微分计算及练习题
微积分练习题(含答案)
练习题第六章 定积分1.1()(2(0)xF x dt x =->⎰的单调增加区间为_____. 1(,)4+∞2. 函数0()xt F x te dt -=⎰在点x =____处有极值. 03.设sin 201()sin ,()sin 2x f x t dt g x x x ==-⎰,则当0x →时有( A ). (A) ()~()f x g x (B) ()f x 与()g x 同阶,但()f x 不等价于()g x (C) ()(())f x o g x = (D) ()(())g x o f x =4.计算3523220sin sin 2sin cos . []3515x x x xdx ππ⋅-=⎰5.计算21e ⎰1)6.求函数dt t t x x I )ln 1(1)(-=⎰在],1[e 上的最大值与最小值. 最大值()3412-e ,最小值07.设函数⎪⎩⎪⎨⎧≥=<<-+01 2cos 110 )(2x xx xe x f x ,计算⎰-41)2(dx x f .()11tan 214-+e 8.2sin ()xt dt tπ'=⎰( C ) (其中2x π>).(A)sin x x (B)sin xC x+ (C)sin 2x x π- (D) sin 2x C x π-+ 9. 设()f x 是连续函数,且3()x f t dt x =⎰,则(8)f =_____.11210. xdt t x x cos 1)sin 1ln(lim-+⎰→=___1__ ;)1ln(cos lim202x tdtx x +⎰→=__1__ .11. 设()()()bad d I f x dx f x dx f x dx dx dx '=+-⎰⎰⎰存在,则(C ). (A) ()I f x = (B) ()I f x C =+ (C) I C = (D) 0I =12. 已知1(2),(2)02f f '==,及20()1f x dx =⎰,则120(2)x f x dx ''⎰ = 0__ .13. 若sin 0()cos xf t dt x x =+⎰(0)2x π<<,则()f x ___.第五章 不定积分1. 若()()F u f u '=,则(sin )cos f x xdx =⎰__ _. (sin )F x C +2. 若()sin 2,f x dx x C =+⎰则()f x =__ _. 2cos 2x3.2()1xf x dx C x =+-⎰,则sin (cos )xf x dx =⎰_ __. 2cos sin x C x-+ 4. 若()()f u du F u C =+⎰.则211()f dx x x⋅=⎰__ _. 1()F C x -+5.求sin cos sin cos x xdx x x -=+⎰_____. ln sin cos x x C -++6. 求ln(ln )x dx x ⎰. ln (ln ln 1)x x C -+7. 已知()f x 的一个原函数为xe -,求(2)xf x dx '⎰. 211()22x e x C--++8.计算⎰+dx xx2cos 12. tan ln cos x x x C ++9.求dx ex⎰-11. ln 1xx e C --+10.计算⎰+dx x xe x2)1(. 1xx xe e C x -+++ 11.计算 ⎰++dx x xx )1(21222. 1arctan x C x-++ 12.求⎰dx x x 2sin 2cos 2. 12sin 2Cx -+13.求ln(x x C -+第四章 导数应用1.计算极限 (1)0ln lim ln sin x xx+→=___1___. (2) cot20lim(1)xx x →+ =___2e ___(3) 01lim(ln )xx x +→=___1___ (4) sin 0lim(cot)x x +→ =__1__(5) +1ln(1)lim arccot x x x →∞+=___1___2. 函数()(1)(2)(3)(4)f x x x x x x =----的二阶导函数有_____个零点. 33. 下列极限计算中,不能使用罗必塔法则的是( B ). (A) 111lim xx x-→ (B)201sinlimsin x x x x→(C) limx lim ln x x ax x a→+∞-+4. 设()y f x =满足方程sin 0xy y e'''+-=,且0()0f x '=,则()f x 在( A ).(A) 0x 处取得极小值 (B) 0x 处取得极大值 (C) 0x 的某个邻域内单调增加 (D) 0x 的某个邻域内单调减少 5. 若()f x 与()g x 可导,lim ()lim ()0x ax af xg x →→==,且()lim()x af x Ag x →=,则( C ). (A)必有()lim()x af x Bg x →'='存在,且A B = (B) 必有()lim()x af x Bg x →'='存在,且A B ≠ (C) 如果()lim()x af x Bg x →'='存在,则A B = (D) 如果()lim()x af x Bg x →'='存在,不一定有A B = 6. 设偶函数()f x 具有连续的二阶导数,且()0f x ''≠,则0x =( B ). (A) 不是函数()f x 的驻点(B) 一定是函数()f x 的极值点(C) 一定不是函数()f x 的极值点 (D) 是否为函数()f x 的极值点还不能确定7.求曲线22x y -=的单调区间、极值、拐点并研究图形的凹向.8.求函数32)1()4()(+⋅-=x x x f 的极值和拐点并讨论函数图形的单调性与凹向.9. 证明不等式:13(0)x x≥->.10. 证明方程5510x x -+=在(0,1)内有且仅有一个实根. (提示:设5()51f x x x =-+,利用零点存在定理和罗尔中值定理.) 11. 证明不等式:ln(1)1xx x x<+<+ (0x >). (提示:对()ln(1)f t t =+在[0,]x 上使用拉格朗日中值定理.)第三章 导数1.设函数()f x 依次是,,sin x ne x x ,则()()n fx =____ ,!,sin()2x ne n x π+.2.若直线12y x b =+是抛物线2y x =在某点处的法线,则b =_____.32 3.设)(x f 是可导函数,则220()()limx f x x f x x∆→+∆-=∆( D ).(A) 0 (B) 2()f x (C) 2()f x ' (D) 2()()f x f x '4.若0()sin 20ax e x f x b x x ⎧<=⎨+≥⎩ 在0x = 处可导,则,a b 值应为( A ).(A) 2,1a b == (B) 1,2a b == (C) 2,1a b =-= (D) 1,2a b ==- 5.设函数()y f x =有01()3f x '=,则0x ∆→ 时,该函数在0x x =的微分dy 是( B ).(A) 与x ∆等价的无穷小(B) 与x ∆同价的无穷小,但不是等价无穷小 (C) 比x ∆低阶的无穷小 (D) 比x ∆高阶的无穷小6.曲线21y ax =+在点1x =处的切线与直线112y x =+垂直,则a =__ _. -1 7.设()2xf x =,则0()(0)limx f x f x→''-=____. 2ln 28.)(x f =21sin00x x xx ⎧≠⎪⎨⎪=⎩ 在点x=0处 D .A.连续且可导B.连续,不可导C.不连续D .可导,但导函数不连续9.设()f x ''存在,求函数()f x y e-=的二阶导数. ()2[(())()]f x y ef x f x -'''''=-10.2ln(1)x y e =+,求dy . 2222ln(1)1x xx e x dy e dx dx e⋅'=+=+.11.arctanyxe =确定y 是x 的函数,求导数x y '.第一、二章 函数极限与连续1. )(x f 定义域是[2,3],则)9(2x f -的定义域是___. ]5,5[-2. 设x x g -=2)(,当1≠x 时,[]1)(-=x xx g f ,则=)23(f _ _. -13. 设函数)(x f 和)(x g ,其中一个是偶函数,一个是奇函数,则必有( D ). (A))()()()(x g x f x g x f -=-+- (B) )()()()(x g x f x g x f +-=-+-(C) )()()()(x g x f x g x f ⋅=-⋅- (D) )()()()(x g x f x g x f ⋅-=-⋅-4.()()()10201521213lim16x x x x →∞+++. 53()25.()()111lim 13352121n n n →∞⎛⎫+++⎪ ⎪••-+⎝⎭. 12 6. 231sin 53limxx x x -∞→. 37. 设⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>=<+=0sin01)1()(1x e x x x x x x f x ,求)(lim 0x f x →. e8. 0x →512。
常微分期末试题及答案
常微分期末试题及答案[正文开始]第一部分:选择题1. 若函数 f(x) = 3x^2 + 2x + c 在区间 [0, 1] 上是增函数,则实数 c 的取值范围是:A) c > 1/4B) c > -1/4C) c < 1/4D) c < -1/4答案:A) c > 1/4解析:当 f(x) 是增函数时,f'(x) > 0。
对于 f(x) = 3x^2 + 2x + c,求导得到 f'(x) = 6x + 2。
显然当 x > -1/3 时,f'(x) > 0,即 c > 1/4。
2. 解微分方程 dy/dx = x^2 + 1 的通解为:A) y = (1/3)x^3 + x + CB) y = (1/3)x^3 + CC) y = (1/3)x^2 + x + CD) y = (1/3)x^2 + C答案:A) y = (1/3)x^3 + x + C解析:对方程 dy/dx = x^2 + 1 进行积分,得到 y = (1/3)x^3 + x + C,其中 C 为积分常数。
3. 设三角函数f(x) = sin(2x + π/3),则 f'(x) = ?A) 2cos(2x + π/3)B) 2cos(2x - π/3)C) 2cos(2x)D) 2cos(2x + π/6)答案:B) 2cos(2x - π/3)解析:根据链式法则,对sin(2x + π/3) 求导,得到 f'(x) = 2cos(2x +π/3) * 2 = 2cos(2x - π/3)。
4. 设 f(x) = e^x,g(x) = ln(x),则 f(g(2)) = ?A) e^2B) e^3C) 2D) ln(2)答案:A) e^2解析:首先求 g(2) = ln(2),然后将结果代入 f(x) = e^x 中计算,得到 f(g(2)) = f(ln(2)) = e^ln(2) = 2。
常微分方程计算题及答案
计 算 题(每题10分)1、求解微分方程2'22x y xy xe -+=。
2、试用逐次逼近法求方程2y x dxdy+=通过点(0,0)的第三次近似解. 3、求解方程'2x y y y e -''+-=的通解4、求方程组dx dt ydydtx y ==+⎧⎨⎪⎩⎪2的通解5、求解微分方程'24y xy x +=6、试用逐次逼近法求方程2y x dxdy-=通过点(1,0)的第二次近似解。
7、求解方程''+-=-y y y e x '22的通解8、求方程组dxdt x ydydtx y =+=+⎧⎨⎪⎩⎪234的通解9、求解微分方程xy y x '-2=24 10、试用逐次逼近法求方程2y x dxdy-=通过(0,0)的第三次近似解. 11、求解方程''+-=-y y y e x '24的通解12、求方程组dxdtx y dydtx y =+=+⎧⎨⎪⎩⎪2332的通解13、求解微分方程x y y e x (')-=14、试用逐次逼近法求方程22x y dxdy+=通过点(0,0)的第三次逼近解. 15、求解方程''+-=--y y y e x '22的通解16、求解方程x e y y y -=-+''32 的通解17、求方程组⎪⎩⎪⎨⎧-+=-+=yx dt dydtdx x y dt dy dt dx243452的通解 18、解微分方程22(1)(1)0x y dx y x dy -+-= 19、试用逐次逼近法求方程2dyx y dx=-满足初始条件(0)0y =的近似解:0123(),(),(),()x x x x ϕϕϕϕ.20、利用逐次逼近法,求方程22dyy x dx=-适合初值条件(0)1y =的近似解:012(),(),()x x x ϕϕϕ。
微积分练习题及答案
微积分练习题及答案微积分练习题及答案微积分是数学中的一门重要学科,它研究的是函数的变化规律和求解各种问题的方法。
在学习微积分的过程中,练习题是非常重要的,它能够帮助我们巩固知识、提高技能。
下面,我将为大家提供一些微积分的练习题及其答案,希望能够对大家的学习有所帮助。
一、求导练习题1. 求函数f(x) = x^3 + 2x^2 - 3x + 1的导数。
答案:f'(x) = 3x^2 + 4x - 32. 求函数g(x) = e^x * sin(x)的导数。
答案:g'(x) = e^x * sin(x) + e^x * cos(x)3. 求函数h(x) = ln(x^2 + 1)的导数。
答案:h'(x) = (2x) / (x^2 + 1)二、定积分练习题1. 计算定积分∫[0, 1] (x^2 + 1) dx。
答案:∫[0, 1] (x^2 + 1) dx = (1/3)x^3 + x ∣[0, 1] = (1/3) + 1 - 0 = 4/32. 计算定积分∫[1, 2] (2x + 1) dx。
答案:∫[1, 2] (2x + 1) dx = x^2 + x ∣[1, 2] = 4 + 2 - 1 - 1 = 43. 计算定积分∫[0, π/2] sin(x) dx。
答案:∫[0, π/2] sin(x) dx = -cos(x) ∣[0, π/2] = -cos(π/2) + cos(0) = 1三、微分方程练习题1. 求解微分方程dy/dx = 2x。
答案:对方程两边同时积分,得到y = x^2 + C,其中C为常数。
2. 求解微分方程dy/dx = e^x。
答案:对方程两边同时积分,得到y = e^x + C,其中C为常数。
3. 求解微分方程d^2y/dx^2 + 2dy/dx + y = 0。
答案:设y = e^(mx),代入方程得到m^2 + 2m + 1 = 0,解得m = -1。
微积分练习
一、填空题(每空1分,共15分)1. 通过x 轴且过点(4, -3, -1)的平面方程是 .2. 设函数22),(y x y x y x f -=-+,则),(y x f = ,),(y x df = .3.=+→222)0,0(),(limyx xyy x ,=+→22)0,0(),(limyx xy y x .4.σd D⎰⎰1= , 其中}.10|),{(22≤+≤=y x y x D σd y x D⎰⎰+)(= , 其中}.21,30|),{(≤≤≤≤=y x y x D5. 几何级数,0,0,11≠≠∑∞=-q a aqn n ,当|q| 时,级数收敛,且收敛时其和为 ;当|q| 时,级数发散.6. 级数∑∞=+112n n n 的敛散性是 .7. 方程0'=+yy x 的通解为 ;满足初始条件4)3(=y 的特解为 . 8. 方程xxec ec y 321+=-是二阶常系数齐次线性微分方程 的通解.9. n 阶微分方程的通解中含 个任意常数. 二、判断题(每小题2分,共10分)1. 若函数),(y x f 在有界区域D 上连续,σ为D 面积,则至少存在一点D ∈),(ηξ,使得.),(),(σηξσ⎰⎰=Df d y x f ( )2. 若二元函数),(y x f 在区域D 上的二个偏导数),('y x f x , ),('y x f y 都存在,则),(y x f在该区域D 上可微. ( )3. 若级数∑∞=1n n u ,∑∞=1n nv都发散,则∑∞=+1)(n n n v u 必发散. ( )4. 若级数∑∞=1n n u 绝对收敛,),2,,1( =n v n 为有界数列,则n n n v u ∑∞=1收敛 . ( ) 5. 方程222'x xe xy y -=+的通解是2)(2xe C x y -+=,C 为任意常数.( )三、计算题(每小题5分,共45分) 1. 设xy z arctan=, 求dz.2. 计算由曲面0,0,1,0,1===+=++=y x y x z y x z 所围成的立体的体积.3. 设函数xyzeu =,求.3zy x u ∂∂∂∂ 4 . 设,,sin ,cos xe v x u v u z ===, 求dz.5. 求由方程2sin xy xey y=+所确定的隐函数y=f(x)的导数.6. 计算σ⎰⎰Dxyd , 其中D 是圆环4122≤+≤y x 在第一象限的部分.7. 解方程yxxy dxdy 22=-.8. 求方程x y y +='''满足初始条件0)0(',0)0(==y y 的特解.9. 求方程22'2''x y y y =+-的通解.四、(10分) 讨论级数∑∞=+-1)1()1(n nn n 的敛散性, 若收敛, 是条件收敛还是绝对收敛.五、(10分) 设某产品的生产函数5.03.0LKQ =为, 其中Q 为产量, K 为资金, L 为劳动, 且K 与L 受条件限制6K+2L=384. 求资金与劳动各投入多少时, 可使产出Q 最大? 六、证明题(每小题5分,共45分) 1.dx y x f dy y y⎰⎰+-1112),(=dy y x f dx x⎰⎰-11102),(+.),(1121dy y x f dx x ⎰⎰-2. .02sinlim 2=∞→nn n π答案一、1. y-3z=0; 2. xy , ydx+xdy; 3. 0, 不存在; 4. π, 9; 5. <1,qa -1, 1≥; 6. 发散;7. C y x =+22, 2522=+y x ; 8. 03'2''=--y y y ; 9. n. 二、错; 错; 错; 对; 对.三、1. dy yx x dx yx y dz 2222+++-=; 2.65;3. )13(222++xyz z y x exyz; 4. xx x e x e x e sin sin cos cos ⋅-⋅;5.xyxey e y dxdy yy2cos 2-+-=; 6.815; 7. Cx x y +=32;8. 122---=x xe y x; 9. xe x C x C x y )sin cos ()1(21212+++=.四、条件收敛. 五、K=24, L=120.微积分试题一、填空:(10分,每空1分)1.函数z y =的定义域为 。
大学微分练习题
大学微分练习题微分学是高等数学中的一个重要分支,它研究函数变化率的性质和计算方法。
作为大学数学课程的一部分,微分学的学习对于培养学生的逻辑思维和问题解决能力具有重要意义。
本文将为大家提供一些微分学的练习题,帮助大家巩固和加深对微分学的理解和掌握。
1. 求函数 f(x) = 3x^2 - 2x + 1 的导数。
解答:首先,根据导函数的定义,我们可以采用求导公式对给定的函数进行求导。
对于 f(x) = 3x^2 - 2x + 1,分别对 x 的各项进行求导。
f'(x) = d/dx(3x^2) - d/dx(2x) + d/dx(1)= 6x - 2因此,函数 f(x) = 3x^2 - 2x + 1 的导数为 f'(x) = 6x - 2。
2. 求函数 f(x) = sin(2x) 的导数。
解答:对于函数 f(x) = sin(2x),我们使用链式法则对其进行求导。
根据链式法则,导数 f'(x) = (d/dx)sin(2x) = (d/dt)sin(t)|t=2x * (d/dx)2x = 2cos(2x)。
因此,函数 f(x) = sin(2x) 的导数为 f'(x) = 2cos(2x)。
3. 求函数 f(x) = e^x / (1 + e^x) 的导数。
解答:对于函数 f(x) = e^x / (1 + e^x),我们可以使用除法求导法则对其进行求导。
根据除法求导法则,导数 f'(x) = ((d/dx)e^x*(1+e^x) -e^x*(d/dx)(1+e^x)) / (1 + e^x)^2= (e^x*(1 + e^x) - e^x*e^x) / (1 + e^x)^2= (e^x + e^2x - e^2x) / (1 + e^x)^2= e^x / (1 + e^x)^2因此,函数 f(x) = e^x / (1 + e^x) 的导数为 f'(x) = e^x / (1 + e^x)^2。
求导全微分练习题
求导全微分练习题1. 已知函数f(x) = 3x^2 + 2x - 1,求f(x)的一阶导数和全微分。
解析:首先,我们计算f(x)的一阶导数。
对于多项式函数来说,我们可以简单地将指数降低一次,并将指数乘以其系数。
f'(x) = d(3x^2)/dx + d(2x)/dx - d(1)/dx= 6x + 2 - 0= 6x + 2接下来,我们计算f(x)的全微分。
我们知道,全微分是函数的所有偏导数与自变量之差的线性组合。
df = (∂f/∂x)dx + (∂f/∂y)dy + (∂f/∂z)dz + ...因为f(x)是一个只与x有关的函数,所以除了dx以外,其它变量的偏导数都为0。
df = (∂f/∂x)dx= (6x + 2)dx请注意,全微分的含义是f(x)在给定点处的微小变化。
因此,在计算全微分时,我们只考虑与自变量直接相关的微小变化。
2. 已知函数g(x, y) = x^2 + xy + y^2,求g(x, y)关于x和y的一阶偏导数和全微分。
解析:首先,我们计算函数g(x, y)关于x的一阶偏导数。
∂g/∂x = d(x^2)/dx + d(xy)/dx + d(y^2)/dx= 2x + y接下来,我们计算函数g(x, y)关于y的一阶偏导数。
∂g/∂y = d(x^2)/dy + d(xy)/dy + d(y^2)/dy= x + 2y因此,g(x, y)的一阶偏导数为∂g/∂x = 2x + y 和∂g/∂y = x + 2y。
接下来,我们计算g(x, y)的全微分。
根据定义,全微分是函数在给定点处的微小变化。
dg = (∂g/∂x)dx + (∂g/∂y)dy= (2x + y)dx + (x + 2y)dy3. 已知函数h(x, y, z) = x^2 + y^2 + z^2,求h(x, y, z)关于x、y和z 的一阶偏导数和全微分。
解析:首先,我们计算函数h(x, y, z)关于x的一阶偏导数。
微积分试卷及标准答案6套
微积分试题 (A 卷)一. 填空题 (每空2分,共20分)1.已知则对于,总存在δ>0,使得当,)(lim 1A x f x =+→0>∀ε时,恒有│ƒ(x )─A│< ε。
2.已知,则a = ,b =2235lim 2=-++∞→n bn an n 。
3.若当时,α与β 是等价无穷小量,则 。
0x x →=-→ββα0limx x 4.若f (x )在点x = a 处连续,则 。
=→)(lim x f ax 5.的连续区间是 。
)ln(arcsin )(x x f =6.设函数y =ƒ(x )在x 0点可导,则______________。
=-+→hx f h x f h )()3(lim0007.曲线y = x 2+2x -5上点M 处的切线斜率为6,则点M 的坐标为 。
8. 。
='⎰))((dx x f x d 9.设总收益函数和总成本函数分别为,,则当利润最大时产2224Q Q R -=52+=Q C 量是。
Q 二. 单项选择题 (每小题2分,共18分)1.若数列{x n }在a 的ε 邻域(a -ε,a +ε)内有无穷多个点,则()。
(A) 数列{x n }必有极限,但不一定等于a (B) 数列{x n }极限存在,且一定等于a(C) 数列{x n }的极限不一定存在 (D) 数列{x n }的极限一定不存在2.设则为函数的( )。
11)(-=x arctg x f 1=x )(x f(A) 可去间断点(B) 跳跃间断点 (C) 无穷型间断点(D) 连续点3.( )。
=+-∞→13)11(lim x x x(A) 1 (B) ∞(C)(D) 2e 3e4.对需求函数,需求价格弹性。
当价格( )时,5p eQ -=5pE d -==p 需求量减少的幅度小于价格提高的幅度。
(A) 3 (B) 5 (C) 6(D) 105.假设在点的某邻域内(可以除外)存)(),(0)(lim ,0)(lim 0x g x f x g x f x x x x ''==→→得0x 0x 在,又a 是常数,则下列结论正确的是( )。
高数微分复习题及答案
高数微分复习题及答案一、选择题1. 函数 \( f(x) = x^2 + 3x + 2 \) 在 \( x = 1 \) 处的导数是:A. 4B. 5C. 6D. 7答案:B2. 如果 \( y = \ln x \),那么 \( \frac{dy}{dx} \) 在 \( x = e \) 时的值是:A. 1B. 2C. eD. \( e^2 \)答案:A二、填空题1. 函数 \( g(x) = \sin x + \cos x \) 的导数是\( _{\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_} \)。
答案:\( g'(x) = \cos x - \sin x \)2. 若 \( h(x) = e^x \),那么 \( h'(x) =\( _{\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_} \)。
答案:\( h'(x) = e^x \)三、计算题1. 求函数 \( f(x) = x^3 - 2x^2 + x - 5 \) 在 \( x = 2 \) 处的导数和二阶导数。
答案:- 一阶导数 \( f'(x) = 3x^2 - 4x + 1 \),所以 \( f'(2) =3(2)^2 - 4(2) + 1 = 11 \)。
- 二阶导数 \( f''(x) = 6x - 4 \),所以 \( f''(2) = 6(2) - 4 = 8 \)。
2. 已知 \( y = \ln(x^2) \),求 \( \frac{dy}{dx} \)。
答案:- \( y = \ln(x^2) = 2\ln(x) \)。
- \( \frac{dy}{dx} = \frac{d}{dx}(2\ln(x)) = 2\frac{1}{x} = \frac{2}{x} \)。
四、简答题1. 解释什么是链式法则,并给出一个应用链式法则的例子。
答案:链式法则是微积分中用于求复合函数导数的一种规则。
常微分方程计算题及答案
计 算 题(每题10分)1、求解微分方程2'22x y xy xe -+=。
2、试用逐次逼近法求方程2y x dxdy+=通过点(0,0)的第三次近似解. 3、求解方程'2x y y y e -''+-=的通解4、求方程组dx dt ydydtx y ==+⎧⎨⎪⎩⎪2的通解5、求解微分方程'24y xy x +=6、试用逐次逼近法求方程2y x dxdy-=通过点(1,0)的第二次近似解。
7、求解方程''+-=-y y y e x '22的通解8、求方程组dxdt x ydydtx y =+=+⎧⎨⎪⎩⎪234的通解9、求解微分方程xy y x '-2=24 10、试用逐次逼近法求方程2y x dxdy-=通过(0,0)的第三次近似解. 11、求解方程''+-=-y y y e x '24的通解12、求方程组dxdt x y dydtx y =+=+⎧⎨⎪⎩⎪2332的通解 13、求解微分方程x y y e x (')-=14、试用逐次逼近法求方程22x y dxdy+=通过点(0,0)的第三次逼近解. 15、求解方程''+-=--y y y e x '22的通解16、求解方程x e y y y -=-+''32 的通解17、求方程组⎪⎩⎪⎨⎧-+=-+=yx dt dydtdx x y dt dy dt dx243452的通解 18、解微分方程22(1)(1)0x y dx y x dy -+-= 19、试用逐次逼近法求方程2dyx y dx=-满足初始条件(0)0y =的近似解:0123(),(),(),()x x x x ϕϕϕϕ.20、利用逐次逼近法,求方程22dyy x dx=-适合初值条件(0)1y =的近似解:012(),(),()x x x ϕϕϕ。
微积分综合练习题及答案
北京邮电大学高等函授、远程教育04—05学年春季学期《高等数学(微积分)》综合练习题与答案经济管理、电子邮政专业第一部分练习题、判断题设f (x )的定义域为(,1),则f (1的定义域为(0,1). x设f (X )的值域为(,1),则arctgf (x )的值域为(一,一).2 411.12.如果0 113.如果级数n1. 2. 3.e (x 1^是偶函数.4. 1 xy ln—是奇函数.5.1lim (1 x), e6. d22设 f (u)是可导函数,则 一 f (sinx2) 2xcosx 2f (u) dxu sin x 27. 设函数y f (ex)可微,则dy e xf(e x)dx . 9.10.设 df (x)」^dx ,则 f (x)1 xdxf(x)df(x) f(x)df(x).f (x)dx f (x) c .arctgx .1un发散,则nimun0.14.级数X n (x 0)收敛的充分必要条件是 X 1.115.级数1nz 收敛的充分必要条件是p 16.如果a(|)n 1 41,则常数a 1417. —f(x,y) X X X 0y y 0f (x,y 。
)x Xo -18.设 z xy r 「 ZX ,则—— X xy 1 xyx 19. d-f[x,y(x)] dx X f y y (X). 20.设 f 、u 、v 都是可微函数,则 一 f [u(x, y), v(x, y)] f^UX X f£. X 二、单项选择题 1.设 f(x) X, 0 X, 2 2, X 0则f(X)的定义域为 A.( B.[ 2,2)C. (,2] D.[ 2,2]2.设 f(X)的定义域为(,0),则函数f (In X)的定义域是A.(0,B.(0,1]C.(1,D.(0,1)3.设 f(X 1) X (X 1),则 f(X)=A. x(x 1)B. x(x 1)C.(x 1)(x 2)D.X24.下列函数中,奇函数为 A.sin(cosx)B.l n(x J x21)1 XC.tgxlnCf si nxD. esin n5. lim -----nn 1A.0B.1C. 1D.6. 当X X 0时,和 都是无穷小,下列变量中,当X X o 时可能不是无穷小的是A. B. C.D. —( 0)7. 设f(X)1 .-SI nx, Xk,.1xsin —X1,X A.0 B.1 0 且f (X)在X 0处连续,则k C.2D. 18.设f(X)在点X o 可导,则lim h 0 f(X oh) f(X o h) 2hA. f(X 0)B. f (X 。
高考数学微积分练习题及答案
高考数学微积分练习题及答案1. 题目:求函数f(x)=x^2+2x+1的导函数f'(x)。
解析:首先,根据导函数的定义,我们需要对函数f(x)进行求导。
根据求导法则,对于幂函数f(x)=x^n (n为常数),其导函数为f'(x)=n*x^(n-1)。
因此,将函数f(x)=x^2+2x+1进行求导,得到f'(x)=2x+2。
答案:f'(x)=2x+2。
2. 题目:计算函数g(x)=∫(0 to x) (2t+1) dt。
解析:根据积分的定义,我们需要对被积函数进行积分,并将积分上限减去积分下限。
对于多项式函数的积分,我们可以按照常规的积分法则进行计算。
首先,对被积函数2t+1进行积分,得到∫(2t+1) dt = t^2 + t。
然后,将积分上限x代入积分结果,得到g(x) = x^2 + x - (0^2 + 0) = x^2 + x。
答案:g(x) = x^2 + x。
3. 题目:对函数h(x)=sin(x)进行求导。
解析:根据导函数的定义,我们需要对函数h(x)=sin(x)进行求导。
根据求导法则,对于三角函数sin(x),其导函数为cos(x)。
因此,函数h(x)=sin(x)的导函数为h'(x)=cos(x)。
答案:h'(x)=cos(x)。
4. 题目:求函数f(x)=e^x的不定积分。
解析:函数f(x)=e^x是指数函数,其不定积分可以根据指数函数积分的常规法则进行计算。
根据指数函数积分的法则,不定积分∫e^x dx = e^x。
答案:∫e^x dx = e^x。
5. 题目:已知函数f(x)满足f'(x)=2x,且f(0)=1,求f(x)的表达式。
解析:根据导数的定义,我们可以将f'(x)=2x积分得到函数f(x)。
根据积分的法则,函数f(x)的表达式为∫2x dx = x^2 + C,其中C为常数。
由已知条件f(0)=1,将x=0代入函数表达式得到1=0^2 + C,解得C=1。
第二章一元函数微分学例题练习
第二章、一元函数微分学题型一、导数与微分的计算【例题2.2】设函数f (x )在(0,+∞)内有定义,且对任意的x >0,y >0,都有f (xy )=f (x )+f (y ),又f (1)存在且等于a ,求f ′(x )和f (x )【例题2.4】设函数f (x )=g (x )−cos x x,x =00,x =0其中,g (x )具有二阶连续导数,且g (0)=1,确定a 的值,使得f (x )在点x 0=0处连续,并求出f ′(x ),同时讨论f ′(x )在点x =0处的连续性【例题2.11】(利用Taylor 公式求高阶导数)设函数f (x )=sin 6x +cos 6x ,求f (n )(x )【例题2.13】设函数f (x )=11−x −x2求f (n )(0)题型二、微分中值定理的应用【例题2.21】求极限lim n →∞n n √n +1−n +1√n n √2−1 ln n 【例题2.22】求极限I =limx →0+e (1+x )1x−(1+x )exx 2【例题2.23】设函数f (x ),g (x )均为(0,+∞)上的非常数可导函数,且对任意的x,y ∈(−∞,+∞),恒有f (x +y )=f (x )f (y )−g (x )g (y ),g (x +y )=f (x )g (y )+g (x )f (y )已知f ′(0)=0,证明:对一切x ∈(−∞,+∞),恒有f 2(x )+g 2(x )=1【例题2.25】设n 为正整数,证明:对任意实数λ≥1,有nk =11(1+k )k√λ<λ【例题2.28】设f (x )在区间[−a,a ]上具有二阶连续导数,f (0)=0,(1)写出f (x )的带拉格朗日余项的一阶麦克劳林公式;(2)证明:在区间[a,a ]上至少存在一点η,使得a 3f ′′(η)=3a−a f(x )dx【例题2.29】设函数y =f (x )((−1,1)内具有二阶连续导数,且f ′′(x )=0,证明:(1)对于(−1,1)内任意x =0,存在唯一的θ(x ),使得f (x )=f (0)+xf ′(θ(x )x )(2)lim x →0θ(x )=12题型三、导数的应用【例题2.30】设在(−∞,+∞)上f ′′(x )>0,f (0)<0,证明:f (x )x分别在(−∞,0)和(0,+∞)上单调递增【例题2.31】设函数f (x )=(1+x )1x ,x >0确定常数A,B,C ,使得当x →0+时,f (x )=Ax 2+Bx +C +o x 2【例题2.43】设函数f (x )在区间(−π,π)内连续可导,且满足f ′′(x )=sin 2x −[f ′(x )]2=13xg (x ),其中g (x )为连续函数,满足当x =0,g (x )x >0且lim x →0g (x )x =34,证明:(1)点x =0是f (x )在区间(−π,π)内唯一的极值点,且是极小值点;(2)曲线g =f (x )在区间(−π,π)内是向上凹的题型四、介值定理的论证方法【例题2.54】设函数f (x )在[0,1]上连续,(0,1)可导,并且f (0)=f (1)=0,已知对任意的x ∈(0,1),都有f ′′(x )>0,且f (x )在[0,1]上的最小值m <0,求证:(1)对任意正整数n 都存在唯一的x n ∈(0,1),使得f ′(x n )=m n;(2)数列{x n }收敛,且flim n →∞x n=m【例题2.58】设0<a <b,f (x )在[a,b ]上连续,在(a,b )内可导,求证:存在ξ,ηϵ(a,b ),使得f ′(ξ)=a +b 2ηf ′(η)【例题2.60】设函数f (x )在[a,b ]上连续, ba f (x )dx =b a f (x )e x dx =0,求证:f (x )在(a,b )内至少存在两个零点【例题2.61】f (x )在区间[a,b ]上连续,在(0,1)内可导,f ′(x )>0,f (0)=0,f (1)=1,证明:对任意给定的正数λ1,λ2,λ3···λn ,在(0,1)内存在不同的数,x 1,x 2,x 3···x n 使得ni =1λif ′(x i )=ni =1λi【例题2.62】设函数f (x )=x n +x −1,其中n 为正整数,证明:(1)若n 为奇数,则存在唯一的正实数x n ,使得f (x n )=0(2)若n 为奇数,则存在两个实数根x n ,y n ,且x n <0,y n >0(3)极限lim n →∞x n ,lim n →∞y 2n 都存在,并求出它们的值【例题2.63】设实数a,b ,满足b −a >π,函数f (x )在开区间(a,b )内可导,证明:至少存在一点ξ∈(a,b ),使得f 2(ξ)+1>f ′(ξ)。
一元函数微分学练习题(答案)
一元函数微分学练习题答案一、计算下列极限:1.9325235lim222-=-+=-+→x x x 2.01)3(3)3(13lim 22223=+-=+-→x x x 3.x x x 11lim--→)11(lim)11()11)(11(lim 00+--=+-+---=→→x x xx x x x x x 211011111l i m-=+--=+--=→x x4.0111111lim )1)(1()1(lim 112lim 121221=--+-=-+=-++=-++-→-→-→x x x x x x x x x x x 5.21)23()124(lim 2324lim 202230=++-=++-→→x x x x x xx x x x x x6.x t x tx t x x t x t x t x t t t 2)2(lim ))((lim )(lim00220-=--=--+-=--→→→ 7.00010013111lim 13lim 4232242=+-+=+-+=+-+∞→∞→xx x x x x x x x x 8.943)3(2)13()31()12(lim )13()31()12(lim1082108210108822=-⋅=---=---=∞→∞→x x x x x x x x x x x 原式 9.2)211(lim 2211)211(1lim )21...41211(lim =-=--=++++∞→∞→∞→n n n n n n 10.212lim 02tan lim 3sin lim )2tan 3sin (lim 0000=+=+=+→→→→x x x x x x x x x x x x x x11.01sin lim 20=→xx x (无穷小的性质)12.0arctan 1lim arctan lim ==∞→∞→x x xx x x (无穷小的性质)13.51231121lim3)3sin(lim )2)(3()3sin(lim 6)3sin(lim33323=+⋅=+⋅--=+--=---→→→→x x x x x x x x x x x x x 14.xx x x x x x xx x x x )11)(sin(lim)11)(11()11)(sin(lim11)sin(lim00-+-=-+---+-=---→→→2)011(1)11(lim )sin(lim00-=-+⋅-=-+⋅-=→→x xx x x15.2323lim 23tan lim 00==→→x x x x x x16.mn x x x )(sin )sin(lim 0→(n 、m 为正整数) ⎪⎩⎪⎨⎧<∞=>==→→mn m n mn x x x x mnx m nx , ,1 ,0lim )(sin )sin(lim 00 17.32)2(231lim 2sin 21)1(lim 1cos 1)1(lim 220231203120-=⋅-=--+=--+→→→x xx x x x x x x (等价替换)18.31301)3(lim )3(sin lim 3sin lim2202030=+=+=+=+→→→x x x x x x x x x x x x 19.413)1()(33)11(lim )31(lim )11()31(lim )1()3(lim )13(lim e ee xx x x x x x x x x x x xx x x x x x x x x ==-+=-+=-+=-+--⋅-∞→⋅∞→∞→∞→∞→ 20.2121)2()21()2(])211(lim [)211(lim )211(lim ---∞→-⋅-∞→∞→=-=-=-e xx x x x x x x x 21.1lim )1ln(lim 00==+→→x xx x x x (等价替换)注:也可用洛必达法则22.535sec 53cos 3lim 5tan 3sin lim2-==→→x x x x x x ππ23.)2(sin cos lim 41)2)(4(sin cos lim )2(sin ln lim2222ππππππ-⋅=--⋅=-→→→x x xx x x x x x x x 812141sin 2)2(cos sin lim412-=-⋅=+-⋅-=→x x x x x ππ 24.nm n m a x nnm m a x a nm nx mx a a x a x ---→→==≠--11lim )0(lim 25.xx x x xx x xx x x x x 2sec 22tan 7tan 7sec 7lim 2tan 2sec 27tan 7sec 7lim 2tan ln 7tan ln lim 2202200⋅==+++→→→ 17cos 2cos lim 2sec 7sec lim 2sec 2277sec 7lim 220220220===⋅=+++→→→xx x x x x x x x x x 26.1cos lim sin cos )1ln(lim cos 1cos )1ln(lim cos sec )1ln(lim 22022022020==+=-+=-+→→→→xx x x x x x x x x x x x x x x 27.a aa xx x x e xa x a =+=+⋅∞→∞→)1(lim )1(lim28.2111lim 11lim )1112(lim )1112(lim 12122121-=+-=--=-+--=---→→→→x x x x x x x x x x x x二、计算下列函数的导数: 1.531-=x y 2.x x e y x+=13.1004)13(-=x y 4.122-+-=x xe y5.bx e y ax sin =(b a ,为常数) 6.3cos 12e ey x x ++= 7.xxy --+=1111 8.x x x x y 3cot sin )32(252-+-+=9.)1lg()1(22x e x y x -++=- 10.)1ln(2x x y ++= 11.xy 1tan 2= 12. 322)13(+=x y13.4)sin(=++xy e y x (求y ') 14.4)sin(=++xy e y x (求y ')答案:1.2312121)53(23)53()53(21])53[(------='-⋅--='-='x x x x y2.x e x x x x x e x x e y x xx 23121)1()()(12211+-=⋅++-⋅='+'='3.99434994)13(1200)13()13(100-='-⋅-='x x x x y 4.1221222)22()12(-+--+-+-='-+-⋅='x xx xe x x x e y5.)cos sin ()(sin sin )()sin (bx b bx a e bx e bx e bx e y ax ax ax ax +='+'='='6.x x x x x x e x e x e e y -----=+-'='+'+'='sin )2(ln 20)(cos 2ln 2)()()2(cos cos 3cos 7.x xx x x x xxy --=-+---=--+=1211111111 22)1(1)1()1()1(212)1(2x x x x x x x x xx y -+-=-'----='--='8.)3(cot )(sin ])32[(252'-'+'-+='x x x x yx x x x x x x x x x x x x 3csc 3cos sin 2)32)(22(533csc cos sin 2)32()32(52422242++-++=⋅++'-+⋅-+=9.])1[lg(])1[(22'-+'+='-x e x y x10ln )1(2)1(2)1(10ln )1(1))(1()1(222222x x e x xe x x e x e x xx x x --+-='--+'++'+=----10.])1[ln(2'++='x x y2222222211])1(1211[11])1(1[11)1(11x x xx x x x x x x x x +='+⋅++++='++++='++++=11.)1(1sec 2ln 2)1(1sec 2ln 2)1(tan 2ln 2)2(221tan 21tan 1tan1tanxx x x x y x x xx-⋅⋅='='⋅='='12.3122312322)13(4)13()13(32])13[(--+='+⋅+='+='x x x x x y13.4)sin(=++xy e y x解:方程两边同时对x 求导xyxy xy xy xy xy xe y x ye y x y ye y x xe y x y y x y e y y x xy e y x y x ++++-='∴++-=++'='+⋅+'+⋅+='⋅+'+⋅+)cos()cos( ])[cos(])[cos( 0)()1()cos( 0)()()cos(14.(与13同)三、确定下列函数的单调区间: 1.7186223---=x x x y函数在]1,(--∞、),3[+∞内单调递增,在]3,1[-内单调递减。
一元函数微分学练习题(答案)
一元函数微分学练习题答案一、计算下列极限:1.9325235lim 222-=-+=-+→x x x2.01)3(3)3(13lim 22223=+-=+-→x x x 3.x x x 11lim--→)11(lim)11()11)(11(lim 00+--=+-+---=→→x x x x x x x x x 211011111l i m-=+--=+--=→x x4.0111111lim )1)(1()1(lim 112lim 121221=--+-=-+=-++=-++-→-→-→x x x x x x x x x x x 5.21)23()124(lim 2324lim 202230=++-=++-→→x x x x x xx x x x x x 6.x t x tx t x x t x t x t x t t t 2)2(lim ))((lim )(lim00220-=--=--+-=--→→→ 7.00010013111lim 13lim 4232242=+-+=+-+=+-+∞→∞→xx x x x x x x x x 8.943)3(2)13()31()12(lim )13()31()12(lim1082108210108822=-⋅=---=---=∞→∞→x x x x x x x x x x x 原式 9.2)211(lim 2211)211(1lim )21...41211(lim =-=--=++++∞→∞→∞→n n n n n n 10.212lim 02tan lim 3sin lim )2tan 3sin (lim 0000=+=+=+→→→→x x x x x x x x x x x x x x11.01sin lim 20=→xx x (无穷小的性质)12.0arctan 1lim arctan lim ==∞→∞→x x xx x x (无穷小的性质)13.51231121lim3)3sin(lim )2)(3()3sin(lim 6)3sin(lim33323=+⋅=+⋅--=+--=---→→→→x x x x x x x x x x x x x 14.xx x x x x x xx x x x )11)(sin(lim)11)(11()11)(sin(lim11)sin(lim00-+-=-+---+-=---→→→2)011(1)11(lim )sin(lim00-=-+⋅-=-+⋅-=→→x xx x x15.2323lim 23tan lim 00==→→x x x x x x16.mn x x x )(sin )sin(lim 0→(n 、m 为正整数) ⎪⎩⎪⎨⎧<∞=>==→→mn m n mn x x x x mnx m nx , ,1 ,0lim )(sin )sin(lim 00 17.32)2(231lim 2sin 21)1(lim 1cos 1)1(lim 220231203120-=⋅-=--+=--+→→→x xx x x x x x x (等价替换)18.31301)3(lim )3(sin lim 3sin lim2202030=+=+=+=+→→→x x x x x x x x x x x x 19.413)1()(33)11(lim )31(lim )11()31(lim )1()3(lim )13(lim e ee xx x x x x x x x x x x xx x x x x x x x x ==-+=-+=-+=-+--⋅-∞→⋅∞→∞→∞→∞→ 20.2121)2()21()2(])211(lim [)211(lim )211(lim ---∞→-⋅-∞→∞→=-=-=-e xx x x x x x x x 21.1lim )1ln(lim 00==+→→x xx x x x (等价替换)注:也可用洛必达法则22.535sec 53cos 3lim 5tan 3sin lim2-==→→x x x x x x ππ23.)2(sin cos lim 41)2)(4(sin cos lim )2(sin ln lim2222ππππππ-⋅=--⋅=-→→→x x xx x x x x x x x 812141sin 2)2(cos sin lim412-=-⋅=+-⋅-=→x x x x x ππ 24.nm n m a x nn m m a x a nm nx mx a a x a x ---→→==≠--11lim )0(lim 25.xx x x xx x xx x x x x 2sec 22tan 7tan 7sec 7lim 2tan 2sec 27tan 7sec 7lim 2tan ln 7tan ln lim 2202200⋅==+++→→→ 17cos 2cos lim 2sec 7sec lim 2sec 2277sec 7lim 220220220===⋅=+++→→→xx x x x x x x x x x 26.1cos lim sin cos )1ln(lim cos 1cos )1ln(lim cos sec )1ln(lim22022022020==+=-+=-+→→→→x x x x x x x x x x x x x x x x 27.a aa xx x x e xa x a =+=+⋅∞→∞→)1(lim )1(lim28.2111lim 11lim )1112(lim )1112(lim 12122121-=+-=--=-+--=---→→→→x x x x x x x x x x x x二、计算下列函数的导数: 1.531-=x y 2.x x e y x+=13.1004)13(-=x y 4.122-+-=x xe y5.bx e y ax sin =(b a ,为常数) 6.3cos 12e ey x x ++= 7.xxy --+=1111 8.x x x x y 3cot sin )32(252-+-+=9.)1lg()1(22x e x y x -++=- 10.)1ln(2x x y ++= 11.xy 1tan 2= 12. 322)13(+=x y13.4)sin(=++xy e y x (求y ') 14.4)sin(=++xy e y x (求y ')答案:1.2312121)53(23)53()53(21])53[(------='-⋅--='-='x x x x y2.x e x x x x x e x x e y x xx 23121)1()()(12211+-=⋅++-⋅='+'='3.99434994)13(1200)13()13(100-='-⋅-='x x x x y 4.1221222)22()12(-+--+-+-='-+-⋅='x xx xe x x x e y5.)cos sin ()(sin sin )()sin (bx b bx a e bx e bx e bx e y ax ax ax ax +='+'='='6.x x x x x x e x e x e e y -----=+-'='+'+'='sin )2(ln 20)(cos 2ln 2)()()2(cos cos 3cos 7.xxx x x x xxy --=-+---=--+=1211111111 22)1(1)1()1()1(212)1(2x x x x x x x xxx y -+-=-'----='--='8.)3(cot )(sin ])32[(252'-'+'-+='x x x x yx x x x x x x x x x x x x 3csc 3cos sin 2)32)(22(533csc cos sin 2)32()32(52422242++-++=⋅++'-+⋅-+=9.])1[lg(])1[(22'-+'+='-x e x y x10ln )1(2)1(2)1(10ln )1(1))(1()1(222222x x e x xe x x e x e x xx x x --+-='--+'++'+=----10.])1[ln(2'++='x x y2222222211])1(1211[11])1(1[11)1(11x x xx x x x x x x x x +='+⋅++++='++++='++++=11.)1(1sec 2ln 2)1(1sec 2ln 2)1(tan 2ln 2)2(221tan 21tan 1tan1tanxx x x x y x x xx-⋅⋅='='⋅='='12.3122312322)13(4)13()13(32])13[(--+='+⋅+='+='x x x x x y13.4)sin(=++xy e y x解:方程两边同时对x 求导xyxy xy xy xy xy xe y x ye y x y ye y x xe y x y y x y e y y x xy e y x y x ++++-='∴++-=++'='+⋅+'+⋅+='⋅+'+⋅+)cos()cos( ])[cos(])[cos( 0)()1()cos( 0)()()cos(14.(与13同)三、确定下列函数的单调区间: 1.7186223---=x x x y函数在]1,(--∞、),3[+∞内单调递增,在]3,1[-内单调递减。
微积分部分习题及答案 (3)
x2
1
3 2
C
x3
1
3
x2 1 2 C
3 23
33
27
6. 用第二类换元积分法计算下列各题
(1) x 2x 1dx
解 令t 2x 1, x t2 1,
2
原式 t 2 1 td( t 2 1 ) t2 1 t tdt 1 (t4 t2 )dt
2
2
2
2
1 (1 t5 1t3) C 1 t5 1 t3 C
3
3
t
21 1 t
1dt
3
(t
1
1
1
t
)dt
2
3(t 2 2
t ln 1 t ) C
2
3u 3 2
33 u
3 ln 1
3u
C
3 1 x2 3
3 3 1 x2 3 ln 1 3 1 x2 C
2
35
7. 用分部积分法计算下列各题
(1) ln xdx
解: 原式 x ln x xd ln x
e2x ex
1 1
dx
解:原式
(ex
1)(e x ex 1
1) dx
(ex 1)dx
ex x C
4
4. 求下列不定积分
(5) 5xexdx
解: 原式 5exdx
5ex C 5ex C
ln 5e
1 ln 5
5
4. 求下列不定积分
(6)
3
1
x
2
2
dx
1 x2
解:原式 3arctan x 2 arcsin x C
t 2 ln t 2tdt 4
t2 ln tdt 4 3
常微分试题及答案
常微分试题及答案一、选择题1. 若微分方程 dy/dx = 3x^2,则它的通解为:A. y = x^3 + CB. y = x^2 + CC. y = x^3/3 + CD. y = x^4/2 + C答案:C2. 设 y = e^x 是微分方程 dy/dx - y = 0 的解,则该微分方程的通解为:A. y = e^xB. y = e^(2x)C. y = e^(3x)D. y = e^(4x)答案:A3. 设 y = x^2 是齐次微分方程 y'' - y' - 2y = 0 的解,则该微分方程的通解为:A. y = x^2B. y = x^2 + CC. y = e^x + CD. y = e^(2x) + C答案:B二、计算题1. 解微分方程 dy/dx = 2x + 1,并求出满足初始条件 y(0) = 1 的特解。
解:对微分方程进行分离变量得:dy = (2x + 1)dx两边同时积分得:∫dy = ∫(2x + 1)dxy = x^2 + x + C代入初始条件 y(0) = 1 得:1 = 0^2 + 0 + CC = 1特解为:y = x^2 + x + 12. 求微分方程 y'' + 2y' + y = 0 的通解。
解:首先设通解为 y = e^(rx),带入微分方程得:r^2e^(rx) + 2re^(rx) + e^(rx) = 0化简得:e^(rx)(r^2 + 2r + 1) = 0由指数函数的性质可知,e^(rx) 不等于 0,因此:r^2 + 2r + 1 = 0求解这个二次方程得:r = -1 (二重根)所以,通解为 y = (C1 + C2x)e^(-x)三、应用题有一容器中装有某种细菌,已知初始时刻容器中有 1000 个细菌,随着时间的推移,细菌的数量的变化率与它们的数量成正比。
经实验测得 2 小时后细菌的数量增加到 2000 个。
微积分考试题库(附答案)
85考试试卷(一)一、填空1.设c b a,,为单位向量,且满足0=++c b a ,则a c c b b a ⋅+⋅+⋅=2.xx e 10lim +→= ,xx e 10lim -→=,xx e 1lim →=3.设211)(x x F -=',且当1=x 时,π23)1(=F ,则=)(x F4.设=)(x f ⎰dt t x 2sin 0,则)(x f '=5.⎩⎨⎧>+≤+=0,0,1)(x b ax x e x f x 在x =0处可导,则=a ,=b二、选择1.曲线⎩⎨⎧==-0122z y x 绕x 轴旋转一周所得曲面方程为( )。
(A )12222=+-z y x ; (B )122222=--z y x ;(C )12222=--z y x ; (D )122222=+-z y x2.2)11(lim xx x x -∞→-+=( )。
(A )1(B )21e (C )0 (D )1-e3.设函数)(x f 具有连续的导数,则=+'⎰dx x f x f x )]()([( ) (A )c x xf +)(; (B )c x f x +')(; (C )c x f x +'+)(; (D )c x f x ++)(4.设)(x f 在],[b a 上连续,则在],[b a 上至少有一点ξ,使得( ) (A )0)(='ξf (B )ab a f b f f --=')()()(ξ86(C )0)(=ξf (D )ab dxx f a bf -=⎰)()(ξ5.设函数x x a y 3sin 31sin +=在x =3π处取得极值,则=a ( ) (A )0 (B )1 (C )2 (D )3 三、计算题1. 求与两条直线⎪⎩⎪⎨⎧+=+==211t z t y x 及112211-=+=+z y x 都平行且过点(3,-2,1)的平面方程。
数学课程微分的应用练习题及答案
数学课程微分的应用练习题及答案一、应用题一:速度与加速度的关系已知物体的位移函数为s(t)=3t²+2t+1,求该物体的速度及加速度函数,并求在 t=2 时的速度与加速度值。
解:1. 速度函数的求解:速度函数是位移函数对时间的导数,由于位移函数为s(t)=3t²+2t+1,因此速度函数为 v(t)=s'(t)。
根据导数的定义,对位移函数求导数,得到速度函数v(t) 的表达式。
具体计算如下:v(t) = (3t²+2t+1)' = 6t+22. 加速度函数的求解:加速度函数是速度函数对时间的导数,由于速度函数为 v(t)=6t+2,因此加速度函数为 a(t)=v'(t)。
根据导数的定义,对速度函数求导数,得到加速度函数 a(t) 的表达式。
具体计算如下:a(t) = (6t+2)' = 63. t=2 时的速度与加速度值的求解将 t=2 代入速度函数 v(t) 和加速度函数 a(t) 的表达式,可以得到 t=2 时的速度和加速度值。
具体计算如下:v(2) = 6(2)+2 = 14a(2) = 6因此,当 t=2 时,该物体的速度为 14,加速度为 6。
二、应用题二:波长与频率的关系已知某声波的波长为 1.5m,求其频率。
解:声波的速度 v 是由波长λ 和频率 f 决定的,其关系可以通过公式v=λf 表示。
根据已知波长λ=1.5m,希望求解频率 f。
将已知的波长λ=1.5m 代入公式v=λf,得到以下等式:v = 1.5f由于声波的速度 v 在特定介质中是已知的常数,因此通过以上等式可以求解频率 f。
三、应用题三:物体自由落体运动的位移计算已知物体自由落体的运动方程为 s(t) = 5t²+3t+2,求在 t=3s 时的位移值。
解:物体自由落体的运动方程为 s(t) = 5t²+3t+2,希望求解在 t=3s 时的位移值。
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5. y ln(1 ex2 ), 求 dy
复合函数的微分
解
dy
1
1 e
x2
d (1 ex2 )
1 1 ex2
ex2 d(x2 )
2 xe x2 1 ex2
dx
6.
求椭圆
x2 y2 16 9
1在点
2,
3
3 2
处的切线方程。
解 将方程两边同时微分,得
1 2xdx 1 2ydy 0
16
dy x1 2dx, dy x0 0
例3. 求
的近似值 .
解: 设 f (x) sin x ,
取
则 dx
180
sin 29 sin 29 sin cos ( )
180
6
6 180
1 3 (0.0175) 22
例4. 计算
的近似值 .
1
解:
(243 2)5
35 243
(1) y f (2x 1)
解: dy d f (2x 1) f (2x 1)d(2x 1)
2 f (2x 1)dx
(2) y f (x2 1) 解: dy d f (x2 1) f (x2 1)d (x2 1)
2xf (x2 1)dx
(3) y f (sin x)
解: dy d f (sin x) f (sin x)d sin x
当x
0时y
0 , 由上式得
d
y
x0
1 2dx Nhomakorabea4. y e13x cos x, 求 dy 解 dy d (e13x cos x)
d(uv) vdu udv
cos xd (e13x ) e13xd (cos x)
(cos x)e13xd (1 3x) e13x ( sin xdx)
e13x 3cos x sin x dx
很小时, 有近似公式
y dy
2.微分的几何意义
切线纵坐标的增量
dy f (x0 )x tan x
当 x 很小时, y dy 当y x 时,
记
y x dx 称x为自变量的微分, 记作 dx 则有 dy f (x) dx
dy
y y f (x)
y
o
x0
x
x0 x
从而 dy f (x) dx
R 0.01
R 0.01
0.13 (cm3)
因此每只球需用铜约为
8.9 0.13 1.16 ( g )
四、微分运算法则
依微分与导数 的关系及求导 法则,我们有
1.d (C) 0(C为常数) 2.d(Cf (x)) Cdf (x)(C为常数)
3.d[ f (x) g(x)] df (x) dg(x)
使用原则: 1) f (x0 ), f (x0 ) 好算 ; 2) x 与x0 靠近 .
特别当 x0 0 , x 很小时, f (x) f (0) f (0)x
常用近似公式: ( x 很小)
1x
证明: 令 f (x) (1 x)
得 f (0) 1, f (0)
当 x 很小时,
x
1 x
cos xf (sin x)dx
(4) y f (ex )
解:dy d f (ex ) f (ex )dex ex f (ex )dx
微分计算练习题
1. 已知
求
解:因为
所以
2. 已知
求
解:方程两边求微分, 得
3. 设
由方程
确定,
求
解: 方程两边求微分, 得
3 x2 d x 3 y2 d y 3 cos 3x d x 6 d y 0
d f [g(x)] f [g(x)]g(x)dx f [g(x)]dg(x) 注: 上述结论中的等式 dy f (g(x) dx f (u)du
称为一阶微分的形式不变性,即对于一阶微分来说,不管是对于自变量, 还是中间变量,微分的形式是一样的,都有
dy f (x)dx
六、理解举例
例7 (参数方程函数求导法则) 设参数方程
dy xx0 df xx0 Ax
若f (x)在(a,b)内处处可微,则称f (x)在(a,b)内可微,此时有
dy df (x) A(x)x
二、可微与可导的关系
1. 定理 : 函数
在点 x0可微的充要条件是
在点 处可导, 且
即
dy f (x0 )x
证: “必要性”
已知
在点 可微 , 则
y f (x0 x) f (x0 ) Ax o(x)
x x(t) y y(t)
t [, ]
其中x(t), y(t)关于t可导,且有x(t) 0,求 dy dx
解: Q dy y(t)dt, dx x(t)dt, x(t) 0
dy y(t)dt y(t) ,t [, ]
dx x(t)dt x(t)
例8 设y f (u)可微,求下列函数的微分
9
可得 dy 9x dx 16 y
所以切线斜率为
9x
3
K切
16 y
x2
y3 3
4
2
所以,所求切线方程为 y 3 3 3 x 2
求
隐 函 数 的 导 数 更 为 方 便 。
利 用 微 分 的 形 式 不 变 性
2
4
即 3x 4y 8 3 0
微分计算及练习题
一、概念 二、可微与可导的关系 三、微分近似计算 四、微分运算法则 五、复合函数的微分 六、理解举例
一、概念
1、引入实例 正方形边长改变时面积的改变量
设正方形边长为x0 ,则其面积为S x02
x
若边长改变x,则其面积变为S (x0 x)2
S S S (x0 x)2 x02 x0 S
导数也叫作微商
三、 微分在近似计算中的应用
y f (x0 )x o(x) 当 x 很小时, 得近似等式:
y f (x0 x) f (x0 ) f (x0 )x f (x0 x) f (x0 ) f (x0 )x
令 x x0 x f (x) f (x0 ) f (x0 )(x x0 )
即 dy f (x0 )x
线性主部
说明: y f (x0 )x o(x) dy f (x0 )x
当 f (x0 ) 0 时 , lim y lim y x0 dy x0 f (x0 )x 1 lim y 1 f (x0 ) x0 x
所以 x 0 时 y 与 dy 是等价无穷小, 故当 x
2x0x (x)2
x0
当 x 1时,(x)2就更小,此时有 S 2x0x
2x0x为S的主部
2、微分
设y f (x)在x0的某一邻域内有定义, 若有 y f (x0 x) f (x0 ) Ax o(x)(x 0),其中A与x无关,
则称y f (x)在x0可微,且称Ax为f (x)在x0的微分,记作
3(1
2
1
)5
243
(1 x) 1 x
3 (1 1 2 ) 5 243
3.0048
例5. 有一批半径为1cm 的球 ,为了提高球面的光洁度,
要镀上一层铜 , 厚度定为 0.01cm , 估计一下, 每只球需 用铜多少克 .
解: 已知球体体积为
镀铜体积为 V 在
时体积的增量
R 1 4 R2R R 1
x
x
例1 求 5 0.99的近似值
解: 取f (x) 5 x, x0 1, x 0.01,则有
5 0.99 f (1 0.01) f (1) f (1)(0.01)
1 0.01 0.998 5
例2 设y x2,求dy, dy x1 , dy x0
解: dy d (x2 ) (x2 )dx 2xdx
4.d[ f (x) • g(x)] g(x)df (x) f (x)dg(x)
5.d
f (x)
g(x)
g(x)df
(x) f (x)dg(x) [ g ( x)]2
(g(x)
0)
五、复合函数的微分
1、法则 设y f [g(x)]是由可微函数y f (u)和u g(x)复合而成, 则y f [g(x)]关于x可微,且有
lim y lim ( A o(x) ) A
x0 x x0
x
故
在点 的可导, 且
定理 : 函数
在点 x0可微的充要条件是
在点 处可导, 且
即
dy f (x0 )x
“充分性”已知
在点 的可导, 则
lim y x0 x
f
(x0 )
y x
f
(x0 )
( lim 0 ) x0
故 y f (x0 )x x f(x0 )x o(x)