C x x x x x x x +=+=+=+⎰⎰⎰22arctan 22)2(d )2(1121)2(1d 212d 222. (12)⎰2-4d x x =⎰2)2(-12d x x=)2(d )2(-112x x⎰=C x+2arcsin . 4. 计算下列不定积分:(1)⎰++x xd 111,(2)x x d 162-⎰,(3)⎰+232)4(d x x ,(4)⎰-x xx d 122.解:(1) 令t x =+1, 则 =x 12-t , t t x d 2d =,于是原式=⎰+t t t d 12=⎰+-+t t t d 1112=]1d d [2⎰⎰+-t tt =C t t ++-1ln 22=C x x +++-+11ln 212. (2)令)2π2π(sin 4<<-=t t x ,则t x cos 4162=-,t t x d cos 4d =, 于是 t t t t t x x d )2cos 1(8d cos 4cos 4d 162+⎰=⋅⎰=-⎰ =C t t ++2sin 48.由右图所示的直角三角形,得81641642cos sin 22sin 22x x x x t t t -=-⋅⋅==,故 C xx x dx x +-+⋅=-⎰2164arcsin81622. (2)令)2π2π(tan 2<<-=t t x ,则t t x t x d sec 2d ,sec 8)4(23232==+,于是C t t t t t tx x +==⋅=+⎰⎰⎰2sin d 2cos d sec 2sec 41)4(d 23232. 由右图所示的直角三角形,得24sin xx t +=故C xx x x ++=+⎰223242)4(d .(4) 设 t x sin = ,t x cos 12=-,t t x d cos d = , 于是原式=⎰t t tt d cos cos sin 2=⎰t t d sin 2=⎰-t t d 22cos 1 =21⎰⎰-)2(d 2cos 41d t t t ==+-C t t 2sin 4121C t t t +-cos sin 2121=C x x x +--212arcsin 21.5.计算下列积分:(1)⎰x x d 2ln , (2)⎰x x d 2arctan , (3) ⎰x x xd e 4,(4)⎰x x xd 4sine 5, (5) ⎰x x x d 100sin , (6) ⎰x x x d 2arctan .解:(1))2ln d(2ln d 2ln x x x x x x ⎰-=⎰=x xx x x d 222ln ⋅⎰- =C x x x +-2ln .(2)⎰x x d 2arctan =)d(arctan22arctan x x x x ⎰- =x x x x x d )2(122arctan 2+⋅⎰- =⎰+-2241)(d 2arctan x x x x=)41(d 411412arctan 22x xx x ++-⎰ =C x x x ++-)41ln(412arctan 2.(3)x x x x x x x xx d e 41e 41de 41d e 4444⎰-==⎰⎰=C x xx +-44e 161e 41. (4)5555e 1e e sin 4d sin 4d()e sin 4d(sin 4)555x xxx x x x x x ⎰=⎰=-⎰ =x x x x xd 4cose 544sin e5155⎰-1=5e d 4cos 544sin e 5155xx x x ⎰-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎰)4cos d(5e 4cos 5e 544sin e 51555x x x xx x=x x x x x x xd 4sine 25164cos e 2544sin e 51555⎰--, 移项合并,得C x x x x xx+-=⎰)4cos 44sin 5(e 411d 4sin e55. (5)⎰---=-⎰=⎰x xx x x x x x x d )100100cos (100100cos )100100cos (d d 100sin=C xx x +-100100cos 10000100sin .(6)⎰x x x d 2arctan =⎰)2d(2arctan 2x x=⎰-)2(arctan d 22arctan 222x x x x =x x x x x d )2(1222arctan 2222⎰+⋅- =x x x x d )4111(412arctan 222⎰+-- =C x x x x ++-2arctan 8142arctan 22. 6.计算 (1)x xxd e )1(2⎰+ , (2) 3s e c d x x ⎰.解:(1) 选 12+=x u ,=v d x e x d , =v xe , x x u d 2d =, 于是原式 )1(2+=x x e ⎰-x 2xe x d ,对于⎰x x e x d 再使用分部积分法,选x u =, =v d x e x d , 则 x u d d =,=v xe ,从而⎰x xex d =x x e ⎰-x x d e =x x e C x +-e .原式=x e =+--)e e (21C x x x )12(2++x x C x+e (12C C =), 为了简便起见,所设 x u =,=v xe 等过程不必写出来,其解题步骤如下:⎰x xedx =⎰x d x e =x C x x x x x x +-=-⎰e e d e e .(2)3sec d x x ⎰=)(tan d sec x x ⎰=x x tan sec ⎰-)(sec d tan x x=x x tan sec ⎰-x x x d sec tan 2=sec tan x x -x x x d sec )1(sec 2-⎰=sec tan x x -⎰x x d sec 3+⎰x x d sec=sec tan x x -⎰x x d sec 3+x x tan sec ln +, 式中出现了“循环”,即再出现了⎰x x d sec 3移至左端,整理得3sec d x x ⎰=21[x x tan sec +x x tan sec ln +]+C . 7. 利用定积分的估值公式,估计定积分⎰-+-1134)524(x x x d 的值.解:先求524)(34+-=x x x f 在[]1,1-上的最值,由0616)(23=-='x x x f , 得0=x 或83=x . 比较 7)1(,102427)83(,5)0(,11)1(=-===-f f f f 的大小,知 11,102427max min =-=f f , 由定积分的估值公式,得[])1(1d )524()]1(1[max 1134min --⋅≤+-≤--⋅⎰-f x x x f ,即 22d )524(512271134≤+-≤-⎰-x x x .8. 求函数21)(x x f -=在闭区间[-1,1]上的平均值.解:平均值⎰-=⋅⋅=---=11224π21π21d 1)1(11x x μ. 9. 若⎰=2d sin )(2x xt t x f ,则)(x f '=?解:)(x f '=242222sin sin 2sin )sin()(x x x x x x -=-'.10.已知 ⎰+=t t xxx F d 1sin )(2 , 求 )(x F '.解:)(x F '=)2(12x x +-+x x cos sin 1⋅+=++-212x x x x cos sin 1⋅+.11. 求极限x tt x x πcos 1d πsin lim11+⎰→.解:此极限是“0”型未定型,由洛必达法则,得xtt x x πcos 1d πsin lim11+⎰→=)πcos 1()d πsin (lim11'+'⎰→x t t xx =π1)π1(lim πsin ππsin lim11-=-=-→→x x x x12.计算下列定积分(1)⎰-20d |1|x x , (2)⎰-122d ||x x x , (3)⎰π20d |sin |x x .解:(1)⎰-20d |1|x x =⎰-10d )1(x x +⎰-21d )1(x x=212122)1(2)1(-+--x x =2121+=1. (2)⎰-122d ||x x x =⎰--023d )(x x +⎰13d x x=10402444x x +--=4+41741=. (3)⎰π20d |sin |x x =⎰πd sin x x +⎰-π2πd )sin (x x=π2ππ0cos )cos (x x +-=2+2=4.13.计算下列定积分(1)⎰--2π2π3d cos cos x x x ,(2)⎰--112d 1x x .解:(1)x x x x x x d sin )(cos 2d cos cos 212π2π2π03⎰⎰-=-=34cos 34)cos d()(cos 22π0232π021=-=-⎰x x x .(2)⎰⎰⎰---=-=-112π2π2π2π222d )(cos )sin d()(sin 1d 1t t t t x x=2=+=+=⎰⎰2π02π02π02)2sin 21(d 22cos 12d )(cos t t t t t t 2π.14.计算 (1)⎰+-4d 11x xx, (2)⎰4π4d tan sec x x x .解:(1)利用换元积分法,注意在换元时必须同时换限.令 x t =,x 2t = ,t t x d 2d = ,当0=x 时,0=t ,当4=x 时,2=t ,于是⎰+-4d 11x xx=⎰+-20d 211t t t t =⎰+--20d ]1424[t t t(2)⎰4π04d tan sec x x x =⎰4π03)(sec d sec x x43411sec 414π04=-==x .15. 计算下列定积分:(1)x x x d e )15(405⎰+, (2)x x d )12ln(e21⎰+,(3)x x x d πcos e 10π⎰, (4)x x x x x d )e 3(133⎰++.解:(1)x x xd e )15(405⎰+=5e d )15(540x x ⎰+=⎰+-+10515)15(d 5e )15(5e x x xx =5155e 5e51e 6=--x .(2)x x d )12ln(e21⎰+=()())12ln d(12ln e21e21+-+⎰x x x x()1e 23ln 231e 4ln )21e 2(+--++=. (3) x x x d πcos e 10π⎰=ππsin d e 10πx x ⎰ =0x x x d πsin e 10π⎰-=)ππcos d(e 1πxx --⎰ =-+-)1e (π1πx x x d πcos e 10π⎰移项合并得x x x d πcos e 10π⎰)1e (π21π+-=.(4)x x x xxd )e 3(1033⎰++)e 313ln 34(d 3104xx x x ++=⎰ =4514e 923ln 23ln 3)e 913ln 320(e 313ln 3413213253++-=++-++x x x 16.计算(1)⎰1d arctan x x , (2)x x x d ln 2e e1⎰.解:(1)⎰1d arctan x x =10arctan x x⎰+-102d 1x x x=102)1ln(214πx +- =2ln 214-π .(2) 由于在[1,e1]上0ln ≤x ;在[2e ,1]上0ln ≥x ,所以x x x d ln 2e e1⎰=x x x d )ln (1e1⎰-+x x x d ln 2e 1⎰=)2(d ln 21e1x x ⎰-+)2d(ln 2e 12x x ⎰=[-x x ln 22+42x ]1e 1+[x x ln 22-42x ]2e 1=41-(412e 1+212e 1)+(4e -414e +41) =21-432e 1+434e .17.判别下列广义积分的敛散性,如果收敛计算其值 . (1)⎰∞++022d )1(x x x, (2)⎰∞+02d 1x x , (3)x xd e 1100⎰∞+-, (4)⎰∞++02100d x x . 解:(1) 因为积分区间为无穷区间,所以原式=+∞→b lim ⎰+bx x x 022d )1(=+∞→b lim ⎰++b x x 0222)1()1(d 21=bb x 02])1(21[lim +-+∞→ =]21)1(21[lim 2++-+∞→b b =21,故所给广义积分收敛,且其值为21. (2)⎰∞+02d 1xx =+∞=-=-+∞→→+∞+x x x x x 1lim 1lim )1(00, ∴⎰∞+02d 1x x发散. (3)x xd e 1100⎰∞+-=1001001100e 1001)100e (0100e --+∞-=--=-x .(4)⎰∞++02100d x x=20π10arctan 1010=+∞x . 18.求曲线22)2(,-==x y x y 与x 轴围成的平面图形的面积.解:如图,由⎪⎩⎪⎨⎧-==,)2(,22x y x y 得两曲线交点(1,1). 解一 取x 为积分变量,]2,0[∈x , 所求面积323)2(3d )2(d 213103212102=-+=-+=⎰⎰x xx x x x A . 解二 取y 为积分变量,y 的变化区间为[0,1],32)d y -y -2(1==⎰y A . 显然,解法二优于解法一.因此作题时,要先画图,然后根据图形选择适当的积分变量,尽量使计算方便. 19. 求下列曲线所围成的图形的面积:抛物线22xy =与直线42=-y x . 解:先画图,如图所示,并由方程⎪⎩⎪⎨⎧=-=4222y x x y ,求出交点为(2,1-),(8,2). 解一 取y 为积分变量,y 的变化区间为[1-,2], 在区间[1-,2]上任取一子区间[y ,y +y d ], 则面积微元 A d =y y y d )242(2-+, 则所求面积为A =⎰--+212d )242(y y y = (32324y y y -+)21-=9.解二 取x 为积分变量,x 的变化区间 为[0,8],由图知,若在此区间上任取子区间, 需分成[0,2],[2,8]两部分完成.在区间[0,2]上任取一子区间[x ,x +x d ], 则面积微元 A d 1=x xd ]22[, 在区间[2,8]上任取一子区间[x ,x +x d ], 则面积微元 A d 2=[)4(212--x x ]x d , 于是得A =A 1+A 2A =⎰2d 22x x+A x xx d )222(82+-⎰=23322x 20+[23322x 224x x -+]82=9 .显然,解法一优于解法二.因此作题时,要先画图,然后根据图形选择适当的积分变量,尽量使计算方便. 20.用定积分求由0,1,0,12===+=x x y x y 所围平面图形绕x 轴旋转一周所得旋转体的体积. 解:如右图,所求体积y=135)325(πx x x ++=π1528. 二、 微分方程1. 验证xx C C x C y --+=e e 21为微分方程0'2''=++y y y 的解,并说明是该方程的通解. 证明: xx C C x C y --+=e e 21,x x C x C C C y ----=∴e e )('121, x x C x C C C y --+-=e e )2(''112,于是0'2''=++C C C y y y ,故C y 是0'2''=++y y y 的解.x x -e 与x -e 线性无关,∴0'2''=++y y y 中的1C 与2C 相互独立,即C y 中含有与方程0'2''=++y y y 阶数相同(个数均为2)的独立任意常数,故C y 是该方程的通解. 2. 用分离变量法求解下列微分方程:(1)22d d y x x y =, (2)21d d x y x y -=, (3)y x x x y )1(d d 2++=,且e )0(=y . 解:(1)分离变量得x x yy d d 22=,(0≠y ) 两边积分得⎰⎰=x x y yd d 122 , 求积分得 3313Cx y +=-, 从而通解为Cx y +-=33及验证0=y 也是方程的解.(特别注意,此解不能并入通解)(2)分离变量得21d d xx y y -=,(0≠y )两边积分得⎰⎰-=x x y y d 11d 12,求积分得 1arcsin ||ln C x y +=, 即 )e (e ee 11arcsin arcsin C x xCC C y ±==±=,从而通解为 xC y arcsin e =,验证0=y 也是方程的解.(3)分离变量得x x x yyd )1(d 2++=,(0≠y ) 两边积分得⎰⎰++=x x x y y d )1(d 12求积分得 13232||ln C x x x y +++=, 即 )e (eee 1332232132C x x x C C C y x x x ±==±=++++,从而通解为3232ex x x C y ++=,验证0=y 也是方程的解.由e )0(=y ,得e =C , 故特解为32132e x x x y +++=.3.求解下列一阶线性微分方程(1)x b ay y sin '=+(其中b a ,为常数), (2)21d d y x x y +=. 解:(1)因a x P =)(, x b x Q s i n )(=, 故通解为)]cos sin (e 1[e 2x x a a b C axax -++=-. (2)方程变形为2d d y x yx=-, 这是x 关于y 的一阶线性微分方程,其中2)(,1)(y y Q y P =-=,通解为:)22(e 2++-=y y C y .以上是用一阶线性微分方程的通解公式求解,要熟练掌握常数变易法! 4.求微分方程 y y x y x y xy d d d d 2+=+ 满足条件20==x y的特解.解:这是可以分离变量的微分方程,将方程分离变量,有x x y y y d 11d 12-=-,两边积分,得=-⎰y y yd 12⎰-x x d 11,求积分得121ln 1ln 21C x y +-=-,1222)1ln(1ln C x y +-=-, 1222e )1(1C x y -=-,222)1(e 11-±=-x y C ,记 0e12≠=±C C ,得方程的解 22)1(1-=-x C y .可以验证 0=C 时,1±=y ,它们也是原方程的解,因此,式22)1(1-=-x C y 中的C 可以为任意常数,所以原方程的通解为 22)1(1-=-x C y (C 为任意常数). 代入初始条件 20==x y得 3=C ,所以特解为 22)1(31-=-x y .5.求微分方程(1)xy yy +=',(2) x xy y x cos e 22=-'的通解.(1)解一 原方程可化为1d d +=xyx yx y ,令 x yu =, 则 1d d +=+u u x u x u ,即 x x u u u d d 12-=+ ,两边取积分 ⎰⎰-=+x x u u u d 1d )11(2, 积分得C x u u ln ln ln 1-=-,将xy u =代入原方程,整理得原方程的通解为 yx C y e = (C 为任意常数).解二 原方程可化为11d d =-x yy x 为一阶线性微分方程,用常数变易法.解原方程所对应的齐次方程 01d d =-x yy x ,得其通解为 y C x =. 设y y C x )(=为原方程的解,代入原方程,化简得 1)(='y y C ,1ln)(C yy C =, 所以原方程的通解为 1ln C y y x=,即yx C ye = (C 为任意常数).(2)解一 原方程对应的齐次方程02d d =-xy x y 分离变量,得xy xy2d d =,x x y y d 2d =, 两边积分,得x x y y ⎰⎰=d 2d ,C x y +=2ln , )e ln(ln e ln ln 22x x C C y =+=,2e x C y =,用常数变易法.设2e )(x x C y =代入原方程,得 x x C x x cos e e )(22=',x x C cos )(=',C x x x x C +==⎰sin d cos )(,故原方程的通解为 )(sin e 2C x y x += (C 为任意常数). 解二 这里x x P 2)(-=,x x Q x cos e)(2=代入通解的公式得=)d ecos e(e 222C x x x x x +⋅⎰-=)d cos (e 2C x x x +⎰=)(sin e 2C x x +(C 为任意常数).6.求微分方程 123='+''y x y x 的通解.解:方程中不显含未知函数y ,令P y =',x P y d d ='',代入原方程,得 1d d 23=+P x xP x , 311d d xP x x P =+,这是关于未知函数)(x P 的一阶线性微分方程,代入常数变易法的通解公式,所以 =)(x P 1d 13d 1d e 1(eC x xxx xx +⎰⎰⎰-) =1ln 3ln d e 1(e C x x x x+⎰-)=13d 1(1C x x xx +⋅⎰)=11(1C x x +-)=x C x 121+-, 由此x y d d =x Cx 121+-,⎰+-=x x C xy d )1(12=21ln 1C x C x ++, 因此,原方程的通解为 y =21ln 1C x C x++ (21,C C 为任意常数). 7.求微分方程 )1()(22-''='y y y 满足初始条件21==x y ,11-='=x y 的特解.解:方程不显含x ,令 P y =',y P Py d d ='',则方程可化为 )1(d d 22-=y yP PP , 当 0≠P 时y y P P d 12d -=,于是 21)1(-=y C P . 根据 21==x y,11-='=x y ,知12-='=y y 代入上式,得 11-=C ,从而得到x y yd )1(d 2-=-,积分得211C x y +=-,再由21==x y ,求得 02=C ,于是当0≠P 时,原方程满足所给初始条件的特解为x y =-11, 当0=P 时,得C y =(常数),显然这个解也满足方程,这个解可包含在解x y =-11中. 故原方程满足所给初始条件的特解为x y =-11,即 xy 11+=. 8.求方程0)'(''2=-y yy 的通解.解:方程不显含自变量x , 令)('y p y =原方程可变为0d d 2=-⋅⋅p ypp y , 即0=p 或p ypy=d d , 由0'==p y 得C y =.由p y p y=d d 分离变量,得yy p p d d =, 两边积分得⎰⎰=y yp p d d ,求积分得 1ln ln ln C y p +=, 即y C p 1=, 解y C y 1'= 得xC C y 1e 2=,因C y =包含于xC C y 1e2=中, 故原方程通解为 xC C y 1e2=.9.写出下列微分方程的通解:(1)0'2''=+-y y y , (2)08'=+y y . 解:(1)特征方程0122=+-r r , 特征根121==r r , 通解为xx C C y e )(21+=.(2)特征方程08=+r , 特征根8-=r , 通解为xC y 81e-=.10.求下列微分方程满足所给初始条件的特解:(1)xy y y 3e6'2''-=-+, 1)0(',1)0(==y y ,(2) x y y sin 2''=+,1)0(',1)0(==y y . 解:(1)先解06'2''=-+y y y ,其特征方程为0622=-+r r , 特征根为711+-=r , 712--=r ,故通解 xxC C y )71(2)71(1e e --+-+=.因x3e-中3-=λ不是特征方程的根,且1)(=x P m , 故设原方程特解xp A y 3e-=,代入原方程化简,得31-=A ,从而原方程通解为x x C C y )71(2)71(1e e --+-+=x 3e 31--.由0)0(=y ,得03121=-+C C , 由0)0('=y ,得11)71()71(21=++-+-C C ,解得42771+=C , 42772-=C , 故所求特解x xxp y 3)71()71(e 31e 4277e 4277---+---++=. (2)先解02=+''y y ,其特征方程为022=+r ,特征根为i 2,i 221-==r r ,故通解x C x C y C 2sin 2cos 21+=.设原方程特解x b x a y s i n c o s *+=,代入原方程,化简得1,0==b a ,故原方程通解x x C x C y sin 2sin 2cos 21++=,由00)0(1==C y 得,由1)0(='y ,得02=C ,故所求特解为x y sin =.11. 求微分方程 xx y y e 4=-''满足初始条件00==x y,10='=x y 的特解.解:对应齐次方程的特征方程为 012=-r ,特征根 12,1±=r .故对应齐次微分方程的通解为 xx c C C y -+=e e 21.因为1=λ是特征方程的单根,所以设特解为 xP b x b x y e )(10+=,代入原方程得 x x b b b 4422010=++,比较同类项系数得 10=b ,11-=b ,从而原方程的特解为 xP x x y e )1(-=, 故原方程的通解为 =y xxC C -+ee 21x x x e )1(-+,由初始条件 0=x 时,0='=y y ,得 ⎩⎨⎧=-=+,2,02121C C C C从而11=C ,12-=C .因此满足初始条件的特解为 =y xx--ee x x x e )1(-+.12.求微分方程 x y y y x2sin e 842=+'-''的通解.解:对应的齐次微分方程的特征方程 0842=+-r r ,特征根 i 222,1±=r .于是所对应的齐次微分方程通解为)2sin 2cos (e 212x C x C y x c +=.为了求原方程x y y y x2sin e842=+'-''的一个特解,先求x y y y )i 22(e 84+=+'-''(*)的特解.由于i 22+=λ是特征方程的单根,且1)(=x P m 是零次多项式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
网络远程教育专升本高等数学复习题库和答案一、选择题1. 下列函数中,表达式为基本初等函数的为( ).A: {202021x x y x x >=≤+ B: 2cos y x x =+ C: y x =D: y =2. 下列选项中,满足()()f x g x =的是( ).A: ()cos , ()f x x g x ==B: (), ()f x x g x ==C: ()(), ()arcsin sin f x x g x x == D: 2()ln , ()2ln f x x g x x ==3. 设)(x f 的定义域为[]1,0,则(21)f x +的定义域为( ). A: 1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B: 1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭ C: 1,02⎛⎤- ⎥⎝⎦ D: 1,02⎡⎫-⎪⎢⎣⎭4. 函数)(x f y =的定义域为]1,0[,则函数)(2x f y =的定义域为( ). A: [0,1]; B: )1,0(; C: [-1, 1] D: (-1, 1).5. 设)(x f 的定义域为[]1,0,则)12(-x f 的定义域为( ).A: ⎥⎦⎤⎢⎣⎡1,21 B: 1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭ C: 1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D: 1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦ 6. 函数43399)(22<<≤⎪⎩⎪⎨⎧--=x x x x x f 的定义域为( ).A: [-3, 4] B: (-3, 4) C: [-4, 4] D: (-4, 4)7. 31lim(1)n n→∞+=( ). A: 1 B: E C: 3e D: ∞8. =-→)1(lim 21x x ( ). A: 0 B: 1 C: 2 D: ∞9. 在给定的变化过程中,下列变量不为无穷大量是( ).A: 12x x+, 当 0x → B: 1e 1x -, 当 x →∞C:219x x +-, 当 3x → D: lg x , 当 0x +→ 10. 函数)(x f 在0x 有定义是)(lim 0x f x x →存在的( ). A: 充分条件,但不是必要条件; B: 必要条件,但不是充分条件; C: 充分必要条件; D: 既不是充分条件也不是必要条件. 11.0arctan limx xx→=( ).A: 1 B: 2π- C:2π D: 不存在12. 函数arctan yx x =-在(,)-∞+∞内( ).A: 单调增加 B: 单调减少 C: 非单调 D: 不连续 13. =+-∞→2512limn n n ( ).A: 1 B: 52 C: 21- D: ∞14. =→xxx sin lnlim 0( ). A: 0 B: 1 C: 2 D: 不存在15. 当0→x 时,2x 与x sin 比较,则( ).A: 2x 是较x sin 高阶的无穷小 B: 2x 是与x sin 等价的无穷小 C: 2x 是与x sin 同阶但不等价的无穷小 D: 2x 是较x sin 低阶无穷小16. 函数21)(2-=x x f 的所有间断点是( ).A: x =2±=xC: x =2x =±17. =-++∞→212lim 23x x x x ( ).A: 0 B: 1 C: 2 D: ∞18. 设000101)(>=<⎪⎩⎪⎨⎧+-=x x x x x x f ,则=→)(lim 1x f x ( ). A: -1 B: 2 C: 0 D: 不存在。
19. 当0→x 时,与无穷小量3100x x +等价的无穷小量是( ). A: 3x B: x C: x D: 3x20. 极限224lim ()2x x x →-=-.A: 2 B: 4 C: 3 D: 1221. lnsin y x =的导数d d yx= ( ). A:1sin x B: 1cos xC: tan x D: cot x 22. 曲线 xxy -+=44 上点 (2,3)处的切线斜率是( ). A: -2 B: -1 C: 1 D: 2 23. 函数22cos sin y x x x =+-的导数等于( ).A: 1 B: -1 C: 2 D: -2 24. 函数e xy -=在定义区间内是严格单调( ).A: 增加且凹的 B: 增加且凸的 C: 减少且凹的 D: 减少且凸的 25. 函数1)(--=x e x f x 在[0, 1]的最小值为( ).A: 0 B: -1 C: 1 D: 2 26. 函数ln(1)yx x =-+的极大值等于( ).A: 1 B: 12 C: 3 D: 不存在 27. 设,ln )(x x f =则1()x dy==.A: 1 B: dx C:dx x D: 1x28.曲线x y e -=在点(0,1)处的切线方程是( ).A: 1y x =+ B: 1y x =- C: 1y x =- D: 1y x =-- 29. 函数2ln(1)y x =+的驻点是x =( ).A: 0 B: 1 C: 2 D: 5 30. 函数()2cos y x x x =+在[0,]π上的最大值是( ).A: 2π- B: 2 C:6π31. 设函数()f x 在区间[,]a b 上连续,则()d ()d b baaf x x f t t -⎰⎰( ).A: 0< B: 0= C: 0> D: 不能确定32.21e =⎰( ).A: 22 C: 1 D: 233. 设函数2120()ed x t f x t -=⎰,x -∞<<+∞则()f x 是( ).A: 偶函数 B: 单调递增函数 C: 单调递减函数 D: 无界函数34. 上限积分()d xaf t t ⎰是( ).A: ()f x '的一个原函数 B: ()f x '的全体原函数 C: ()f x 的一个原函数 D: ()f x 的全体原函数35.221d , (0)x a a x >=+⎰( ). A: 1arctan x C a a + B: 1arctan xC a a-+C: arctan x a C a + D: arctan xa C a-+36. 设(21)x f x xe +=,则53()d f x x =⎰( ).A: 22e B: 22e e - C: e D: 2e e -37.21d 49x x =+⎰( ).A:13arctan 62x C ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ B: 12arctan 63x C ⎛⎫+ ⎪⎝⎭C: 3arctan 2x C ⎛⎫+⎪⎝⎭ D: 2arctan 3x C ⎛⎫+ ⎪⎝⎭38. tan d x x =⎰( ).A: ln cos x C + B: ln cos x C -+ C: lncos x C + D: lncos x C -+39.1d 2(2)x x x =+⎰( ).A: ln ln 2x x C -++ B: ()1ln ln 22x x C -++ C:()C x x ++-2ln ln 41D: ln ln 2x x C +++ 40. 设x y z ln =,则二阶偏导数=∂∂22xz( ).A: 0 B:2x y -C: 2x y D: x 141. 设y z x =,则偏导数zx∂=∂( ). A: 1y yx- B: 1ln y yxx - C: ln y x x D: y x42. 设函数xy y x xy y x f ++=+22),(,则=∂∂yy x f ),(( ). A: x 2; B: -1 C: y x +2 D: x y +243. 若()y y x =由方程arctan , (0,)yx x y x=≠≠确定, 则dy =( ).A: x y x y -+ B: x y dx x y -+ C: y x dx x y -+ D:x ydx x y+-二、填空题1. 函数1arccos3xy -=的反函数为 . 2. 设 2,1()2,11,1x x f x x x x⎧⎪-<⎪==⎨⎪>⎪⎩,则1lim ()x f x →= . 3. =-++∞→2123lim 33x x x x . 4. =-+-→123lim 221x x x x . 5. 函数2e x y -=的单调递增区间为___________. 6. 函数2ex y-=的驻点为 .7. 设 x x f ln )(=,31()e x g x +=, 则=)]([x g f .8. =--→11lim 231x x x .9. =-+→xx x 11lim. 10. 设x x f ln )(=,12)(+=x e x g , 则=)]([x g f .11. 2311lim 1x x x →-=- .12. e xk xx =+∞→2)1(lim , 则=k . 13. 设函数()x f 在点0x 处具有导数,且在0x 处取得极值,则()='0x f . 14. 曲线1y x=-在点(1,-1)处的切线方程是 . 15. 由方程e x xy e y =-+223所确定的函数)(x f y =在点0=x 的导数是 . 16. 过点)3,1(且切线斜率为x 2的曲线方程是y = . 17. 函数y x =-312()的单调增加区间是 .18. 函数3(1)y x =-的拐点是 .19. 函数32()231f x x x =+-的拐点坐标为 .20. 320sin cos d x x x π=⎰ .21. 0cos d x x x π=⎰.22.20cos3d x x π⎰= .23. 设1,01f(),101x x xx x e ⎧≥⎪⎪+=⎨⎪<⎪+⎩则 2f(1)d x x -=⎰ .24.20sin d x x π=⎰.25. 10e d 1e xxx +⎰ .26. 函数)ln(1y x xz +=的定义域为 .27.函数)z x y =+的定义域为 .三、应用题1. 计算 3211lim 1x x x →--.2.计算lim21n n →∞+.3. 设tan 30()0x x f x xx a⎧≠⎪=⎨=⎪⎩,且)(x f 在0=x 连续, 求a .4. 设函数22(,)f x y xy x y xy +=+-,证明(,)(,)23f x y f x y x x y∂∂+=-∂∂.5. 求函数xx y +=12的单调区间.6. 生产某种商品x 个单位的利润是20025.022000)(x x x L -+=(元),则生产多少个单位的商品时,获利润最大?并求出最大利润值.7. 设二元函数为arcsinx z y =, 求(0,1)z x∂∂.8. 设二元函数为 2e x y z +=,求(1,1)d z.9. 求函数3ln y x x =的二阶导数.10. 求由方程1e )cos(=++y y x 所确定的隐函数()y f x =的微分.11. 求抛物线2y x =与2y x =所围平面图形的面积.12. 由抛物线2x y =与直线ax y =,)0(>a 围成的平面图形面积34=S , 求a 的值. 13. 求()120ln 1d x x +⎰.14. 设⎪⎩⎪⎨⎧=≠=002tan )(x x axx x f ,且)(x f 在0=x 连续,求a .15. 求抛物线 x y 22=与直线 4-=x y 所围平面图形的面积.16. 求曲线x y e -=与x 轴、y 轴以及直线2x =所围平面图形的面积.答案2. 解: nn n n n n n 1231lim 123lim2+-=+-∞→∞→21=.3. 解: 003tan 3lim ()lim33x x xf x x→→==, 由)(x f 在0=x 连续,得3a =.4. 证明:因为 y x y x f 3),(2-=, 故 x x y x f 2),(=∂∂,3),(-=∂∂y y x f从而有32),(),(-=∂∂+∂∂x yy x f x y x f .5. 解:首先,函数的定义域是1x ≠-,此外函数处处可导.其次令 /2(2)0(1)x x y x +==+,解得驻点为0, 2.x =- 以其为界点将定义域分成为四个区间并进行导数符号判定,得/:(,2)(2,1)(1,0)(0,)::D y y -∞----+∞+--+↑↓↓↑故知所求单调增区间为(,2)(0,)-∞-+∞,单调减区间为()()2,11,0--⋃-6. 解:令()20.0050L x x '=-=,得唯一驻点 ,400=x故生产400个单位的商品时,获利润最大,最大利润为2400(元)7. 解: 因为 22211)(11x y yyx xz -=⋅-=∂∂,所以1)1,0(=∂∂xz .8. 解: yx e x z 2+=∂∂,y x e y z 22+=∂∂,3)1,1(e xz =∂∂,3)1,1(2e yz=∂∂,故 )2(3)1,1(dy dx e dz+=9. 解:因为 232213ln 3ln y x x x x x x x'=+⋅=+, 所以 6ln 326ln 5y x x x x x x x ''=++=+分10. 解:先求导数。