陈纪修《数学分析》配套题库【名校考研真题】(微分中值定理及其应用)

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国家精品课程 《数学分析》陈纪修

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第十二章 第一节 偏导数与全微分(1)(2)(3)(4)(5)(6)
第十二章 第二节 多元复合函数的求导法则(1)(2)
第十二章 第三节 中值定理与Taylor公式(1)(2)
第十二章 第四节 隐函数(1)(2)(3)(4)
第十二章 第五节 偏导数在几何中的应用(1)(2)(3)
我们立足于培养数学基础扎实,知识面宽广,具有创新意识、开拓精神和应用能力,符合新世纪要求的优秀人才。从人才培养的角度来讲,一个学生能否学好数学,很大程度上决定于他进大学伊始能否将《数学分析》这门课真正学到手。
本课程的目标是通过系统的学习与严格的训练,全面掌握数学分析的基本理论知识;培养严格的逻辑思维能力与推理论证能力;具备熟练的运算能力与技巧;提高建立数学模型,并应用微积分这一工具解决实际应用问题的能力。
第七章 第二节 定积分的基本性质(1)(2)
第七章 第三节 微积分基本定理(1)(2)(3)(4)
第七章 第四节 定积分在几何计算中的应用(1)(2)(3)(4)(5)
第七章 第五节 微积分实际应用举例(1)(2)
第七章 第六节 定积分的数值计算(1)
第八章 反常积分
数学分析录象目录
第一章 集合与映射
第一章 第一节 集合(1)(2)(3)
第一章 第二节 映射与函数(1)(2)(3)
第二章 数列极限
第二章 第一节 实数系的连续性(1)(2)
第二章 第二节 数列极限(1)(2)(3)(4)
第二章 第三节 无穷大量(1)(2)
第五章 第一节 微分中值定理(1)(2)(3)(4)
第五章 第二节 L’Hospital 法则(1)(2)
第五章 第三节 Taylor 公式和插值多项式(1)(2)(3)

数学分析课后习题答案--高教第二版(陈纪修)--5章

数学分析课后习题答案--高教第二版(陈纪修)--5章

.k
hd
π π
4
(3) 令 f ( x) = 2 arctan x + arcsin
2x ,注意到 x 2 − 1 > 0, ∀x > 1 ,所以 2 1+ x
由于 f ( x) 在 [1, +∞ ) 连续,所以 f ( x) ≡ f (1) = 2 +
案 网
至多有限个点有 f ′( x ) = 0 之外,都有 f ′( x ) > 0 ,则 f ( x ) 在 [ a , b ] 上严格 单调增加;同时举例说明,其逆命题不成立。 证 设 a = x0 < x1 < " < xn −1 < xn = b ,其中 x1 , x2 ," , xn −1 是 f '( x) 全部的零点。 则 f ( x) 在 [ xi , xi +1 ] (i = 0,1," , n − 1) 上严格单调增加。 从而,f ( x) 在 [a, b] 上 严格单调增加。 构造函数
(ξ , f (ξ )) 不在 ( a, f ( a )), (b, f (b)) 的连线上。
假设 (ξ , f (ξ )) 在 (a, f (a )), (b, f (b)) 的连线的上方,则
f (ξ ) − f (a ) f (b) − f (a ) f (b) − f (ξ ) > > , ξ −a b−a b −ξ
的两倍。
5. 设函数 f ( x ) 和 g ( x ) 在 [ a , b ] 上连续, 在 ( a , b ) 上可导, 证明 ( a , b ) 内存

在一点 ξ ,使得
后 答
案 网
针排列,则ψ ( x) 就是三角形面积的两倍,否则-ψ ( x) 就是三角形面积

陈纪修《数学分析》(第2版)(上册)名校考研真题【圣才出品】

陈纪修《数学分析》(第2版)(上册)名校考研真题【圣才出品】



也可说
明)。
2.对数列 和
若 是有界数列,则 是有界数列。( )[北京大学研]
【答案】对
【解析】设|Sn|<M,则
3.数列
存在极限
的充分必要条件是:对任一自然数 p,都有
( )[北京大学研]
【答案】错
【解析】反例:
,但 不存在.
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二、解答题
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陈纪修《数学分析》(第 2 版)(上册)名校考研真题
第 2 章 数列极限
一、判断题
1.对任意的 p 为正整数,如果
,则
存在。( )[重
庆大学研]
【答案】错
【解析】根据数列收敛的 Cauchy 收敛准则,可举出反例:
,虽然对任意的
n p1
对任意 0, 存在正整数 N ,使得对任意正整数 p ,成立 ak , kN
(N p)aN p ln(N p) (N p)aN p ln N ,
在上式中,令 p ,取极限,则得
0
lim ( N
p
p)aN p
ln( N
p)
,
由 0 的任意性,则得
lim ( N
.[南开大学
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2011 研]
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证明:(1)因为
{nan}
为正的单调递减数列,由单调有界定理得
lim
n
nan
L
存在,
由 an 收敛,可知必有 L 0 n1
an
n1

2021数学类考研陈纪修《数学分析》考研真题库

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2021数学类考研陈纪修《数学分析》考研真题库第1部分名校考研真题第9章数项级数一、判断题1.若对任意的自然数p都有,则收敛.()[东南大学研]【答案】错查看答案【解析】根据级数收敛的Cauchy收敛准则,举出反例:例如,对任意的自然数p,有,但是发散.正确的说法应该是,关于p一致有.2.若,且对任意的n,有,则收敛.()[重庆大学研]【答案】错查看答案【解析】举反例:例如,虽然对任意的n,有,但是发散.n 必须足够大,才可以成立.二、解答题1.设收敛,证明:[华东师范大学研]证明:记级数的前n项和S n.则对上式两边取极限,从而即2.证明下列级数收敛.[东北师范大学研]证明:(1)方法一所以所以收敛。

方法二由于所以而收敛,从而收敛.(2)由比值判别法知收敛,再由比较判别法知收敛,即收敛。

3.证明:[浙江大学研]证明:因为且单调减,所以反复利用分部积分法,又所以将②代入①得4.讨论级数的敛散性.[复旦大学研]解:(1)若p、q>1,则绝对收敛。

(因为,例如p>q,则为优级数);(2)若0<p=q≤1,应用莱布尼兹定理知级数收敛,且是条件收敛;(3)当p、q>0,原级数与级数同时敛散,若p>1,0<q ≤1或q>1,0<p≤1时级数一敛一散,故原级数发散.若0<p<q<1,则,且与同阶(当);故级数发散,从而原级数发散.同理可证,若0<q<p<1,原级数发散.5.若一般项级数与都收敛且下列不等式成立证明:级数也收敛.又若与都发散,试问一定发散吗?[汕头大学研、北京工业大学研]证明:由于级数与都收敛,所以由Cauchy收敛准则知对任意的ε>0,存在N∈N,使得当n>N及对任意的正整数p,都有又,所以,从而由Cauchy收敛准则知级数也收敛.若与都发散,不一定发散.反例:.6.设,证明:收敛.[浙江大学2006研]证明:因为令,则易知,所以因为,而收敛,所以收敛.7.设,举例说明存在(从而级数收敛),但,从而级数收敛的D’Alember判别法失效.[天津工业大学2006研]解:级数.由于故,所以用D’Alember判别法无法判别其敛散性.又,所以由根式判别法知收敛.8.判断级数的敛散性.[青岛科技大学研]解:令,则故由Raabe判别法知收敛.9.设f(x)在[1,+∞)上单调,证明:若广义积分收敛,则级数也收敛.[北京化工大学研]证明:不妨设f(x)在[1,+∞)上单调递减.先证明f(x)在[1,+∞)上非负,若存在,使得.由于当时,,又发散,故由比较判别法知发散,矛盾,所以f(x)在[1,+∞)上非负.因为f(x)在[1,+∞)上非负且单调递减,对任意的正数A,f(x)在[1,A]上可积,从而有依次相加可得由于收敛,于是对任意正整数m,有即非负级数部分和有界,故收敛.10.设是严格递减的正数列,且,证明:级数收敛.[南京农业大学研、上海理工大学研]证明:因为是严格递减的正数列,所以即是严格递减的数列.又由极限的性质知故由Leibniz判别法知收敛.11.讨论级数的收敛性.[厦门大学研]解:利用带Peano余项的Taylor公式(当x→0时),有于是.所以当x>1-p时收敛,当x≤1-p时发散.12.,证明:存在,并求之.[上海大学研]证明:令,则从而因为,所以故有14.判断级数的绝对收敛性和相对收敛性.[武汉大学2005研]解:(1)绝对收敛性(主要使用放缩法)(2)相对收敛性:(A-D判别法)①;②。

陈纪修《数学分析》(第2版)配套模拟试题及详解

陈纪修《数学分析》(第2版)配套模拟试题及详解

陈纪修《数学分析》(第2版)配套模拟试题及详解一、判断题(3分×4=12分)1.两个周期函数的和一定是周期函数.()【答案】×【解析】可举反例如:令F(x)=f(x)+g(x),则f(x)周期为2π,g(x)周期为有理数.可以证明F(x)不是周期函数,用反证法,设F(x)有周期T(>0).若T=r为有理数,则F(0)=1,而,故F(0)≠F(0+r),矛盾.若T为无理数.则由可得再由也得矛盾.2.若函数f(x,y)在点(x,Y0)处的方向导数存在,则函数在该点一定可微.()【答案】×3.收敛.()【答案】√【解析】因为由柯西判别法的极限形式可知瑕积分收敛.4.拉格朗日中值定理的“中值”是指f(x)在[a,b]上的函数值的平均值.()【答案】×二、填空题(3分×4=12分)1.由方程所确定的隐函数,在点处的全微分______.【答案】2.向量函数,f在一点a连续的充要条件是:f的每个分量函数______连续。

【答案】都在点a3.若则,f(z)=____.【答案】4.若是某二元函数的全微分,则m= .【答案】1三、选择题(7×3分=21分)1.若是xOy平面上方的抛物线且,则曲面积分的物理意义为().A.表示面密度为1的曲面的质量B.表示面密度为1的曲面对z轴的转动惯量C.表示面密度为的曲面对z轴的转动惯量D.表示体密度为1的流体过曲面指定侧的流量【答案】B2.若f(x)在x0的某邻域内有三阶导数,且导数连续,则().A.f(x)在x0没有极值B.当f'''(x0)≠0时,f(x)在x0取到极值C.当f'''(x0)≠0时,f(x)在x0没有极值D.当f'''(x0)=0时,f(x)在x0没有极值【答案】C3.A.B.C.D.以上都不对【答案】B4.设函数处不连续,则f(x,y)在该点处().A.必无定义B.极限必不存在C.偏导数必不存在D.全微分必不存在【答案】D5.设,g(x)=2x,在x→0时().A.f(x)=O(g(x))B.f(x)=O(g(x))C.f(x)~g(x)D.无法比较【答案】B6.若f(x)在[a,b]上连续且既有极大值又有极小值,则().A.极大值一定是最大值B.极小值一定是最小值C.极大(小)值不一定是最大(小)值D.极大值一定比极小值大【答案】C7.设为在第一卦限中的部分,则有().A.B.C.D.【答案】C四、解答题(共105分)1.(15分)设证明:在[0,1]上一致收敛.证明:由可求得从而由于,关于n单调,又、x在[0,1]上连续,故由Dini定理知在[0,1]上一致收敛.2.(15分)求由曲面所围的均匀物体的重心坐标.解:物体的质量为重心的横坐标为同理可求得而于是,重心坐标为3.(15分)设函数f(x)在x=0连续,并目求证:存存,并且证明:于是,有。

陈纪修《数学分析》(第2版)(下册)名校考研真题-Euclid空间上的极限和连续(圣才出品)

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第11章Euclid空间上的极限和连续一、判断题1.若f(x,y)在D内对x和y都是连续的,则f(x,y)对(x,y)∈D为二元连续函数.[重庆大学研]【答案】错【解析】举反例:,很明显但是不存在,如果选取路径y=kx趋于0,有不唯一.二、填空题(1)函数的定义域是______,它是______区域;(2)函数的定义域是______;(3)函数的定义域是______;(4)二元函数的定义域是______;(5)函数的定义域是______.[西安交通大学研]【答案】(1)(2)(3)椭圆与抛物线所围的区域;(4)(5)三、解答题1.设f(x)为定义在上的连续函数,α是任意实数,有证明:E是开集,F是闭集.[江苏大学2006研]证明:对任意的,有.因为f(x)在上连续,所以由连续函数的局部保号性知,存在的一个邻域使得当时有,从而,故E是开集.设为F 的任意一个聚点,则存在F中的点列使得.由于f(x)在上连续,所以,又,从而,即,故F是闭集.2.求.[南京大学研、厦门大学研、山东科技大学研]解:方法一由于令,有所以方法二由于,,所以,故有3.设f(x,y)在[a,b]×[c,d]上连续,证明:在[c,d]上连续.[南京理工大学研、华东师范大学研]证明:反证法.假设g(y)在某点处不连续,则存在及点列,使得因为f(x,y)在[a,b]×[c,d]上连续,故在[a,b]×[c,d]上一致连续.于是对,存在δ>0,当时恒有.特别当时,即.固定y,让x在[a,b]上变化,取最大值,可得即时,.因为,所以对δ>0,存在N >0,当n>N时有,从而有,这与一开始得到的不等式矛盾,结论得证.4.设,为有界闭集,试证:开集W、V,使得A证明:A、B为有界闭集.[四川大学研]令显然W、V为开集.5.设试讨论下面三种极限:[南京工学院研]解:由于在y=0和x=0的函数极限不存在,故在(0,0)点的两个累次极限都不存在.6.设f(x,y是区域D:|x|≤1,|y|≤1上的有界k次齐次函数(k≥1),问极限是否存在?若存在,试求其值.[南京大学研]解:令x=rcosθ,y=rsinθ.由于f(x,y)是区域D上的有界k次齐次函数7.设二元函数f(x,y)在正方形区域[0,1]×[0,1]上连续.记J=[0,1].(1)试比较的大小并证明之;(2)给出并证明使等式成立的(你认为最好的)充分条件.[浙江大学研]解:(1),有上式对于任意的x都成立,则由y的任意性可知(2)若,使下面证明上面条件为充分条件显然8.设为n维欧氏空间,A是的非空子集,定义x到A的距离为证明:上的一致连续函数.[南京大学研] 证明:有对使故对时,即上的一致连续函数.9.[暨南大学2013研] 解:设,则。

陈纪修《数学分析》(第2版)(下册)名校考研真题-曲线积分、曲面积分与场论(圣才出品)

陈纪修《数学分析》(第2版)(下册)名校考研真题-曲线积分、曲面积分与场论(圣才出品)

陈纪修《数学分析》(第2版)(下册)名校考研真题-曲线积分、曲面积分与场论(圣才出品)第14章曲线积分、曲面积分与场论1.计算为取逆时针方向.[南开大学2011研]解:记因为P与Q在点(0,0)处都无定义,则不能直接应用格林公式.在L围成的区域内取一闭曲线L1:(取逆时针方向),则在L与L1围成是区域内可以应用格林公式.由于则由Green公式知,则2.求第一型曲面积分其中h≠R.[浙江大学研]解:令其中且3.计算其中[湖南大学研]解:令所以4.求常数λ,使得曲线积分对上半平面内任何光滑闭曲线L成立.[北京大学研]解:记由题设知,所考虑积分在上半平面内与路径无关,所以,即即即所以λ=.5.设为xy平面上具有光滑边界的有界闭区域且u为非常值函数及证明[武汉大学研]证明:因在上,u=0.故所以又u为非常值函数,故再注意到的连续性,所以6.计算其中∑为圆柱面被z=0,z=3截的部分外侧.[北京航空航天大学研]解:分别补充圆柱体的交面记P=x,Q=y,R=z,由奥高公式而平面,yz平面;平面,yz平面,所以从而7.计算为[南开大学2011研]解:(对称性)8.计算曲线积分其中L是从(2a,0)沿曲线到点(0,0)的一段.[兰州大学2009研]解:曲线即记则所以所以由Green公式得9.计算,其中为圆柱面的部分,它的法线与ox轴正向成锐角;为xoy平面上半圆域:的部分,它的法线与oz轴正向相反.[上海交通大学研]解:如图14-1所示,补充则构成封闭曲面的外侧,由奥高公式其中则又,从而平面,平面,从而图14-110.计算曲线积分其中C是从A(-a,0)经上半椭圆到B(a,0)的弧段.[湖北大学研]解:记则所以此积分在上半平面内与路径无关,如图14-2所示取以(0,0)为心,a为半径的上半圆周,则。

陈纪修《数学分析》配套题库【名校考研真题】(数列极限)

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n 2 3
n
解:一方面显然 I 1,
另一方面 1
1
1
...
1
1
n ,且 lim nn
1,
23
n
n
由迫敛性可知 I 1.
1
注:可用如下两种方式证明 lim nn 1 . n
(1)令 n n 1 hn ,则
n
(1
hn )n
1
n(n 1) 2
hn2
hn2
2 n
(n
2)

1
所以
limnBiblioteka hn0 ,从而 lim nn n
,假设

又因为
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所以 单调递增有上界,故极限存在。设
现对 所以
两边取极限可得
因为

7.设数列 满足下面的条件:
其中 0<k<1,证明:
[深圳大学 2006 研]
证明:易有
,n=1,2,…。又因为 0<k<1,所以


an 收敛,可知必有 L 0 ;
n2 ln n
an
ln n
n1 an dx n ln n
n1 n
n
1 ln
n
nan
dx
n1 n
x
1 ln
x
nan
dx
nan
n1 1 dx n x ln x
(n p)an p (ln ln(n 1) ln ln n),
假若数列an 有界,即存在 M 0 ,使得 0 an M ,
则由条件知
lim
n
an

陈纪修《数学分析》配套题库【章节题库】(微分)

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第4章微分1.证明:黎曼函数在R上处处不可导.证明:因为R(x)是以1为周期的函数,所以只要在[0,1]上讨论它的可导性即可.又因为R(x)在有理点处不连续,因此它在有理点处不可导.下面将证明R(x)在无理点处也不可导.为无理数,设是无限不循环小数,对任意充分小,分两种情形:当h n是有理数时,有当h n是无理数时,设是无限不循环小数,有而故当或时,极限不存在,即R(x)在无理点α处不可导.2.设f(x)在x=0处可导,在什么情况下在x=0处也可导?解:若f(x)在x=0处可导,当或时,在x=0处也可导.事实上,设.先看的情形.若,由极限的局部保号性知,,有于是若,同理,有;再看的情形.记,由f(0)=0知,g(0)=0.故存在且为0.3.设f在[0,1]上可微,且使得.证明:f在[0,1]中只有有限个零点.证明:用反证法.假设f(x)在[0,1]中有无限个零点,由致密性定理,它存在收敛子列,使得,且.由f的连续性,有.于是由导数的定义,有.这表明f和f1在[0,1]中有共同的零点x o,这与已知条件矛盾.4.求的n阶导数.解:用数学归纳法,易证5.证明:函数在x=0处存在任意阶导数,且.证明:当时,其中是关于的3n次多项式(这不难用数学归纳法证明).假设,则有6.设有二阶连续导数,求证明:因为一阶差商逼近一阶导数,二阶差商逼近二阶导数,所以利用行列式的性质有7.求的n阶导数.解:8.设求证:(1)P n(x)的最高次项系数为(2)(3)证明:(1)因为的最高次项为2n次,所以的最高次项系数为所以P n(x)的最高次项系数为(2)按莱布尼茨公式:括弧中除首末两项外其余项均含有(x+1)(x-1),所以(3)令,则有在上式两端对x求导n+1次,得即注意到即得9.求证下列各题:(1)设g(0)=g'(0)=0,求f'(0);(2)设f(x)在点x=0连续,并且求证f'(0)存在,且f'(0)=A;(3)设f(x)在点x=0可导,且,求f'(0).解:(1)0 (因为为有界函数).(2)因为则当时,有于是将上述各式相加得即。

陈纪修《数学分析》配套题库【课后习题】(集合与映射)

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第 1 章 集合与映射
§1 集 合
1.证明由 n 个元素组成的集合 证明:由 k 个元素组成的子集的个数可列式为
有 个子集.
2.证明:
(1)任意无限集必包含一个可列子集;
(2)设 A 不 B 都是可列集,证明 A U B 也是可列集.
6.举例说明集合运算丌满足消去律: (1) (2) 其中符号 表示左边的命题丌能推出右边的命题. 解:(1)设 A={a,b,c},B={b,c,d},C={c,d},则 (2)设 A={a,b,c},B={c,d,e},C={c,d},则
,但 B≠C. ,但 B≠C.
7.下述命题是否正确?丌正确的话,请改正.
(4){a,b,{a,b}}={a,b}.
解:(1){0}是由元素 0 构成的集合,丌是空集.
(2)a 是集合{a,b,c}的元素,应表述为 a∈{a,b,c}.
(3){a,b}是集合{a,b,c}的子集,应表述为

(4){a,b,{a,b}}是由 a,b 和{a,b}为元素构成的集合,故

或{a,b}∈{a,b,{a,b}},但{a,b,{a,b}}≠{a,b}.
4.用集合符号表示下列数集:
(1)满足
的实数全体;
(2)平面上第一象限的点的全体;
(3)大于 0 并且小于 1 的有理数全体;
(4)方程 sinxcot x=0 的实数解全体.
解:(1){x|-2<x≤3}.
(2){(x,y)|x>0 且 y>0}.
(3){x|0<x<1 且 x∈Q}|.
(4)

5.证明下列集合等式: (1) (2)

陈纪修《数学分析》配套题库【名校考研真题】(定积分)

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a
a
(1)问这时对任意 x [a,b) 是否都成立 f (x) g(x) ?请证明或举例说明你的结论.
b
b
b
b
(2)若还满足 f (t)dt g(t)dt ,试证: xf (x)dx xg(x)dx .[福建师范大学
a
a
ห้องสมุดไป่ตู้
a
a
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2006 研]
2 . 证 明 : 若 f (x) C(a,b)(, 指(a,b)上的连续函数), 且 任 意 ( , ) (a b, ),
f (x)dx 0 ,那么 f (x) 0 , x (a,b) 。[大连理工大学 2012 研]
证明:方法一 构造函数
因为 F(x) 可导且
x
F(x) ab f (t)dt,x (a,b), F(x) 0 2
2
1
1
t 1d t
2
t 1 2 1 1 dt
t
1 t 2 t 1
1
1 2 1 dt, 2 1 2t t 1
对后一个积分,再作变换,令 u t 1 ,则 t u2 1, dt d(u2 1) 2udu ,所以
2
1
1
dt
1
2udu
1 2t t 1
0 2u u2 1
这不 f (x) g(x) 矛盾,所以对任意 x [a,b) ,丌一定都成立 f (x) g(x) .
(2)令 由题设知
x
F(x) f (x) g(x) , G(x) F(t)dt , a
G(x) 0, x [a,b),G(a) G(b) 0,G(x) F(x)
从而
b
xF(x)dx

数学分析课后习题答案--高教第二版(陈纪修)--10章

数学分析课后习题答案--高教第二版(陈纪修)--10章

第十章 函数项级数习 题 10. 1 函数项级数的一致收敛性1. 讨论下列函数序列在指定区间上的一致收敛性。

⑴ S n (x ) = , (i) x nx −e ∈)1,0(, (ii) x ∈; ),1(+∞ ⑵ S n (x ) = x , x nx −e ∈),0(+∞;⑶ S n (x ) = sin nx , (i)x ∈),(+∞−∞, (ii) x ∈],[A A −(); 0>A ⑷ S n (x ) = arctan nx , (i)x ∈)1,0(, (ii) x ∈; ),1(+∞ ⑸ S n (x ) =221nx +, x ∈),(+∞−∞; ⑹ S n (x ) = nx (1 - x )n , x ∈]1,0[;⑺ S n (x ) =n x ln n x, (i) x ∈)1,0(, (ii) x ∈);),1(+∞ ⑻ S n (x ) = nnx x +1, (i) x ∈)1,0(, (ii) x ∈;),1(+∞ ⑼ S n (x ) = (sin x )n , x ∈],0[π;⑽ S n (x ) = (sin x )n1, (i) x ∈[0,]π, (ii) x ∈],[(0>δ);δπδ− ⑾ S n (x ) = nn x ⎟⎠⎞⎜⎝⎛+1, (i) x ∈),0(+∞, (ii)x ∈],0(A (); 0>A ⑿ S n (x ) = ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−+x n x n 1, (i) x ∈),0(+∞, (ii)[)0,,>+∞∈δδx 。

解 (1)(i) ,0)(=x S )()(sup ),()1,0(x S x S S S d n x n −=∈1= ─/→ 0(∞→n ), 所以{}()n S x 在上非一致收敛。

(0,1) (ii) ,0)(=x S )()(sup ),(),1(x S x S S S d n x n −=+∞∈n e −=)(0∞→→n ,所以{}()n S x 在上一致收敛。

数学分析陈纪修答案

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数学分析陈纪修答案【篇一:陈纪修教授《数学分析》九讲学习笔记与心得】class=txt>云南分中心 ? 昆明学院 ? 周兴伟此次听陈教授的课,收益颇多。

陈教授的这些讲座,不仅是在教我们如何处理《数学分析》中一些教学重点和教学难点,更是几堂非常出色的示范课。

我们不妨来温习一下。

第一讲、微积分思想产生与发展的历史法国著名的数学家h.庞加莱说过:“如果我们想要预见数学的将来,适当的途径是研究这门科学的历史和现状。

” 那么,如果你要学好并用好《数学分析》,那么,掌故微积分思想产生与发展的历史是非常必要的。

陈教授就是以这一专题开讲的。

在学校中,我不仅讲授《数学分析》,也讲授《数学史》,所以我非常赞同陈教授在教学中渗透数学史的想法,这应该也是提高学生数学素养的有效途径。

在这一讲中,陈教授脉络清晰,分析精当,这是我自叹不如的。

讲《数学史》也有些年头,但仅满足于史料的堆砌,没有对一些精彩例子加以剖析。

如陈教授对祖暅是如何用“祖暅原理”求出球的体积的分析,这不仅对提高学生的学习兴趣是有益的(以疑激趣、以奇激趣),而且有利于提高学生的民族自豪感(陈教授也提到了这一点)。

第二讲、实数系的基本定理在这一讲中,陈教授从《实变函数》中对集合基数的讨论展开,对实数系的连续性作了有趣的讨论。

首先是从绅士开party的礼帽问题,带我们走进了“无穷的世界”。

光来看无限,只能是‘只在此山中,云深不知处’”。

当然,我还是会进一步考虑如何来讲好这一讲。

若陈教授或其他老师有好的建议,能指点一下,则不胜感激。

对于集合[0,1]与(0,1)的对等关系,包括q与R的对等关系,或者说他们之间双射的构造。

关键在于“求同存异”,找一个可数集来“填补”他们之间的差距,这相当于希尔伯特无穷旅馆问题中来了两个人和来了可数个人。

从可数集到不可数集,再加上无最大基数定理,让我们看到了“无穷的层次性”,由此我们不难理解“人外有人,天外有天,无穷之外有无穷”。

陈纪修《数学分析》(第2版)(下册)名校考研真题-Fourier级数(圣才出品)

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第16章Fourier级数一、判断题存在实数,,使得.()[华东师范大学2009研]【答案】对【解析】可选取周期为的连续可微函数,且当时,;时,,取,,为的Fourier系数,则有,.结论得证.二、解答题1.将函数展开为余弦级数.[华中科技大学2008研]解:对作偶式周期延拓,则的傅里叶系数为:,,即,(),所以.2.(1)试讨论级数关于0≤x≤1是否一致收敛;(2)设函数f的周期为2π,且,试利用f的Fourier展开计算的和数.[复旦大学研]解:(1),取,则故关于0≤x≤1不一致收敛.(2)Fourier系数由于f(x)在(0,2π)上连续,由收敛定理知对,有在端点x=0和x=2π处,其傅里叶级数收敛于令x=2π,有故3.把函数展开成Fourier(傅立叶)级数.[中山大学研]解:将f(x)延拓成以2π为周期的按段光滑函数.故f(x)的Fourier级数为由收敛定理知它收敛于4.设在上黎曼可积,证明:的傅里叶展开式有相同系数的充要条件是[北京大学2007研]证明:此处只需证明的情况(对于一般的情况只是区间的平移和拉伸).都为0,,5.在[0,π]上展开f(x)=x+cosx为余弦级数.[华中科技大学研]解:将f(x)= x+cosx延拓为[-π,π]上的偶函数.则由收敛定理,对在点x=π处,其傅里叶级数收敛于6.设f(x)为以为周期且在[-π,π]上可积的函数,和为f(x)的傅里叶系数.(1)试求f(x+h)的傅里叶系数,(其中h为常数);(2)令,求函数F(x)的傅里叶系数,并利用所得结果证明巴塞瓦(Parseval)等式:[哈尔滨工业大学研]解:(1)设f(x+h)的傅里叶系数为和即同理(2)设F(x)的傅里叶系数为,易知F(x)是以2π为周期的函数.因为f(x)连续,所以由含参变量积分性质知,F(x)是连续函数,又故F(x)是[-π,π]上的偶函数,从而F(x)的傅里叶系数另外,根据含参变量积分的积分顺序可交换定理,令x+t =u可得由F(x)的连续性和收敛定理得或取x=0,则得Parseval等式7.将函数展成级数,并求的和.[苏州大学2005研]解:根据题意,f(x)在上是奇函数因此。

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两式相减得
f (x) f (1) f (0) f ( ) x2 f () (1 x)2
2
2
,
所以
f (x) f (1) f (0) f ( ) x2 f () (1 x)2
2
2
f (1) f (0) x2 (x 1)2
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2
x
1 2
2
5 2
3.
综上,在[0,1] 上成立 f (x) 3.
3.(1)请具体地举例给出一个满足下列三个条件的函数 f:

,有 f(x)≤0;
②f(0)=0;
③f'(x)在[0,+∞)上严格单调增加.
(2)证明:对于满足上述三个条件的任一函数 f,都可以推出函数
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第 5 章 微分中值定理及其应用
解答题
1.设函数 f (x) 在闭区间[a,b] 上连续,在开区间 (a,b) 内可导,且 f (x) 0 . 若极限
f 2x a
lim
存在. 证明:
xa x a
(1)在 (a,b) 内 f (x) 0 ;
(2)在 (a,b) 内存在点 ,使
b2 a2
b
f (x)dx
f
2

a
(3)在 (a,b) 内存在不(2)中 丌同的点 ,使 f () b2 a2 2
b
f (x)dx .[福
a a
建师范大学 2006 研]
证明:(1)因为 lim f 2x a 存在,所以 lim f 2x a 0 ,由 f (x) 在[a,b] 上连
a
满足柯西中值定理的条件,于是在 (a,b) 内存在点 ,使得
F(b) F(a)
G(b) G(a)
b2 a2
b
a
f (t)dt f (t)dt
a
a
x2 x
x
2
f ,
f (t)dt
a
x
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n
方 法 二 由 lim f (x) 0 知 , 0 , K 0 , 使 得 当 x K 时 , x x
f (x) x
K1 0 ,使当 x K1 时,
f (x) x
1, K2 2K1 ,使当 x K2 时,
f
(x) x
1 2

K
n
2Kn1,使得当 x
Kn 时,
f (x) 1 xn
上成立 f (x) 3.[华中科技大学 2008 研]
证明:根据泰勒公式,分别将 f (0) 不 f (1) 在 x 处展开,
f (0) f (x) f (x)(x) f ( ) x2 ( [0, x]), 2
f (1) f (x) f (x)(1 x) f () (1 x)2 ( [x,1]), 2
f (xnk ) f (x0 ) x x0
xa x a
xa
续,从而 f (a) 0 .
又因为 f (x) 0 ,所以 f (x) 在 (a,b) 内严格单调增加,从而
f (x) f (a) 0, x (a,b) .
(2)设 F(x) x 2,G(x)
x
f (t)dt a,
x b
,则 G(x) f (x) 0 .故 F(x),G(x)
n

f (n )
f (2Kn ) f (Kn ) 2Kn Kn
f (2Kn) Kn
f (Kn) 2 1 3 知 Kn n n n
lim f (n ) 0 .
n
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5.设 f(x)在[0,1]上可微,且 f(x)的每一个零点都是简单零点,即若 f(x0)=0,
n
n
研]
证明:方法一 因 f x 在 0, 上可微,故 n ,f x 在 2n1, 2n 上连续,
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在 2n1, 2n 内可导,从而由拉格朗日中值定理知, n 2n1, 2n 使

b2 a2 b f (x)dx
2
f
.
a
(3)在a, 上应用拉格朗日中值定理得,在 a, 内存在一点 ,使得
f f (a) f 0 f a .
从而由(2)的结论得 即有
b2 a2
b
a f (x)dx
f
2
Hale Waihona Puke a,f b2 a2 2
b
f (x)dx .
a a
2.设 f (x) 在[0,1] 上二阶可导,且在[0,1] 上成立 f (x) 1, f (x) 2 .证明在[0,1]
用数学归纳法,得到一个数列{Kn} ,在闭区间[Kn ,2Kn ]上应用拉格朗日中值定理,
n Kn,2Kn ,使得
f (n )
f (2Kn) f (Kn) 2Kn Kn
由 n 2Kn n1 知 , 数 列 {n} 单 调 增 , 由 数 列 {Kn} 满 足 Kn 2Kn1 2n1 K1 和 K1 0 知 lim n
f (2n ) f (2n1) 2n 2n1
f (n )

f (n )
f
(2n ) f 2n1
(2n1)
2
f (2n) 2n
f (2n1) 2n1
因 lim
x
f (x) x
0 , lim 2n n
,故由海涅归结原则知, lim n
f
(2n 2n
)
0
,从而
lim f (n ) 0 .
在(0,+∞)
上单调增加.[上海师范大学 2005 研]
解:(1)函数
满足所需的三个条件;
(2)
,因 f'(x)在[0,+∞)上严格单调增加且 f(x)≤0,故
. 于是,

所以
在(0,+∞)上单调增加.
4.若 f x在 0,上可微, lim f (x) 0 ,求证 0, 内存在一个数列
x x
{n},使得{n}单调, lim n ,且 lim f (n ) 0 .[浙江师范大学 2005

.证明:f(x)在[0,1]上只有有限个零点.[苏州大学 2005 研]
证 明 : 反 证 法 : 假 设 f ( x ) 在 [0,1] 上 有 无 穷 多 个 零 点 , 丌 妨 设
,…则存在
的一个子列
,使得
从而
,则
f
(x0 )
lim
x x0
f (x) f (x0) x x0
lim x x0
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