高等数学作业题及参考答案
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高等数学作业题(一)
第一章 函数
1、填空题
(1)函数1142-+
-=x x y 的定义域是 2、选择题
(1)下列函数是初等函数的是( )。
A.3sin -=x y B.1sin -=x y C.⎪⎩⎪⎨⎧=≠--=1,
01,
112x x x x y
D. ⎩⎨⎧≥<+=0,0,1x x x x y (2)x
y 1sin =在定义域内是( )。
A. 单调函数 B. 周期函数 C. 无界函数 D. 有界函数
3、求函数2)1ln(++-=x x y 的定义域
4、设,1)(2+-=x x x f 计算
x
f x f ∆-∆+)2()2(
5、要做一个容积为250立方米的无盖圆柱体蓄水池,已知池底单位造价为池壁单位造价的两倍,设池底
单位造价为a 元,试将总造价表示为底半径的函数。
6、把一个圆形铁片,自中心处剪去中心角为α的一扇形后,围成一个无底圆锥,试将此圆锥体积表达成α
的函数。
第二章 极限与连续
1、填空题
(1)3
2+=x y 的间断点是 (2)0=x 是函数x x y +=1的第 类间断点。
(3)若极限a x f x =∞
→)(lim 存在,则称直线a y =为曲线=y ()x f 的 渐近线。
(4)有界函数与无穷小的乘积是
(5)当0→x ,函数x 3sin 与x 是 无穷小。
(6)x
x x 1)21(lim 0+→= (7)若一个数列{}n x ,当n 时,无限接近于某一个常数a ,则称a 为数列{}n x 的极限。
(8)若存在实数0>M ,使得对于任何的R x ∈,都有()M x f <,且()0lim 0
=→x g x , 则()()=→x g x f x 0
lim (9)设x y 3sin =,则=''y (10) x x x
)211(lim -∞→=
2、选择题
(1)x
x x sin lim 0→的值为( )。
A.1 B.∞ C.不存在 D.0 (2)当x →0时,与3100x x +等价的无穷小量是( )。
A. 3x B x C. x D. 3x
(3)设函数x
x x f 1sin )(⋅=,则当0)(>-x f 时,)(x f 为 ( ) A. 无界变量 B.无穷大量 C. 有界,但非无穷小量 D. 无穷小量
(4)lim sin
sin x x x x →021的值为( )。
A.1
B.∞
C.不存在
D.0
(5)下列函数在指定的变化过程中,( )是无穷小量。
A .e 1
x x ,()→∞ B.sin ,()x x
x →∞ C. ln(),()11+→x x D.
x x x +-→110,()
(6)当+∞→x 时,下列变量中无穷大量是( )
A .)1ln(x +
B .12+x x
C .1+-x e
D .5x x cos
(7)x
x a x sin lim -∞→等于 ( )。
A. a
B. 0
C. -a
D. 不存在
(8)当0→x 时,变量( )是无穷小量。
A.x sin ln B.x 1cos C.x 1sin D.21
x e - (9)x
x f x 1)(0==是的( )。
A. 连续点; B. 跳跃间断点; C.可去间断点; D. 无穷间断点. (10)x x x f x 1
)1()(0+==是的( )。
A. 连续点;
B. 跳跃间断点;
C.可去间断点;
D. 无穷间断点. (11)函数x
x x f 1sin )(=在点0=x 处( ) A.有定义且有极限 B.有定义但无极限 C.无定义但有极限 D.无定义且无极限
(12)=→x x
x 0lim ( )
A. 0
B. 不存在
C. 1
D. 1-
(13)无穷小量是( )
A 趋于∞-的一个量
B 一个绝对值极小的数
C 以零为极限的量
D 以零为极限且大于零的量
(14)1
1lim 21--→x x x =( ) A. -2 B. 2 C. 3 D. 1
(15) 设4
1)(2-=x x f ,则2-=x 是)(x f 的( ) A .可去间断点 B.跳跃间断点 C .无穷间断点 .D.以上答案都不对 (16) 3
9lim 23--→x x x =( ) A . -6 B. 6 C. 0 D. 2 (17) 2
4lim 22--→x x x =( ) A . -6 B. 4 C. 0 D . 2
(18) x
x x 2sin lim 0→ A. 1 B. 2 C. 0 D. 1-
3、计算题
(1)1
12lim 221-+-→x x x x
(2)4
586lim 221+-+-→x x x x x
(3)x x x x )1
1(lim -+∞→
(4)x x x 23tan lim
0→
(5)2)21(lim -∞→-x x x
(6)224sin lim
0-+>-x x x
(7))1
211(lim 21---→x x x
(8)2cos lim
x x x ∞→
(9))1
21(lim 1--→x x
(10)x x x x x 5sin 2sin lim
0+-→
(11)1310)21(lim -→-x x x
(12)1
3lim 242+-+∞→x x x x x
(13))1311(lim 31x x x ---→
(14)1214lim -∞→⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x x x
(15)x x x x sin 1sin
lim
20→
(16)x
x x arctan lim
∞→
4、求下列函数的间断点,并指出其类型。
(1) 2
312+--=
x x x y
(2)x
y 1cos
=
(3) 1132--=
x x y
5、x x f 1)(=,求x
x f x x f x ∆-∆+→∆)()(lim 0
高等数学作业题(二)
第三章 导数与微分
1、 填空题
(1)抛物线2
x y =在点 处的切线平行于直线0142=-+x y 。
(2)曲线3x y =在点)1,1(--的法线方程是
(3)设函数)(x f y =在点x 可导,则函数)()(x kf x g =(k 是常数)在点x
(可导、不可导)。
(4)一物体的运动方程为1023+=t s ,此物体在2=t 时瞬时速度为
(5) 2)12(+=x y ,则y '=
(6) 设2)13(+=x y ,则y '= 。
(7) )2ln(2x y +=,=dy 。
(8) 设12+=x y ,
dx dy = 。
(9) )2ln(2x y +=,=dy 。
2、选择题
(1)在抛物线2x y =上过⎪⎭
⎫ ⎝⎛41,21点的切线是( ) A .平行于ox 轴 B .与ox 轴构成45ο C .与ox 轴构成135ο; D .平行于oy 轴。
(2)过点)3,1(,且切线斜率为x 2的曲线方程)(x y y =应满足的关系是( )
A .x y 2='
B .x y 2=''
C .31(2=='),y x y
D .3)1(,2==''y x y
(3) )12ln(-=x y ,则)1(f '=( )
A . 0 B. 2 C. 1 D. 3
(4) 3ln -=y ,则dy =( )
A . dx 3
B . dx 3
1- C. dx 31 D. 0 (5) x e x f 2)(=,则)1(f '=( )
A . 2e
B . 2
2e C. e D. 2
(6) 22)(2-=x x f ,)1(f '=( ) A. 1 B. -4 C. 0 D. 4
3、求下列函数的导数dx
dy (1)38)1ln(cos x x x y ++⋅=
(2)21sin x y +=
(3)5ln cos sin 2+⋅+=x x x x y
(4) x e x x y ++=
1cos sin 2
(5))(sec ln 2x y =
(6)221x a y -=,()
a x <
(7) ()21arccos x y -=
(8) x e
y 1sec 2-=
(9) )1ln(sin x
y =
(10)x y 31arcsin +=
(11)a y x =+,求dx
dy
(12)⎪⎩⎪⎨⎧-=+=t
y t x 11 , 求dx dy
(13)cos sin x a t y b t
=⎧⎨=⎩,求dx dy 。
(14) 0233=+-x y y
(15) x x y sin )
(tan =
(16) ⎪⎩⎪⎨⎧-=-=2321t t y t x ,求dx dy
(17) ⎪⎩⎪⎨⎧-==2332t
t y t x ,求dx dy
(18) 2)23ln(+=x y
4、求下列函数的微分
(1)5555++=x x y
(2)x
x y sin 1cos 1+-=
(3) )2ln(3-=x y
5、求下列函数的二阶导数
x d y d 22 (1)22x y x +=
(2)求()
21ln x x y ++=的二阶导数。
6、求由参数方程()⎩
⎨⎧-=+=t t y t x arctan 1ln 2
所确定的函数的二阶
7、求抛物线()022>=p px y ,在点⎪⎭
⎫ ⎝⎛p p M ,2处的切线方程为与法线方程
高等数学作业题(三)
第四章 中值定理与导数应用
1、填空题
(1) )1ln(+-=x x y 在区间 内单调减少,在区间
内单调增加。
(2)若曲线3)(b ax y -=在))(,1(3
b a -处有拐点,则a 与b 应满足关系 (3)函数x x y +=12在]1,2
1[-上的最小值是 (4) 设在),(b a 内曲线弧是凸的,则该曲线弧必位于其上每一点处的切线的 方。
2、选择题
(1)若函数 )(x f 在 0x 点取得极小值,则必有( )
A .0)('0=x f 且 0)(''=x f
B .0)('0=x f 且 0)(''0<x f
C .0)('0=x f 且 0)(''0>x f
D .0)('0=x f 或不存在
(2) 极限e
x x e x --→1ln lim 的值为 ( )。
A. 1 B. 1-e C. e D. 0
(3) 若))(,(00x f x 为连续曲线 )(x f y =上的凹弧与凸弧分界点,则 ( )。
A. ))(,(00x f x 必为曲线的拐点
B. ))(,(00x f x 必定为曲线的驻点
C. 0x 为)(x f 的极值点
D. 0x 必定不是)(x f 的极值点
(4)函数12
+=x y 在区间[0,2]上( )
A. 单调增加
B. 单调减少
C. 不增不减
D. 有增有减 (5)如果0)('0=x f ,则0x 一定是( )
A. 极小值点
B. 极大值点
C. 驻点
D.
拐点 (6)函数)(x f y =在点0x x =处取得极值,则必有( )
A. 0)("0<x f
B. 0)("0>x f
C. 0)('0=x f 或)('0x f 不存在
D.
0)("0=x f
(7)( )为不定式。
A .0∞ B. ∞0
C. ∞0
D. 0∞
3、求极限 (1) x
x x 3ln 2ln lim 0+→
(2) x
x x sin 0
lim +→
(3) 2
1
20lim x x e x →
(4) x x x ln 1
)(cot lim +→
(5)⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∞→x x x arctan 2lim π
(6)x
x x 2tan cos 1lim +→π
(7)x n
x e
x λ+∞→lim ()0>λ
(8) x
x x x x sin sin lim
-++∞→
(9) )1(lim 1-∞→x x e x
(10)x
arc x x cot )11ln(lim ++∞→
4、求函数3
23x x y -=的单调区间
5、点(1,3)是曲线23bx ax y +=的拐点,求b a ,
6、讨论函数x x y -=arctan 的单调性并求极值。
7、讨论2
332x x y -=单调性并求极值。
8、讨论曲线55332++-=x x x y 的凹凸性,并求拐点。
9、求)1ln(4+=x y 在[]2,1-上的最大值与最小值。
10、试确定,,,c b a 使 c bx ax x y +++=2
3有一拐点)1,1(-,且在0=x 处有极大值1。
11、求函数323x x y -=的单调性
12、某车间靠墙盖一间长方形小屋,现有存砖只够砌20米长的墙壁,问应围成怎样的长方形,才能使这间小屋的面积最大?
13、在边长为a 2的正方形铁皮上,四角各减去边长为x 的小正方形,试问边长x 取何值时,它的容积最大?
14、要做一个底面为长方形的带盖的箱子,其体积为3
72cm ,其底边成2:1的关系,问各边的长怎样,才能使表面积为最小
第五章 积分
1、填空题
(1)设()x f 的一个原函数为()12cos +x ,则()=x f ___________;
(2)=⎰-dx x x 11
23sin (3)dx e x ⎰
2= (4) =⎰
-dx x x 112arcsin
(5) ⎰xdx 2cos =
(6)
=+⎰-dx x x 11
4arctan )1( (7) =⎰dx xe x 2
12。
2、选择题
(1)若()()x f x F =',则()()=⎰dx x f d ( )
A. ()x f
B. ()dx x f
C. ()x F
D. ()dx x F
(2)设)(x f 为可导函数,则( )
A.()()⎰=x f dx x f
B.()()⎰='x f dx x f
C.
()()()x f dx x f ='⎰ D. ()()()C x f dx x f +='⎰ (3)⎰
=dx e x ( ) A .2C e x + B .2C e x + C .C e x + D .C
e x 1+ (4)曲线()x
f y =在点x 处的切线斜率为2+-x ,且曲线经过点()5,2,则该曲线方程为( )
A .22+-=x y
B .x x y 221
2+-= C .3
221
2++-=x x y D .522++-=x x y (5)若v u ,都是x 的可微函数,则⎰udv =( )
A. ⎰-vdu uv B .⎰-udv v vu ' C .⎰-dv u vu ' D .⎰-du
vu uv '
(6) 下列等式正确的是( ) A )()(x f dx x f dx d
=⎰ B )()('x f dx x f =⎰ C )()(x f x df =⎰ D
)()(x f dx x f d =⎰ (7) 设)(x f '存在且连续,则⎰'])([x df =( )
A. )(x f
B. )(x f '
C. c x f +')( D .c x f +)(
(8) ⎰-2
0)22(dx x =( )
A 、1
B 、21
C 、0
D 、 1-
3、求下列不定积分
(1)()⎰dx x 3cos
(2)dt t t
⎰sin
(3)⎰+dx x x 1
(4)21x
x e dx e +⎰
(5)⎰dx x x
2ln
(6)
⎰++dx x x 123
(7)⎰
dx x sin (8)⎰+dx e
x 1
(9)xdx ⎰2ln
(10)⎰xdx x arctan
(11)⎰
xdx x 2sin
(12)dx x x ⎰+1
23
(13
)
(14)dx x x ⎰⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-++221311
(15)3x x e dx ⎰
(16)dx x ⎰-2
3
123
(17)
⎰+20sin 1cos π
dx x
x
(18)⎰--2
2
3cos cos π
πdx x x
(19)⎰
e xdx 1ln (20)dx x x ⎰+2
1
2)1(
(21)
dx x ⎰-201
(22)dx xe x ⎰1
02
4、判断下列各广义积分的敛散性,若收敛,计算其值。
(1)
⎰∞+1x dx
(2)
⎰∞+-02dx xe x
(3)
dx x e x ⎰∞+-0
(4)
⎰+∞
∞-++dx x x 8412
高等数学作业题(四)
第六章 定积分的应用
1、求由抛物线2x y =及其在点)4
1,21(处的法线所围成的平面图形的面积。
2、求曲线3,2,0y x x y ===所围成的区域分别绕x 轴及y 轴旋转所产生的旋转体的体积。
3、 求由曲线22x y =,2x y =与2=y 所围成的平面图形面积。
4、求直线x y =与曲线2y x =所围成的平面图形绕y 轴旋转所产生的旋转体的体积。
第七章 多元函数微分学分
1、填空题
(1)y x y x z -++=1
1
的定义域为___________;
(2)在空间直角坐标系OXYZ 下,方程42
2=+y x 表示的图形为___________; (3)()y x z +=ln ,则=∂∂∂x
y z 2___________; (4)xy e y x z +=2在点()1,1处的=dz ___________;
(5)如果()y x f z ,=在点()y x ,处有极值,则当0<A 时,有______值;当0>A 时,有______值;
(6) )ln(y x z +=的定义域为
(7) y x z = ,
y z ∂∂= 。
(8) y x z = ,
x z ∂∂ = 。
2、选择题
(1)二元函数的几何图形一般是( )
A. 一条曲线
B. 一个曲面
C. 一个平面区域
D. 一个空间区域
(2) 函数222211arcsin y x y
x z --++=的定义域为( ) A. 空集 B. 圆域 C. 圆周 D. 一个点
(3)设,xy z =则=∂∂)
0,0(x z ( ) A. 0 B. 不存在 C. 1- D. 1
(4)二元函数221y x z +-=的极大值点是( )
A. ()1,1
B. ()1,0
C. ()0,1
D. ()0,0
3、求下列函数的一阶偏导数
(1)设()22,y x y x y x f +-
+=,求()4,3x f ',()4,3y f '。
(2) 13
3+-=x y y x z (3)2
22y x xy
z +=
(4) y
xy z )1(+=
(5))ln(y x x z +=
4、求下列函数的所有二阶偏导数 (1)()y x e z x
+=sin
(2)234
2
3
+++=y y x x z
(3)()y x z -=arctan
5、求下列函数的全微分 (1)y
x z arcsin =
(2)1322
2++-=y xy x z (3)x
y z sin =
6、求下列函数的
y
z x z ∂∂∂∂, (1)x y v y x u v
u
z cos ,cos ,===
(2)y x v y
x
u v u z 23,,ln 2
-===
7、设y x z sin =,其中3
,2t y t x ==,求dt
dz 。
8、求下列函数的极值 (1)()1,2
2
+-=x y y x f
(2)()y x y xy x y x f z +-+-==2,2
2
9、要造一个容积等于定数V 的长方体无盖水池,应如何选择水池的尺寸,方可使它的表面积最小。
高等数学作业题(五)
第八章 二重积分
1、改变下列二次积分的次序: (1)
⎰
⎰
--210
1
1
),(x dy y x f dx
(2)⎰
⎰
x e
dy y x f dx ln 0
1
),(
(3)⎰
⎰⎰⎰-+x x dy y x f dx dy y x f dx 20
21
10
),(),(
(4)⎰⎰⎰⎰
+y dx y x f dy dx y x f dy 11
1
2
121
21
),(),(
(5)⎰
⎰
--y y dx y x f dy 212
2
),(
2、计算⎰⎰
+D
dxdy y x )(2
,其中D 是由x y x y ==22,所围成的区域
4、⎰⎰+D
dxdy y x )(22,其中D 是由x y x y x x 2,,1,0====所围成的区域 5、⎰⎰-D
y dxdy e x 2
2,D :0=x ,1=y ,x y =所围成的区域。
6、⎰
⎰60
6
cos π
π
y dx x
x
dy
7、⎰⎰
D
ydxdy ,D 为圆2
22a y x =+所围的在第一象限中的区域。
8、⎰⎰+D
dxdy y x )cos(,D 由0,1,===x y x y 围成区域
9、计算σd y x D
⎰⎰
2
2
, D 为2,==x x y 及曲线1=xy 所围成。
第九章 微分方程及其应用
1、填空题
(1)微分方程04)(6
'
5
3
=++''x y y y x 的阶数为( ) (2)过点(2,3)且斜率为2
x 的曲线方程为( )
(3)0422=-x dt
x
d 的特征方程为( )
2、选择题
(1)若曲线上任一点切线的斜率与切点横坐标成正比,则这条曲线是( ) A.圆 B.抛物线 C.椭圆 D.双曲线 (2)微分方程⎩⎨⎧==+0
)1(3
'y y xy 的解是( )
A . )11(3x
y -
= B. )1(3x y -= C. x y 1
1-= D.x y -=1
(3) 微分方程xdx dy 2=的解是( )
A 、x y 2=
B 、x y 2-=
C 、2x y =
D 、x y -= (4) 方程02=-'y y 的通解是( )
A x y sin =
B x e y 24=
C x ce y 2=
D x e y = 3、求下列微分方程的解
(1)0sin sin cos cos =+ydy x ydx x
(2)1,0
2'
===-x x
y y
e y
(3)e y y y x y x ===2
,ln sin '
π
(4) x
e y y -=+'
(5) 2x y dx
dy
x =-
(6) 044'
'=+'-y y y
(7) 012'
''=-+y y y
(8)1,sin ==+=π
x y x x
y
dx dy
(9)x
e x x y 2'''sin -=
(10)5)0(,0)0(,043'
'
'
'-===--y y y y y
4、求一曲线,这曲线过点(0,1),且它在点(,)x y 处的切线斜率等于y x -。
5、试求x y =''过点(0,1),且在此点与直线12
+=x
y 相切的积分曲线
6、一曲线通过点)3,2(,它在两坐标轴间的任意切线线段均被切点所平分,求这条曲线。
7、在理想情况下,人口变更的规律是:在任何时间,人口增长率与人口数成正比。
若一城市人口在1960年为10000,在1970年为12000,求1980年的人口数。
东北农业大学网络教育学院 高等数学参考答案(09最新)
第一章 函数
1、填空题 (1)[)(]2,11,2Y - 二、选择题 (1)(B ) (2)(D )
3、解:1
20
201<≤-⇒⎩⎨⎧≥+>-x x x
4、解:
x
f x f ∆-∆+)
2()2(
()[]x x
x x ∆+=∆+--+∆+-∆+=
3)
122(1)2(22
2
5、解:设池底半径为x 米,总造价为y 元
)2250
22
2r r
a r a y πππ⋅+
= )250
(2r
r a +
=π,0>r 6、解:设圆锥体积为V ,圆形铁片半径为R ,则
圆锥底面半径πα2R r =,高2
2
222⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=-=παR R r R h
所以圆锥体积222
2
3242431αππαπ-=
=R h r V ,)2,0(πα∈
第二章 极限与连续
1、填空题
(1) 3-=x (2) 一 (3) 水平 (4) 无穷小 (5) 同阶
(6) 2
e
(7) 无限增大 (或∞→) (8) 0 (9) x 3sin 9- (10) 2
1-e
2、选择题
(1) A (2) B (3) D (4) D (5) D (6) A (7) C (8) D (9) D (10) C (11) C (12) B (13) C (14) B (15) C (16) B (17) B (18) B 3、计算
(1) 解:112lim 221-+-→x x x x (2) 解:4
58
6lim 221+-+-→x x x x x 11lim
1+-=→x x x 12
lim 1--=→x x x
0= ∞=
(3) (4)
解: x
x x x ⎪⎭
⎫
⎝⎛-+∞→11lim 解:x x x 23tan lim 0→ 1
221121lim -⋅-∞→⎪⎭⎫ ⎝
⎛
-+=x x
x x x 2
e = x x x 23lim
0→= 2
3=
(5)2
)
2
1(lim -∞
→-x x x
(6)224sin lim
-+>-x x
x
解:2
21lim -∞
→⎪
⎭
⎫
⎝⎛-x x x 解:2
24sin lim
-+→x x
x
()x
x x x x 22221lim --⋅-∞→⎪⎭⎫ ⎝
⎛-= (
)
x
x x x 2
24sin lim
++⋅
=→
2-=e (
)
x
x x x 2
24lim
++⋅
=→
28=
(7))1
211(
lim 21
---→x x x (8)2cos lim x x x ∞→
解:⎪⎭⎫
⎝
⎛---→1211
lim 21x x x 当∞→x 时,012→x ,是无穷小量
()()
112
1lim
1-+-+=→x x x x 1cos ≤x ,x cos 为有界函数
2
1
11lim
1=+=→x x Θ有界函数与无穷小的乘积仍是无穷小
∴0cos lim 2
=∞→x x
x
(9))12
1(lim 1--→x x (10)x x x x x 5sin 2sin lim
0+-→ 解:⎪
⎭⎫ ⎝⎛--
→121lim 1
x x 解:x
x x
x x 5sin 2sin lim 0+-→ 12lim
11--=→x x x
x
x x
o x 5sin 12sin 1lim +
-
=→ ∞= ⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=
→→x x x x o x o x 5sin 1lim 2sin 1lim
6
1
5121-=+-=
(11)1
31
0)2
1(lim -→-x x x (12)13lim 242
+-+∞→x x x x x
解:1310
21lim -→⎪
⎭
⎫
⎝⎛-x
x x 解:1
3lim 242+-+∞→x x x
x x
⎪⎭
⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅-→⎪⎭⎫ ⎝⎛-
=131220
21lim x x x x x 2
2/13/11lim
x x x
x +-+=∞→
⎪⎭
⎫ ⎝⎛+-⋅-→⎪⎭
⎫ ⎝
⎛-
=26120
21lim x x x x 0=
6
1-=e
(13))1311(lim 31x x x ---→ (14)1
214lim -∞→⎪⎭
⎫ ⎝⎛+-x x x x
解:⎪⎭⎫ ⎝⎛---→311311lim x x x 解:1
214lim -∞→⎪⎭
⎫ ⎝⎛+-x x x x
()()
22
11131lim
x x x x x x ++--++=→ ()1
12551151lim +--⋅
+-
∞→⎪⎭
⎫ ⎝⎛
+-=x x x x x
12
lim 21+++-
=→x x x x 1-= 10
-=e
(15)x x x x sin 1sin
lim
20→ (16)x x x arctan lim ∞→ 解:x x x x sin 1sin
lim
20→ 解:x x x arctan lim ∞→
x x x x x x 1sin lim sin lim 00→→⋅= 当∞→x 时,0
1
→x
x x x 1sin lim 0→= 2arctan π
≤x ,x arctan 为有界函数
当0→x 时,x 为无穷小,
因此0arctan lim =∞→x
x
x
11sin
≤x ,x
1
sin 为有界函数 因此01sin lim sin 1
sin
lim
020==→→x
x x x x x x
4、求下列函数的间断点,并指出其类型。
(1) 解:函数231
2
+--=x x x y 在2,1==x x 处无定义,必为间断点。
由于12
1
lim 231lim 121-=-=+--→→x x x x x x ,故1=x 为可去间断点,属于第一类间断点。
由于∞=-=+--→→2
1
lim 231lim 222x x x x x x ,故2=x 为无穷间断点,属于第二类间断点。
(2) 解:函数x
y 1
cos
=在0=x 无定义,必为间断点。
x x 1cos lim 0+→,x x 1cos lim 0-→均不存在,0=∴x 是函数x
y 1
cos =的振荡间断点,属于第二类 间断点。
(3) 解:()()()()
1
11111232++-+-=
--=x x x x x x x y 函数1
1
32--=x x y 在1=x 无定义,必为间断点
()()
3
211lim 11
lim 21321=+++=--→→x x x x x x x
1=∴x 是函数1
1
3
2--=x x y 的可去间断点,属于第一类间断点。
由于011lim 1
1
=--→+
x x x e
,111lim 1
1
=--→-
x x x e
1=∴x 是函数的跳跃间断点,属于第一类间断点。
5、x x f 1)(=
,求x
x f x x f x ∆-∆+→∆)()(lim 0
解:()()()20001
1lim 1
1lim lim
x
x x x x x x x x x f x x f x x x -=∆+-=∆-
∆+=∆-∆+→∆→∆→∆
第三章 导数与微分
1、 填空题 (1))1,1(- (2) 3
4
31--
=x y (3) 可导 (4) 24 (5) )12(4+x (6))13(6+x (7)
dx x
x
2
22+ (8)99
)50(100+='x y (9)2='y (10)dx x
x
dy 2
22+= 2、选择题 (1) B (2) C (3) B (4) D
(5) B (6) B (7) D
3、求下列函数的导数
dx
dy (1) 解:32
878
31
18cos )1ln(sin x x x x x x y +
+++-=' (2)解:2
2
11cos x x x y ++=
'
(3)解: x
x
x x x
x y cos cos 2sin +
+=' x x ln sin - (4) 解:2
)
1(sin 3cos sin cos 2x x x e x
e x e x x y +-+-=' (5))(sec ln 2
x y = (6)2
2
1x
a y -=
,()
a x <
解:)ln(sec tan 2x x y =' 解:3
22)
(x a x y -=
'
(7) ()2
1arccos x y -= (8)x
e
y 1sec 2
-=
解:4)
1(1)
1(2x x y ---=' 解:x
e x x x y 1
sec 2221tan )1(sec 12-='
(9) )1ln(sin x
y = (10) x y 31arcsin += 解:x x y 1cot 12
-
=' 解:)
31(323
x x y +-='
(11)a y x =+,求dx dy (12) ⎪⎩⎪⎨⎧-=+=t
y t
x 11 , 求dx dy
解:两边对x 求导数得: 解:
t
t
t d t d dx dy -+-
=+-=1111 02121='+
y y
x
解得x
a x
x a x
y y -
=--
=-
='1 从而,x
x a
x a y 2)1(=
'-
=' (13)cos sin x a t y b t
=⎧⎨=⎩,求。
dx dy (14) 0233
=+-x y y
解:
t a
b
x da t db dx dy cot cos sin -== 解:两边对x 求导数得; 02332
=+'-'y y y
解得,2
332
y
y -=
' (15) x
x y sin )
(tan =
解:两边取对数得:
x x y tan ln sin ln =
两边对x 求导数得:
x
x x x x y y tan )(tan sin tan ln cos '+=' 解得,x
x x x x y sin ))(tan sec tan ln (cos +='
(16)
2
623t t
dx dy -=
(17)
236)23()23(62+=++=x x x dx dy (18)
223143)31()43(t
t dt t dt t dx dy --=--= 4、求下列函数的微分
(1)5555++=x x y (2)x
x
y sin 1cos 1+-=
解:dx x x
dy x
)5ln 551
(254-= 解:dx x x dy '
⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=sin 1cos 1 dx x x x 2
)
sin 1(1
cos sin ++-=
(3)解:dx x x dy 2
33
2
-= 5、求下列函数的二阶导数
x
d y d 2
2
(1) 解:x dx
dy x
22ln 2+= 2)2(ln 2222+=x dx y d
(2)解:2
2
2
2
211112211)1(x
x
x x x x
x x x y +=
++++=
++'++=
'
3
2)
1(x x y +-
=''
6、解:
2))
1(ln()arctan (2t
t d t t d dx dy =+-= 7、 解:
y p dx dy =,1)2
(='p
y 切线方程为:2p
x y +
= 法线方程为:p x y 2
3
+-=
第四章中值定理与导数应用
1、填空题
(1) )0,1(-;),0(+∞ (2)b a = (3) 0 (4) 下 2、选择题
(1)D (2) B (3) A (4)A (5)C (6)C (7)D 3、求极限
(1) 解:133
22
lim 0==+→x
x x
(2) 解: (3) 解:
1
tan sin lim cot csc 1
lim csc ln lim
ln sin lim 00
00=====-
-
+
→+→+→+
→x x
x
x x x x x x
x x x x x e
e
e
e 2
101lim
2
x e x x →=)1
()1(
lim 221
02
''=→x x e x x ∞=
(4) 解: (5) 解:
1
sin tan lim 1)csc (cot 1
lim
ln cot ln lim
20200--
-====+
→+
→+→e e
e e
x
x x x x x x x x x x x
x x 1arctan 2
lim -=+∞
→π
2
2
111lim
x
x x -+-
=+∞
→1=
(6)解:
212cos lim sec tan 2sin lim
32=-=⋅-=→→x x
x x x x ππ (7) 解: (8)解:
!lim )1(lim lim 22
1===-==+∞→-+∞→-+∞→x n x x n x x n x e n e x n n e nx λλλλλλΛ 1
sin 1
1sin 11lim
=-+=+∞→x
x
x
x x (9) 解: (10)解:
111
lim )1~1(11lim 1
1
==--=∞→∞→x x x e x
e x x x
x 其中 1
11
1lim cot 1lim
2
2
=+-
-==+∞→+∞→x x x arc x x x
4、解:函数3
2
3x x y -=的定义域是()+∞∞-,
)2(3362--=-='x x x x y ,令0='y ,求得驻点为2,0==x x
,0),0,(<'-∞∈y x 函数单调递减 ,0),2,0(>'∈y x 函数单调递增 ,0),,2(<'+∞∈y x 函数单调递减
5、解:bx ax y 232
+=',b ax y 26+=''
因为点)3,1(是曲线的拐点,而且曲线无y ''无意义的点
所以⎩⎨
⎧=''=0)1(3)1(y y ,即⎩⎨⎧=+=+0
263
b a b a
所以⎪⎩
⎪⎨
⎧=
-=2923b a 6、解:函数x x y -=arctan 的定义域是()+∞∞-,
2
2
1x
x y +-=',令0='y ,求得驻点为0=x 0),0,(<'-∞∈y x ,函数单调递减 0),,0(<'+∞∈y x ,函数单调递减
所以在()+∞∞-,上函数单调递减,无极值 7、解:函数2
3
32x x y -=的定义域是()+∞∞-,
)1(6662-=-='x x x x y ,令0='y ,求得驻点为1,0==x x
,0),0,(>'-∞∈y x 函数单调递增 ,0),1,0(<'∈y x 函数单调递减 ,0),,1(>'+∞∈y x 函数单调递增
0=x 是极大值点,极大值为0)0(=y 1=x 是极小值点,极小值为1)1(-=y
8、解:函数5533
2
++-=x x x y 的定义域是()+∞∞-,
23103x x y +-=',106-=''x y
令0=''y ,求得35=
x ,27
20)35(=f ,0),35
,(<''-∞∈y x 曲线是凸的
,0),,3
5
(>''+∞∈y x 曲线是凹的
拐点是)27
20
,
35( 9、解:1
443
+='x x y ,令0='y ,求得驻点为0=x
17ln )2(,2ln )1(,0)0(==-=y y y
所以最大值是17ln )2(=y ,最小值是0)0(=y 10、解:b ax x y ++='232
,a x y 26+=''
因为函数有拐点)1,1(-,所以⎩⎨⎧-==''1)1(0)1(y y ,即⎩⎨⎧-=+++=+1
10
26c b a a
因为在0=x 处有极大值1,所以0)0(='y ,即0=b ,带入上式得
⎪⎩
⎪
⎨⎧==-=103
c b a 11、定义域为),(+∞-∞
0,2,0)2(3362===-=-='x x x x x x y
)(,0),0,(x f y <'-∞为单调减函数 )(,0),2,0(x f y >'为单调增函数 )(,0),,2(x f y <'+∞为单调减函数
12、解:设宽为x 米,则长为(x 220-)米,
面积 x x x x x S 202)220()(2
+-=-=,)10,0(∈x
204)(+-='x x S ,令0)(='x S ,驻点为5=x
04)5(<-=''S ,开区间内唯一驻点取得最大值,此时小屋的长为10
5米。
13、解:根据题意可知,容积2
)22(x a x V -=,),0(a x ∈
)22)(62()(x a x a x V --=',令0)(='x V ,求得驻点为3
a
x =
,a x =(舍去) 3a x =是开区间内唯一驻点,由实际问题可知容积有最大值,所以在边长3
a x =时
容积最大。
14、解:设底边长为x x 2,。
高为h
0)3(,3,0)(,0216
821642722227224272,72222
2
222
>''=='=-
='+=⨯⨯+⨯+===⨯⨯s x x s x
x s x x x x x x x s x h h x x
所以x=3时取最小值,各边长分别为3,4,6
第五章 积分
1、填空题
(1))12sin(2+-x (2)0 (3)
x
e 22
1 (4) 0 (5) x 2sin 2
1 (6) 0 (7))(214
e e -
2、(1) B (2) C (3) A (4) C
(6) A (7) A (8) A (9) C
3、(1)
()⎰dx x 3
cos ⎰-=x d x sin )sin
1(2
C x x +-=3sin 3
1
sin
(2)dt t
t ⎰
sin t d t ⎰=sin 2C t +-=cos 2
(3)
⎰+
dx x
x 1⎰
++=)1(112x d x
C x ++=)1ln(2
(4)21x x
e dx e
+⎰⎰+=2)(1x x
e de C e x +=arctan (5)⎰dx x x 2ln ⎰=x xd ln ln 2C x +=3ln 31
(6)⎰++dx x x 123t x =+12⎰+dt t )5(212
C t t ++=256312+=x t C x x ++++1225)12(613
(7)⎰dx x sin t x =⎰tdt t sin 2⎰-=t td cos 2C t t t ++-=sin 2cos 2x t =C x x x ++-sin 2cos 2
(8)
212t x t dx tdt =
=-=
222()1)t t t t
e tdt tde te e C C ===-++⎰⎰⎰
(9)2
2
2
2
2
ln ln ln ln 2ln ln 2(ln ln )xdx x x xd x x x xdx x x x x xd x =-=-=--⎰
⎰
⎰
⎰
2ln 2ln 2x x x x x C =-++
(10)⎰xdx x arctan 222221arctan (arctan )arctan 22221x x x x x d x x dx x
=-=-⋅+⎰⎰ 222111arctan (1)arctan (arctan )22122
x x x dx x x x C x =-⋅-=--++⎰ (11)22
111
sin (1cos 2)(sin 2)2222
x x xdx x x dx xd x =-=-⎰⎰⎰
22111
(sin 2sin 2)(sin 2cos 2)44442
x x x x xdx x x x C =--=-++⎰ (12)3222
22
22111()(1)ln(1)1122122
x x x x dx x dx d x x C x x x =-=-+=-+++++⎰⎰⎰ (13
)
t x =3 dt t t
⎰--+)(32
5
C t t +--=--1434
33
x t =C x x +----31
34343
(14)dx x x ⎰⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-+
+22
13
11C x x ++=arcsin 3arctan (15)3x x e dx ⎰
⎰=dx e x
)3(C e x
x ++=3
ln 13
(16)
33
221111(32)(32)|233
x x =--=--=
(17) 2
22
000cos 1(1sin )ln(1sin )|ln 21sin 1sin x dx d x x x x
π
ππ
=+=+=++⎰⎰ (18)
令t =
1
1
100
1
222()|2t
t t t te dt te dt te e =-==-=⎰⎰⎰
(19)
2220
2
2
sin 2sin π
π
π
π
π-
-
==⎰⎰⎰
4
2cos 3
x =-=
(20)
111
ln ln ||1e
e e
xdx x x x =-=⎰
(21)
dx x
x ⎰
+21
2)1(3222
1211129(2)(2)|36x x dx x x x =++=-+=⎰
(22)dx x ⎰
-20
12212
12
0101
(1)(1)()|()|122
x x x dx x dx x x =-+-=-+-=⎰⎰
(23)原式=
3
1
)1(3
1
)21)(1(11
2
3221
2=
--=---⎰
x x d x 4、 (1
)
11
+∞+∞
==+∞⎰
广义积分发散 (2)
2222000
0111(|)|244
x x x x xe dx xe e dx e +∞+∞--+∞--+∞
=--=-=⎰
⎰
(3)
dx x
e x
⎰
∞+-
00
022|2e e +∞
+∞
==-=⎰
(4)
⎰+∞
∞-++dx x x 841222
112()2(2)422()1
2
dx x d x x +∞+∞-∞-∞+==++++⎰⎰ 12(arctan )|222
x π+∞-∞+==
第六章 定积分的应用
1、解:因为x y 2=',所以1)2
1
(='y ,
抛物线2
x y =在点)4
1,21(处的法线方程为
)21)(1(41--=-
x y ,即4
3+-=x y 求得抛物线与其法线的交点为)41
,21(),49,23(-,
图形面积⎰
-=-+
-=
212
323
4)43(dx x x S 2、解:求得交点为)8,2(
绕x 轴旋转所产生的旋转体的体积为
⎰=
=2
67
128ππdx x V x 绕y 轴旋转所产生的旋转体的体积为
⎰=
-⋅⋅=8
3
22
5
6482π
ππdx y V y 3、解:求得交点)2,1(),2,1(-
3
8328)2(22
-=-
=⎰dy y y S
4、
解:求得交点为)1,1(),0,0(
⎰=
-=1
4215
2)(ππdy y y V y
第七章 多元函数微分学
1、填空题
(1)(){}
x y x y x <<-,
(2)母线为z 轴,224
0x y z ⎧+=⎨=⎩
为准线的圆柱面
(3)()2
1y x +-
(4)()()dy e dx e +++12 (5)极大值,极小值; (6)
x x y
z
y ln =∂∂ (7)
1-=∂∂y yx x
z
2、选择
(1)B (2)C (3)B (4)D 3、(1)()2
21,y x x y x f x +-
=',()5
2
4,3=
'x f ,()2
21,y x y y x f y +-=',()5
14,3=
'x f (2)
23323,3xy x y
z
y y x x z -=∂∂-=∂∂ (3) ()()()()2
2222222222,2y x y x x y z y x x y y x z +-=
∂∂+-=∂∂ (4)
()()()()()xy
x y xy xy y z xy x y xy y z z xy y z xy y x
z y
y +⋅
+++=∂∂∴+⋅++=∂∂⋅∴+=+=∂∂-11ln 111ln 11ln ln ,11
Θ
(5)
()y
x x y z y x x y x x z +=∂∂+++=∂∂,ln 4、(1)因为
()()()y x e y
z
y x e y x e x z x x x +=∂∂+++=∂∂cos ,cos sin 所以 ()()y x e y
z
y x e x
z
x x +-=∂∂+=∂∂sin ,cos 22
222 ()()y x e y x e y x z x
x +-+=∂∂∂sin cos 2,()()y x e y x e x
y z x x +-+=∂∂∂sin cos 2 (2)x x
y z y x z y y z y x x z y x y z xy x x z 6,12,66,43,6322
22222322=∂∂∂=∂∂∂=∂∂+=∂∂+=∂∂+=∂∂ (3)()()()()()()222222
22222211,,,,1111x y x y z z z z x y x y x y x y x y x y ----∂∂-∂∂====∂∂∂∂+-+-⎡⎤⎡⎤+-+-⎣⎦⎣⎦
()()
[]
222212y x y x x y z y x z -+-=∂∂∂=∂∂∂ 5、(1)
y y x x
z
1112
⋅
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=∂∂,⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛-⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∂∂2211
y x y x y
z dy y x y x dx y x y dy y
z
dx x z dz 2
22
111⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛--⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛-=∂∂+∂∂=
(2) (3)
y x x
z
34-=∂∂ , y x y z 23+-=∂∂ )1(cos ,
)(cos 2x x y y z x y x y x z =∂∂-=∂∂ dy y x dx y x dz )23()34(+-+-= dy x
y
x dx x y x y dz cos 1cos 2+-
= 6、(1)
()x y x y x x y y x y v u y v x v v z x u u z x z 22cos sin cos cos cos sin cos 1+=-⎪⎭
⎫
⎝⎛-+=∂∂⋅∂∂+∂∂⋅∂∂=∂∂ ()x y y x x y y x x v u y x v y v v z y u u z y z cos cos cos sin cos sin 122--=⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+-=∂∂⋅∂∂+∂∂⋅∂∂=∂∂ (2))
23(3)23ln(231ln 22
222y x y x y x y x v u y v u x v v z x u u z x z -+-=⋅+⋅=∂∂⋅∂∂+∂∂⋅∂∂=∂∂
)
23(2)23ln(2)2()(ln 22
2
3222y x y x y x y x v u y x v u y v v z y u u z y z ----=-⋅+-⋅=∂∂⋅∂∂+∂∂⋅∂∂=∂∂ 7、 解:
3
332333
cos 6sin 2)3(cos 2sin 2sin 2t t t t t t t dt
dz t t z +=⋅+== 8、(1)()()⇒⎩⎨
⎧===-=0
2,0
2,y y x f x y x f y x 驻点()0,0,()()()2,,0,,2,==-=y x f y x f y x f yy xy xx
在()0,0处,042
<-=-B AC ,于是此函数不存在极值。
(2)
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++-=∂∂=--=∂∂012022y x y
z
y x x
z
, 得驻点()0,1 2,1,2=-==yy xy xx f f f
故在点()0,1处,02,052
>=>=-A B AC
故函数),(y x f 在点()0,1处有极小值,极小值为121)0,1(-=-=f 9、解:设长方体的长,宽,高分别为z y x ,, 依题意,xy
V
z V xyz =
⇒= x
V y V xy yz xz xy S 22)(2++
=++= ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=∂∂=-=∂∂0
20222y V x y
S x V y x
S
, 求得驻点)2,2(33V V ,因驻点唯一,故当32V y x ==,3
4
V
z =时,表面积最小
第八章 二重积分
1、改变下列二次积分的次序:
(1)⎰
⎰=e e y
dx y x f dy ),(10
(2)⎰
⎰
---=22
1110
),(y y dx y x f dy
(3)⎰
⎰
-=
y y dx y x f dy 210
),(
(4)⎰⎰
=x dy y x f dx 10
20
),(
(5)=
⎰
⎰⎰⎰
---+x x
x x
dy y x f dx dy y x f dx 2411
),(),(
2、 解:
140
33)()(22
10
2
=+=+⎰⎰⎰⎰dx y x dy dxdy y x y
y
D
3、解:
=+⎰⎰D
dxdy y x )6(6
13213)6(3
πππ==+⎰
⎰⎰
ydy dx y x dy y
4、解:
⎰⎰+D
dxdy y x )(2
2
6
5
310)(1
0322
210
==+=⎰
⎰⎰dx x dy y x dx x
x
5、解:
⎰⎰
-D
y
dxdy e x 2
2⎰⎰⎰⎰----===1
21
030
210222
6131y y y
y de y dy e y dx e x dy )21(6
1616
1
1
10210
222----=+
-=⎰e dy e e y y y
6、解:
2
1
cos cos cos 606006
6
===⎰⎰⎰⎰
⎰π
π
ππ
xdx dy x x dx dx x x dy x y
7、解:
⎰⎰D
ydxdy 30220
3
1
)(212
2a dx x a ydy dx a
a
x a =-==⎰
⎰⎰
- 8、解:
⎰⎰+D
dxdy y x )cos(21
1cos 2cos 21)sin 2(sin )cos(1
001
0-+-=-=+=⎰⎰⎰dy y y dx y x dy y
9、求交点,⎩⎨
⎧==1
xy x
y 1x =
⎰⎰⎰
⎰=+-=-=213
x
x
12122
1
x
x
1
2249dx )x x (x )y x (y y
x x d d d 10、12
1)2()1()1(1
321
1
22-
=--=-=-⎰⎰⎰
⎰dx x x x dx y x dy x dx x x
x
x
第九章 微分方程及其应用
1、填空题
(1) 2 (2) 3
1313+=
x y (3) 042
=-λ 2、选择题
(1) B (2) A (3) C (4) C
3、求下列微分方程的解
(1)解:分离变量得xdx ydy cot tan -= 两边积分得⎰⎰
-=xdx ydy cot tan 从而)sin arccos(x C y =
(2)解:分离变量得
x
y e dx
e dy 2=
两边积分得⎰⎰=x y e
dx e dy 2,解得)21ln(2C e y x
+-=-
又由1)0(=y 得211
+=-e C ,从而)2
121ln(12-+-=--e e y x 。
(3)解:分离变量得
x
dx y y dy sin ln =, (4) 解:原方程对应的齐次方程为0=+'y y , 两边积分得
⎰
⎰=x dx y y dy sin ln 分离变量得dx y
dy
=-,解得x Ce y -=。
解得2
tan
x C e
y =,又由e y =)2
(π
得1=C , 设原方程的解为x
e
x h y -=)(,
从而原方程的特解为2
tan
x e
y = 代入原方程得
x x e y e x h dx
d
--=+))((, 解得x
e
C x y -+=)(。
(5)解:原方程对应的齐次方程为0=-y dx
dy
x , 分离变量得
x
dx y dy =,解得Cx y =。
设原方程的解为x x h y )(=,。