【精品】第一章求极限练习题答案
高等数学第一章课后习题答案
高等数学（本）第一章 函数与极限1. 设 ⎪⎩⎪⎨⎧≥<=3||,03|||,sin |)(ππϕx x x x , 求).2(446ϕπϕπϕπϕ、、、⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛6sin )6(ππϕ=21=224sin )4(==ππϕ ()0222)4sin()4(==-=-ϕππϕ2. 设()x f 的定义域为[]1,0，问：⑴()2x f ； ⑵()x f sin ； ⑶()()0>+a a x f ； ⑷()()a x f a x f -++ ()0>a 的定义域是什么？（1）][；，－的定义域为所以知－11)(,111022x f x x ≤≤≤≤[]ππππ)12(,2)(sin ),()12(21sin 0)2(+∈+≤≤≤≤k k x f Z k k x k x 的定义域为所以知由][a a a x f ax a a x -+-≤≤≤+≤1,)(110)3(－的定义域为所以知－由][φ时，定义域为当时，定义域为当从而得－知由211,210111010)4(>-≤<⎩⎨⎧+≤≤-≤≤⎩⎨⎧≤-≤≤+≤a a a a a x a ax a a x a x班级 姓名 学号3. 设()⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=111011x x x x f ，()x e x g =，求()[]x g f 和()[]x f g ，并做出这两个函数的图形。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>=<==⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=-1,1,11,)]([.)20,10,00,1)]([1)(,11)(,01)(,1)]([.)11)(x e x x e e x f g x x x x g f x g x g x g x g f x f 从而得4. 设数列{}n x 有界, 又,0lim =∞→n n y 证明: .0lim =∞→n n n y x{}结论成立。
第一章求极限练习题答案
n dAl l th i nb ea rgo1．求下列极限：(1) 解：原式===22221lim(1)n n n n →∞++-2221lim 21n n n n n →∞++-+22112lim 211n n n n n→∞++-+(2) 解：原式==(3) 解：原式20lim(1)x x x →+12lim[(1)]x x x →+2e 3x →==(4) 解：原式=3x →x →141lim (1)xx x e →∞-=1(5) 求.解：原式=1(1)lim1xx e x→∞-0x ≠当当当lim cos cos cos 242nn x x x→∞==cos cos (2cos sin )2422lim2sin 2n n n n x x x x x →∞ 1cos sin22lim 2sin 2n n nx xx →∞-sin lim 2sin 2n nn x x →∞ ==(6) 解：原式==sin 2lim()sin 2n n nx x x x →∞A sin x x limx lim x (7) limx lim x 22212lim(12n nn n n n n n n→∞+++++++++ 解：令 2221212n ny n n n n n n n =+++++++++ 因 2222(1)(1)12122211n n n n n n ny n n n n n n n n n n ++++++++=≤≤=++++++++ 而，，2(1)12lim 2n n n n n n →∞+=++2(1)12lim 12n n n n n →∞+=++故222121lim(122n n n n n n n n n →∞+++=++++++ (8)解：原式=n →∞Al th ng i nt hi n g2n n →∞→∞==1.3 函数的极限 作业1.根据函数极限的定义,验证下列极限:(1) 解: ,要使, 即,31lim0x x→∞=0ε∀>3311|0|||x x ε-=<||x >只要取,则当时,恒有 , 所以. X =||x X >31|0|xε-<31lim0x x→∞=(2) 解: ,要使,2x →=0ε∀>|4||2|2x ε-=<<还要使，即，或，只要取,0x ≥44x -≥-|4|4x -<min{2,4}δε=则当时,恒有 , 所以. 0|4|x δ<-<|2|ε-<42x →=2.求下列数列极限:(1) 22212lim(12n nn n n n n n n→∞+++++++++ 解：令2221212n ny n n n n n n n =+++++++++ 因 2222(1)(1)12122211n n n n n n ny n n n n n n n n n n ++++++++=≤≤=++++++++ 而，，2(1)12lim 2n n n n n n →∞+=++2(1)12lim 12n n n n n →∞+=++故222121lim(122n n n n n n n n n →∞+++=++++++ (2)解：原式=n →∞2n n →∞→∞==3．求下列函数极限：(1) 解：原式=-9(2) 解：原式==4225lim 3x x x →+-224lim 2x x x →--2lim(2)x x →+a re (3)解：原式=1x→11x x →→==(4) 解：原式=x →∞x =(5) 解：原式=2(21)(32)lim (21)x x x x →∞--+226723lim 4412x x x x x →∞-+=++(6) 解：原式=2121lim()11x x x →---211(1)11lim lim 112x x x x x →→---==--+4.设，分别讨论在，和23 2 0() 1 01 1 x>11x x f x x x x ⎧⎪+≤⎪=+<≤⎨⎪⎪-⎩()f x 0x →1x →时的极限是否存在.2x →解：，，故不存在.0lim ()2x f x -→=0lim ()1x f x +→=0lim ()x f x →，趋向无穷大，故不存在.1lim ()2x f x -→=1lim ()x f x +→1lim ()x f x →，，故.2lim ()1x f x -→=2lim ()1x f x +→=2lim ()1x f x →=1.43．求下列函数极限：(1) =-9(3) ==4225lim 3x x x →+-224lim 2x x x →--2lim(2)x x →+1x →1x x →→==(7) 00h h h →→→===(9) =x →∞x =ngsin(11) =2(21)(32)lim(21)xx xx→∞--+226723lim4412xx xx x→∞-+=++(13) lim lim0x x==(15) =2121lim(11x x x→---211(1)11lim lim112x xxx x→→---==--+2. 设，分别讨论在，时的左右1100()01112xxxf xx xx-⎧<⎪-⎪⎪==⎨⎪<<⎪≤<⎪⎩()f x0x→1x→极限，并说明这两点的极限是否存在.解：，，故001lim()lim11x xf xx--→→-==-00lim()lim0x xf x x++→→==00lim()lim()x xf x f x-+→→≠不存在.，lim()xf x→11lim()lim1x xf x x--→→==11lim()lim11x xf x++→→==.11lim()lim()x xf x f x-+→→=1lim()1xf x→=1.51．求下列极限：(1)00sin3sin3lim lim333x xx xx x→→=⋅=00tan333(3)lim limsin444x xx xx x→→==2220002sin22(5)24()2x x xxxxxx→→→⋅===注:在，.0(0,)Uδ2sin02x≥220002(5)4x x xxx→→→===Al ng snt he (7) 解: 原式=0x →0x →=202sin sin lim sin 2x x x x x x→→+==42021sin sin lim2()2x x x xx →+220sin sin 2lim ()x x x x x →=+注意: 代数和中的一部分不能用无穷小替换.错 原式=0x →0→ (8)1sin cos lim1sin cos x x xx xββ→+-+-解: 原式==2022sin cos 2sin 222lim2sin cos 2sin 222x x x x x x x βββ→++0sin (cos sin )222lim sin (cos sin )222x x x x x x x βββ→++===00sin cos sin 222limlim sin cos sin222x x x x x x x x βββ→→++A 02lim 12x x x β→A 1β注意: 代数和的一部分不能用无穷小替换.错 =01sin cos lim 1sin cos x x x x x ββ→+-+-202112lim 12x x xx x βββ→+=+33333(9)lim(1)lim[(1)]xx x x e x x →∞→∞+=+=244424(11)lim(lim[(1]22x x x x x e x x +---→∞→∞--=+=++113330(13)lim(13)lim[(13)]xx x x x x e →→+=+=4. 当时，下列函数中哪些是的高阶无穷小，哪些是的同阶0x →x x无穷小，哪些是的低阶无穷小？x32(1)1000x x+322001000lim lim(1000)0x xx xx xx→→+=+=解：因为321000()x x o x+=所以3(2)2sin x32002sin sinlim lim2sin0x xx xxx x→→=⋅=解：因为3sin()x o x=所以(3) 解:ln(1)x+100ln(1)lim lim ln(1)1xx xxxx→→+=+=因为ln(1)~x x+所以(4) 解: ，1cos x-20002sin sin1cos22lim lim lim(sin)022x x xx xx xxx x→→→-===A因为1cos()x o x-=所以(5) 解: 因为==2，故是的同sinx x+sinlimxx xx→+sinlim(1xxx→+sinx x+x阶无穷小.解: 因为==，x→131233sin11lim[()cosxxxx x→A A∞的低阶无穷小.或：因为=xx→0x→是的低阶无穷小.x→x思考题：1．==9=911331lim(39)lim9(13xxx x x xxx x→+∞→+∞+=+A A1331lim9[(1]3x xxxx→+∞+A0e2．，因为当时，.arccotlimxxx→=∞0x→arccot2xπ→习题2.2 1．求下列函数的导数：解：2(1)cosy x x=+'sin2y x x=-+(3) 解：（注：）sin cosy x x e=++'cos1y x=+(cos)'0e=(5) 解2cos2xy='2cos(cos)'22x xy=A==2cos(sin)('222x x x-A A2cos(sin)22x x-cos sin22x x-A解：(7)sin3y x='3cos3y x=解：2(9)sin(1)y x x=++2'(21)cos(1)y x x x=+++解：3(11)lny x=+1139'(ln)'(3ln)'222y x xx x x=+=+=(6) 解：=6(21)y x=+5'6(21)2y x=+A512(21)x+(10) 解：=ln(ln)y x=1'(ln)'lny xx=11ln x xA(11) 解：ln(sin)y x=1''(sin)'siny xx=+1cossinxx+A2．在下列方程中，求隐函数的导数：(1)解：cos()y x y=+'sin()(1')y x y y=-+⋅+(2)解：222333x y a+=113322'033x y y--+=3. 求反函数的导数：(1)解：lny x x=+1111dxdydydx x===+(2) 解：，故arcsin xy e=sin lnx y=1cos lndxydy y=⋅4. 求下列函数的导数(1) 解：2siny x x='y=22sin cosx x x x+(5) 解：3(3)lny x x=23221'3ln3lny x x x x x xx=+=+解：1ln1lnxyx-=+21ln1ln'(1ln)x xx xyx+---=+211lnyx=-++eanrb22212'0(1ln)(1ln)yx x x x=-⋅=-++(7) 解21cosy xx=1'2cosy xx=+2x1(sinx-12cosxx+2x1(sinx-(9)ln(y x=+''y x=+==解：(10) 解：12 (0)xy x e a=->112'2x xy xe x e=+A(ln(x xa a a--(11) arccos xyx=-arccosln(1lnxy xx=-+-解：1'yx=-+2arccos1xx x=+2arccos xx=-ln(13)xy x=2ln ln(ln)x x xy e e⋅==解：ln ln11'2ln2lnx xy x x x xx-=⋅⋅=⋅(14) cos(sin)xy x=解：，对该式两边求导数得ln cos ln siny x x=11'sin ln sin cos cossiny x x x xy x=-+cos'(sin)(sin ln sin cos tan)xy x x x x x∴=-+(15) 解：，对该式两边求导y x=11ln ln ln(1)ln(1)22y x x x=+--+数得1111'2(1)2(1)yy x x x=---+Al t he (10)解：arcsin lnx y x =-'[ln(1(ln )'y x =++-(1'1x+(2)x -1x +1x4. 求反函数的导数：(1)解：ln y x x =+1111dxdy dydx x===+arcsin xy e =解：，故求下列参数方程的导数：sin ln x y =1cos ln dx y dy y =⋅'y 211(1)(1)x t t y t ⎧=⎪+⎪⎨⎪=+⎪⎩242(1)2(1)'()1(1)1'()1(1)t t t dy y t t t dx x t t t +-⋅+-+===+-+解： (2) 解：3233131at x t at y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩322332323326(1)333(2)(1)3(1)333(12)(1)at t at t dy dy at t t dt dxa x at t dx a t dt t +-⋅-+===+-⋅-+(3) 解：2ln(1)arctan x t y t t ⎧=+⎨=-⎩222111221dy dyt dt tdx t dx t dt t-+===+2．若在点连续，且。
第一章 函数与极限的练习解答
一、P21：1；51.设），（），（∞+∞=55--A，），【310-B =，写出 B A B A B A -=\,A B ，及)()\(\B A A B A A --=的表达式。
解：),5()3,(+∞-∞= BA)5,10[-=B A),5)10,(\+∞--∞=-=（ B A B A)5,10[)()\(\--=--=B A A B A A5.下列各题中，函数)(x f 和）x g (是否相同？为什么？（1）x x g x x f lg 2)(,lg )(2==解：不同。
定义域不同，),0()0,(+∞-∞= f D),0(+∞=g D 。
（2）2)(,)(x x g x x f ==解：不同。
对应法则不同，即：值域不同。
),0[,+∞==g f R R R 。
（3）334)(xx x f -=，31)(-•=x x x g解：相同。
因为定义域和对应法（或值域）则相同。
（4）x x x g x f 22tan sec )(,1)(-==解：不同。
定义域不同，R D f =},1,0,2{ ±=+≠=k k x x D g ππ。
二、P21：4（1）、（3）、（5）、（7）、（9）；6；7（2）；P22：10（1）、（4）、(5)；11（1）、（3）、（5）；15（1）、（3）；16.4.求下列函数的自然定义域：（1）23+=x y ；解：32023-≥⇒≥+x x 。
即：),32[+∞-=D 。
（3）211x x y --=； 解：⎩⎨⎧≤≤-≠⎩⎨⎧⇒≥-≠1100102x x x x 。
即：]1,0()0,1[ -=D 。
（5）x y sin =；解：0≥x 。
即：),0[+∞=D （7）)3arcsin(-=x y ；解：42131≤≤⇒≤-≤-x x 。
即：]4,2[=D 。
（9）)1ln(+=x y解：101->⇒>+x x 。
即：),1(+∞-=D6.设,3,3,0,sin )(ππϕ≥<⎩⎨⎧=x x x x 求)2(),4(),4(),6(--ϕπϕπϕπϕ，并作出函数的)(x y ϕ=图形解：32,34,34,36πππππππ≥-<-<<， 216sin 6==⎪⎭⎫⎝⎛∴ππϕ，224sin 4==⎪⎭⎫ ⎝⎛ππϕ，22)4sin(4=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛ππϕ，0)2(=-ϕ。
数学极限练习题考研
数学极限练习题考研数学极限是考研数学中的一个重要的知识点，也是比较难以理解和掌握的内容之一。
掌握了数学极限的概念和运算方法，对于考生在考研数学中获得高分非常有帮助。
下面我将为大家列举一些数学极限的练习题，帮助大家更好地掌握和应用数学极限。
【练习题一】求极限1. $\lim_{x \to 0}\frac{e^x-1}{x}$2. $\lim_{x \to 0}\frac{\sin x}{x}$3. $\lim_{x \to 0}\frac{\tan x}{x}$4. $\lim_{x \to \infty}\left(1+\frac{1}{x}\right)^x$5. $\lim_{x \to 0}\left(\frac{1}{x}-\frac{1}{\tan x}\right)$【解答】1. 根据极限的定义，可以得到：$$\lim_{x \to 0}\frac{e^x-1}{x} = \lim_{x \to 0}\frac{(e^x-1)'}{x'} = \lim_{x \to 0}\frac{e^x}{1} = 1$$2. 同样根据极限的定义，可以得到：$$\lim_{x \to 0}\frac{\sin x}{x} = 1$$3. 根据极限的定义，可以得到：$$\lim_{x \to 0}\frac{\tan x}{x} = \lim_{x \to 0}\frac{\sin x}{x\cos x} = \lim_{x \to 0}\frac{1}{\cos x} = 1$$4. 这是一个经典的极限，可以用连续复利公式证明，答案为：$$\lim_{x \to \infty}\left(1+\frac{1}{x}\right)^x = e$$5. 根据极限的定义，可以得到：$$\lim_{x \to 0}\left(\frac{1}{x}-\frac{1}{\tan x}\right) = \lim_{x \to 0}\frac{1-\frac{x}{\sin x}}{x}$$利用洛必达法则：$$= \lim_{x \to 0}\frac{-\frac{1}{2}\sin x + \frac{x\cos x}{\sin^2 x}}{1} = -\frac{1}{2}$$通过解答以上练习题，我们可以发现，掌握数学极限的运算方法和技巧是非常重要的。
考研高数--巩固测试题 第一章极限习题附答案(包含全书考点)
第一章函数与极限答案解析一、选择题（本题共 15小题，每小题３分，满分 45 分）1、函数 x x x y sin cos + = 是【 】(A)偶函数 (B)奇函数(C)非奇非偶函数 (D)奇偶函数【答案】B2、函数 21arccos 1 + + - = x x y 的定义域是【 】(A) ] 1 , (-¥ (B) ]1 , 3 [ - - (C) )1 , 3 (- (D) ]1 , 3 [- 【答案】Ｄ【解析】 0 1 ³ -x 且 1 211 £ + £- x ，解得 1 3 £ £ - x 3、设 îíì > £ = 10 11) ( x x x f 则 ( ) [ ]{ } x f f f 等于【 】（A ）0 （B ）1(C) îíì > £ 1 0 1 1 x x (D) îíì > £ 1 1 1 0 x x 【答案】B4、当 +®0 x 时，与 x 等价是无穷小量的是【 】（A ） xe - 1 （B ） xx- + 1 1 ln（C ） 11 - + x （D ） xcos 1- 【答案】B【解析】 +®0 x 时， 等价 与 x 1 - - x e ， 等价 与x x 2 1 1 1 - + ， 等价 与 x x 21cos 1- 1 1 1lim 11 1 lim 1 1 ln lim 0 0 0 = - + = - - + - + +++® ® ® x x x x xx x x x x x 等价代换 ，等价 与 x xx - + \ 1 1 ln 5、设 tx tx t ee x xf + + = ® 1 lim ) ( 0 ，则 0 = x 是 ) (x f 的【 】（A ）连续点 （B ）第一类间断点 （C ）第二类间断点 （D ）不能判断连续性的点【答案】A【解析】 211 e lim 1 lim ) ( 0 00 0 + = + + = + + = ® ® x e x e e x x f t tx tx t 是R 上的连续函数， 0 = \x 是 ) (x f 的连续点 6、 n n x ¥® lim 存在是数列{ }n x 有界的【 】(A)必要而非充分条件 (B)充分而非必要条件(C)充要条件(D)既非充分又非必要条件【答案】B7、如果 ) ( lim 0x f x x + ® 与 ) ( lim 0x f x x -® 存在，则【 】（A） ) ( lim 0x f x x ® 存在且 )( ) ( lim 0 0x f x f x x = ® （B） ) ( lim 0x f x x ® 不存在（C） ) ( lim 0x f x x ® 存在但不一定有 )( ) ( lim 0 0x f x f x x = ® （D） ) ( lim 0x f x x ® 不一定存在【答案】D 8、设 xx x x x f 3 4 2 ) ( - + =，则 ) ( lim 0x f x ® 为【】（A ）12(B)1 3(C)1 4(D)不存在【答案】D9、如果 ) ( ), ( x g x f 都在 0 x 点处间断，那么【 】（A） ) ( ) ( x g x f + 在 0 x 点处间断 （B） ) ( ) ( x g x f - 在 0 x 点处间断 （C） ) ( ) ( x g x f + 在 0 x 点处连续 （D） ) ( ) ( x g x f + 在 0 x 点处可能连续【答案】D10、方程 0 1 4= - - x x 至少有一个根的区间是【 】（A） （0,1/2） （B） （1/2,1）（C） （2,3）（D） （1,2）【答案】D 11、设ï îïí ì = ¹ - + = 0 , 0 0 , 11 ) ( x x xx x f ，则 0 = x 是函数 ) (x f 的【 】 ‘（A）可去间断点（B）无穷间断点（C）连续点 （D）跳跃间断点【答案】A 12、已知 0 )( lim0 = ® xx f x ，且 1 ) 0 ( = f ，那么【】（A） ) (x f 在 0 = x 处不连续 （B） ) (x f 在 0 = x 处连续 （C） ) ( lim 0x f x ® 不存在（D） 1) ( lim 0= ® x f x 【答案】A13、已知当 0 ® x 时， 1 ) 1 312 - +ax （ 与 1 cos - x 是等价无穷小，则常数a 为【 】（A ）32 (B) 32 -(C)23 (D) 23 -【答案】D【解析】 2 31 32 21 3 1 lim 1 1 cos 1 ) 1 ( lim 22 0 31 2 0 -= Þ = - = - Þ = - - + ® ® a a x axx ax x x14、设 () f x 和 () g x 在(,) -¥+¥ 内有定义, () f x 为连续函数,且 ()0,() f x g x ¹ 有间断点, 则必有间断点的 函数是【】（Ａ） [()] g f x （Ｂ） 2 [()]g x （Ｃ） [()]f g x （Ｄ）()()g x f x 【答案】D【解析】 设 1 ) ( 2+ = x x f ， îí ì< - ³ = 0 , 1 0 x 1 ) ( x x g ， 则 ) (x f 为连续函数，且 ()0,() f x g x ¹ 有间断点 0= x 则 2 )] ( [ = x g f ， 1 ) 1 ( )] ( [ 2 = + = x g x f g ， 1 )] [( 2= x g 均为连续函数，所以 A,B,C 选项错 下面证明D 选项是对的，用反证法 假设()()g x f x 是连续函数，由于 () f x 是连续函数且 0 ) ( ¹ x f ) (x g Þ 也为连续函数，与假设矛盾 15、设数列 n x 与 n y 满足 0 lim = ¥® n n n y x ，则下列断言正确的是【】（A）若 n x 发散，则 n y 必发散 （B）若 n x 无界，则 n y 必有界（C）若 n x 有界，则 n y 必为无穷小 （D）若 nx 1为无穷小，则 n y 必为无穷小 【答案】D 【解析】 设 îí ì= 为奇数 ， 为偶数 n n n x n 0 , ， îíì= 为偶数 ， 为奇数 n n n y n 0 , ，满足 0 lim = ¥® n n n y x ，但 n x 和 n y 均无界，所以（B）选项错； 设 2 1 n x n = ， n y n = ，满足 0 1lim 1 lim lim 2 = = × = ¥ ® ¥ ® ¥ ® nn n y x n n n n n ， n x 有界，但 n y 为无穷大，所以（C）选项 错；0 1 lim0 lim = Þ = ¥ ® ¥® nnn n n n x y y x 极限存在， 若 n x 1 为无穷小， 则 n y 必为无穷小， 否则极限是不存在的， 所以 （D） 选项正确；二、 计算题（满分 105分）1.求下列极限（本题共 6 小题，每小题4 分，满分 24分） (1))1 ( lim 1- ¥® xx e x解： 等价 与 x1 1 , 0 ) 1 ( lim 1 1- \ = - ¥ ® xx x e e ， 1 1 lim 1 e lim 1= = - ¥ ® ¥ ® x x x x xx ） （ (2) )( lim x x x x x - - + +¥® 解： 11 1 1 1 2limx 2 lim= -+ + = - + + = +¥® +¥® xx xx x x x x 原式 (3) xxx x 2 sin sin tan lim3 0 - ® 解： 161 )2 ( 2 1 lim 2 sin sin tan lim3 30 3 0 = = - ® ® x xx x x x x (4) xx x 2 sin ln 5 sin ln lim 0+® 解： 1 5 sin 2 sin lim . 2 cos 2 5 cos 5 lim 2 cos 2 . 2 sin 1 5 cos 5 . 5 sin 1lim 2 sin ln 5 sin ln lim 0 0 0 0 = = = ++++® ® ® ® x x x x xxxx x x x x x x (5) xe x x x 1 ln 1 lim 0 - ® 解：方法一： 等价与 1 1 ) 1 1 1 ln( 1 ln - - - - + = - x e x e x e x x x Q 212 1 lim 1 . 1 lim ) 1 1 ( 1 lim 1 ln 1 lim 0 0 0 0 = - = - - = - - = - ® ® ® ® x e x x e x x e x x e x x x x x x x x x 方法二：洛必达法则21 2 lim 1 lim 1 1 lim 1lnlim 1 ln 1 lim 0 2 0 2 0 0 0 = = + - = + - × - = - = - ® ® ® ® ® x xe x e xe x e xe e x x x e x e x x x x x x x x x x x x x x (6) ) cos 1 ( cos 1 lim 0x x x x - - +® 解： 2 1cos 1 1 21 cos 1 lim cos 1 cos 12 1 . cos 1 lim )cos 1 ( cos 1 lim 2 0 0= + × - = + + × - = - - +++® ® ® x x x x x x x x x x x x x x 2.求下列极限（本题共 6 小题，每小题7 分，满分 42分）(1) () xx x 2 tan 4tan lim p®解：原式= )1 .(tan2 tan . 1tan 14)1 tan 1 ( lim - - ®- + x x x x x p1sin cos sin 2 lim cos 2 cos ) cos (sin 2 sin lim) 1 (tan 2 tan lim 444- = + - = - = - ®® ®x x xx x x x x x x x x x p p p1e- = \原式 (2) 21) 2 (cos lim xx x ® 解： 212 cos lim 12 cos .1 2 cos 1 012 0 22)1 2 cos 1 ( lim ) 2 (cos lim - - - - ® ® = = - + = ® eex x xx x x x x x x x (3) x x x 2tan 1)2 ( lim p- ® 解： xx x x x x x x x ex x 2tan ) 1 ( lim 2tan ) 1 ( 1 1 12tan 11 )1 1 ( lim )2 ( lim ppp- - - ® ® ® = - + = - p p p pp p p p p 2 2sin 2 2 cos ) 1 (2 2 sin lim2 cos 2 sin ) 1 ( lim 2 tan ) 1 ( lim 1 1 1 = - - + - = - = - ® ® ® xxx x x x x x x x x x p2e= \原式 (4) )33 ( lim 11 1 2+ ¥® - x x x x 解： 3ln 3 ln )1 ( 1lim ) 1 3( 3 lim ) 3 3 ( lim 2 111 1121112= + ×= - × = - ¥® + - + ¥® + ¥® x x x x x x x x x x x xx 其中 等价 与 )1 ( 11 3111 + - + - x x x x ， 13 lim 1 1= + ¥ ® x x (5) ) cos 1sin 1 (lim 2 2 2 0xx x x - ® 解： 42 22 0 2 2 2 2 2 2 0 2 2 2 0 sin cos lim cos sin sin cos lim ) cos 1 sin 1 ( lim x xx x x x x x x x x x x x x x - = - = - ® ® ® 32) 3 1 ( 2 3 sin lim 2 sin cos lim sin cos lim2 0 03 0 - = - × = - = + × - = ® ® ® x x x x x x x x x x x x x x (6) xx xx ) 1cos 2 (sin lim + ¥ ® 解：令 x t 1 = 则 ) cos 2 ln(sin 10 10 lim ) cos 2 (sin lim ) 1 cos 2 (sin lim t t t t t t x x et t xx + ® ® ¥ ® = + = +2 1 cos 2 sin lim ) cos 2 ln(sin lim0 0 = - + = + ® ® tt t t t t t t ， 2e= \原式 3. 2 2lim 2 2 2 = - - + + ® x x b ax x x ,求: b a , （本题满分 8 分） 解： b ax + + 2 x 和 2 x 2 - -x 均为多项式，它们都是连续函数且n 阶可导， 2 ® x 时 0 2 x 2 ® - - x 故一定符合洛必达法则的条件2 = \x 时 0 x 2 = + + b ax 即 02 4 = + + b a 2 234 1 2 2 lim 2 lim 2 2 2 2 = Þ = + = - + = - - + + \ ® ® a a x a x x x b ax x x x 8, 2 - = = \ b a 4.设 î íì > - £ = 1 , 1 1 , ) ( 2 x x x x x f ， ï îïí ì > + £ < - £ = 5 , 3 5 2 ), 1 ( 2 2 , ) ( x x x x x xx g , 考察 )] ( [ x g f 的连续性. （本题满分 11 分） 解： ï ï îïïíì > - - £ < - £ < - £ = îí ì > - £ = = 5 , 2 5 2 , 2 3 2 1 , 1 1 , 1 ) ( ), ( 1 1 ) ( ), ( )] ( [ ) ( 22 x x x x x x x x x g x g x g x g x g f x F 0 1 1 ) ( lim 1= - = + ® x F x ， 1 ) ( lim 1= - ® x F x ， ) (x F \ 在 1 = x 处不连续1 4 3 ) ( lim2 - = - = +® x F x ， 1 2 1 ) ( lim 2 - = - = -® x F x ， ) (x F \ 在 2 = x 处连续7 2 5 ) ( lim 5- = - - = + ® x F x ， 7 10 3 ) ( lim 5- = - = - ® x F x ， ) (x F \ 在 5 = x 处连续综上可得， )] ( [ x g f 在 ）， （ ） ， （ ¥ + È ¥ 1 1 上连续，在 1 = x 处间断， 1 = x 为其跳跃间断点。
大一求极限的例题及答案
大一求极限的例题及答案例1：求极限 lim x→0 (sin x)/x解析：这是一个经典的极限问题，可以利用等价无穷小替换法，即当x→0时，sin x ~ x，所以lim x→0 (sin x)/x = lim x→0 x/x = 1例2：求极限 lim x→∞ (1 + 1/x)^x解析：这是一个重要的极限问题，它的值是自然常数e。
可以利用对数函数的连续性，即lim x→∞ (1 + 1/x)^x = exp(lim x→∞ x * ln(1 + 1/x))= exp(lim x→∞ ln(1 + 1/x) / (1/x))= exp(lim u→0 ln(1 + u) / u)= exp(1)= e其中u = 1/x，且利用了洛必达法则。
例3：求极限 lim n→∞ (n!)/(n^n)解析：这是一个无穷大比无穷大的极限问题，可以利用斯特林公式，即n! ~ sqrt(2πn) * (n/e)^n所以lim n→∞ (n!)/(n^n) = lim n→∞ sqrt(2πn) * (n/e)^n / n^n= lim n→∞ sqrt(2π/n) * (e/n)^n= 0其中利用了无穷小与有界函数的乘积是无穷小的性质。
例4：求极限 lim x→0+ ((ln x)2)/(x2)解析：这是一个无穷小比无穷小的极限问题，可以利用泰勒公式，即ln(1 + u) = u - u^2/2 + o(u^2)当u = x - 1时，ln(x) = (x - 1) - (x - 1)^2/2 + o((x - 1)^2) 所以lim x→0+ ((ln x)2)/(x2) = lim x→0+ (((x - 1) - (x - 1)^2/2 + o((x - 1)2))2)/(x^2)= lim x→0+ ((-4 + o(1))/(4(x - 1)))^2= ∞其中利用了夹逼定理。
例5：求极限lim h→0 ((a^(h+1) - a(h-1))/(h(ah)))解析：这是一个有理函数的极限问题，可以利用指数函数的性质，即a^(h+1) - a^(h-1) = a^h * (a^2 - a^-2)h(a^h) = h * a^h * a^0所以lim h→0 ((a^(h+1) - a(h-1))/(h(ah))) = lim h →0 ((a^h * (a^2 - a^-2))/(h * a^h * a^0)) = lim h→0 ((a^2 - a^-2)/(h * a^0))= (a^2 - a^-2)/0+= ∞。
（完整word版）第一章求极限练习题答案
（完整word版）第⼀章求极限练习题答案1．求下列极限：(1) 2221lim (1)n n n n →∞++- 解：原式=2221lim 21n n n n n →∞++-+=22112lim 211n n n n n→∞++-+=2 (2) 20lim(1)x x x →+解：原式=12lim[(1)]x x x →+=2e(3) 32lim3x x →- 解：原式=3x →=x →=14(4) 1lim (1)x x x e →∞-解：原式=1(1)lim1xx e x→∞-=1(5) 0x ≠当时，求lim cos cos cos 242n n x x x→∞L .解：原式=cos cos (2cos sin )2422lim2sin 2n n n n x x x x x →∞L =1cos sin22lim 2sin 2n n nx x x →∞-=sin lim 2sin 2n nn x x →∞ =sin 2lim()sin 2n n n x x x x →∞g =sin x x(6) 21sinlim x x 解：原式=21limx x g=limx=limx=(7)22212lim()12n nn n n n n n n→∞+++++++++L 解：令2221212n ny n n n n n n n=+++++++++L 因 2222(1)(1)12122211n n n n n n ny n n n n n n n n n n ++++++++=≤≤=++++++++L L ⽽2(1)12lim 2n n n n n n →∞+=++， 2(1) 12lim 12n n n n n →∞+=++，故222121n n n n n n n n n →∞+++=++++++L(8) n →∞解：原式=2n n →∞→∞==1.3 函数的极限作业1. 根据函数极限的定义,验证下列极限: (1) 3 1lim0x x→∞= 解: 0ε?>,要使3311|0|||x x ε-=<,即||x >只要取X =,则当||x X >时,恒有 31|0|x ε-<, 所以31lim 0x x →∞=.(2) 42x →= 解: 0ε?>,要使|4||2|2x ε-=<<,则当0|4|x δ<-<时,恒有|2|ε<,所以42x →=. 2. 求下列数列极限:(1) 22212lim()12n nn n n n n n n→∞+++++++++L 解：令2221212n ny n n n n n n n =+++++++++L 因 2222(1)(1)12122211n n n n n n ny n n n n n n n n n n ++++++++=≤≤=++++++++L L ⽽2(1)12lim 2n n n n n n →∞+=++， 2(1) 12lim 12n n n n n →∞+=++，故222121lim()122n n n n n n n n n →∞+++=++++++L(2) n →∞解：原式=2n n →∞→∞==3．求下列函数极限：(1) 225lim 3x x x →+- 解：原式=-9(2) 224lim 2x x x →-- 解：原式=2 lim(2)x x →+=4(3) 21lim1x x →-解：原式=14x x →→==-(4) x →∞ 解：原式=0x =(5) 2(21)(32)lim (21)x x x x →∞--+ 解：原式=226723lim4412x x x x x →∞-+=++ (6) 2121lim()11x x x →--- 解：原式=211(1)11lim lim 112x x x x x →→---==--+ 4. 设23 2 0() 1 01 1 x>11x x f x x x x ?+≤=+<≤-? ，分别讨论()f x 在0x →，1x →和2x →时的极限是否存在.解：0lim ()2x f x -→=，0lim ()1x f x +lim ()x f x →不存在. 1lim ()2x f x -→=，1lim ()x f x +→趋向⽆穷⼤，故1lim ()x f x →不存在. 2lim ()1x f x -→=，2lim ()1x f x +→=，故2lim ()1x f x →=.1.43．求下列函数极限：(1) 225lim 3x x x →+-=-9(3) 224lim 2x x x →--=2lim(2)x x →+=4 1x →14x x →→==-(7) 000h h h →→→===(9) x →∞=0x =(11) 2(21)(32)lim (21)x x x x →∞--+=226723lim 4412x x x x x →∞-+=++(13) limlim0x x == (15) 2121lim()11x x x →---=211(1)11lim lim 112x x x x x →→---==--+ 2. 设10100()01112x x x f x x x x -?==<极限，并说明这两点的极限是否存在. 解：001lim ()lim11x x f x x --→→-==-，00lim ()lim 0x x f x x ++→→==，00lim ()lim ()x x f x f x -+→→≠ 故lim ()x f x →不存在.11lim ()lim 1x x f x x --→→==，11lim ()lim11x x f x ++→→== 11lim ()lim ()x x f x f x -+→→= 1lim ()1x f x →=. 1.51．求下列极限：(1) 0sin 3sin 3lim lim 333x x x xx x→→=?=00tan 333(3)limlim sin 444x x x x x x →→==222200022sin 222(5)lim 2sin 224()2x x x x x x x xx→→→?===? 注:在0(0,)U δ，2sin 02x ≥.222000222(5)lim 2sin24x x x x x x x →→→===(7) 02cos lim sin 2x x x →解: 原式=2021sin cos lim sin cos )2x x x x=2002sin sin lim sin 2x x x x x x →→+g =2021sin sin lim2()2x x x xx →+220sin sin 2lim ()x x x x x →=+=4 注意: 代数和中的⼀部分不能⽤⽆穷⼩替换. 错原式=0x →220212lim 1cos )4x x x x x →+ (8) 01sin cos lim1sin cos x x xx xββ→+-+-解: 原式=2022sin cos 2sin 222lim 2sin cos 2sin 222x x x x x x x βββ→++=0sin (cos sin ) 222lim sin (cos sin )222x x x x x x x βββ→++=00sin cos sin 222limlim sin cos sin222x x x x x x x x βββ→→++g =02lim 12x x x β→g =1β注意: 代数和的⼀部分不能⽤⽆穷⼩替换.错 01sin cos lim 1sin cos x x x x x ββ→+-+-=202112lim 12x x x x x βββ→+=+ 33333(9)lim(1)lim[(1)]xx x x e x x →∞→∞+=+=244424(11)lim()lim[(1)]22x x x x x e x x +---→∞→∞--=+=++330(13)lim(13)lim[(13)]x x x x x x e →→+=+=4. 当0x →时，下列函数中哪些是x 的⾼阶⽆穷⼩，哪些是x 的同阶⽆穷⼩，哪些是x的低阶⽆穷⼩？32(1)1000x x +322001000lim lim (1000)0x x x x x x x→→+=+=解：因为 321000()x x o x +=所以3(2)2sin x 32002sin sin lim lim 2sin 0x x x x x x x→→=?=解：因为 3sin ()x o x =所以(3) ln(1)x +解: 100ln(1)limlim ln(1)1x x x x x x→→+=+=因为ln(1)~x x +所以 (4) 1cos x -解: 2002sin sin1cos 22limlim lim(sin )022x x x x xxx xxx →→→-===g 因为，1cos ()x o x -=所以(5) sin x x + 解: 因为 0sin limx x x x →+=0sin lim(1)x xx→+=2，故sin x x +是x 的同阶⽆穷⼩.(6): 因为0x →=1312033sin 11lim[())cos x x xx x →g g =∞，故是x的低阶⽆穷⼩.或：因为0x →=0x →0x →x 的低阶⽆穷⼩. 思考题：1．11331lim (39)lim 9(1)3x x xx xx x x x →+∞→+∞+=+g g =1331lim 9[(1)]3x xx x x →+∞+g =90e =9 2．0arccot limx x x →=∞，因为当0x →时，arccot 2 x π→.习题2.2 1．求下列函数的导数：2(1)cos y x x =+解：'sin 2y x x =-+=2cos (sin )()'222x x x -g g =2cos (sin )22x x -gcos sin 22x x -g(7)sin 3y x =解：'3cos3y x =2(9)sin(1)y x x =++解：2'(21)cos(1)y x x x =+++3(11)ln y x =解：1139'(ln )'(3ln )'222y x x x x x=+=+=(6) 6(21)y x =+解：5'6(21)2y x =+g =512(21)x + (10) ln(ln )y x =解：1'(ln )'ln y x x ==11ln x x g(11)ln ln(sin )y x =解：1'(sin )'sin y x x =+1cos sin x x +g2．在下列⽅程中，求隐函数的导数： (1)cos()y x y =+解：'sin()(1')y x y y =-+?+(2)222333x y a +=解：113322x y y --+=3. 求反函数的导数：(1)ln y x x =+解：1111dx dy dy dx x==+(2) arcsin x y e =解：sin ln x y =，故1cos ln dx y dyy=?=4. 求下列函数的导数(1) 2sin y x x =解：'y =22sin cos x x x x + 3(3)ln y x x=23221'3ln 3ln y x x x x x x x=+=+解： (5) 1ln 1ln xy x-=+解：21ln 1ln '(1ln )x xx x y x +---=+211ln y x=-++ 22212'0(1ln )(1ln )y x x x x =-=-++ (7) 21cosy x x=解1'2cos y x x =+2x 1(sinx -12cos x x +2x 1(sin)x -(9)ln(y x ='y x =+==解：(10)12(0)xxy x e a =->解：112'2xxy xe x e =+g g(ln (x x a a a --(11) arccos ln x y x = -arccos ln(1ln xy x x=--解：1'y x=-+2arccos 1x x x =-+2arccos x x =- ln (13)x y x =2ln ln (ln )x x x y e e ?==解： ln ln 11'2ln 2ln x x y x x x x x-=??=? (14) cos (sin )xy x =解：ln cos lnsin y x x =Q ，对该式两边求导数得11'sin ln sin cos cos sin y x x x x y x=-+cos '(sin )(sin ln sin cos tan )x y x x x x x ∴=-+ (15) y x =11ln ln ln(1)ln(1)22y x x x =+--+Q ，对该式两边求导数得1111'2(1)2(1)y yxx x =---+arcsin lnx y x =-解：'[ln(1(ln )'y x =++(11x +(2)x -1x +1x4. 求反函数的导数：(1)ln y x x =+解：1111dx dy dydx x==+arcsin x y e =解：sin ln x y =，故=?=求下列参数⽅程的导数'y ： 211(1)(1)x t t y t ?=?+?=+242(1)2(1)'()1(1)1'()1(1)t t t dy y t t t dx x t t t +-?+-+===+-+解：(2)3233131at x t at y t ?=??+??=?+? 解：322332323326(1)333(2)(1)3(1)333(12)(1)at t at t dydy at t t dt dx a x at t dxa t dt t +-?-+===+-?-+(3)2ln(1)arctan x t y t t ?=+?=-? 解：222111221dy dyt dt tdx t dx t dt t-+===+2．若()F x 在点a 连续，且()0F x ≠。
极限练习题含答案
极限练习题含答案极限是数学分析中的一个重要概念，它描述了当自变量趋近于某个值时，函数值的行为。
下面是一些极限练习题及其答案，供同学们学习和练习。
练习题1：求极限\[ \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} \]答案1：根据洛必达法则或者直接使用三角函数的性质，我们可以知道：\[ \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 \]练习题2：求极限\[ \lim_{x \to \infty} \frac{3x^2 + 2x + 1}{x^2 - 3x + 2} \]答案2：分子和分母同时除以\( x^2 \)，得到：\[ \lim_{x \to \infty} \frac{3 + \frac{2}{x} +\frac{1}{x^2}}{1 - \frac{3}{x} + \frac{2}{x^2}} = 3 \]练习题3：求极限\[ \lim_{x \to 0} (1 + x)^{1/x} \]答案3：这是e的极限定义，即：\[ \lim_{x \to 0} (1 + x)^{1/x} = e \]练习题4：求极限\[ \lim_{x \to 1} \frac{1}{x - 1} \]答案4：这是一个无穷小量的倒数，当\( x \)趋近于1时，\( x - 1 \)趋近于0，所以：\[ \lim_{x \to 1} \frac{1}{x - 1} \text{ 不存在} \]练习题5：求极限\[ \lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{\sin 3x} \]答案5：分子分母同时除以\( \sin x \)，得到：\[ \lim_{x \to 0} \frac{2}{3} \cdot \frac{\sin x}{x} \cdot\frac{\sin 2x}{\sin 3x} = \frac{2}{3} \cdot 1 \cdot 1 =\frac{2}{3} \]练习题6：求极限\[ \lim_{x \to 0} x \cdot \tan x \]答案6：使用洛必达法则或者直接利用三角函数的性质，我们可以得到：\[ \lim_{x \to 0} x \cdot \tan x = \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{\cos x} = 0 \]练习题7：求极限\[ \lim_{x \to \infty} \frac{\sin x}{x} \]答案7：当\( x \)趋近于无穷大时，\( \sin x \)的值在-1和1之间波动，但相对于\( x \)来说，它趋近于0，所以：\[ \lim_{x \to \infty} \frac{\sin x}{x} = 0 \]练习题8：求极限\[ \lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} \]答案8：这是e的导数的极限定义，即：\[ \lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} = 1 \]以上练习题和答案可以帮助同学们更好地理解和掌握极限的概念和求解方法。
第1章极限的定义习题集及答案
第一章 习题一 极限的定义一．选择题 1．设1,1()0,1x f x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩，则[]{}()f f f x =（ B ）（A ）0 （B ）1 （C ）1,10,1x x ⎧≤⎪⎨>⎪⎩ （D ）0,11,1x x ⎧≤⎪⎨>⎪⎩2．“数列极限∞→n lim n x 存在”是“数列}{n x 有界”的（ B ）（Ａ）必要条件；（Ｂ）充分条件；（Ｃ）充要条件；（Ｄ）既非充分也非必要条件．3．下列命题错误的是（ B ）（A ）∞→n lim n x 存在，则∞→n lim n x 存在； （B ）∞→n lim n x 存在，则∞→n lim n x 存在； （C ）∞→n lim n x 存在，则∞→n lim n x =n n x ∞→lim ；（D ）∞→n lim n x 不存在，则∞→n lim n x 也不存在． 4．若lim n n x →∞存在，则以下选项错误的是（ B ）（A ）lim n n x →∞存在 （B ）lim(1)n n n x →∞-存在 （C ）1lim n n n x x +→∞存在 （D ）1lim2n n n x x +→∞+存在5．设{}{}{}n n n a b c 均为非负数列，且lim 0,lim 1,lim n n n n n n a b c →∞→∞→∞===∞，则必有（ D ）（A ）n n a b <对任意n 成立 （B ）n n b c <对任意n 成立 （C ）极限lim n n n a c →∞不存在 （D ）极限lim n n n b c →∞不存在 6．设n n n z y x ≤≤，下列命题不正确的是（ B ） （A ）若a z x n n n n ==∞→∞→lim lim （a 是实数），则a y n n =∞→lim ；（B ）若∞==∞→∞→n n n n z x lim lim ，则∞=∞→n n y lim ；（C ）若-∞==∞→∞→n n n n z x lim lim ，则-∞=∞→n n y lim ；（D ）若+∞==∞→∞→n n n n z x lim lim ，则+∞=∞→n n y lim ．7．当∞→x 时，x arctan 2-π是（ C ）（A ）无穷小量； （B ）无穷大量； （C ）有界变量； （D ）无界变量． 8．当0→x 时，函数xx x f 1sin 1)(=是（ D ）（A ）无穷小量； （B ）无穷大量； （C ）有界变量； （D ）无界变量． 9．设,n n x y 满足：lim 0n n n x y →∞=，则下列断言正确的是（ D ）（A ）若n x 发散，则n y 发散 （B ）若n x 无界，则n y 有界。
高等数学第1章课后习题答案(科学出版社).
第一章函数、极限、连续习题1-11．求下列函数的自然定义域：x3+ (1)y=21-xx-1arccos (3) y=解：(1)解不等式组⎨(2) y=arctan1x⎧3x≠1⎪(4) y=⎨. ⎪3 , x=1⎩⎧x+3≥0得函数定义域为[-3,-1) (-1,1) (1,+∞); 2⎩1-x≠0⎧3-x2≥0(2)解不等式组⎨得函数定义域为[ ; ⎩x≠0x-1⎧-1≤≤1⎪(3)解不等式组⎨得函数定义域为[-4,-2) (3,6]; 52⎪⎩x-x-6>0(4)函数定义域为(-∞,1].2．已知函数f(x)定义域为[0,1]，求ff(cosx),f(x+c)+f(x-c) (c>0)义域．解：函数f要有意义，必须0≤1，因此f的定义域为[0,1]；同理得函数f(cosx)定义域为[2kπ-,2kπ+]； 22⎧0≤x+c≤11函数f(x+c)+f(x-c)要有意义，必须⎨，因此，（1）若c<，定义域为：2⎩0≤x-c≤1（2）若c=[c,1-c]；的定ππ111，定义域为：{；（3）若c>，定义域为：∅． 222 1⎛x-a⎫3．设f(x)=2 1-⎪,a>0,求函数值f(2a),f(1)． x⎝|x-a|⎭解：因为f(x)=f(2a)=1⎛x-a⎫1- ⎪，所以 2x⎝|x-a|⎭1⎛a⎫1⎛1-a1-=0，f(1)=1- ⎪2 4a⎝a⎭12 ⎝-a⎫⎧2 ,a>1,． =⎪⎪⎨0 ,0<a<1⎭⎩4. 证明下列不等式:(1) 对任何x∈R有 |x-1|+|x-2|≥1;(2) 对任何n∈Z+有 (1+1)n+1>(1+1)n; n+1n(3) 对任何n∈Z+及实数a>1有 a-1≤a-1. n1n证明：（1）由三角不等式得|x-1|+|x-2|≥|x-1-(x-2)|=1（2）要证(1+1)n+1>(1+1)n，即要证1+1>n+1nn+1=111(1+)+(1+)+ +(1+)+11 < =1+n+1n+1得证。
高等数学课后习题答案--第一章 函数与极限
第一章 函数与极限1. 设 ⎪⎩⎪⎨⎧≥<=3||,03|||,sin |)(ππϕx x x x , 求).2(446ϕπϕπϕπϕ、、、⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛6sin )6(ππϕ=21=224sin )4(==ππϕ()0222)4sin()4(==-=-ϕππϕ2. 设()x f 的定义域为[]1,0，问：⑴()2x f ； ⑵()x f sin ； ⑶()()0>+a a x f ； ⑷()()a x f a x f -++ ()0>a 的定义域是什么？（1）][；，－的定义域为所以知－11)(,111022x f x x ≤≤≤≤ []ππππ)12(,2)(sin ),()12(21sin 0)2(+∈+≤≤≤≤k k x f Z k k x k x 的定义域为所以知由][a a a x f ax a a x -+-≤≤≤+≤1,)(110)3(－的定义域为所以知－由 ][φ时，定义域为当时，定义域为当从而得－知由211,210111010)4(>-≤<⎩⎨⎧+≤≤-≤≤⎩⎨⎧≤-≤≤+≤a a a a ax a ax a a x a x3. 设()⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=111011x x x x f ，()xe x g =，求()[]x gf 和()[]x fg ，并做出这两个函数的图形。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>=<==⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=-1,1,11,)]([.)20,10,00,1)]([1)(,11)(,01)(,1)]([.)11)(x e x x e e x f g x x x x g f x g x g x g x g f x f 从而得4. 设数列{}nx 有界, 又,0lim =∞→nn y证明:.0lim =∞→n n n y x{}结论成立。
从而时，有，当自然数即又有对有界，∴=<=-<>∃>∀=≤∀>∃∴∞→ ..0)(,0,0lim ,,0εεεεMM y x y x My N n N y Mx n M x n n n n n n n n n 5. 根据函数的定义证明: ⑴()813lim 3=-→x x8)13(lim 813303,033,33813,03=-<--<-<>∀<-<-=-->∀→x x x x x x x 所以成立时，恒有，当＝取故即可。
北大版高等数学第一章函数及极限答案习题1.2（范文）
北大版高等数学第一章函数及极限答案习题1.2（范文）第一篇：北大版高等数学第一章函数及极限答案习题1.2（范文）习题 1.2 1.求下列函数的定义域:(1)y=ln(x2-4);(2)y=ln1+x5x-x211-x;(3)y=ln4;(4)y=2x2+5x-3.解(1)x2-4>0,|x|2>4,|x|>2,D=(-∞,-2)⋃(2,+∞).(2)1+x1-x>0.⎧⎨1-x>0或⎧1-x<0⎩1+x>0⎨⎩1+x<0.-1<x<1,D=(-1,1).(3)5x-x24>1,x2-5x-4<0.x2 -5x+4=0,(x-1)(x-4)=0,x1=1,x2=4.D=(1,4).(4)2x2+5x-3>0.(2x-1)(x+3 )=0,x1=-3,x2=1/2.D=(-∞,-3)⋃(1/2,+∞).2.求下列函数的值域f(X),其中X为题中指定的定义域.(1)f(x)=x2+1,X=(0,3).f(X)=(1,10).(2)f(x)=ln(1+sinx),X=(-π/2,π],f(X) =(-∞,ln2].(3)f(x)=3+2x-x2,X=[-1,3],3+2x-x2=0,x2-2x-3=0,(x+1)(x-3 )=0,x1=-1,x2=3,f(X)=[0,f(1)]=[0,4].(4)f(x)=sinx+cosx,X=(-∞,+∞).f(x)= 2(sinxcos(π/4)+cosxsin(π/3))=2sin(x+π/4),f(X)=[-2,2].3.求函数值：设f(x)=lnx2(1)ln10,求f(-1),f(-0.001),f(100);(2)设f(x)=arcsinx1+x2,求f(0),f(1),f(-1);(3)设f(x)=⎧⎨ln(1-x),-∞<x≤0,⎩-x, 0<x<+∞,求f(-3),f(0),f(5).⎧cosx,0≤x<1,(4)设f(x)=⎪⎨1/2, x=1,求f(0),f(1),f(3/2),f(2).⎪⎩2x, 1<x≤3解(1)f(x)=logx2,f(-1)=log1=0,f(-0.001)=log(10-6)=-6,f(100)=log104 =4.(2)f(0)=0,f(1)=arcsin(1/2)=π/6,f(-1)=arcsin(-1/2)=-π/6.(3)f(-3)=l n4,f(0)=0,f(5)=-5.(4)f(0)=cos0=1,f(1)=1/2,f(3/2)=22,f(2)=4.4.设函数f(x)=2+x2-x,x≠±2,求f(-x),f(x+1),f(x)+1,f⎛1⎫1⎝x⎪⎭,f(x).解f(-x)=2-x2+x+13+x2+x,x≠±2;f(x+1)=2-x-1=1-x,x≠1,x≠-3,2+x4⎛1⎫2-1/x2x-1+1=,x≠±2;f ⎪==,x≠0,x≠±1/2,2-x2-x⎝x⎭2+1/x2x+11 2+x=,x≠±2.f(x)2-xf(x+∆x)-f(x)5.设f(x)=x3,求，其中∆x为一个不等于零的量.∆xf(x+∆x)-f(x)(x+∆x)3-x3x3+3x2∆x+3x∆x2+∆x3-x3解===3x2+3∆x+∆x2.∆x∆x∆x6.设f(x)=lnx,x>0,g(x)=x2,-∞<x<+∞,试求f(f(x)),g(g(x)),f(g(x)),g(f(x)).f(x)+1=解f(f(x))=f(lnx)=lnlnx,x>1;g(g(x))=g(x2)=x4,-∞<x<+∞;f(g(x))=f(x2)=lnx 2,x≠0;g(f(x))=g(lnx)=ln2x,x>0.⎧0, x≥0,⎧x, x≥0;7.设f(x)=⎨g(x)=⎨求f(g(x)),g(f(x)).-x,x<0;1-x,x<0,⎩⎩解∀x,g(x)≥0,f(g(x))=0.⎧g(0), x≥0,⎧0, x≥0,g(f(x))=⎨=⎨g(-x),x<0.⎩⎩-x,x<0.8.作下列函数的略图:(1)y=[x],其中[x]为不超过x的最大整数;(2)y=[x]+x;1(3)y=sinhx=(ex-e-x)(-∞<x<+∞);21(4)y=coshx=(ex+e -x)(-∞<x<+∞);2⎧x2, 0≤x<0,(5)y=⎨⎩x-1,-1≤x<0.（1）（2）（3）（4）（5）⎧x29.设f(x)=⎨,x≥0,求下列函数并且作它们的图形⎩x, x<0,:(1)y=f(x2);(2)y=|f(x)|;(3)y=f(-x);(4)y=f(|x|).解(1)y=x4,-∞<x<+∞.(2)y=|f(x)|=⎧⎨x2,x≥0，⎩-x, x<0.(3)y=f(-x)=⎧⎨x2,-x≥0,⎧x2,x≤0,⎩-x, -x<0=⎨⎩-x, x>0.(4)y=f(|x|)=x2,-∞<x<+∞.3求下列函数的反函数:(1)y=x2-2x(0<x<+∞);(2)y=sinhx(-∞<x<+∞);(3)y=coshx(0<x<+∞).解(1)x2-2x=y,x2-2yx-4=0,x=y+y2+4,y=x+x2+4(-∞<x<+∞).ex-e-x(2)=y ,z=ex,z2-2yz-1=0,ex=z=y+y22+1,x=ln(y+y2+1),y=ln(x+x2+1),(-∞<x< +∞).(3)ex+e-x2=y,z=ex,z2-2yz+1=0,ex=z=y+y2-1,x=ln(y+y2-1),y=ln (x+x2-1),(x≥1).证明cosh2x-sinh2x=1.⎛ex+e-x⎫2⎛ex-e-x⎫2(e2x证coshx-sinhx=+e-2x+2)-(e2x+e-2x22-2)⎝2⎪⎭-⎝2⎪⎭=4=1.下列函数在指定区间内是否是有界函数?(1)y=ex2,x∈(-∞,+∞);否(2)y=ex2x∈(0,1010);是(3)y=lnx,x∈(0,1);否(4)y=lnx,x∈(r,1),其中r>0.是2(5)y=e-x2+sinx+cos(2x),x∈(-∞,+∞);是|y|≤12-1+1=2.4 10.11.12.(6)y=x2sinx,x∈(-∞,+∞);否.(7)y=x2cosx,x∈(-1010,1010).是13.证明函数y=1+x-x在(1,+∞)内是有界函数.证y=1+x-x=(1+x-x)(1+x+x)1+x+x=11+x+x<12+1(x>1).13.研究函数y=x6+x4+x21+x6在(-∞,+∞)内是否有界.|x|≤1时,x6+x4+x2x6+x4+x23x6解1+x6≤3,|x|>1时,1+x6≤x6=3,|y|=y≤3,x∈(-∞,+∞).5第二篇：北大版高等数学第一章函数及极限答案习题1.4 习题1.41.直接用ε-δ说法证明下列各极限等式:(1)limx→ax=a(a>0);(2)limx=a;(3)lime=e;(4)limcosx=cosa.x→ax→ax→a22xa证(1)∀ε>0,要使||x-a|x-a|=|x-a|x-a<ε,由于|x-a|x+a<|x-a|ax-,a|<ε,故lim只需<ε,|x-a|<aε.取δ=aε,则当|x-a|<δ时,|x=a.ax→a(2)∀ε>0,不妨设|x-a|<1.要使|x2-a2|=|x+a||x-a|<ε,由于|x+a|≤|x-a|+|2a|<1+|2a|,只需(1+|2a|)|x-a|<ε,|x-a|<ε当1+|2a|.取δ=min{ε1+|2a|,1},则|x-a|<δ时,|x2-a2|<ε,故limx2=a2.x→a(3)∀ε>0,设x>a.要使|ex-ea|=ea(ex-a-1)<ε,即0<(ex-a-1)<εea,1<ex-a<1+εea,0<x-a<ln⎛ε⎫=min{ε1+,1},则当0<x-a<δ时,|ex-eaa⎪,取δ|<⎝e+|2a|ε,⎭1故limex=ea.类似证limex=ea.故limex=ea.x→a+x→a-x→a(4)∀ε>0,要使|cosx-cosa|=2sinx+aa2sinx-a2=2sinx+a2sinx-2≤|x-a|,取δ=ε,则当|x-a|<δ时,|cosx-cosa|<ε,故limcosx=cosa.x→a2.设limf(x)=l,证明存在a的一个空心邻域(a-δ,a)⋃(a,a+δ),使得函数u=f(x)在x→a该邻域内使有界函数.证对于ε=1,存在δ>0,使得当0<|x-a|<δ时,|f(x)-l|<1,从而|f(x)|=|f(x)-l+l|≤|f(x)-l|+|l|<1+|l|=M.3.求下列极限:2(1)lim(1+x)2-1=lim2x+x=lim(1+x1.x→02xx→02xx→02)=22sin2⎛x⎛⎫(2)lim1-cosx⎝2⎪⎭=1 sin⎛x ⎫⎫⎪⎪1x→0x2=limx→0x22lim ⎝2⎭⎪=γ12 =1.x→0 x ⎪22⎝2⎪⎭(3)limx+a-axx=lim=1(a>0).x→0x→0x(x+a+a)2a(4) limx2-x-2x→12x2-2x-3=-2-3.x2(5)lim-x-2-2x→02x2-2x-3=-3.1 201030(6)lim(2x-3)(2x+2)x→∞(2x+1)30=2230=1.(7)lim1+x-1-x=lim2x=1.x→0xx→0x(1+x+1-x)(8)lim⎛13⎫x2-x+1-3x2-x-2x→-1 -⎝x+1x3+1⎪=lim⎭x→-1(x+1)(x2-x+1)=limx→-1(x+1)(x2-x+1)=lim(x+ 1)(x-2)(x-2)=-3x→-1(x+1)(x2-x+1)=limx→-1(x2-x+1)3=-1.(9)lim1 +2x-3=lim(1+2x-3)(x+2)(1+2x+3)x→4x-2x→4(x-2)(x+2)(1+2x+3)=li m(2x-8)(x+2)=2γ4x→4(x-4)(1+2x+3)6=43.n(n-1)2nlimxn-1n(10)-1ny+2y+Λ+yx-1=lim(1+y)x→1y→0y=lim=n.y→0y(11)limx2+1-x2-1)=lim2=0.x→∞(x→∞x2+1+x2-1mm-1(12)lima0x+a1x+Λ+amamx →0bnn-10x+b+Λ+b(bn≠0)=1xnb.n-1⎧a0/b0,m=n(13)lima0xm+a1 xm+Λ+amx→∞bnbn-1+Λ+b(aγb⎪00≠0)=⎨0, n>m0x+1xn⎪⎩∞, m>n.x4+81+8/x4(14)limx+11+1/x2=1.x→∞2=limx→∞31+3x-3(15)li m1-2xx→0x+x2(3221+3x-333=lim1-2x)(1+3x+1+3xγ31-2x+31-2x )x→0x+x2)(321+3x+31+3xγ31-2x+32(1-2x)=lim5xx→0x(1+x)(321+ 3x+321+3xγ31-2x+31-2x)=lim522=5x→0(1+x)(31+3x+31+3xγ31-2x+31-2x)3.(16)a>0,li mx-a+x-a=lim⎛x-a1⎫x→a+0x2-a2x→a+0 ⎝x2-a2+x+a⎪⎪⎭=lim⎛(x-a) (x+a)+1⎫x→a+0 ⎝x+ax-a(x+a)x+a⎪⎪⎭2=lim⎛(x-a)+1⎫x→a+0 ⎝x+ax-a(x+a)x+a⎪⎭=lim⎛x-a+1⎫1.x→a+0 ⎝x+a(x+a)x+a⎪⎪=⎭2ax4.利用limsinx=1及lim⎛1x→xx→∞1+⎫⎝x⎪=e求下列极限:⎭(1)limsinαxsinαxαx→0tanβx=limx→0sinβxlimcosβx=x→0β.sin( 2x2)sin(2x2(2)lim)2x2x→3x=lim1γ0=0x→02x2γlimx→03x=(3)limta n3x-sin2x=limtan3xsin2x21x→0sin5xx→0sin5x-limx→0sin5x=35 -5=5.(4)limx=limxx→0+1-cosxx→0+2sinx=2.2cosx+aa(5)limsinx-s ina2sinx-2=cosa.x→ax-a=limx→ax-a2-k⎛k⎫-xx(-k)⎡x(6)limlimk=⎢⎛k⎫k⎤=e-k.∞1+x→⎝x⎪⎭x→∞1+⎫k=⎛⎝x⎪⎭⎢limx→∞1+⎪⎥⎣⎝x⎭⎥⎦-5(7)lim(1 -5y)1/y=⎡1/(5y)⎤-5y→0⎢⎣lim(1-5y)⎥=e.y→0⎦x+100x10(8)lim⎛1+10= lim⎛1+1=e.x→∞⎫⎝x⎪⎭x→∞⎫⎡⎛1⎫⎤⎝x⎪⎭⎢lim⎣x→∞1+⎝x⎪⎭⎥⎦5.给出limf(x)=+∞及limf(x)=-∞的严格定义.x→ax→-∞limf(x)=+∞:对于任意给定的A>0,存在δ>0,使得当0<|x-a|<δ时f(x)>A.x→alimf(x)=-∞:对于任意给定的A>0,存在∆>0,使得当x<-∆时f(x)<-A.x→-∞3第三篇：北大版高等数学第一章函数及极限答案习题1.6 习题1.61.证明:任一奇数次实系数多项式至少有一实根.证设P(x)是一奇数次实系数多项式,不妨设首项系数是正数,则limP(x)=+∞,x→+∞limP(x)=-∞,存在A,B,A<B,P(A)<0,P(B)>0,P在[A,B]连续,根据连续函数x→-∞的中间值定理,存在x0∈(A,B),使得P(x0)=0.2.设0<ε<1,证明对于任意一个y0∈R,方程y0=x-εsinx有解,且解是唯一的.证令f(x)=x-εsinx,f(-|y0|-1)=-|y0|-1+ε<-|y0|≤y0,f(|y0|+1)≥|y0|+1-ε>|y0|≥y0,f在[-|y0|-1,|y0|+1]连续,由中间值定理,存在x0∈[-|y0|-1,|y0|+1],f(x0)=y0.设x2>x1,f(x2)-f(x1)=x2-x1-ε(sinx2-sinx1)≥x2-x1-ε|x2-x1|>0,故解唯一.3.设f(x)在(a,b)连续,又设x1,x2∈(a,b),m1>0,m2>0,证明存在ξ∈(a,b)使得f(ξ)=m1f(x1)+m2f(x2)m1+m2.证如果f(x1)=f(x2),取ξ=x1即可.设f(x1)<f(x2),则f(x1)=m1f(x1)+m2f(x1)m1+m2≤m1f(x1)+m2f(x2)m1+m2≤m1f(x2)+m2f(x2)m1+m2=f(x2),在[x1,x2]上利用连续函数的中间值定理即可.4.设y=f(x)在[0,1]上连续且0≤f(x)≤1,∀x∈[0,1].证明在存在一点t∈[0,1]使得f(t)=t.证g(t)=f(t)-t,g(0)=f(0)≥0,g(1)=f(1)-1≤0.如果有一个等号成立,取t为0或1.如果等号都不成立,则由连续函数的中间值定理,存在t∈(0,1),使得g(t)=0,即f(t)=t.5.设y=f(x)在[0,2]上连续,且f(0)=f(2).证明在[0,2]存在两点x1与x2,使得|x1-x2|=1,且f(x1)=f(x2).证令g(x)=f(x+1)-f(x),x∈[0,1].g(0)=f(1)-f(0),g(1)=f(2)-f(1)=f(0)-f(1)=-g(0 ).如果g(0)=0,则f(1)=f(0),取x1=0,x2=1.如果g(0)≠0,则g(0),g(1)异号,由连续函数的中间值定理,存在ξ∈(0,1)使得g(ξ)=f(ξ+1)-f(ξ)=0,取x1=ξ,x2=ξ+1.第四篇：北大版高等数学第一章函数及极限答案习题1.3习题1.31.设xn=nn+2(n=1,2,Λ),证明limxn=1,即对于任意ε>0,求出正整数N,使得n→∞当n>N时有 |xn-1|<ε,并填下表:n-1|=2n+2<ε,只需n>2-2,取证∀ε>0,不妨设ε<1,要使|xn-1|=|N=n+2ε⎡2⎤-2,则当n>N时,就有|xn-1|<ε.⎢ε⎥⎣⎦n→∞n→∞2.设liman=l,证明lim|an|=|l|.证∀ε>0,∃N,使得当n>N时,|an-l|<ε,此时||an|-|l||≤|an-l|<ε,故lim|an|=|l|.n→∞3.设{an}有极限l,证明(1)存在一个自然数N,n<N|an|<|l|+1;(2){an}是一个有界数列,即存在一个常数M,使得|an|≤M(n=12,Λ).证(1)对于ε=1,∃N,使得当n>N时,|an-l|<1,此时|an|=|an-l+l|≤|an-l|+|l|<|l|+1.(2)令M=max{|l|+1,|a1|,Λ,|aN|},则|an|≤M(n=12,Λ).4.用ε-N说法证明下列各极限式:(1)limn→∞3n+12n-3=;(2)limn→∞n+1=0;(3)limnq=0(|q|<1);(4)limn→∞n→∞2nn!nn=0;⎛1⎫11(5)lim ++Λ+⎪=1;n→∞1γ22γ3(n-1)γn⎝⎭⎛⎫11(6)lim +Λ+=0.3/ 23/2⎪n→∞(n+1)(2n)⎝⎭证(1)∀ε>0,不妨设ε<1,要使3n+12n-3-32=112(2n-3)<ε,只需n>112ε+3,取N=3n+133n+13⎡11⎤+3,当n>N时,-<ε,故lim=.⎢2ε⎥n→∞2n-32n-322⎣⎦(2)∀ε>0,要使<ε,由于≤只需<ε,n>ε3,⎡1取N=⎢ε3⎣(3)|q|=|nq|=n⎤,当n>N时⎥⎦1<ε.1+αn(α>0).n>4=1+nα+<124nαnn(n-1)(1+α)6nnα+n(n-1)(n-2)α+Λ+α⎤}.⎥⎦3n<(n-1)(n-2)αn!nn<ε,n>⎡1⎢ε⎣⎤.⎥⎦εα,N=max{4,⎡24⎢εα3⎣(4)≤1n<ε,n>ε,N=⎛1⎫11(5) ++Λ+⎪-1(n-1)γn⎭⎝1γ22γ3⎛⎛11⎫⎛11⎫⎛11⎫⎫11⎡1=-⎪+-⎪+Λ+-⎪⎪-1=<ε,n>,N=⎢nε⎣ε⎝(n-1)n⎭⎭⎝⎝12⎭⎝23⎭⎤.⎥⎦1(n+1)n→∞3/2+Λ+1(2n)3/2≤n(n+1)3/2<<ε,n>ε,N=⎡1⎢ε2⎣⎤.⎥⎦5.设liman=0,{bn}是有界数列,即存在常数M,使得|bn|<M(n=1,2,Λ),证明limanbn=0.n→∞证∀ε>0,∃正整数 N,使得|an|<故limanbn=0.n→∞εM,|anbn|=|an||bn|≤εMγM=ε,6.证明limn→∞=1.证∀ε>0,要使1|n(1+ε)n1<ε,只需n(1+ε)n<1.4nε1+nε+nn(n-1)<ε(n-1)ε<4nε,只需<1,n>ε,N=⎡4⎢ε2⎣⎤.⎥⎦7.求下列各极限的值:(1)limn→∞=limn→∞=0.22(2)limn→∞n+3n-1004n-n+2(2n+10)n+n =limn→∞1+3/n-100/n4-1/n+2/n=.(3)limn→∞=limn→∞(2+10/n)1+1/nn=16.-21⎫⎛(4)lim 1+⎪n→∞n⎭⎝-2n⎡1⎫⎤⎛=⎢lim 1+⎪⎥n→∞n⎭⎥⎝⎢⎣⎦=e.-21⎫1⎛(5)lim 1-⎪=limn-1n→∞n→∞n⎭⎝1⎫⎛1⎫⎛1+1+⎪⎪n-1⎭⎝n-1⎭⎝=1⎫⎛lim 1+⎪n→∞n-1⎭⎝1⎫⎛(6)lim 1-⎪n→∞n⎭⎝nnnn-1=1⎫⎛lim 1+⎪n→∞n-1⎭⎝nn1e.⎡⎛1⎫⎤11⎫⎛=lim⎢1-⎪⎥,取q∈(,1),∃N,当n>N时, 1-⎪<qn→∞n⎭⎥en⎭⎝⎢⎣⎝⎦⎡⎛1⎫⎤1⎫⎛1-=0,即lim1-⎢⎥⎪⎪n→∞nn⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦nnnnn⎡⎛1⎫⎤nn0<⎢1-⎪⎥<q,limq=0,limn→∞n→∞n⎭⎥⎢⎣⎝⎦nnn=0.1⎫1⎫1⎫1⎛⎛⎛(7)lim 1-2⎪=lim 1+⎪lim 1-⎪=e=1.n→∞n→∞n⎭n⎭n→∞⎝n⎭e⎝⎝8.利用单调有界序列有极限证明下列序列极限的存在性:(1)xn=xn<1+(2)xn=11+11γ212+1+Λ+1n,xn+1=xn+=2-12+1n1(n+1)>xn,+Λ+1(n-1)n11n<2.xn单调增加有上界，故有极限.,xn+1=xn+n+1+2+1+Λ++1>xn,1-n1111⎛111⎫1<1.xn=+2+Λ+n=1++2+Λ+n-1⎪=2222⎝222⎭21-12xn单调增加有上界，故有极限.(3)xn=1n+1+1n+2+Λ+1n+n.xn+1-xn=12n+2-1n+1=-12n+2<0,xn+1<xn,xn>0,xn单调减少有下界，故有极限.(4)xn=1+1+12!+Λ+1n!.xn+1-xn=1(n+1)!>0,1⎫⎛11⎫1⎫1⎛⎛1xn≤2+1-⎪+-⎪+Λ+-⎪=3-<3.2⎭⎝23⎭n⎝⎝n-1n⎭xn单调增加有上界，故有极限.11⎫⎛9.证明e=lim 1+1++Λ+⎪.n→∞2!n!⎭⎝1⎫1n(n-1)1n(n-1)Λ(n-k+1)1⎛证 1+⎪=1+n+2+Λ++knn2!nk!n⎝⎭Λ+n(n-1)Λ(n-n+1)1n!nnn=2+1⎛1⎫1⎛1⎫⎛k-1⎫1⎛1⎫⎛n-1⎫1-+1-Λ1-+1-Λ1-⎪⎪⎪⎪⎪2!⎝n⎭k!⎝n⎭⎝n⎭n!⎝n⎭⎝n⎭1n1⎫11⎫⎛⎛<1+1++Λ+.e=lim 1+⎪≤lim 1+1++Λ+⎪.n→∞n→∞2!n!n⎭2!n !⎭⎝⎝对于固定的正整数k,由上式,当n>k 时,1⎫1⎛1⎫1⎛1⎫⎛k-1⎫⎛1+>2+1-+1-Λ1-⎪⎪⎪⎪,n⎭2!⎝n⎭k!⎝n⎭⎝n⎭⎝11⎫⎛令n→∞得e≥1+1++Λ+⎪,2!k!⎝⎭11⎫11⎫⎛⎛e≥lim 1+1++Λ+=lim1+1++Λ+⎪n→∞⎪.k→∞2!k!2!n!⎝⎭⎝⎭10.设满足下列条件:|xn+1|≤k|xn|,n=1,2,Λ,其中是小于1的正数.证明limxn=0.n→∞nn-1证由|xn+1|≤k|xn|≤k|xn-1|≤Λk|x1|→0(n→∞),得limxn=0.n→∞第五篇：北大版高等数学第一章函数及极限答案习题1.5 习题1.5 1.试用ε-δ说法证明(1)1+x在x=0连续(2)sin5x在任意一点x=a连续.证(1)∀ε>0,要使|x<ε,|x|<221+x-21+0|=2x22<ε.由于22x22≤x,只需221+x+11+x+11+0|<ε,故1+x在x=0连续.5(x-a)2|<ε.ε,取δ=ε,则当|x|<δ时有|1+x-5x+5a2||sin(2)(1)∀ε>0,要使|sin5x-sin5a|=2|cos由于2|cos取δ=5x+5a2||sin5(x-a)2|≤5|x-a|,只需5|x-a|<ε,|x-a|<ε5,ε5,则当|x-a|<δ时有|sin5x-sin5a|<ε,故sin5x在任意一点x=a连续.2.设y=f(x)在x0处连续且f(x0)>0,证明存在δ>0使得当|x-x0|<δ时f(x)>0.证由于f(x)在x0处连续,对于ε=f(x0)/2,存在存在δ>0使得当|x-x0|<δ时f(x)-f(x0)|<f(x0)/2, 于是f(x)>f(x0)-f(x0)/2=f(x0)/2>0.3.设f(x)在(a,b)上连续,证明|f(x)|在(a,b)上也连续,并且问其逆命题是否成立?证任取x0∈(a,b),f在x0连续.任给ε>0,存在δ>0使得当|x-x0|<δ时|f(x)-f(x0)|<ε,此时||f(x)|-|f(x0)||≤|f(x)-f(x0)|<ε,故|f|在x0连续.其逆命题⎧1,x是有理数不真,例如f(x)=⎨处处不连续,但是|f(x)|≡1处处连续.⎩-1,x是无理数4.适当地选取a,使下列函数处处连续: 2⎧⎧ln(1+x), x≥1,⎪1+x,x<0,(1)f(x)=⎨(2)f(x)=⎨⎩aarccosπx,x<1.⎪⎩a+x x≥0;解(1)limf(x)=limx→0-x→0-x→1+x→1+1+x2=1=f(0),limf(x)=f(0)=a=1.x →0+x→1-x→1-(2)limf(x)=limln(1+x)=ln2=f(1),limf(x)=limaarccosπx=-a=f(1)=ln2,a=-ln2.5.利用初等函数的连续性及定理3求下列极限:(1)limcosx→+∞1+x-x=22x=coslimx→+∞1+x-xx=cos0=1.(2)limxx →2x.sin2xsin3x2sin2x(3)limex→0sin3x=elimx→0=e3.=arctanlimx →∞(4)limarctanx→∞x+8x+124x+8x+124=arctan1=π4.1(5)limx→∞( x+1-3|x|x+1+22x-2)|x|=⎤⎥=2x-2⎦x→x02lim⎡(x→∞⎣x+1-22x-2)|x|⎤⎦=⎡lim⎢x→∞⎣x→x0⎡⎤3lim⎢⎥=22x→∞⎣1+1/x+1-2/x⎦g(x)32.6.设limf(x)=a>0,limg(x)=b,证明lim)f(x)x→x0lim[(lnf(x))g(x)]=a.=a.bb证lim)f(x)x→x0g(x)=lim)ex→x0(lnf(x))g(x)=ex→x0=eblna7.指出下列函数的间断点及其类型,若是可去间断点,请修改函数在该点的函数值,使之称为连续函数:(1)f(x)=cosπ(x-[x]),间断点n∈Z,第一类间断点.(2)f(x)=sgn(sinx),间断点nπ,n∈Z,第一类间断点.⎧x,x≠1,(3)f(x)=⎨间断点x=1,第一类间断点.⎩1/2,x=1.⎧x+1,0≤x≤1⎪(4)f(x)=⎨间断点x=1,第二类间断点.π,1<x≤2,⎪sinx-1⎩⎧1,0≤x≤1,⎪2-x⎪(5)f(x)=⎨x,1<x≤2,间断点x=2,第一类间断点.⎪1⎪,2<x≤3.⎩1-x228.设y=f(x)在R上是连续函数,而y=g(x)在R上有定义,但在一点x0处间断.问函数h(x)=f(x)+g(x)及ϕ(x)=f(x)g(x)在x0点是否一定间断?解h(x)=f(x)+g(x)在x0点一定间断.因为如果它在x0点连续,g(x)=(f(x)+g(x))-f(x)将在x0点连续,矛盾.而ϕ(x)=f(x)g(x)在x0点未必间断.例如f(x)≡0,g(x)=D(x).。
第1章函数与极限习题解答
第1章 函数与极限习题解答1. 两个无穷小的商是否一定是无穷小？举例说明之.解 不一定. 例如, 当x →0时, α(x )=2x , β(x )=3x 都是无穷小, 但32)()(lim0=→x x x βα, )()(x x βα不是无穷小.2. 函数y =x cos x 在(-∞, +∞)内是否有界？这个函数是否为当x →+∞ 时的无穷大？为什么？解 函数y =x cos x 在(-∞, +∞)内无界.这是因为∀M >0, 在(-∞, +∞)内总能找到这样的x , 使得|y (x )|>M . 例如y (2k π)=2k π cos2k π=2k π (k =0, 1, 2, ⋅ ⋅ ⋅),当k 充分大时, 就有| y (2k π)|>M .当x →+∞ 时, 函数y =x cos x 不是无穷大.这是因为∀M >0, 找不到这样一个时刻N , 使对一切大于N 的x , 都有|y (x )|>M . 例如0)22cos()22()22(=++=+ππππππk k k y (k =0, 1, 2, ⋅ ⋅ ⋅),对任何大的N , 当k 充分大时, 总有N k x >+=22ππ, 但|y (x )|=0<M .3. 证明: 函数x x y 1sin 1=在区间(0, 1]上无界, 但这函数不是当x →0+时的无穷大.证明 函数xx y 1sin 1=在区间(0, 1]上无界. 这是因为∀M >0, 在(0, 1]中总可以找到点x k , 使y (x k )>M . 例如当221ππ+=k x k (k =0, 1, 2, ⋅ ⋅ ⋅)时, 有22)(ππ+=k x y k ,当k 充分大时, y (x k )>M .当x →0+ 时, 函数xx y 1sin 1=不是无穷大. 这是因为∀M >0, 对所有的δ>0, 总可以找到这样的点x k , 使0<x k <δ, 但y (x k )<M . 例如可取 πk x k 21=(k =0, 1, 2, ⋅ ⋅ ⋅), 当k 充分大时, x k <δ, 但y (x k )=2k πsin2k π=0<M .4. 计算下列极限:(1)121lim22---∞→x x x x ;解 2111211lim 121lim 2222=---=---∞→∞→xx x x x x x x . (2)13lim242--+∞→x x x x x ; 解 013lim242=--+∞→x x x x x (分子次数低于分母次数, 极限为零) 或 012111lim 13lim 4232242=--+=--+∞→∞→xx x x x x xx x x . (3))1311(lim 31xx x ---→; 解 112lim)1)(1()2)(1(lim )1)(1(31lim )1311(lim 212122131-=+++-=++-+--=++--++=---→→→→x x x x x x x x x x x x x x x x x x x . (4)xx x 1sin lim 20→; 解 01sin lim 20=→x x x (当x →0时, x 2是无穷小, 而x 1sin 是有界变量). (5)xx x arctan lim ∞→. 解 0arctan 1lim arctan lim =⋅=∞→∞→x x x x x x (当x →∞时, x 1是无穷小, 而arctan x 是有界变量). (6)x x x cot lim 0→;解 1cos lim sin lim cos sin lim cot lim 0000=⋅=⋅=→→→→x x x x x x x x x x x x . (7)xx x x sin 2cos 1lim 0-→; 解法1 ()22200021cos 21cos 22limlim lim 2sin x x x x x xx x x x→→→--===.解法2 2sin lim 2sin sin 2lim sin 2cos 1lim 0200===-→→→xx x x x x x x x x x .(8)n n n x2sin2lim ∞→(x 为不等于零的常数). 解 x x xx x nn n n n n =⋅=∞→∞→22sinlim 2sin 2lim .(9)xx x 1)21(lim +→;解[]2221022101)21(lim )21(lim )21(lim e x x x x x x x x x =+=+=+→⋅→→.(10)x x xx 2)1(lim +∞→;解 []222)11(lim )1(lim e xx x xx x x =+=+∞→∞→.5. 利用极限存在准则证明:(1)111lim =+∞→nn ; 证明 因为n n 11111+<+<, 而 11lim =∞→n 且1)11(lim =+∞→n n , 由极限存在准则I, 111lim =+∞→n n .(2)()11211lim 222=++⋅⋅⋅++++∞→πππn n n n n n ; 证明 因为()πππππ+<++⋅⋅⋅++++<+22222221 211n n n n n n n n n n , 而 1lim22=+∞→πn n n n , 1lim 22=+∞→πn n n ,所以 ()11211lim 222=++⋅⋅⋅++++∞→πππn n n n n n . (3)[]11lim 0=+→xx x . 证明 因为[]x x x 1111≤<-, 所以[]111≤<-x x x . 又因为11lim )1(lim 00==-++→→x x x , 根据夹逼准则, 有[]11lim 0=+→xx x .6. 无穷小概念题(1) 当x →0时, 2x -x 2 与x 2-x 3相比, 哪一个是高阶无穷小？ 解 因为02lim 2lim202320=--=--→→xx x x x x x x x , 所以当x →0时, x 2-x 3是高阶无穷小, 即x 2-x 3=o (2x -x 2).(2) 当x →1时, 无穷小1-x 和(ⅰ)1-x 3, (ⅱ))1(212x -是否同阶？是否等价？ 解 (ⅰ)因为3)1(lim 1)1)(1(lim 11lim212131=++=-++-=--→→→x x xx x x x x x x x , 所以当x →1时, 1-x 和1-x 3是同阶的无穷小, 但不是等价无穷小. (ⅱ) 因为1)1(lim 211)1(21lim 121=+=--→→x x x x x , 所以当x →1时, 1-x 和)1(212x -是同阶的无穷小, 而且是等价无穷小.7. 利用等价无穷小的性质, 求下列极限: 解 (1)2323lim 23tan lim 00==→→x x x x x x .(2) ⎪⎩⎪⎨⎧<∞>===→→mn m n m n x x x x mn x m n x 0 1lim )(sin )sin(lim00. (3)33001sin (1)tan sin cos limlim sin sin x x x x xx xx →→--= 2220011cos 12lim lim cos sin cos 2x x xx x x x x →→-===. (4)因为sin tan tan (cos 1)x x x x -=-22312tan sin~2()222x x x x x =--⋅=-， (x →0)，211~3x (x →0)111~sin ~22x x (x →0),所以300212lim 31132x x x x x→→-==-⋅. 8. 下列函数在指出的点处间断, 说明这些间断点属于哪一类, 如果是可去间断点, 则补充或改变函数的定义使它连续: (1)23122+--=x x x y ， x =1， x =2；解 )1)(2()1)(1(23122---+=+--=x x x x x x x y . 因为函数在x =2和x =1处无定义, 所以x =2和x =1是函数的间断点.因为∞=+--=→→231lim lim 2222x x x y x x , 所以x =2是函数的第二类间断点; 因为2)2()1(limlim 11-=-+=→→x x y x x , 所以x =1是函数的第一类间断点, 并且是可去间断点. 在x =1处, 令y =-2, 则函数在x =1处成为连续的.(2)x xy tan =, x =k π, 2ππ+=k x (k =0, ±1, ±2, ⋅ ⋅ ⋅)； 解 函数在点x =k π(k ∈Z)和2ππ+=k x (k ∈Z)处无定义, 因而这些点都是函数的间断点. 因∞=→xxk x tan limπ(k ≠0), 故x =k π(k ≠0)是第二类间断点;因为1tan lim0=→xxx ,0tan lim2=+→x x k x ππ(k ∈Z), 所以x =0和2ππ+=k x (k ∈Z) 是第一类间断点且是可去间断点.令y |x =0=1, 则函数在x =0处成为连续的;令2 ππ+=k x 时, y =0, 则函数在2ππ+=k x 处成为连续的. (3) ,1cos 2x y = x =0；解 因为函数x y 1cos 2=在x =0处无定义, 所以x =0是函数xy 1cos 2=的间断点. 又因为xx 1cos lim 20→不存在, 所以x =0是函数的第二类间断点. (4) ⎩⎨⎧>-≤-=1 311x x x x y ， x =1。
高等数学第一章函数与极限试题有答案
高等数学第一章函数与极限试题有答案一. 选择题1.设F(x)是连续函数f(x)的一个原函数，""N M ⇔表示“M 的充分必要条件是N ”，则必有（A ） F(x)是偶函数⇔f(x)是奇函数. （B ） F(x)是奇函数⇔f(x)是偶函数. （C ） F(x)是周期函数⇔f(x)是周期函数. （D ） F(x)是单调函数⇔f(x)是单调函数 2．设函数,11)(1-=-x xe xf 则 （A ） x=0,x=1都是f(x)的第一类间断点. （B ） x=0,x=1都是f(x)的第二类间断点（C ） x=0是f(x)的第一类间断点，x=1是f(x)的第二类间断点. （D ） x=0是f(x)的第二类间断点，x=1是f(x)的第一类间断点.3．设f (x)=xx 1-，x ≠0,1,则f [)(1x f ]= ( )A ） 1－xB ） x-11C ） X1 D ） x4．下列各式正确的是 ( )A ） lim 0+→x )x1 +1(x=1 B ） lim 0+→x )x1+1(x=eC ） lim ∞→x )x1 1－(x=-e D ） lim ∞→x )x1 +1(x-=e5．已知9)(lim =-+∞→xx ax a x ，则=a ( )。
A.1；B.∞；C.3ln ；D.3ln 2。
6．极限：=+-∞→xx x x )11(lim ( )A.1；B.∞；C.2-e ；D.2e7．极限：∞→x lim 332xx +=（ ）A.1；B.∞；C.0；D.2．8．极限：xx x 11lim 0-+→=（ ） A.0； B.∞； C21； D.2．9. 极限：)(lim 2x x x x -+∞+→=（ ） A.0； B.∞； C.2； D.21．10．极限: xx x x 2sin sin tan lim 30-→=（ ） A.0； B.∞； C.161； D.16．二. 填空题11．极限12sinlim 2+∞→x xx x = . 12. lim 0→x xarctanx =_______________.13. 若)(x f y =在点0x 连续，则)]()([lim 0→-0x f x f xx =_______________；14. =→xxxx 5sin lim 0___________； 15. =-∞→n n n)21(lim _________________； 16. 若函数23122+--=x x x y ，则它的间断点是___________________17. 绝对值函数 ==x x f )(⎪⎩⎪⎨⎧<-=>.0,;0,0;0,x x x x x()()x x x x f 25lg 12-+-+=其定义域是 ,值域是18. 符号函数 ==x x f sgn )(⎪⎩⎪⎨⎧<-=>.0,1;0,0;0,1x x x其定义域是 ，值域是三个点的集合19. 无穷小量是 20. 函数)(x f y =在点x0 连续，要求函数yf (x) 满足的三个条件是三. 计算题21.求).111(lim 0x ex xx --+-→ 22.设f(e 1-x )=3x-2,求f(x)(其中x>0); 23.求lim 2 x →(3－x)25--x x ;24.求lim ∞→ x (11-+x x )x; 25.求lim x →)3(2tan sin 22x x x x +26. 已知9)(lim =-+∞→xx ax a x ，求a 的值； 27. 计算极限nnnn 1)321(lim ++∞→ 28.求它的定义域。
高等数学上册极限习题答案
高等数学上册极限习题答案高等数学上册极限习题答案高等数学是大学数学的重要组成部分，其中极限是一个关键的概念。
在学习高等数学的过程中，我们经常会遇到一些极限习题。
这些习题不仅能够帮助我们巩固和深化对极限的理解，还能够培养我们的分析和解决问题的能力。
在本文中，我将为大家提供一些高等数学上册极限习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 求极限：lim(x→0) (sinx/x)解：根据极限的定义，我们知道当x趋近于0时，sinx/x的极限应该是1。
这是因为sinx/x在x趋近于0时，可以近似地看作是1。
因此，答案是1。
2. 求极限：lim(x→∞) (1+1/x)^x解：这是一个经典的极限问题，我们可以利用自然对数的性质来求解。
首先，我们将(1+1/x)^x取对数，得到ln[(1+1/x)^x]。
然后，利用对数的性质，我们可以将指数移到前面，得到xln(1+1/x)。
接下来，我们可以利用极限的性质，将x 趋近于无穷大，得到lim(x→∞) xln(1+1/x)。
再利用极限的性质，我们可以将ln(1+1/x)的极限写成ln[(1+1/x)^x]的极限，即lim(x→∞) ln[(1+1/x)^x]。
由于ln[(1+1/x)^x]的极限是1，所以答案是1。
3. 求极限：lim(x→0) (e^x-1)/x解：这是一个常见的极限问题，我们可以利用泰勒展开来求解。
首先，我们将e^x-1展开成泰勒级数，得到x+x^2/2!+x^3/3!+...。
然后，我们可以将(e^x-1)/x展开成(x+x^2/2!+x^3/3!+...)/x，即1+x/2!+x^2/3!+...。
接下来，我们可以利用极限的性质，将x趋近于0，得到lim(x→0) (1+x/2!+x^2/3!+...)。
由于x趋近于0时，x的幂次越高，其值越接近于0，所以我们可以将剩余的项忽略不计，得到lim(x→0) (1+x/2!)。
因此，答案是1。
【高等数学习题及解答】第一章 函数与极限
函数与极限
一、极限的求法
1 x
1.
(1) lim(1 kx) ( k 0为常数）
x 0
1 x ( 2) lim( ) 2 x 0 1 x
2
1 2 x sin x
1 x x sin x (3) lim x 1 x ( 4) lim
x 0
1 t an x 1 sin x x 2 ln( 1 x)
x x sin x sin x x cos x ln ln 2 sin x sin x x sin x lim lim lim 2 x 0 sin 2 x x 0 x 0 x 2x 1 sin x x cos x lim 3 x 0 2 x 1 cos x cos x x sin x lim 2 x 0 2 3x 1 1 sin x 1 lim 2 x 0 3 x 6 x sin 2 x lim e6 x 0 sin x
1 1
0 （4）思路分析：这是一道 综合题，且是 型极限， 0 运用洛必达法则去求解 。 t x 0 a t dt 条件 a x 解： lim lim ＝1 x 0 bx sin x x 0 b cos x
x 2 2
x2 lim 0, lim(b cos x) b 1 0, 即b 1 x 0 x 0 ax x t2 x2 0 a t dt a x 所以， lim lim x 0 bx sin x x 0 1 cos x 1 x2 1 x2 lim lim x 0 a x 1 cos x a x0 1 cos x 1 x2 2 lim 1，得a 4 a x 0 1 x 2 a 2 故a 4, b 1为所求。
北大版高等数学第一章 函数及极限答案 习题1.6
习题1.600001.:()lim (),lim (),,,,()0,()0,[,],,(,),()0.2.01,,sin ,.(x x P x P x P x A B A B P A P B P A B x A B P x y y x x f x εε→+∞→-∞=+∞=-∞<<>∈=<<∈=-R 证明任一奇数次实系数多项式至少有一实根.设是一奇数次实系数多项式,不妨设首项系数是正数,则存在在连续根据连续函数的中间值定理存在使得设证明对于任意一个方程有解且解是唯一的令证证000000000000000212121212121)sin ,(||1)||1||,(||1)||1||,[||1,||1],,[||1,||1],().,()()(sin sin )||0,.3.()(,x x f y y y y f y y y y f y y x y y f x y x x f x f x x x x x x x x x f x a b εεεεε=---=--+<-≤+≥+->≥--+∈--+=>-=---≥--->在连续由中间值定理存在设故解唯一设在1212112212121121121112212221212121212),,(,),0,0,(,)()()().()(),.()(),()()()()()()()(),[,]x x a b m m a b m f x m f x f m m f x f x x f x f x m f x m f x m f x m f x m f x m f x f x f x m m m m m m x x ξξξ∈>>∈+=+==<+++=≤≤=+++连续又设证明存在使得如果取即可设则在上利用连续函数的中间值定理证.4.()[0,1]0()1,[0,1].[0,1]().()(),(0)(0)0,(1)(1)10.,01.,,(0,1),()0,().5.()[0,2],(0)(2).y f x f x x t f t t g t f t t g f g f t t g t f t t y f x f f =≤≤∀∈∈==-=≥=-≤∈====即可设在上连续且证明在存在一点使得如果有一个等号成立取为或如果等号都不成立则由连续函数的中间值定理存在使得即设在上连续且证明证12121212[0,2],||1,()().()(1)(),[0,1].(0)(1)(0),(1)(2)(1)(0)(1)(0).(0)0,(1)(0),0, 1.(0)0,(0),(1),,(0,1)()(1x x x x f x f x g x f x f x x g f f g f f f f g g f f x x g g g g f ξξξ-===+-∈=-=-=-=-====≠∈=+在存在两点与使得且令如果则取如果则异号由连续函数的中间值定理存在使得证12)()0,, 1.f x x ξξξ-===+取。