2019版 1微积分练习题(下) 第一章 答案
大一微积分练习题(附答案)
《微积分(1)》练习题一.单项选择题1.设存在,则下列等式成立的有( )()0x f 'A . B .()()()0000limx f x x f x x f x '=∆-∆-→∆()()()0000lim x f xx f x x f x '-=∆-∆-→∆C .D .()()()00002limx f h x f h x f h '=-+→()()()0000212limx f h x f h x f h '=-+→2.下列极限不存在的有( )A .B .201sin lim xx x →12lim2+-+∞→x xx x C .D .xx e 1lim →()xx xx +-∞→632213lim3.设的一个原函数是,则( ))(x f x e 2-=)(x f A .B .C .D . x e 22--x e 2-x e 24-xxe 22--4.函数在上的间断点为( )间断点。
⎪⎩⎪⎨⎧>+=<≤=1,11,110,2)(x x x x x x f [)+∞,01=x A .跳跃间断点;B .无穷间断点;C .可去间断点;D .振荡间断点5. 设函数在上有定义,在内可导,则下列结论成立的有( )()x f []b a ,()b a ,A .当时,至少存在一点,使;()()0<b f a f ()b a ,∈ξ()0=ξf B .对任何,有;()b a ,∈ξ()()[]0lim =-→ξξf x f x C .当时,至少存在一点,使;()()b f a f =()b a ,∈ξ()0='ξf D .至少存在一点,使;()b a ,∈ξ()()()()a b f a f b f -'=-ξ6. 已知的导数在处连续,若,则下列结论成立的有( )()x f a x =()1lim-=-'→ax x f ax A .是的极小值点; B .是的极大值点;a x =()x f a x =()x fC .是曲线的拐点;()()a f a ,()x f y =D .不是的极值点,也不是曲线的拐点; a x =()x f ()()a f a ,()x f y =二.填空:1.设,可微,则 ⎪⎭⎫⎝⎛=x f y 1arcsinf ()='x y 2.若,则32325-+-=x x x y ()=6y 3.过原点作曲线的切线,则切线方程为()1,0x e y 2=4.曲线的水平渐近线方程为 ()2142-+=x x y 铅垂渐近线方程为5.设,则x x f +='1)(ln ()='x f ()=x f 三.计算题:(1)(2)321lim 221-+-→x x x x 32lim +∞→⎪⎭⎫⎝⎛-x x x x(3)(4) 求xx x x 3sin )1ln(lim 20+→()[]221ln x y -=dy(5) 求053=-+x y exy=x dxdy 四.试确定,,使函数在处连续且可导。
《微积分》各章习题及详细答案之欧阳理创编
第一章 函数极限与连续一、填空题1、已知x x f cos 1)2(sin +=,则=)(cos x f 。
2、=-+→∞)1()34(lim22x x x x 。
3、0→x 时,x x sin tan -是x 的阶无穷小。
4、01sin lim 0=→xx k x 成立的k 为。
5、=-∞→x e x x arctan lim 。
6、⎩⎨⎧≤+>+=0,0,1)(x b x x e x f x 在0=x 处连续,则=b 。
7、=+→xx x 6)13ln(lim 0。
8、设)(x f 的定义域是]1,0[,则)(ln x f 的定义域是__________。
9、函数)2ln(1++=x y 的反函数为_________。
10、设a 是非零常数,则________)(lim =-+∞→xx ax a x 。
11、已知当0→x 时,1)1(312-+ax 与1cos -x 是等价无穷小,则常数________=a 。
12、函数xxx f +=13arcsin)(的定义域是__________。
13、lim ____________x →+∞=。
14、设8)2(lim =-+∞→x x ax a x ,则=a ________。
15、)2)(1(lim n n n n n -++++∞→=____________。
二、选择题1、设)(),(x g x f 是],[l l -上的偶函数,)(x h 是],[l l -上的奇函数,则中所给的函数必为奇函数。
(A))()(x g x f +;(B))()(x h x f +;(C ))]()()[(x h x g x f +;(D ))()()(x h x g x f 。
2、xx x +-=11)(α,31)(x x -=β,则当1→x 时有。
(A)α是比β高阶的无穷小; (B)α是比β低阶的无穷小;(C )α与β是同阶无穷小; (D )βα~。
微积分各章习题及详细答案(供参考)
微积分各章习题及详细答案(供参考)第一章函数极限与连续一、填空题1、已知 f (sin x) 1cos x ,则 f (cos x)。
2(4 3x)22、 lim2)。
xx(1 x3、 x 0 时, tan x sin x 是 x 的阶无量小。
4、 lim xksin10 建立的 k 为。
xx5、 lim e x arctan xx6、 f ( x)ex1, xb,7、 limln( 3x1)x 06x。
x 0在 x 0处连续,则 b 。
x 0。
8、设 f (x) 的定义域是 [ 0,1] ,则 f (ln x) 的定义域是 __________ 。
9、函数 y 1 ln( x 2) 的反函数为 _________。
10、设 a 是非零常数,则 lim (xa) x ________ 。
xx a111、已知当 x 0时, (1 ax 2 ) 3 1与 cosx 1 是等价无量小,则常数 a ________。
12、函数 f ( x)arcsin3x的定义域是 __________ 。
1 x13、 lim ( x 22x 2 2)____________ 。
x14、设 lim (x2a ) x 8 ,则 a________。
xx a15、 lim ( n n 1)( n 2n) =____________ 。
n二、选择题1、设 f ( x), g(x) 是 [ l , l ] 上的偶函数, h( x) 是 [ l , l ] 上的奇函数,则中所给的函数必为奇函数。
(A) f ( x) g( x) ;(B) f ( x) h( x) ;( C ) f (x)[ g(x) h( x)] ;( D ) f ( x) g( x) h(x) 。
2、1 x3x( x),( x)1x ,则当时有。
1 x1(A) 是比 高阶的无量小; (B) 是比 低阶的无量小;( C )与 是同阶无量小;( D )~。
3、函数 f (x)1 x 1 ,x 0( x1) 在 x0处连续,则 k3 1 x 1 。
微积分一练习题及答案
A . x a 是f x 的极小值点;B . x a 是f x 的极大值点;《微积分(1)》练习题一.单项选择题1 •设f X 。
存在,则下列等式成立的有( )3 .设f (x )的一个原函数是e 2x ,则f (x )(A . 当f a f b 0时,至少存在一点 a,b ,使 f0 ;B . 对任何a,b ,有lim f x fx0 ;C. 当fa f b 时,至少存在一点 a,b ,使 f 0;D. 至少存在一点 a, b ,使f b fa fba;6.已知f x 的导数在x a 处连续,f x右lim1,则下列结论成立的有x0x0-Tolimx0-Tx0olimx0x0-T叫Hhx0x0叫Hh).limx 22xxx 123.lim3x 1x2x 6x2.下列极限不存在的有(1A . lim xsin 2B1C. lim e xx 0DA .2e 2xB2x4e 2xD2xe2x2、x, 0 x 14.函数 f(x) 1, x 1 在 0,1 x, x 1上的间断点x 1为( )间断点A .跳跃间断点;B •无穷间断点; C.可去间断点;D.振荡间断点5.设函数f x 在a,b 上有定义,在a,b 内可导,则下列结论成立的有(x0C. a, f a 是曲线y f x 的拐点;D. x a 不是f x 的极值点,a, f a 也不是曲线y f x 的拐点;填空: 山i1 .设 y f arcsin, f 可微,贝U y x ________________________________x2 .若 y 3x 52x 2 x 3,贝卩 y 6______________________3.过原点0,1作曲线y e 2x 的切线,则切线方程为 _________________________________4 x 14 .曲线y——2— 2的水平渐近线方程为 ________________________________________x铅垂渐近线方程为 __________________________________5 .设 f (ln x) 1 x ,贝卩 f x _____________________ f x __________________________计算题:于零,求证F x 在a, 内单调递增(1)x 2 1x 2 2x 3(2) limx(3)ln(1 x ) lim(4)yln 1x 0 xs in 3x(5)e xy y 3 5x求 dy x 0dx四.试确定a , b , 使函数 f xb 1 si nxax1,a 2, xex 五.试证明不等 式: 当x1时, xe x e1 xe x e2六. 设F x 丄x f ax a,其中fx 在 a,上连续, x 在a, 内存在且大x a在x 0处连续且可导。
微积分第一章详细答案
第一章习题1-11.用区间表示下列不等式的解2(1)9;(2)1;1(3)(1)(2)0;(4)00.011 x x x x x ≤>--+<<<+解 (1)原不等式可化为(3)(3)0x x -+≤,其解为33x -≤≤,用区间表示是[-3,3].(2)原不等式可化为11x ->或11x -<-,其解为2x >或0x <,用区间表示是(-∞,0)∪(2,+ ∞).(3)原不等式的解为21x -<<,用区间表示是(-2,1). (4)原不等式可化为0.0110.0110x x -<+<⎧⎨+≠⎩即 1.010.991x x -<<-⎧⎨≠⎩用区间表示是(-1.01,-1)∪(-1,-0.99). 2.用区间表示下列函数的定义域: 1(1)(2)arcsin(1)lg(lg );1(3).ln(2)y y x x xy x =-=-+=-解 (1)要使函数有意义,必须2010x x ≠⎧⎨-≥⎩即011x x ≠⎧⎨-≤≤⎩所以函数的定义域为[-1,0)∪(0,1].(2)要使函数有意义,必须111lg 00x x x -≤-≤⎧⎪>⎨⎪>⎩即0210x x x ≤≤⎧⎪>⎨⎪>⎩所以函数的定义域是12x <≤,用区间表示就是(1,2].(3)要使函数有意义,必须2650ln(2)020x x x x ⎧--≥⎪-≠⎨⎪->⎩即6112x x x -≤≤⎧⎪≠⎨⎪<⎩所以函数的定义域是-6≤x <1,用区间表示就是[-6,1).3.确定下列函数的定义域及求函数值f (0),ff (a )(a 为实数),并作出图形(1)1,0,2,011,12x x y x x x ⎧<⎪⎪=⎨≤<⎪⎪<≤⎩; (2)y=211,12x x x ⎧≤⎪⎨-<<⎪⎩解 (1)函数的定义域(){|0}{|01}{|12}{|112}(,1)(1,2]或D f x x x x x x x x x =<≤<<≤=<<≤=-∞10(0)200,1,()201112a a f ff a aa a ⎧<⎪⎪=⨯===⎨≤<⎪⎪<≤⎩,图1-1 图1-2(2)函数的定义域(){|1}{|12}{|2}(2,2)D f x x x x x x =≤<<=<=-221(0)1,11,()112a f ff a a a ≤===-==-<<⎪⎩4.设1,1()1,1x f x x ⎧≤⎪=⎨->⎪⎩,求f (f (x )).解 当|x |≤1时, f (x )=1, f (f (x ))= f (1)=1;当|x |>1时, f (x )=-1, f (f (x ))= f (-1)=1, 综上所述f (f (x ))=1(x ∈R ).5.判定下列函数的奇偶性: (1) f (x )=21cos xx-; (2)f (x )=(x 2+x )sin x ;(3)f (x )=1e ,0e 1,0x x x x -⎧-≤⎨->⎩解 (1) ∵221()1()()cos()cos x xf x f x x x----===-∴f (x )是偶函数.(2)∵222()[()()]sin()()(sin )()sin ()f x x x x x x x x x x f x -=-+--=--=--≠ 且()()f x f x -≠-, ∴f (x )是非奇非偶函数.(3)当x <0时,-x >0, ()1(1)()e e x x f x f x ---=-=--=-; 当x ≥0时,-x ≤0, ()()11(1)()e e e x x x f x f x ---=-=-=--=-,综上所述, x ∀∈R ,有f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数.6.设f (x )在区间(-l ,l )内有定义,试证明:(1) f (-x )+f (x )为偶函数; (2) f (-x ) -f (x )为奇函数. 证 (1)令()()()F x f x f x =-+(,)x l l ∀∈-有()[()]()()()()F x f x f x f x f x F x -=--+-=+-=所以()()()F x f x f x =-+是偶函数;(2)令()()()F x f x f x =--,(,)x l l ∀∈-有()[()]()()()[()()]()F x f x f x f x f x f x f x F x -=----=--=---=-所以()()()F x f x f x =--是奇函数.7. 试证:(1) 两个偶函数的代数和仍为偶函数; (2) 奇函数与偶函数的积是奇函数. 证 (1)设f (x ),g (x )均为偶函数,令()()()F x f x g x =± 则 ()()()()()(F x f x g x f x g x F x-=-±-=±=, 所以()()f x g x ±是偶函数,即两个偶函数的代数和仍为偶函数.(2)设f (x )为奇函数,g (x )为偶函数,令()()()F x f x g x =⋅, 则 ()()()()()(F x f x g x f x g x F x -=-⋅-=-=-, 所以()()f x g x ⋅是奇函数,即奇函数与偶函数之积是奇函数. 8. 求下列函数的反函数:22(1)2sin 3;(2);212101,(3)()2(2)1 2. xxy x y x x f x x x ==+-≤≤⎧=⎨--<≤⎩解 (1)由2sin 3y x =得1arcsin 32y x =所以函数2sin 3y x =的反函数为1arcsin(22)32x y x =-≤≤.(2)由221xxy =+得21x y y=-,即2log 1y x y=-.所以函数221xx y =+的反函数为2log (01)1x y x x =<<-.(3)当01x ≤≤时,由21y x =-得1,112y x y +=-≤≤;当12x <≤时,由22(2)y x =--得22x y =-<≤;于是有1112212y y x y +⎧-≤≤⎪=⎨⎪-<≤⎩,所以函数22101()2(2)12x x f x x x -≤≤⎧=⎨--<≤⎩的反函数是1112()212x x f x x +⎧-≤≤⎪=⎨⎪-<≤⎩.9. 将y 表示成x 的函数,并求定义域:222(1)10,1;(2)ln ,2,sin ;(3)arctan ,().为实数u vy u x y u u v x y u u v a x a ==+======+解 (1)211010u x y +==,定义域为(-∞,+∞);(2) sin ln ln 2ln 2sin ln 2vxy u x ====⋅定义域为(-∞,+∞);(3) arctan arctan arctan y u ===(a 为实数),定义域为(-∞,+∞).习题1-21.下列初等函数是由哪些基本初等函数复合而成的? (1) y=(2) y =sin 3ln x ;(3) y = tan 2xa; (4) y =ln [ln 2(ln 3x )].解 (1)令arcsin x u a =,则y =再令xv a =,则arcsin u v =,因此y =是由基本初等函数arcsin ,xy u v v a ===复合而成的.(2)令sin ln u x =,则3y u =,再令ln v x =,则sin u v =.因此3sin ln y x =是由基本初等函数3,sin ,ln y u u v v x ===复合而成.(3)令2tan u x =,则u y a =,再令2v x =,则tan u v =,因此2t a n x y a =是由基本初等函数2,tan ,uy a u v v x ===复合而成.(4)令23ln (ln )u x =,则ln y u =,再令3ln(ln )v x =则2u v =,再令3ln w x =,则ln v w =,再令ln t x =,则3w t =,因此23ln[ln (ln )]y x =是由基本初等函数2ln ,,ln ,y u u v v w ===3,ln w t t x ==复合而成.2.设f (x )的定义域为[0,1],分别求下列函数的定义域: (1) f (x 2); (2) f (sin x ); (3) f (x +a ),(a >0); (4) f (e x +1).解 (1)由f (x )的定义域为[0,1]得0≤x 2≤1,于是-1≤x ≤1,所以f (x 2)的定义域为[-1,1].(2)由f (x )的定义域为[0,1]得0≤sin x ≤1,于是2k π≤x ≤(2k +1)π,k ∈z ,所以f (sin x )的定义域为[2k π,(2k +1) π], k ∈Z .(3)由f (x )的定义域为[0,1]得0≤x+a ≤1即-a ≤x ≤1-a 所以f (x+a )的定义域为[-a ,1-a ]. (4)由f (x )的定义域为[0,1]得0≤e x +1≤1,解此不等式得x ≤-1,所以f (e x +1)的定义域为(-∞,-1]. 3. 求下列函数的表达式:(1) 设ϕ(sin x )=cos 2x +sin x +5,求ϕ(x ); (2) 设g (x -1)=x 2+x +1,求g (x ); (3) 设1()f x x +=x 2+21x,求f (x ).解 (1)法一:令sin t x =,则222cos 1sin 1x x t =-=-,代入函数式,得:22()156t t t t t ϕ=-++=+-,即 2()6x x x ϕ=++.法二:将函数的表达式变形得:22(sin )(1sin )sin 56sin sin x x x x x ϕ=-++=+-令sin t x =,得 2()6t t t ϕ=+-,即 2()6x x x ϕ=+-.(2)法一:令1t x =-,则1x t =+,将其代入函数式,得22()(1)(1)133g t t t t t =++++=++即 2()33g x x x =++.法二:将函数表达式变形,得22(1)(21)(33)3(1)3(1)3g x x x x x x -=-++-+=-+-+令1x t -=,得 2()33g t t t =++, 即 2()33g x x x =++.(3)法一:令1x t x+=,两边平方得22212x t x++=即22212x t x+=-,将其代入函数式,得2()2f t t =-,即2()2f x x =-.法二:将函数表达式变形,得222111222f x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-++++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭令1x t x+=,得2()2f t t =-,即2()2f x x =-.4.设f (x )为奇函数,证明:若f (x )在x =0有定义,则f (0)=0.证 ∵f (x )为奇函数,且f (x )在x =0处有定义,∴ (0)(0)f f -=-又(0)(0)f f -=于是(0)(0)f f =- 即2(0)0,(0)0f f =∴=.5.证明:狄利克雷函数是周期函数,任何一个正有理数均是它的周期,但无最小正周期. 证 狄利克雷函数1,,()0,当为有理数时当为无理数时.x D x x ⎧=⎨⎩设T 是任一正有理数, x ∀∈R ,当x 为有理数时,x+T 为有理数,于是()1D x T +=,又()1D x =,所以()()D x T D x +=; 当x 为无理数时,x+T 为无理数,于是()0D x T +=,又()0D x =,所以()()D x T D x +=. 综上所述, x ∀∈R 有()()D x T D x +=,所以()D x 是周期函数,任何一个正有理数均是它的周期,又设P 是任一无理数, x P ∃=-∈R ,使()(0)1D x P P +==,而()0D x =,故()()D x P D x +≠,即无理数不是()D x 的周期;因为不存在最小的正有理数,所以()D x 无最小正周期.习题1-31.设销售商品的总收入是销售量x 的二次函数,已知x =0,2,4时,总收入分别是0,6,8,试确定总收入函数TR(x ).解 设2()TR x ax bx c =++,由已知(0)0,(2)6,(4)8TR TR TR === 即 04261648c a b c a b c =⎧⎪++=⎨⎪++=⎩ 解得 1240a b c ⎧=-⎪⎪⎨=⎪⎪=⎩所以总收入函数21()42TR x x x =-+.2.设某厂生产某种产品1000吨,定价为130元/吨,当一次售出700吨以内时,按原价出售;若一次成交超过700吨时,超过700吨的部分按原价的9折出售,试将总收入表示成销售量的函数.解 设销售量为x ,实际每吨售价为P 元,由题设可得P 与x 间函数关系为1307001177001000x P x ≤⎧=⎨<≤⎩,总收入 130700()130700(700)1177001000TR x x x x x ≤⎧=⎨⨯+-⨯<≤⎩,即 130700()91001177001000TR x x x xx ≤⎧=⎨+<≤⎩.3. 已知需求函数为105Q P =-,成本函数为C =50+2Q ,P 、Q 分别表示价格和销售量.写出利润L 与销售量Q 的关系,并求平均利润.解 由题设知总收入2()105QR Q PQ Q ==-,则总利润 ()221()()()8505021055Q L Q R Q C Q Q Q Q Q ⎛⎫=-=-=--+- ⎪⎝⎭, 平均利润 ()150()85L Q AL Q Q QQ==--.4. 已知需求函数Q d 和供给函数Q s ,分别为Q d =100233P -,Q s =-20+10P ,求相应的市场均衡价格.解 当d s Q Q =时供需平衡,由d s Q Q =得1002201033P P -=-+,解得5P =所以市场均衡价格5P =.。
《微积分》各章习题及详细答案
第一单元 函数与极限一、填空题1、已知x x f cos 1)2(sin +=,则=)(cos x f 。
2、=-+→∞)1()34(lim22x x x x 。
3、0→x 时,x x sin tan -是x 的 阶无穷小。
4、01sinlim 0=→xx kx 成立的k 为 。
5、=-∞→x e xx arctan lim 。
6、⎩⎨⎧≤+>+=0,0,1)(x b x x e x f x 在0=x 处连续,则=b 。
7、=+→xx x 6)13ln(lim0 。
8、设)(x f 的定义域是]1,0[,则)(ln x f 的定义域是__________。
9、函数)2ln(1++=x y 的反函数为_________。
10、设a 是非零常数,则________)(lim =-+∞→xx ax a x 。
11、已知当0→x 时,1)1(312-+ax 与1cos -x 是等价无穷小,则常数________=a 。
12、函数xxx f +=13arcsin )(的定义域是__________。
13、____________22lim22=--++∞→x x n 。
14、设8)2(lim =-+∞→xx ax a x ,则=a ________。
15、)2)(1(lim n n n n n -++++∞→=____________。
二、选择题1、设)(),(x g x f 是],[l l -上的偶函数,)(x h 是],[l l -上的奇函数,则 中所给的函数必为奇函数。
(A))()(x g x f +;(B))()(x h x f +;(C ))]()()[(x h x g x f +;(D ))()()(x h x g x f 。
2、xxx +-=11)(α,31)(x x -=β,则当1→x 时有 。
(A)α是比β高阶的无穷小; (B)α是比β低阶的无穷小; (C )α与β是同阶无穷小; (D )βα~。
微积分第一章课外习题参考答案
9
p4.3.证明 : { xn }有界, M 0, 使得 | xn | M , n 1,2,
n
.
0, lim yn 0, N ,当n N 时, | yn |
M | xn yn || xn || yn | , lim xn yn 0.
微积分课外习题参考答案
微积分第一章课外习题参考答案
1
第一章 极限与连续
微积分第一章课外习题参考答案
2
预备知识(1-2)
p1. 一.1. { x | x 3且x 0} . 2. [1,1],[2k ,(2k 1) ], k Z . 1 x 3. 1 1 e x 1 1 x1 , x2 , 1 x1 1 e x 1 x 1 . x 1
x0 1 三. f [ g ( x )] 0 x0 1 x 0 e | x | 1 g[ f ( x )] 1 | x | 1 注意作图形. 1 | x | 1 e
微积分第一章课外习题参考答案 5
p2. 四 . 证明: f ( x ) f (2a x ) f (2b 2a x ) f [2(b a ) x ] 周期 T 2 | b a | . 五 . 证明 f ( x ) log a ( x x 1)
8
p4.
2.
解 :由题意,
n 2
1 1 1 ( 1) P1 Pn 1 2 3 2 2 2 2n 2 1 n 1 1 n 1 1 ( ) 2 2( ) 2 2 1 3 1 2 1 n 1 2 2( ) 2 2 lim P1 Pn lim n n 3 3
实用文档之《微积分》各章习题及详细答案
实用文档之"第一章 函数极限与连续"一、填空题1、已知x x f cos 1)2(sin +=,则=)(cos x f 。
2、=-+→∞)1()34(lim22x x x x 。
3、0→x 时,x x sin tan -是x 的 阶无穷小。
4、01sin lim 0=→xx kx 成立的k 为 。
5、=-∞→x e xx arctan lim 。
6、⎩⎨⎧≤+>+=0,0,1)(x b x x e x f x 在0=x 处连续,则=b 。
7、=+→xx x 6)13ln(lim 0 。
8、设)(x f 的定义域是]1,0[,则)(ln x f 的定义域是__________。
9、函数)2ln(1++=x y 的反函数为_________。
10、设a 是非零常数,则________)(lim =-+∞→xx ax a x 。
11、已知当0→x 时,1)1(312-+ax 与1cos -x 是等价无穷小,则常数________=a 。
12、函数xxx f +=13arcsin )(的定义域是__________。
13、lim ____________x →+∞=。
14、设8)2(lim =-+∞→xx ax a x ,则=a ________。
15、)2)(1(lim n n n n n -++++∞→=____________。
二、选择题 1、设)(),(x g x f 是],[l l -上的偶函数,)(x h 是],[l l -上的奇函数,则 中所给的函数必为奇函数。
(A))()(x g x f +;(B))()(x h x f +;(C ))]()()[(x h x g x f +;(D ))()()(x h x g x f 。
2、xxx +-=11)(α,31)(x x -=β,则当1→x 时有 。
(A)α是比β高阶的无穷小; (B)α是比β低阶的无穷小; (C )α与β是同阶无穷小; (D )βα~。
大一微积分练习题及答案
《微积分(1)》练习题一.单项选择题1.设()0x f '存在,则下列等式成立的有( ) A . ()()()0000limx f x x f x x f x '=∆-∆-→∆ B .()()()0000lim x f xx f x x f x '-=∆-∆-→∆C .()()()00002limx f h x f h x f h '=-+→ D .()()()0000212lim x f h x f h x f h '=-+→2.下列极限不存在的有( )A .201sin lim xx x → B .12lim 2+-+∞→x x x xC . xx e1lim → D .()xx xx +-∞→632213lim3.设)(x f 的一个原函数是x e 2-,则=)(x f ( )A .x e 22--B .x e 2-C .x e 24-D . x xe 22--4.函数⎪⎩⎪⎨⎧>+=<≤=1,11,110,2)(x x x x x x f 在[)+∞,0上的间断点1=x 为( )间断点。
A .跳跃间断点;B .无穷间断点;C .可去间断点;D .振荡间断点5. 设函数()x f 在[]b a ,上有定义,在()b a ,内可导,则下列结论成立的有( ) A . 当()()0<b f a f 时,至少存在一点()b a ,∈ξ,使()0=ξf ; B . 对任何()b a ,∈ξ,有()()[]0lim =-→ξξf x f x ;C . 当()()b f a f =时,至少存在一点()b a ,∈ξ,使()0='ξf ;D .至少存在一点()b a ,∈ξ,使()()()()a b f a f b f -'=-ξ; 6. 已知()x f 的导数在a x =处连续,若()1lim-=-'→ax x f ax ,则下列结论成立的有( )A .a x =是()x f 的极小值点;B .a x =是()x f 的极大值点;C .()()a f a ,是曲线()x f y =的拐点;D .a x =不是()x f 的极值点,()()a f a ,也不是曲线()x f y =的拐点; 二.填空: 1.设⎪⎭⎫⎝⎛=x f y 1arcsin,f 可微,则()='x y 2.若32325-+-=x x x y ,则()=6y3.过原点()1,0作曲线x e y 2=的切线,则切线方程为4.曲线()2142-+=x x y 的水平渐近线方程为 铅垂渐近线方程为 5.设x x f +='1)(ln ,则()='x f ()=x f三.计算题:(1)321lim 221-+-→x x x x (2)32lim +∞→⎪⎭⎫⎝⎛-x x x x(3)xx x x 3sin )1ln(lim 20+→ (4)()[]221ln x y -= 求dy(5)053=-+x y exy求=x dxdy四.试确定a ,b ,使函数()()⎩⎨⎧<-≥+++=0,10,2sin 1x e x a x b x f ax在0=x 处连续且可导。
微积分习题一答案详解
x
2
x0 x0
1 x g( x ) D. f ( x ) x x 与 (1 x )
3
2
g( x )
3
x
4
x x0 B中 f ( x ) 与 g( x ) 不相同,所以选B. x x 0
f ( x) x 2 (3) 设函数
g( x ) 3 x ,则 f [ g( x )] ( ) ,
B. D.
A. C.
3 3x x
x
x
2
x
3
2x
2x
f [ g( x )] ( 3 x )2 得答案为D. 代入 g( x ) 3 得
(4) 函数
A.
y
x 2 1( x 0) 的反函数是( )
B. D.
2
y y
x2 1 x2 1
y x2 1 y x2 1
(1)
x2 9
0 ( x 2) 2 4
(2)
| x 4 | 7(3)(4)| ax x0 |
解:
(1)
x 9 3 x 3
2
(2)
| x 4 | 7 7 x 4 7 3 x 11
(3)
( x 2) 2 4 2 x 2 2 2 x2 ( x 2) 0
(4)
ye
e x 2
是由
ye
u
,
u ev
,
, v x2
三个简单函数复合而成的;
u
v 为中间变量.
13.一块正方形纸板的边长为 a ,将其四角各截去一个大
小相同的边长为 x 的小正方形,再将四边折起做成一个 无盖方盒,试将此无盖方盒的容积 V 表示为所截小正方形 边长的函数。 解:
《微积分I》第1章答案
《一元函数微积分》习题1—11.确定下列函数的定义域: (1)912-=x y ;解:要使函数有意义,则:092>-x 即 3>x 或3-<x .所以函数定义域:),3()3,(+∞⋃--∞.(2)x y a arcsin log =;解:要使函数有意义,则0arcsin >x ,即10≤<x .所以函数定义域:(0,1]. (3)2111x x y --+=; 解:01012≠+≥-x x 且,即111-≠≤≤-x x 且.所以函数定义域:(-1,1].(4))32(log 213-+-=x x y a ; 解:03202>-≠-x x 且,即232>≠x x 且.所以函数定义域:),2()2,23(+∞⋃. (5))4(log 21arccos 2x x y a -+-=; 解:0412112>-≤-≤-x x 且,则2231<<-≤≤-x x 且。
所以函数定义域:)2,1[- (6)xy πsin 1=.解:0sin ≠x π,则Z k k x ∈≠,.(其中是Z 整数集),函数定义域:Z \),(+∞-∞.2.求函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠=000,1sin x x xy 的定义域和值域,并求⎪⎭⎫⎝⎛π2f 和)0(f . 解:定义域:),(+∞-∞. 当0≠x 时,}0{\),(1+∞-∞∈x ,故11sin 1≤≤-x. 所以值域:[-1,1]. 12sin )2(==ππf ,0)0(=f .3.下列各题中,函数)(x f 和)(x g 是否相同,为什么?(1) 2)(,)(x x g x x f ==;解: 不同 因为||)(2x x x g ==,即)(x g 的值域是全体非负实数,而)(x f 的值域是全体实数.(2) 2sin 21)(,cos )(2x x g x x f -==; 解: 相同因为)(x f 和)(x g 的定义域均为实数R ,值域为[-1,1],且)(cos 2sin21)(2x f x xx g ==-= (3)1)(,11)(2-=+-=x x g x x x f ; 解: 不同因为)1(111)(2≠-=+-=x x x x x f .两函数的定义域不同. (4)0)(,)(x x g xxx f ==. 解: 相同因为)0(1)(),0(1)(0≠==≠==x x x g x xxx f 定义域均为非零实数,在定义域内函数值恒等于1.4.设x x f sin )(=, 证明:)2cos(2sin2)()(x x x x f x x f ∆+∆=-∆+. 证明: 由三角函数知:)2cos(2sin 2sin )sin()()(xx x x x x x f x x f ∆+∆=-∆+=-∆+.5.设5)(2++=bx ax x f 且38)()1(+=-+x x f x f ,试确定a , b 的值.解: 因为 5)(2++=bx ax x f故)5()2(5)1()1()1(22+++++=++++=+b a x b a ax x b x a x f 由题设3852)()1(+=++=-+x a ax x f x f 所以有:82=a 且3=+b a 得:1,4-==b a .6.下列函数哪些是偶函数? 哪些是奇函数?哪些既非奇函数又非偶函数? (1) )1(22x x y -=;解: 定义域:),(+∞-∞)()1(])(1[)()(2222x f x x x x x f =-=---=-所以函数是偶函数. (2)323x x y -=; 解: 定义域:),(+∞-∞32323)()(3)(x x x x x f +=---=-,)()(x f x f ≠-且)()(x f x f -≠-.所以函数既非奇函数又非偶函数.(3)2211xx y +-=; 解: 定义域:),(+∞-∞)(11)(1)(1)(2222x f xx x x x f =+-=-+--=- 所以函数是偶函数. (4))1)(1(+-=x x x y 解: 定义域:),(+∞-∞x x x x x x f -=+-=3)1)(1()(,)()()()(33x f x x x x x f -=+-=---=-.所以函数是奇函数. (5)1cos sin +-=x x y ; 解: 定义域:),(+∞-∞1cos sin 1)cos()sin()(+--=+---=-x x x x x f ,则)()(x f x f ≠-且)()(x f x f -≠-所以函数既非奇函数又非偶函数.(6)2xx a a y -+=.解: 定义域:),(+∞-∞)(2)(x f a a x f xx =+=--所以函数是偶函数.7.设)(x f 为定义在),(+∞-∞上的任意函数,证明:(1))()()(1x f x f x F -+=为偶函数; (2) )()()(2x f x f x F --=为奇函数.证明: 由题设)(x f 为定义在),(+∞-∞的函数, 则)(),(21x F x F 的定义域也为),(+∞-∞ (1) )()()()()()()(111x F x f x f x F x f x f x F =+-=-⇒-+= ,. 故)(1x F 是偶函数. (2) )()()()()()()(222x F x f x f x F x f x f x F -=--=-⇒--= ,.故)(2x F 为奇函数.8. 证明: 定义在),(+∞-∞上的任意函数可以表示为一个奇函数与一个偶函数和. 证明: 设)(x f 是定义在),(+∞-∞上的任意函数.由7题知 )()()(1x f x f x F -+=为偶函数,)()()(2x f x f x F --=为奇函数. 且 )(21)(21)(21x F x F x f +=. 故命题成立.9. 设)(x f 为定义在),(L L -上的奇函数,若)(x f 在),0(L 上单增, 证明: )(x f 在)0,(L -上也单增.证明: 由题设知对于任意),(L L x -∈有:)()(x f x f -=-不防设任意的1x ,2x 满足L x x <<<210, 则012<-<-<-x x L .)(x f 在),0(L 上单增, 则)()(21x f x f <即 )()(21x f x f --<-- )()(21x f x f ->- 所以)(x f 在)0,(L -上也单增.10. 下列各函数中哪些是周期函数? 对于周期函数,指出其周期: (1) )2cos(-=x y ;解:)2cos()22cos(-=+-x x π, 函数是周期函数且周期π2=T . (2) x y 4cos =;解: x x x 4cos )24cos()2(4cos =+=+ππ, 函数是周期函数且周期2π=T .(3) x y πsin 1+=;解: )2(sin 1)2sin(1sin 1++=++=+x x x ππππ,函数是周期函数且周期2=T . (4) x x y cos =; 解: 非周期函数 (5) x y 2sin =; 解: )](2cos 1[21)]22cos(1[21)2cos 1(21sin 2ππ+-=+-=-=x x x x , 函数是周期函数且周期π=T . (6) x x y tan 3sin +=解: )32(3sin )23sin(3sin ππ+=+=x x x , )tan(tan π+=x x ,故原函数的周期为两函数x x tan ,3sin 的周期π32和π最小公倍数. 所以周期为π2=T .11. 下列各组函数中哪些不构成复合函数? 把能构成复合函数的写,成复合函数,并指出定义域.(1) 3x y =,t x sin =;解: 构成复合函数t y 3sin =, 定义域: ),(+∞-∞. (2) ua y =,2x u =;解: 构成复合函数2x a y =, 定义域: ),(+∞-∞. (3) u y a log =,232+=x u ;解: 构成复合函数)22(log 2+=x y a , 定义域: ),(+∞-∞. (4) u y =,2sin -=x u ;解: 不构成复合函数u y =要求0≥u , 但是2sin -=x u 的值域:)1,3(--. (5) u y =,3x u =; 解: 构成复合函数3x y =, 定义域: ),0[+∞.(6) u y a log =, 22-=x u .解: 构成复合函数)2(log 2-=x y a , 定义域: ),2()2,(+∞⋃--∞.12. 下列函数是由哪些简单函数复合而成的?(1) 321)1(++=x y ;解: 3u y =,1)1(2++=x u . (2) 2)1(ln 3+=x y ;解: u y 3=, 2v u =, 1ln +=x v .(3) )13(sin 3+=x y ;解: 3u y =, v u sin =, 13+=x v . (4) 32cos log x y a =.解: 3u y =, v u a log =, 2w v =, x w cos =.13. 求下列函数的反函数: (1) x y sin 2=;解: 原函数的定义域: ),(+∞-∞, 值域:]2,2[-. 反解: 2sin y x =. 得反函数: 2sinx y =. 反函数的定义域: ]2,2[-, 值域: ),(+∞-∞. (2) )2(log 1++=x y a ;解: 原函数的定义域: ),2(+∞-, 值域:),(+∞-∞. 反解: 21-=-y a x .得反函数: 21-=-x ay反函数的定义域),(+∞-∞:, 值域: ),2(+∞-.(3) 122+=x xy .解: 121112112122+-=+-+=+=x x x x x y 由于112>+x, 则11210<+<x .原函数的定义域: ),(+∞-∞, 值域:.)1,0( 反解: yy x-=12, y y x -=1log 2.得反函数: xxy -=1log 2反函数的定义域: )1,0(, 值域: ),(+∞-∞.14. 某批发商店按照下列价格表整盒在批发销售某种盒装饮料:当购货量小于或等于20盒时,每盒2.50元;当购货量小于或等于50盒时,其超过20盒的饮料每盒2.30元; 当购货量小于或等于100盒时,其超过50盒的饮料每盒2.00元; 当购货量大于100时,其超过100盒的饮料每盒1.80元;设x 是销售量, y 是总价, 试建立总价y 和销售量x 之间的函数关系式,并作出它的图形. 解: 由题知: 当200≤≤x 时, x y 5.2=;当5020≤<x 时, 43.2)20(3.2205.2+=-+⨯=x x y ;当10050≤<x 时, 192)50(2)2050(3.2205.2+=-+-⨯+⨯=x x y ; 当100>x 时, 398.1)100(8.1219+=-+=x x y⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+≤<+≤<+≤≤=100398.110050192502043.22005.2x x x x x x x xy 图形(略)15. 设某商品的市场供应函数p p S Q 480)(+-==, 其中Q 为供应量, p 为市场价格. 商品的单位生产成本是1.5元, 试建立总利润L 与市场价格p 的函数关系式. 解: 供应函数p p S Q 480)(+-==则总利润120864)480)(5.1()5.1(2+-=+--=-=p p p p Q p L .16. 用p 代表单价, 某商品的需求函数为p p D Q 500007)(-==, 当Q 超过1 000时成本函数为Q C 2500020+=, 试确定能达到损益平衡的价格 (提示: 当总收入=总成本时,便达到损益平衡).解: 当1000>Q 时 1000500007)(>-==p p D Q 则价格120<p .达到损益平衡, 则 C pQ =即: )500007(25000202500020)500007(p Q p p -+=+=-039001652=+-p p得282.107165±=p又因为价格120<p , 故59.28=p答: 当需求量超过1000时,达到损益平衡的价格是28.59.17. 在半径为r 的球内嵌入一个内接圆柱, 试将圆柱的体积V 表示为圆柱的高h 的函数, 并求此函数的定义域.解: 设圆柱的半径为R, 则满足4)2(22222h r h r R -=-=圆柱的体积: 3222241)4(h h r h h r h R V ππππ-=-==. 定义域: )2,0(r18. 已知华氏温度F 与摄氏温度℃的线性关系, 在101325帕(一个标准大气压)下, 水的冰点温度不32F 或0℃, 水的沸点温度为212F 或100℃.(1) 写出华氏温度F 与摄氏温度℃的函数关系; (2) 画出该函数的图形;(3) 摄氏20℃相当于华氏几度?解: (1)由华氏温度F 与摄氏温度℃的线性关系, 设当摄氏温度为x ℃时, 华氏温度为y F , 则有关系式 b ax y += 其中a , b 为常数. 由题知:⎩⎨⎧==⇒⎩⎨⎧+=+⋅=328.1100212032b a b a b a 函数关系: 328.1+=x y (其中x 的度量单位是℃, y 的度量单位是F) (2) 函数图形(略)(3) 摄氏20℃时, y =1.8⨯20℃+32=68(F)习题1-22.(1)证明:0>∀ε,要使ε<=-+nn 1111,即ε1>n 。
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所以
dz 1 (2dx 2dy) dx dy . (1,1) 2
2. 求 函 数 z x2 y3 当 x 2, y 1,
x 0.02, y 0.01 时的全增量及全
微分.
解:
z x
( 2, 1)
2xy3
(2,1)
4
z y
( 2, 1)
3x2 y2
x kx
k1
lim f (x, y) lim
lim
x0
y 2 kx
x0 x4 k 2 x2 x0 x2 k 2 k
该值与 k 有关,说明当 (x, y) 以不同方式趋于
(0,0) 时,函数趋于不同的值.所以,lim f (x, y) x0 y0
不存在.从而,函数在点 (0,0) 处不连续.
(x, y)(0,0)
解: lim 1 x2 y2 =1. (x, y)(0,0)
(2)
(
x,
lim
y)(1,2)
x x2
y y
.
解: lim x y = 1 2 = 1 .
x y (x, y)(1,2) 2
2
2
6.证明极限 lim x y 不存在. (x, y)(0,0) x y
证明:取直线 y kx , x 0 lim x y lim x kx 1 k x0 x y x0 x kx 1 k
1 y
f (u) 2 yf (u)
[ f (u)]2
[ f (u)]2
1 z. yf (u) y 2
6.设 z3 2xz y 0 ,求 2 z . xy
解: 设F (x, y, z) z3 2xz y
F z x 2z x F 3z2 2x
z F
z y
y F
1 3z2 2x
x
2z cos y cos x . xy
(3) z x ln( xy) ,求 2 z ; xy
解: z ln( xy) x 1 y ln( xy) 1
x
xy
2z 1 x 1 . xy xy y
(4)
z
arctan
y x
,求
2z x2
.
解: z 1 ( y ) y
x
1
(
而由偏导数的定义:
f x(0,0)
lim
x0
f (x,0) x
f
(0,0)
0
f y(0,0)
lim
x0
f
(0, y) y
f
(0,0)
0.
4
练习题 3
班级
学号
姓名
1. 求下列函数的全微分:
(1) z arcsin x ; y
解: dz
1 1
x y
2
d
x y
1 ( 1 dx x dy) .
轴的柱面.
4.求下列函数的定义域:
(1) z ln(y 2 4x 8) ;
解:定义域 D (x, y) y 2 4x 8 .
(2) z 1 1 . xy xy
解:定义域 D (x, y) x y 0且x y 0 .
1
5.求下列各极限
(1) lim
1 x2 y2 ;
班级
学号
姓名
1. 求下列函数的偏导数:
(1) z x y x 2 y 2 ;
解: z 1 x
x
x2 y2
z 1 y .
y
x2 y2
(2) z ln x ; y
解: z y 1 1 x x y x
z y
y x
x y2
1 y
.
(3) z arctan xy ;
解:
z x
zxx 6x 8, zxy 2, zyy 2 在点 (0,0) 处: zxy 2 zxx zyy 12 0
zxx (0,0) 8 0 所以在点 (0,0) 处取极大值 z(0,0) 0.
在点 (2,2) 处: zxy 2 zxx zyy 12 0 . 所以在点 (2,2) 处不取极值.
解: fx '(x, y) 2x 3y ,所以 fx '(2,1) 4 3=7 .
3
3.求下列函数的二阶偏导数:
(1)
z
x2y
,求
2z x 2
;
解: z 2 y x2 y1 x
2z x 2
2 y(2 y
1)
x2y2 .
(2) z xsin y y sin x ,求 2 z ;
xy 解: z sin y y cos x
解: z z u z v z w x u x v x w x
f (x, y) x2 +y2 , x0 1, y0 2, x 0.02, y 0.03,
(2u 4v) 2x 4u y 2w 2x 4(2x3 3x 2 y y3 )
(2u 4v) 2 y 4u x 2w (2 y)
z
2z xy
2
z y
(3z2 2x) 2z (3z2 2x)2
6z
z y
6z2 4x (3z2 2x)3
8
练习题 5
班级
学号
姓名
1. 求函数 z x3 4x2 2xy y 2 的极值.
解:由
z z
x y
3x2 8x 2y 2x 2y 0
0 得:
驻点为 (0,0), (2,2)
(2,1)
12
dz 4 0.02 12 (0.01) 0.2
z (2.02)2 (1.01)3 22 (1)3 . 0.20404
5
3. 计算
(1) 1.032.02 ;
fx (x, y) (1, 2)
x
1,
x2 +y2 (1, 2) 5
解:设
f (x, y) xy , x0 1, y0 2, x 0.03, y 0.02,
平面方程.
解:设 M (x, y, z) 为平面上任意一点,则 (x 3)2 ( y 2)2 (z 9)2
(x 6)2 ( y 0)2 (z 4)2 化简得: 9x 2y 13z 21.
3.指出下列各方程在平面解析几何和空间解析 几何中分别表示什么图形?
(1) y x 1;
y kx , x 0
lim
x0
f (x, y) lim x0
x kx x2 k2x2
1
k k
2
y0
该值与斜率 k 有关,说明当 (x, y) 以不同方
式趋于 (0,0) 时,函数趋于不同的值.
所以, lim f (x, y) 不存在.从而,函数在点 x0 y0
(0,0) 处不连续.
2
练习题 2
.
4(x3 3xy 2 2 y3 )
5. 设 z y ,而 x et , y 1 e2t ,求 dz .
x
dt
解: dz z dx z dy dt x dt y dt
y x2
et
1 x
(2e2t )
代入 x, y 化简得:
dz (et et ) . dt
z z u z v z w y u y v y w y
6
练习题 4
班级
学号
姓名
1. 设 u eax ( y z) ,而 y a sin x ,
a2 1
z cos x ,求 du .
dx 解: du u u dy u dz
dx x y dx z dx
aeax ( y z) eax a cos x eax ( sin x)
y0
该值与斜率 k 有关,说明当 (x, y) 以不同方式 趋于 (0,0) 时,函数趋于不同的值.所以,上述极
限不存在.
7.利用定义讨论函数
z
x
2
xy y2
,
0,
x 2 y 2 0, 的连续性. x2 y2 0
解:当 x 2 y 2 0 时,函数是二元初等函数,
所以是连续的.
当 x2 y 2 0 时 , f (0,0) 0 , 取 直 线
z f u f v eu sin v 1 eu cosv x y u y v y
3.求下列函数的一阶偏导数(其中 f 具有一阶偏
导数):
(1) u f (xy yz zx) ;
解:设 v xy yz zx
u f (v) ( y z) u f (v) (x z)
x
fy (x, y) (1, 2)
y
2,
x2 +y2 (1, 2) 5
fx (x, y) (1, 2) yx y1 (1, 2) 2,
所以
0.982 +2.032 f (1 0.02, 2 0.03)
f y (x, y) (1, 2) x y ln x (1, 2) 0,
所以
f (1, 2) fx (1, 2)x f y (1, 2)y
z yf (u) 2x x [ f (u)]2
u f (v) 2x 2x f (v) x
2u x 2
2
f
(v)
2x ) 4x2 f (v)
z f (u) yf (u) (2 y)
y
[ f (u)]2
1 z 1 z x x y y
2 yf (u)
y x
)
2
x2
x2 y2
2z
y 2x
2xy
.
x 2
(x2 y2)2 (x2 y2)2
xy 2
4.
设函数
f (x, y)
x
4
y4
,
0,
x 4 y 4 0; x 4 y 4 0;
证明 f (x, y) 在(0,0)处不连续但偏导数