数学分析简明教程第二版第二章课后答案
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第二章 函数
§1 函数概念
1.证明下列不等式: (1) y x y x -≥-;
(2) n n x x x x x x +++≤+++ 2121;
(3) )(2121n n x x x x x x x x +++-≥++++ . 证明(1)由 y y x y y x x +-≤+-=)(,得到
y x y x -≤-,
在该式中用x 与y 互换,得到 x y x y -≤-,即
y x y x --≥-,
由此即得,y x y x -≥-.
(2)当2,1=n 时,不等式分别为212111,x x x x x x +≤+≤,显然成立. 假设当k n =时,不等式成立,即 k k x x x x x x +++≤+++ 2121,则当
1+=k n 时,有
1
211211
21121121)()(+++++++++=++++≤++++≤++++=++++k k k k k k k k k k x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
有数学归纳法原理,原不等式成立.
(3)n n n x x x x x x x x x x x x +++-≥++++=++++ 212121)( )(21n x x x x +++-≥ . 2.求证
b
b a
a b
a b a ++
+≤
+++111.
证明 由不等式 b a b a +≤+,两边加上)(b a b a ++后分别提取公因式得,
)1()()1(b a b a b a b a +++≤+++,
即
b
b a
a b
a b b
a a b
a b a b
a b a ++
+≤
+++
++=
+++≤
+++111111.
3.求证
2
2),max (b
a b a b a -++=
; 2
2),min(b
a b a b a --+=.
证明 若b a ≥,则由于b a b a -=-,故有
22),max (b a b a a b a -++==,2
2),min(b
a b a b b a --+==,
若b a <,则由于)(b a b a --=-,故亦有
22),max (b a b a b b a -++=
=,2
2),min(b a b a a b a --+==, 因此两等式均成立.
4.已知三角形的两条边分别为a 和b ,它们之间的夹角为θ,试求此三角形的面积
)(θs ,并求其定义域.
解 θθsin 2
1
)(ab s =,定义域为开区间),0(π. 5.在半径为r 的球内嵌入一内接圆柱,试将圆柱的体积表为其高的函数,并求此函数
的定义域.
解 设内接圆柱高为x ,则地面半径为4
2
2
x r r -=',因而体积
)4
(2
2
2
x r x x r V -='=ππ,
定义域为开区间)2,0(r .
6.某公共汽车路线全长为km 20,票价规定如下:乘坐km 5以下(包括km 5)者收费1元;超过km 5但在km 15以下(包括km 15)者收费2元;其余收费2元5角. 试将票价表为路程的函数,并作出函数的图形.
解 设路程为x ,票价为y ,则
⎪⎩
⎪
⎨⎧≤<≤<≤<=.2015,5.2,155,2,50,1x x x y
函数图形见右图.
7.一脉冲发生器产生一个三角波.若记它随时间t 的变化规律为)(t f ,且三个角分别
有对应关系0)0(=f ,20)10(=f ,0)20(=f ,求)200()(≤≤t t f ,并作出函数的图形.
解 ⎩⎨
⎧≤<-≤≤=.
2010,240,100,
2)(t t t t t f
函数图形如右图所示.
8.判别下列函数的奇偶性:
(1)12
)(24
-+=x x x f ; (2)x x x f sin )(+=; (3)2
2)(x e x x f -=;
(4))1lg()(2x x x f ++=.
解(1)定义域为),(∞+-∞,由于),(∞+-∞∈∀x ,有),(∞+-∞∈-x ,且有
)(12
1)(2)()(242
4x f x x x x x f =-+=--+-=-,
即得12
)(24
-+=x x x f 是偶函数. (2)定义域为),(∞+-∞,由于),(∞+-∞∈∀x ,有),(∞+-∞∈-x ,且有
)()sin (sin )sin()()(x f x x x x x x x f -=+-=--=-+-=-,
因此,x x x f sin )(+=是奇函数.
(3)定义域为),(∞+-∞,由于),(∞+-∞∈∀x ,有),(∞+-∞∈-x ,且有
)()()(2
22)(2x f e x e x x f x x ==-=----,
即2
2)(x e x x f -=是偶函数.
(4)定义域为),(∞+-∞,由于),(∞+-∞∈∀x ,有),(∞+-∞∈-x ,且有
,
)()1lg(11lg
)1lg())(1lg()(2222x f x x x x x x x x x f -=++-=++=++-=-++-=-
因此,)1lg()(2x x x f ++=是奇函数.