经济数学基础积分学部分综合练习及参考答案.doc
作业五经济数学基础积分学综合练习
综合练习一、单项选择题1.在切线斜率为2x 的积分曲线族中,通过点(1, 4)的曲线为( A ). A .y = x 2 + 3 B .y = x 2 + 4 C .y = 2x + 2 D .y = 4x 正确答案:A2.下列等式不成立的是( ).A .)d(e d e x x x =B .)d(cos d sin x x x =-C .x x xd d 21= D .)1d(d ln x x x = 正确答案:A3.若c x x f x +-=-⎰2ed )(,则)(x f '=( ).A . 2e x -- B . 2e 21x- C . 2e 41x- D . 2e 41x--正确答案:D4.下列不定积分中,常用分部积分法计算的是( ).A .⎰+x x c 1)d os(2B .⎰-x x x d 12C .⎰x x x d 2sinD .⎰+x xxd 12正确答案:C5. 若c x x f xx+-=⎰11e d e )(,则f (x ) =( ).A .x 1 B .-x 1 C .21x D .-21x正确答案:C6. 若)(x F 是)(x f 的一个原函数,则下列等式成立的是( ).A .)(d )(x F x x f x a=⎰ B .)()(d )(a F x F x x f xa-=⎰C .)()(d )(a f b f x x F b a-=⎰ D .)()(d )(a F b F x x f ba-='⎰正确答案:B7.下列定积分中积分值为0的是( ).A .x x x d 2e e 11⎰---B .x x x d 2ee 11⎰--+ C .x x x d )cos (3⎰-+ππD .x x x d )sin (2⎰-+ππ正确答案:A8.下列定积分计算正确的是( ). A .2d 211=⎰-x x B .15d 161=⎰-xC .0d sin 22=⎰-x x ππ D .0d sin =⎰-x x ππ正确答案:D9.下列无穷积分中收敛的是( ).A .⎰∞+1d ln x x B .⎰∞+0d e x xC .⎰∞+12d 1x x D .⎰∞+13d 1x x正确答案:C10.无穷限积分 ⎰∞+13d 1x x =( ). A .0 B .21- C .21D. ∞正确答案:C二、填空题1.=⎰-x x d e d 2.应该填写:x x d e 2-2.函数x x f 2sin )(=的原函数是 .应该填写:-21cos2x + c (c 是任意常数)3.若)(x f '存在且连续,则='⎰])(d [x f . 应该填写:)(x f '4.若c x x x f ++=⎰2)1(d )(,则=)(x f . 应该填写:)1(2+x5.若c x F x x f +=⎰)(d )(,则x f x x )d e (e --⎰= .应该填写:c F x +--)e (6.=+⎰e12dx )1ln(d d x x .应该填写:07.积分=+⎰-1122d )1(x x x. 应该填写:08.无穷积分⎰∞++02d )1(1x x 是 .(判别其敛散性) 应该填写:收敛的9.设边际收入函数为R '(q ) = 2 + 3q ,且R (0) = 0,则平均收入函数为 .应该填写:2 + q 23三、计算题1.⎰+-x x x d 242 解 ⎰+-x x x d 242=(2)d x x -⎰=2122x x c -+2.计算⎰x x x d 1sin2解 c x x x x xx +=-=⎰⎰1cos )1(d 1sin d 1sin23.计算⎰xxx d 2解 c x xx x x x +==⎰⎰22ln 2)(d 22d 24.计算⎰x x x d sin解 c x x x x x x x x x x ++-=+-=⎰⎰sin cos d cos cos d sin 5.计算⎰+x x x d 1)ln (解 ⎰+x x x d 1)ln (=⎰+-+x x x x x d 1)(21ln 1)(2122=c x x x x x +--+4)ln 2(2122 6.计算 x x xd e 2121⎰ 解 x xxd e 2121⎰=21211211e e e )1(d e -=-=-⎰x xx7.2e1x ⎰解 x x x d ln 112e 1⎰+=)ln d(1ln 112e 1x x++⎰=2e 1ln 12x +=)13(2- 8.x x x d 2cos 2π0⎰解:x x x d 2cos 20⎰π=202sin 21πx x -x x d 2sin 2120⎰π=22cos 41πx =21-9.x x d )1ln(1e 0⎰-+解法一 x x x x x x x d 1)1ln(d )1ln(1e 01e 01e 0⎰⎰---+-+=+ =x x d )111(1e 1e 0⎰-+---=1e 0)]1ln([1e -+---x x =e ln =1解法二 令1+=x u ,则u uu u u u u x x d 1ln d ln d )1ln(e1e1e11e 0⎰⎰⎰-==+-=11e e e e1=+-=-u四、应用题1.投产某产品的固定成本为36(万元),且边际成本为)(x C '=2x + 40(万元/百台). 试求产量由4百台增至6百台时总成本的增量,及产量为多少时,可使平均成本达到最低.解 当产量由4百台增至6百台时,总成本的增量为⎰+=∆64d )402(x x C =642)40(x x += 100(万元)又 xc x x C x C x⎰+'=00d )()(=x x x 36402++ =xx 3640++令 0361)(2=-='xx C , 解得6=x .x = 6是惟一的驻点,而该问题确实存在使平均成本达到最小的值. 所以产量为6百台时可使平均成本达到最小.2.已知某产品的边际成本C '(x )=2(元/件),固定成本为0,边际收益R '(x )=12-0.02x ,问产量为多少时利润最大?在最大利润产量的基础上再生产50件,利润将会发生什么变化? 解 因为边际利润)()()(x C x R x L '-'='=12-0.02x –2 = 10-0.02x令)(x L '= 0,得x = 500x = 500是惟一驻点,而该问题确实存在最大值. 所以,当产量为500件时,利润最大.当产量由500件增加至550件时,利润改变量为5505002550500)01.010(d )02.010(x x x x L -=-=∆⎰ =500 - 525 = - 25 (元)即利润将减少25元.3.生产某产品的边际成本为C '(x )=8x (万元/百台),边际收入为R '(x )=100-2x (万元/百台),其中x 为产量,问产量为多少时,利润最大?从利润最大时的产量再生产2百台,利润有什么变化?解 L '(x ) =R '(x ) -C '(x ) = (100 – 2x ) – 8x =100 – 10x 令L '(x )=0, 得 x = 10(百台)又x = 10是L (x )的唯一驻点,该问题确实存在最大值,故x = 10是L (x )的最大值点,即当产量为10(百台)时,利润最大.又 x x x x L L d )10100(d )(12101210⎰⎰-='=20)5100(12102-=-=x x即从利润最大时的产量再生产2百台,利润将减少20万元.4.已知某产品的边际成本为34)(-='q q C (万元/百台),q 为产量(百台),固定成本为18(万元),求最低平均成本. 解:因为总成本函数为⎰-=q q q C d )34()(=c q q +-322 当q = 0时,C (0) = 18,得 c =18 即 C (q )=18322+-q q 又平均成本函数为qq q q C q A 1832)()(+-==令 0182)(2=-='q q A , 解得q = 3 (百台) 该题确实存在使平均成本最低的产量. 所以当q = 3时,平均成本最低. 最底平均成本为9318332)3(=+-⨯=A (万元/百台)5.设生产某产品的总成本函数为 x x C +=3)((万元),其中x 为产量,单位:百吨.销售x 百吨时的边际收入为x x R 215)(-='(万元/百吨),求: (1) 利润最大时的产量;(2) 在利润最大时的产量的基础上再生产1百吨,利润会发生什么变化? 解:(1) 因为边际成本为 1)(='x C ,边际利润)()()(x C x R x L '-'=' = 14 – 2x 令0)(='x L ,得x = 7由该题实际意义可知,x = 7为利润函数L (x )的极大值点,也是最大值点. 因此,当产量为7百吨时利润最大.(2) 当产量由7百吨增加至8百吨时,利润改变量为87287)14(d )214(x x x x L -=-=∆⎰ =112 – 64 – 98 + 49 = - 1 (万元)即利润将减少1万元.。
电大经济数学基础微积分试题及答案(最新)
经济数学基础微积分试题(07.1-14.1)一、单项选择题:1、设xx f 1)(=,则=))((x f f ( C ). (10.1)A.x 1B.21x C.x D.2x2、下列各函数对中,( C )中的两个函数相等. (08.7) A. x x g x x f ==)(,)(2 B. x x g x x f ==)(,)()(2C. x x g x y ln 3)(,ln 3==D. x x g x y ln 2)(,ln 2==3、下列各函数对中,( D )中的两个函数相等. (07.7,13.1,14.1)A.x x g x x f ==)(,)()(2B.1)(,11)(2+=--=x x g x x x fC.x x g x y ln 2)(,ln 2==D.1)(,cos sin )(22=+=x g x x x f4、下列函数在指定区间(-∞,+∞﹚上单调增加的是( B ). (10.7,11.7) A.x sin B.x e C.2x D.x -35、下列函数在指定区间(-∞,+∞﹚上单调下降的是( B ).(09.1) A.x sin B. x 3 C.2x D. 5-x6、下列函数在指定区间(-∞,+∞﹚上单调增加的是( C ).(08.7)A.x sinB.x 21C.x 3D.21x -7、函数242--=x x y 的定义域是( B ). (07.1) A. [-2,+ ∞) B. [-2,2)),2(+∞⋃C. (-∞,-2)),2(+∞-⋃D. (-∞,2)),2(+∞⋃ 8、函数xx y -++=41)2ln(的定义域是( A ). (09.7)A.(-2,4)B. (-2,4)),4(+∞⋃C.)4,(-∞D.),2(+∞-9、函数)1lg(+=x xy 的定义域是( D ). (11.7)A.1->xB.0>xC.0≠xD. 1->x 且0≠x 10、下列函数中为奇函数的是( C ). (11.1,13.7) A.x x y -=2 B.x x e e y -+=C.11ln +-=x x y D.x x y sin =11、下列函数中为偶函数的是( A ). (08.1)A.x x y sin =B.x x y +=2C.x x y --=22D.x x y cos = 12、下列函数中为偶函数的是( C ). (12.1)A. x x y -=2B. 11ln +-=x x yC.2xx e e y -+= D.x x y sin 2=13、已知xxx f sin 1)(-=,当x ( A )时,)(x f 为无穷小量. (09.1) A.0→ B.∞→ C.1→ D.+∞→14、已知1sin )(-=xxx f ,当( A )时,)(x f 为无穷小量. (07.7,10.1) A.0→x B.1→x C.-∞→x D.+∞→x 15、当0→x 时,变量( D )是无穷小量. (09.7)A.x 31 B.x x sin C.)2ln(+x D.x x 1sin16、函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠=0,0sin )(x k x xxx f ,在)(x f 在x=0处连续,则k =( C ).(13.1)A.-2B.-1C.1D.217、若4cos )(π=x f ,则=∆-∆+∞→xx f x x f x )()(lim( A ). (07.1)A.0B.22C.4sin π-D. 4sin π18、曲线x y sin =在点(π,0)处的切线斜率为( D ). (08.1)A.1B.2C.21D.-1 19、曲线11+=x y 在点(0,1)处的切线斜率为( A ). (10.7)A.21-B.21C.2)1(21+xD.- 2)1(21+x20、曲线1sin +=x y 在点(0,1)处的切线方程为( A ).A.1+=x yB. 12+=x yC. 1-=x yD. 12-=x y 21、在切线斜率为2x 的积分曲线中,通过点(1,4)的曲线为( A ).(13.7) A.32+=x y B. 42+=x y C. 22+=x y D. x y 4= 22、设需求量q 对价格p 的函数为p p q 23)(-=,则需求弹性为=P E ( D )。
经济数学基础综合练习及参考答案
9.已知 y
52 cos x ,求
y
π ()
;
2
10.已知
3
y=
ln 2
x ,求
dy
.
11.设 y esin x cos5 x ,求 dy .
12.设 y tan x3 2 x ,求 dy .
13.已知 y cos2x sin x2 ,求 y ( x) .
14.已知 y
ln 3 x
e
5x
,求
y ( x)
17.需求量 q 对价格 p 的函数为 q( p) 100
. . .
.
p
e 2 ,则需求弹性为 E p
.
20 2
18.已知需求函数为 q
p ,其中 p 为价格,则需求弹性 Ep =
.
33
三、计算题
2
1. lim x x2
3x x2 4
2
sin 2x 3. lim
x0 x 1 1
5.
lim
x1
tan( x x2 x
D ( , 0)
3.下列各函数对中,(
)中的两个函数相等.
A . f (x) ( x )2 , g ( x) x
B. f ( x)
x2 1 , g( x)
x1
x+ 1
C. y ln x 2 , g (x) 2ln x
D. f ( x) sin 2 x cos2 x , g(x) 1
1
4.设 f (x)
.
15.由方程 yln(1 x) exy e2 确定 y 是 x 的隐函数,求 y ( x) .
16.由方程 sin y xe y 0 确定 y 是 x 的隐函数,求 y ( x) .
经济数学基础 微积分 第三章习题解答
尖点, 无切线, 不可导
无定义, 不可导
0
x
无确定切线, 不可导
0
x
尖点, 无切线, 不可导
8.讨论下列函数在x 0处的连续性与可导性;若可导,
求出f (0):
1 x
(1) f ( x) 1 x
x0 x0
解 lim f ( x) 1 lim f ( x) 1
x0
x0
所以函数在x 0连续.
3
y 1 (0 6x2 ) 6 x2
16.求下列函数的导数
(1) y
ex ex
ex ex
(e x ) e x ( x) e x
y
(e x
ex
)(e x
ex (e x
) (e x ex )2
e x )(e x
ex
)
(e x e x )2 (e x e x )2
(e x ex )2
y 10( x )9 ( x ) 1 x 1 x
10(
1
x
x
)9
1 x x (1 x)2
10x9 (1 x)11
(6) y ln ln ln x 设y ln u,u ln v,v ln x
y (lnu) (lnv) (ln x) 1 1 1 uv x
1 1 1
1
lnln x ln x x x ln x ln ln x
(3) y
1 1 x2
(1
x2
1
)2
y
1
(1
x2
)
3 2
(1
x
2
)
2
x(1
x
2
)
3 2
1
(1
经济应用数学基础(一)-微积分-课后习题答案_高
第一章 函 数习 题 一(A)1.解下列不等式,并用区间表示解集合(其中δ>0):(1)(x-2)2>9; (2)|x+3|>|x-1|;(3)|x-x0|<δ;(4)0<|x-x0|<δ.解 (1)由(x-2)2>9得|x-2|>3,从而解得x-2>3 或 x-2<-3由此得 x>5或x<-1.因此,解集合为(-∞,-1)∪(5,+∞)(2)由绝对值的几何意义知,不等式|x+3|>|x-1|表示点x与-3的距离大于点x与1的距离,如下图所示:因此,该不等式的解集合为(-1,+∞)(3)由|x-x0|<δ得-δ<x-x0<δ,由此得x0-δ<x<x0+δ,因此,解集合为(x0-δ,x0+δ)(4)由0<|x-x0|知x≠x0,由|x-x0|<δ知x0-δ<x<x0+δ.因此,解集合为(x0-δ,x0)∪(x0,x0+δ)2.证明如下不等式:(1)|a-b|≤|a|+|b|;(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|证 (1)由绝对值性质(4),有|a-b|≤|a|+|-b|=|a|+|b|.(2)|a-b|=|a-c+c-b|≤|a-c|+|c-b|.3.判断下列各对函数是否相同,并说明理由:(1)y=x与y=x2;(2)y=1-x2+x与y=(1-x)(2+x);(3)y=1与y=sin2x+cos2x;(4)y=2cosx与y=1+cos2x;(5)y=ln(x2-4x+3)与y=ln(x-1)+ln(x-3);(6)y=ln(10-3x-x2)与y=ln(2-x)+ln(5+x).解 (1)因y=x2=|x|与y=x的对应规则不同(值域也不同),故二函数不相同.(2)因y=1-x2+x与y=(1-x)(2+x)的定义域均为D f=[-2,1],故此二函数相同.(3)因sin2x+cos2x≡1,x∈(-∞,+∞),故此二函数相同.(4)因y=1+cos2x=2cos2x=2|cosx|与y=2cosx的对应规则不同,可知此二函数不相同.(5)因y=ln(x2-4x+3)=ln[(x-1)(x-3)]的定义域为D f=(-∞,1)∪(3,+∞);y=ln(x-1)+ln(x-3)的定义域为D f=(3,+∞).因此,此二函数不相同.(6)因y=ln(10-3x-x2)=ln[(2-x)(5+x)]与y=ln(2-x)+ln(5+x)的定义域均为D f=(-5,2),故此二函数相同.4.求下列函数的定义域:(1)y=x2+x-2; (2)y=sin(x);(2)y=9-x2+1ln(1-x);(4)y=lnx2-9x10;(5)y=1x-3x+10x-10;(6)y=(x-1)(x-3)x-3.解 (1)使该函数有定义的x应满足条件:x2+x-2=(x-1)(x+2)≥0由此解得x≥1或x≤-2.因此,该函数定义域为D f=(-∞,2]∪[1,+∞).(2)使该函数有定义的x应满足条件:x≥0 且 sinx≥0而由sinx≥0得2kπ≤x≤(2k+1)π,k=0,1,2,….因此,该函数的定义域为D f=∪∞k=0[(2kπ)2,(2k+1)π2].(3)使该函数有定义的x应满足如下条件:9-x2≥0, 1-x>0, 1-x≠1解得 |x|≤3且x<1且x≠0.因此,该函数定义域为D f=[-3,0)∪(0,1).(4)使该函数有定义的x应满足条件:x2-9x10≥1由此得 x2-9x-10=(x+1)(x-10)≥0,解得x≥10或x≤-1因此,该函数定义域为D f=(-∞,-1]∪[10,+∞)(5)使该函数有定义的x应满足如下条件:x-3≠0, x-10≠0, x+10x-10≥0由此解得x>10或x≤-10.因此,该函数定义域为D f=(-∞,-10]∪(10,+∞).(6)使该函数有定义的x应满足条件:x-3≠0, (x-1)(x-2)x-3≥0即(x-1)(x-2)≥0 且 x-3>0痴x>3(x-1)(x-2)≤0 且 x-3<0痴1≤x≤2因此,该函数定义域为D f=[1,2]∪(3,+∞).5.已知函数f(x)=q-x2,|x|≤3x2-9,|x|>3求函数值f(0),f(±3),f(±4),f(2+a).解 因为x=0,x=±3时,|x|≤3,所以f(0)=9=3, f(±3)=9-(±3)2=0又因为x=±4时,|x|>3,所以f(±4)=(±4)2-9=7当|2+a|≤3即-5≤a≤1时,f(2+a)=q-(2+a)2=(1-a)(5+a)当|2+a|>3即a>1或a<-5时,f(2+a)=(2+a)2-9=(a-1)(a+5)所以f(2+a)=(1-a)(5+a),-5≤a≤1(a-1)(5+a),a<-5或a>1.6.讨论下列函数的单调性:(1)y=1+6x-x2; (2)y=e|x|.解 (1)易知该函数定义域为D f=[0,6].设x1,x2∈(0,6), x1<x2则f(x1)-f(x2)=6x1-x21-6x2-x22=(6x1-x21)-(6x2-x22)6x1-x21+6x2-x22=6(x1-x2)-(x21-x22)6x1-x21+6x2-x22=[6-(x1+x2)](x1-x2)6x1-x21+6x2-x22<0,0<x1<x2<3>0,3<x1<x2<6所以该函数在区间(0,3)上单调增加,在区间(3,6)上单调减少.另解,因6x-x2=9-(x-3)2,所以y=1+6x-x2是圆(x-3)2+(y-1)2=32的上半圆.由此可知,该函数在(0,3)上单调增加,在(3,6)上单调减少.(2)因y=e|x|=ex,x≥0e-x,x<0所以,该函数在[0,+∞)上单调增加,在(-∞,0]上单调减少.7.讨论下列函数是否有界:(1)y =x 21+x2; (2)y =e-x 2;(3)y =sin1x;(4)y =11-x.解 (1)因为|y |=x21+x 2=1-11+x2≤1所以,该函数有界.(2)因为|y |=e-x 2=1ex 2≤1e0=1所以,该函数有界.(3)因为sin1x≤1(x ≠0),所以,该函数有界.(4)对任意给定的正数M >0,令x 0=1-12M≠1,则|y (x 0)|=11-1-12M=2M >M此式表明,对任意给定的M >0,存在点x 0∈D f ,使|y (x 0)|>M .因此,该函数无界.8.讨论下列函数的奇偶性:(1)f (x )=x sinx +cosx ; (2)y =x 5-x 3-3;(3)f (x )=ln(x +1-x 2);(4)f (x )=1-x ,x <0,1,x =0,1+x ,x >0.解 (1)因为f (-x )=(-x )sin(-x )+cos(-x )=x sinx +cosx =f (x ),x ∈(-∞,+∞)所以,该函数为偶函数.(2)因为f (-x )=-x 5+x 3-3≠f (x )或-f (x )所以,该函数既不是偶函数,也不是奇函数.(3)因为f (-x )=ln(-x +1+x 2)=ln(1+x 2)-x2x +1+x2=-ln(x+1+x2)=-f(x), x∈(-∞,+∞)所以,该函数为奇函数.(4)因为x>0(即-x<0)时, f(-x)=1-(-x)=1+xx<0(即-x>0)时, f(-x)=1+(-x)=1-x所以f(-x)=1-x,x<01,x=01+x,x>0=f(x)因此,该函数为偶函数.9.判别下列函数是否是周期函数,若是周期函数,求其周期:(1)f(x)=sinx+cosx; (2)f(x)=|sinx|;(3)f(x)=xcosx;(4)f(x)=1+sinπx.解 (1)因为f(x)=sinx+cosx=2sinx+π4所以f(x+2π)=2sinx+2π+π4=2sinx+π4=f(x)因此,该函数为周期函数,周期为2π.(2)因f(x+π)=|sin(x+π)|=|-sinx|=|sinx|=f(x)所以,该函数为周期函数,周期为π.(3)因cosx是以2π为周期的周期函数,但是f(x+2π)=(x+2π)cos(x+2π)=(x+2π)cosx≠xcosx=f(x)所以,该函数不是周期函数.(4)因为f(x+2)=1+sin(x+2)π=1+sinπx=f(x)所以,该函数为周期函数,周期为2.10.求下列函数的反函数及其定义域:(1)y=1-x1+x; (2)y=12(ex-e-x);(3)y=1+ln(x-1);(4)y=53x-5;(5)y=2sinx3, x∈-π2,π2;(6)y=2x-1,0<x≤12-(x-2)2,1<x≤2.解 (1)由y=1-x1+x 解出x,得x=1-y1+y因此,反函数为y=1-x1+x其定义域为D(f-1)=(-∞,-1)∪(-1,+∞)(2)由所给函数解出ex,得ex=y±1+y2=y+1+y2(因为ex>0,所以舍去“-”号)由此得x=ln(y+1+y2)因此反函数为y=ln(x+1+x2)其定义域为D(f-1)=(-∞,+∞).(3)所给函数定义域为D(f)=(1,+∞),值域为Z(f)=(-∞,+∞).由所给函数解出x,得x=1+ey-1,故反函数为y=1+ex-1其定义域为D(f-1)=(-∞,+∞).(4)所给函数定义域、值域分别为D(f)=(-∞,+∞), Z(f)=(-∞,+∞)由所给函数解出x,得x=13(y5+5), y∈Z(f)=(-∞,+∞)所以,反函数为y=13(x5+5)其定义域为D(f-1)=Z(f)=(-∞,+∞)(5)由所给函数解出x,得x=3arcsiny2所以,反函数为y=3arcsinx2其定义域为D(f-1)=Z(f)=[-1,1].(6)由所给函数可知:当0<x≤1时,y=2x-1,y∈(-1,1];当1<x≤2时,y=2-(x-2)2,y∈(1,2];由此解出x,得x=12(1+y),-1<y≤12-2-y,1<y≤2 (舍去“+”号,因1<x≤2)因此,反函数为y=12(1+x),-1<x≤12-2-x,1<x≤2其定义域为D(f-1)=Z(f)=(-1,2].11.分析下列函数由哪些基本初等函数复合而成:(1)y=loga x; (2)y=arctan[tan2(a2+x2)];(3)y=e2x/(1-x2);(4)y=cos2x2-x-1.解 (1)所给函数由对数函数y=loga u与幂函数u=x复合而成;(2)所给函数由反正切函数y=arctanu、幂函数u=v2、正切函数v=tanw 和多项式函数w=a2+x2复合而成;(3)所给函数由指数函数y=eu和有理分式函数u=2x1+x2复合而成;(4)所给函数由幂函数y=u2、余弦函数u=cosv、幂函数v=w与多项式函数w=x2-x-1复合而成.12.设销售某种商品的总收入R是销售量x的二次函数,且已知x=0,10,20时,相应的R=0,800,1200,求R与x的函数关系.解 设总收入函数为R(x)=ax2+bx+c(a≠0)已知R(0)=0 所以c=0又知R(10)=800, R(20)=1200即有100a+10b=800, 400a+20b=1200整理后,得联立方程组10a+b=80, 20a+b=60由此解得 a=-2,b=100.因此,总收入函数为R(x)=100x-2x2=x(100-2x).13.某种电视机每台售价为2000元时,每月可售出3000台,每台售价降为1800元时,每月可多售出600台,求该电视机的线性需求函数.解 设该电视机的线性需求函数为Q=a-bp则由已知条件有Q(2000)=a-2000b=3000Q(1800)=a-1800b=3600由此解得a=9000,b=3.因此,该商品的线性需求函数为Q=9000-3p.14.已知某商品的需求函数与供给函数分别由下列方程确定:3p+Q2d+5Q d-102=0p-2Q2s+3Q s+71=0试求该商品供需均衡时的均衡价格p e和均衡数量Q e.解 供需均衡的条件为Q d=Q s=Q e,对应均衡价格为p e,于是有3p3+Q2e+5Q-102=0p e-2Q2e+3Q e+71=0由其中第二个方程得p e=2Q2e-3Q3-71 (倡)将上式代入第一个方程,得7Q2e-4Q e-315=0由此解得Q e=7(舍去负根).将Q e=7代入(倡)得p e=6.因此,该商品供需均衡时,均衡价格p e=6,均衡数量Q e=7.(B)1.填空题:(1)已知函数f(x)的定义域为(0,1],则函数f(ex)的定义域为,函数f x-14+f x+14的定义域为;(2)已知函数f(x)=x1+x2,则f(sinx)=;(3)已知函数f(x)=x1-x,则f[f(x)]=,f{f[f(x)]}=;(4)已知f(3x-2)=x2,则f(x)=;(5)已知某商品的需求函数、供给函数分别为:Q d=100-2p, Q s=-20+10p,则均衡价格p e=,均衡数量Q e=;答 (1)(-∞,0],14,34; (2)sinx|cosx|;(3)x1-2x,x1-3x;(4)19(x+2)2;(5)10,80.解 (1)由0<ex≤1得x∈(-∞,0],由0<x-14≤1且0<x+14≤1,得x∈14,34;(2)f(sinx)=sinx1-sin2x=sinxcos2x=sinx·|cosx|;(3)f[f(x)]=f(x)1-f(x)=x1-2x,f{f[f(x)]}=f[f(x)]1-f[f(x)]=x1-3x;(4)令t=3x-2,则x=13(t+2),于是f(t)=f(3x-2)=x2=13(t+2)2=19(t+2)2所以f(x)=19(x+2)2(5)由Q d=Q s=Q e,得100-2p e=-20+10p e解得 p e=10,从而Q e=80.2.单项选择题:(1)若函数y=x+2与y=(x+2)2表示相同的函数,则它们的定义域为.(A)(-∞,+∞); (B)(-∞,2];(C)[-2,+∞);(D)(-∞,-2].(2)设f (x )=1,|x |<1,0,|x |>1,则f {f [f (x )]}=.(A)0;(B)1(C)1,|x |<1,0,|x |≥1;(D)1,|x |≥1,0,|x |<1.(3)y =sin1x在定义域内是.(A)周期函数;(B)单调函数;(C)偶函数;(D)有界函数.(4)设函数f (x )在(-∞,+∞)内有定义,下列函数中,必为偶函数.(A)y =|f (x )|;(B)y =[f (x )]2;(C)y =-f (-x );(D)y =f (x 2)cosx .(5)设函数f (x )在(-∞,+∞)内有定义,且f (x +π)=f (x )+sinx ,则f (x ).(A)是周期函数,且周期为π;(B)是周期函数,且周期为2π;(C)是周期函数,且周期为3π;(D)不是周期函数.答 (1)C; (2)C; (3)D; (4)D; (5)B.解 (1)由(x +2)2=|x +2|=x +2≥0可知x ≥-2,故选(C).(2)因f [f (x )]=1,|f (x )|<10,|f (x )|≥1=1,|x |≥10,|x |<1f {f [f (x )]}=1,|f [f (x )]|<10,|f [f (x )]|≥1=1,|x |<10,|x |≥1故选(C).(3)因sin1x≤1,橙x ≠0,故选(D).(4)因f ((-x )2)cos(-x )=f (x 2)cosx ,故选(D).(5)因f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sinx -sinx =f (x )故f (x )为周期函数,且周期为2π,选(B).3.设f2x +12x -2-12f (x )=x ,求f (x ).解 令t =2x +12x -2,则x =2t +12t -2,代入所给方程,得f (t )-12f 2t +12t -2=2t +12t -2其中,由所给方程有f2t +12t -2=t +12f (t )于是得f (t )-12t +12f (t )=2t +12t -2由此得f (t )=23t 2+t +1t -1因此f (x )=23x 2+x +1x -1.4.证明下列各题:()若函数f (x ),g (x )在D 上单调增加(或单调减少),则函数h (x )=f (x )+g (x )在D 上单调增加(或单调减少).(2)若函数f (x )在区间[a ,b ],[b ,c ]上单调增加(或单调减少),则f (x )在区间[a ,c ]上单调增加(或单调减少).证 (1)对任意的x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2,因f (x ),g (x )单调增加(减少),故有f (x 1)<f (x 2) (f (x 1)>f (x 2))g (x 1)<g (x 2) (g (x 1)>g (x 2))于是h (x 1)=f (x 1)+g (x 1)<f (x 2)+g (x 2)=h (x 2)(h (x 1)>h (x 2))所以,h (x )=f (x )+g (x )在D 上单调增加(减少).(2)对任意的x1,x2∈[a,c],x1<x2,若 a≤x1<x2≤b或b≤x1<x2≤c,则由题设有f(x1)<f(x2) (或f(x1)>f(x2))若 a≤x1≤b<x2≤c,则由题设有f(x1)≤f(b)<f(x2) (或f(x1)≥f(b)>f(x2))综上所述,f(x)在[a,c]上单调增加(或单调减少).5.设函数f(x)与g(x)在D上有界,试证函数f(x)±g(x)与f(x)g(x)在D 上也有界.证 因f(x)与g(x)在D上有界,故存在常数M1>0与M2>0,使得|f(x)|<M1, |g(x)|<M2, 橙x∈D.令M=M1+M2>0,则有|f(x)±g(x)|≤|f(x)|+|g(x)|<M1+M2=M,橙x∈D因此,f(x)±g(x)在D上有界.再令M=M1M2,则有|f(x)g(x)|=|f(x)||g(x)|<M1M2=M,橙x∈D因此,f(x)g(x)在D上有界.6.证明函数f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界.证 要证f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界,只需证明:对任意给定的常数M>0,总存在x0∈(0,+∞),使得|x0sinx0|>M.事实上,对任意给定的M>0,令x0=π2+2(1+[M])π∈(0,+∞)([M]为M的整数部分),则有|f(x0)|=π2+2(1+[M])π·sinπ2+2(1+[M])π=π2+2(1+[M])πsinπ2=π2+2(1+[M])π>M于是,由M>0的任意性可知,f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界.7.已知函数函数f(x)满足如下方程af(x)+bf1x=c x,x≠0其中a,b,c为常数,且|a|≠|b|.求f (x ),并讨论f (x )的奇偶性.解 由所给方程有af1x+bf (x )=cx于是,解方程组af (x )+bf 1x=c xaf1x+bf (x )=cx可得f (x )=ac -bcx 2(a 2-b 2)x因为f (-x )=ac -bc (-x )2(a 2-b 2)(-x )=-ac -bcx2(a 2-b 2)x=-f (x )所以,f (x )为奇函数.8.某厂生产某种产品1000吨,当销售量在700吨以内时,售价为130元/吨;销售量超过700吨时,超过部分按九折出售.试将销售总收入表示成销售量的函数.解 设R (x )为销售总收入,x 为销售量(单位:吨).依题设有当0≤x ≤700时,售价p =130(元/吨);当700<x ≤1000时,超过部分(x -700)的售价为p =130×0.9=117(元/吨).于是,销售总收入函数为R (x )=130x , 0≤x ≤700130×700+117×(x -700), 700<x ≤1000=130x ,0≤x ≤700117x +9100,700<x ≤1000可见销售总收入R (x )为销售量x 的分段函数.9.某手表厂生产一只手表的可变成本为15元,每天固定成本为2000元,每只手表的出厂价为20元,为了不亏本,该厂每天至少应生产多少只手表?解 设每天生产x 只手表,则每天总成本为C (x )=15x +2000因每只手表出厂价为20元,故每天的总收入为20x (元),若要不亏本,应满足如下关系式:20x ≥15x +2000解得x≥400(只)即,若要不亏本,每天至少应生产400只手表.10.某玩具厂每天生产60个玩具的成本为300元,每天生产80个玩具的成本为340元,求其线性成本函数.该厂每天的固定成本和生产一个玩具的可变成本各为多少?解 设线性成本函数为C(x)=ax+b其中C(x)为总成本,x为每天的玩具生产量.由题设有C(60)=60a+b=300(元)C(80)=80a+b=340(元)由此解得a=2, b=180因此,每天的线性成本函数为C(x)=2x+180其中a=2元为生产一个玩具的可变成本,b=180元为每天的固定成本.第二章 极限与连续习 题 二(A)1.观察判别下列数列的敛散性;若收敛,求其极限值:(1)u n=5n-3n; (2)u n=1ncosnπ;(3)u n=2+-12n;(4)u n=1+(-2)n;(5)u n=n2-1n;(6)u n=a n(a为常数).解 (1)将该数列具体写出来为2,72,4,174,225,…,5-3n,…观察可知u n→5(n→∞).因此,该数列收敛,其极限为5.(2)因为u n=1ncosnπ=1n(-1)n=1n→0(n→∞)所以,该数列收敛,其极限为0.(3)因为u n-2=-12n=12n→0(n→∞)所以,该数列收敛,其极限为2.(4)该数列的前五项分别为:-1,5,-7,17,-31,…观察可知u n→∞(n→∞).因此,该数列发散.(5)该数列的前五项分别为0,32,83,154,245,…观察可知u n→∞(n→∞).所以,该数列发散.(6)当a<1时,u n=a n→0(n→∞);当a>1时,u n=a n→∞(n→∞);当a=1时,u n=1→1(n→∞);当a=-1时,u n=(-1)n,发散因此,a<1时,数列收敛,其极限为0;a=1时,数列收敛,其极限为1;a ≤-1或a>1时,数列发散.2.利用数列极限的定义证明下列极限:(1)limn→∞-13n=0; (2)limn→∞n2+1n2-1=1;(3)limn→∞1n+1=0;(4)limn→∞n2+a2n=1(a为常数).证 (1)对任意给定的ε>0(不妨设0<ε<1),要使u n-0=13n<ε只需n>log31ε (∵0<ε<1,∴log31ε>0)取正整数N=1+log31ε>log31ε,则当n>N时,恒有-13n-0<ε因此limn→∞-13n=0.(2)对任意给定的ε>0,要使u n-1=n2+1n2-1-1=2n2-1=2n+1·1n-1≤1n-1<ε只需n>1+1ε.取正整数N=1+1ε,则当n>N时,恒有n2+1n2-1-1<ε由此可知limn →∞n 2+1n 2-1=1.(3)对任意给定的ε>0,要使u n -0=1n +1-0=1n +1<1n<ε只需n >1ε2.取正整数N =1ε2+1,则当n >N >1ε2时,恒有1n +1-0<ε.由此可知limn→∞1n +1=0.(4)对任意给定的ε>0,要使u n -1=n 2+a2n -1=a2n (n 2+a 2+n )<a22n2<ε只需n >a2ε.取正整数N =a 2ε+1,则当n >N >a2ε时,恒有n 2+a2n-1<ε因此limn →∞n 2+a2n=1.3.求下列数列的极限:(1)limn →∞3n +5n 2+n +4; (2)limn →∞(n +3-n );(3)limn →∞(1+2n+3n+4n)1/n;(4)limn →∞(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1;(5)limn →∞1+12+122+…+12n ;(6)limn →∞1+12+122+…+12n1+14+142+…+14n.解 (1)因为3n +5n 2+n +4=3+5n1+1n +4n 2→3(n →∞)所以limn→∞3n +5n 2+n +4=3.(2)因为n +3-n =3n +3+n →0(n →∞)所以limn →∞(n +3-n )=0.(3)因为(1+2n+3n+4n)1/n=414n+24n+34n+11/n→4(n →∞)所以limn→∞(1+2n+3n+4n)1/n=4.(4)因为(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1=12·-12n+1-12n +1+1→12(n →∞)所以limn →∞(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1=12.(5)因为 1+12+122+…+12n =1-12n +11-12=21-12n +1→2(n →∞)所以limn →∞1+12+122+…+12n =2.(6)因为1+12+122+…+12n =21-12n +1,1+14+142+…+14n =1-14n -11-14=431-14n +1于是1+12+122+…+12n 1+14+142+…+14n =32·1-12n +11-14n +1→32(n →∞)所以limn →∞1+12+122+…+12n1+14+142+…+14n=32.4.利用函数极限的定义,证明下列极限:(1)limx →3(2x -1)=5; (2)limx →2+x -2=0;(3)limx →2x 2-4x -2=4;(4)limx →1-(1-1-x )=1.证 (1)对任意给定的ε>0,要使(2x -1)-5=2x -3<ε只需取δ=ε2>0,则当0<x -3<δ时,恒有(2x -1)-5=2x -3<2δ=ε因此limx →3(2x -1)=5.(2)对任意给定的ε>0,要使x -2-0=x -2<ε只零取δ=ε2>0,则当0<x -2<δ时,恒有x -2-0=x -2<δ=ε所以limx →2+x -2=0.(3)对任意给定的ε>0,要使(x ≠2)x 2-4x -2-4=(x +2)-4=x -2<ε只需取δ=ε>0,则当0<x -2<δ时,恒有x 2-4x -2-4=x -2<δ=ε因此limx →2x 2-4x -2=4.(4)对任意给定的ε>0,要使(1-1-x )-1=1-x <ε只需0<1-x <ε2取δ=ε2>0,则当0<1-x <δ时,恒有(1-1-x )-1=1-x <δ=ε因此limx →1-(1-1-x )=1.5.讨论下列函数在给定点处的极限是否存在?若存在,求其极限值:(1)f (x )=1-1-x ,x <1,在x =1处;x -1,x >0(2)f (x )=2x +1,x ≤1,x 2-x +3,1<x ≤2,x 3-1,2<x ,在x =1与x =2处.解 (1)因为f (1-0)=limx →1-f (x )=limx →1-(1-1-x )=1f (1+0)=limx →1+f (x )=limx →1+(x -1)=0这表明f (1-0)≠f (1+0).因此,limx →1f (x )不存在.(2)在x =1处,有f (1-0)=limx →1-(2x +1)=3.f (1+0)=limx →1+(x 2-x +3)=3.因f (1-0)=f (1+0)=3,所以,limx →1f (x )=3(存在);在x =2处,有f (2-0)=limx →2-(x 2-x +3)=5f (2+0)=limx →2+(x 3-1)=7因f(2-0)≠f(2+0),所以limx→2f(x)不存在.6.观察判定下列变量当x→?时,为无穷小:(1)f(x)=x-2x2+2; (2)f(x)=ln(1+x);(3)f(x)=e1-x;(4)f(x)=1ln(4-x).解 (1)因为当x→2或x→∞时,x-2x2+2→0因此,x→2或x→∞时,x-2x2+2为无穷小.(2)因为当x→0时,ln(1+x)→0因此,x→0时,ln(1+x)为无穷小.(3)因为当x→+∞时,e1-x=eex→0,因此,x→+∞时,e1-x为无穷小.(4)因为当x→4-或x→-∞时,1ln(4-x)→0因此,x→4-或x→-∞时,1ln(4-x)为无穷小.7.观察判定下列变量当x→?时,为无穷大:(1)f(x)=x2+1x2-4; (2)f(x)=ln1-x;(3)f(x)=e-1/x;(4)f(x)=1x-5.解 (1)因为当x→±2时,x2-4x2+1→0因此当x→±2时,x2+1x2-4→∞所以,x→±2时,x2+1x2-4为无穷大.(2)因为当x→1时,1-x→0+当x→∞时,-x→+∞因此当x→1时,ln1-x→-∞当x→∞时,ln1-x→+∞所以,x→1或x→∞时,ln1-x为无穷大.(3)因为limn→0--1x=+∞所以limx→0-e-1/x=+∞由此可知,x→0-时,e-1/x为无穷大.(4)因为limx→5+x-5=0所以limx→5+1x-5=+∞由此可知,x→5+时,1x-5为无穷大.8.求下列函数的极限:(1)limx→3(3x3-2x2-x+2); (2)limx→05+42-x;(3)limx→16x-5x+4x-16;(4)limx→0(x+a)2-a2x(a为常数);(5)limx→0x2+a2-ax2+b2-b(a,b为正的常数);(6)limx→1x+x2+…+x n-nx-1(提示:x+x2+…+x n-n=(x-1)+(x2-1)+…+(x n-1))解 (1)由极限的线性性质,得原式=3limx→3x3-2limx→3x2-limx→3x+2=3x33-2×32-3+2=62(2)因为limx→0(2-x)=2≠0,所以原式=5+limx →042-x =5+4limx →0(2-x )=5+42=7.(3)因为x -5x +4=(x -4)(x -1),x -16=(x -4)(x +4).所以原式=limx →16(x -4)(x -1)(x -4)(x +4)=limx →16x -1x +4=38.(4)因为(x +a )2-a 2=x (x +2a ),所以原式=limx →0x (x +2a )x=limx →0(x +2a )=2a .(5)原式=limx →0(x 2+a 2-a )(x 2+a 2+a )(x 2+a 2+b )(x 2+b 2-b )(x 2+b 2+b )(x 2+a 2+a )=limx →0x 2(x 2+b 2+b )x 2(x 2+a 2+a )=limx →0x 2+b 2+bx 2+a 2+a=b a(6)因为 x +x 2+…+x n-n =(x -1)+(x 2-1)+…+(x n-1)=(x -1)[1+(x +1)+…+(xn -1+xn -2+…+1)]所以原式=limx →1(x -1)[1+(x +1)+…+(xn -1+xn -2+…+1)]x -1=limx →1[1+(x +1)+…+(x n -1+xn -2+…+1)]=1+2+…+n =12n (n +1).9.求下列函数的极限:(1)limx →∞[x 2+1-x 2-1]; (2)limx →∞(x -1)10(3x -1)10(x +1)20;(3)limx →+∞5x 3+3x 2+4x 6+1;(4)limx →∞(x +31-x 3);(5)limx →+∞x (3x -9x 2-6);(6)limx →+∞(a x+9)-a x+4(a >0).解 (1)原式=limx →∞2x 2+1+x 2-1=0.(2)原式=limx→∞1-1x103-1x 101+1x20=310(3)原式=limx →+∞5+(3/x )+(4/x 3)1+(1/x 3)=5.(4)因为(x +31-x 3)[x 2-x31-x 3+(31-x 3)2]=x 3-(31-x 3)3=1所以原式=limx→∞1x 2-x 31-x 3+(31-x 3)2=0.(5)因为x (3x -9x 2-6)=x (3x -9x 2-6)(3x +9x 2-6)3x +9x 2-6=x [9x 2-(9x 2-6)]3x +9x 2-6=6x3x +9x 2-6所以原式=limx →+∞6x3x +9x 2-6=limx →+∞63+9-(6/x 2)=1(6)原式=limx →+∞5a x+9+a x+4=1,0<a <110-5,a =10,a >1.10.求下列各题中的常数a 和b :(1)已知limx →3x -3x 2+ax +b=1;(2)已知limx →+∞(x 2+x +1-ax -b )=k (已知常数).解 (1)由于分子的极限limx →3(x -3)=0,所以分母的极限也应为0(否则原式=0≠1),即有limx →3(x 2+ax +b )=9+3a +b =0另一方面,因分子=x -3,故分母x 2+ax +b =(x -3)(x -c ),于是原式=limx →3x -3(x -3)(x -c )=limx →31x -c =13-c=1由此得c =2.于是得x 2+ax +b =(x -3)(x -2)=x 2-5x +6由此得a =-5,b =6(2)原式可变形为原式=limx →+∞[x 2+x +1-(ax +b )][x 2+x +1+(ax +b )]x 2+x +1+ax +b=limx →+∞(1-a 2)x 2+(1-2ab )x +(1-b 2)x 2+x +1+ax +b显然应有1-a 2=0,即有a =±1.于是原式=limx →+∞(1-2ab )x +(1-b 2)x 2+x +1+ax +b=limx →+∞1-2ab +(1-b 2)/x1+(1/x )+(1/x 2)+a +(b /x )=1-2ab1+a=k (a ≠-1)由上式可知,a ≠-1,于是a =1,从而有1-2b2=k 痴b =12-k .11.已知f (x )=2+x1+x(1-x )/(1-x )(1)limx →0f (x ); (2)limx →1f (x ); (3)limx →∞f (x ).解 令g (x )=2+x 1+x ,h (x )=1-x1-x.(1)因为limx →0g (x )=2,limx →0h (x )=1所以limx →0f (x )=limx →0g (x )h (x )=21=2.(2)因为 limx →1g (x )=32>0limx →1h (x )=limx →1(1-x )(1+x )(1-x )(1+x )=limx →111+x =12所以limx →1f (x )=limx →1g (x )h (x )=3212(3)因为limx →∞g (x )=limx →∞1+(2/x )1+(1/x )=1>0limx →∞h (x )=limx→∞(1/x )-(1-x )(1/x )-1=0所以limx →∞f (x )=limx→∞g (x )h (x )=10=1.12.求下列极限:(1)limx →0sin3x sin2x ; (2)limx →0tan5xsin2x ;(3)limx →0arctan4x arcsin2x;(4)limx →∞x sin1x;(5)limx →0sin2(2x )x2;(6)limx →0tan3x -sin2xx;(7)limx →01-cosxx sinx;(8)limx →0ax -sinbxtankx(a ,b ,k >0).解 (1)原式=limx →0sin3x3x·2x sin2x ·32=32.(2)原式=limx →0tan5x 5x ·2x sin2x ·52=52.(3)原式=limx →0arctan4x 4x ·2x arcsin2x ·42=2.(4)令u =1x,则x →∞时u →0.于是原式=limu →0sinu u=1.(5)原式=limx →0sin2(2x )(2x )2·4=4limx →0sin2x 2x 2=4.(6)原式=3limx →0tan3x 3x -2limx →0sin2x2x =3-2=1(7)因为1-cosx ~12x 2(x →0),所以原式=12limx →0x 2x sinx =12limx →0x sinx =12(8)原式=limx →0a k ·kx tankx -b k ·sinbx bx ·kxtankx=a k -b k =a -bk.13.求下列极限:(1)limx →∞1-1xx; (2)limx →∞1+5xx;(3)limx →0(1-sinx )1/x;(4)limx →0(1+3x )1/x;(5)limx →01-x22/x;(6)limx →∞x -2x +2x.解(1)原式=limx→∞1+1-x-x-1=1e.(2)原式=limx→∞1+1x /5x /55=e5.(3)令u =sinx ,则x →0时,u →0.于是原式=limu →0(1+u )1/u u /arcsin(-u )=e-1.(4)原式=limx →0[(1+3x )1/(3x )]3=e3(5)原式=limx →01-x 2-2/x-1=e-1(6)原式=limx →∞1-4x +2x=limx→∞1-4x +2-(x +2)/4-4x /(x +2)=e-4另解,令u =-x +24,则x =-4u -2,且u →∞(x →∞时),于是原式=limu →∞1+1u-4u -2=limu →∞1+1uu -4·limu →∞1+1u-2=e-4.14.求下列极限:(1)limx →0(cosx )1/(1-cosx ); (2)limx →0(sec2x )cot2x;(3)limx →π/2(1+cosx )5secx;(4)limx →0sinx -tanxsinx3;(5)limx →0(sinx 3)tanx1-cosx 2;(6)limx →π/61-2sinxsin(x -π/6);(7)limx →π/4(tan2x )tanπ4-x .解(1)令u =1-cosx ,则cosx =1-u ,且u →0(x →0时),因此原式=limu →0(1-u )1/u=e-1.(2)令u =cot2x ,则sec2x =1+1cot2x=1+1u ,且x →0时,u →+∞.因此原式=limu →+∞1+1uu=e(3)令u =cosx ,则secx =1u ,且x →π2时,u →0.因此原式=limu →0(1+u )5/u=limu →0(1+u )1/u 5=e5.(4)因为x →0时,sinx ~x ,sinx 3~x 3,cosx -1~-x22所以 原式=limx →0sinx (cosx -1)cosx ·sinx3=limx →0x ·(-x 2/2)x 3cosx=-12limx →01cosx =-12.(5)因为x →0时,sinx 3~x 3,tanx ~x ,1-cosx 2~12(x 2)2,所以原式=limx →0x 3·xx 4/2=2(6)令u =x -π6,则x →π6时,u →0,且有sinx =sinu +π6=12(3sinu +cosu )于是有 原式=limu →01-(3sinu +cosu )sinu=limu →01-cosu sinu -3=limu →0u 2/2sinu-3=-3.(7)因为tan2x =sin2x cos2x =sin2xcos2x -sin2xtanπ4-x =sinπ4-x cosπ4-x =cosx -sinx cosx +sinx所以tan2x tanπ4-x =sin2x cos2x -sin2x ·cosx -sinx cosx +sinx =sin2x (cosx +sinx )2从而原式=limx →π/4sin2x (cosx +sinx )2=122+222=12.15.讨论下列函数的连续性:(1)f (x )=x1-1-x ,x <0,x +2,x ≥0;(2)f (x )=e1/x,x <0,0,x =0,1xln(1+x 2),x >0.解 (1)由题设知f (0)=2,且f (0-0)=limx →0-x 1-1-x=limx →0-x (1+1-x )x =2f (0+0)=limx →0+(x +2)=2可见limx →0f (x )=2=f (0).所以,该函数在x =0处连续.另一方面,x1-1-x 在(-∞,0)内为初等函数,连续;x +2在(0,+∞)内为线性函数,连续.综上所述,该函数在(-∞,+∞)内连续.(2)因f (0)=0,且 f (0-0)=limx →0-e1/x=0, f (0+0)=limx →0+1xln(1+x 2)=limx →0+x ln(1+x 2)1/x 2=0·1=0所以 limx →0f (x )=0=f (0).因此,该函数在x =0处连续.另一方面,e1/x在(-∞,0)内连续,1xln(1+x 2)在(0,+∞)内连续.综上所述,该函数在(-∞,+∞)内连续.16.指出下列函数的间断点及其类型;如为可去间断点,将相应函数修改为连续函数;作出(1)、(2)、(3)的图形:(1)f (x )=1-x21+x ,x ≠-1,0,x =-1;(2)f (x )=x 2,x ≤0,lnx ,x >0;(3)f (x )=x x ; (4)f (x )=x sin1x.解 (1)由题设知f (-1)=0,而limx →-1f (x )=limx →-11-x 21+x =limx →-1(1-x )=2≠f (0)所以,x =-1为该函数的可去间断点.令f (-1)=2,则f ~(x )=1-x 21+x ,x ≠-12,x =-1=1-x在(-∞,+∞)内连续.f (x )的图形如图2.1所示.图2.1图2.2(2)由题设有f (0)=0,而f (0-0)=limx →0-x 2=0,f (0+0)=limx →0+lnx =-∞所以,x =0为该函数的无穷间断点.f (x )的图形如图2.2所示.(3)该函数在x =0处无定义,而f (0-0)=limx →0-xx =limx →0-x-x =-1,f (0+0)=limx →0+x x=limx →0+x x=1.图2.3因为左、右极限均存在但不相等,所以,x =0为该函数的跳跃间断点.f (x )的图形如图2.3所示.(4)该函数在x =0处无定义.因limx →0f (x )=limx →0x sin1x=0,故x =0为该函数的可去间断点.若令f (0)=0,则函数f ~(x )=x sin1x,x ≠00,x =0在(-∞,+∞)内连续.17.确定下列函数的定义域,并求常数a ,b ,使函数在定义域内连续:(1)f (x )=1x sinx ,x <0,a ,x =0,x sin1x+b ,x >0;(2)f (x )=ax +1,x ≤1,x 2+x +b ,x>1;(3)f (x )=1-x 2,-45<x <35,a +bx ,其他.解 (1)D f =(-∞,+∞).因f (x )在D f 的子区间(-∞,0)与(0,+∞)内均为初等函数.因此,f (x )在(-∞,0)∪(0,+∞)内连续.现讨论f (x )在分界点x =0处的连续性.已知f (0)=a ,而且f (0-0)=limx →0-sinxx =1,f (0+0)=limx →0+x sin1x+b =b 当f (0-0)=f (0+0)=f (0)时,即当a =b =1时,f (x )在x =0处连续.综上所述,当a =b =1时,该函数在其定义域(-∞,+∞)内连续.(2)D f =(-∞,+∞).因为f (-1)=1-a ,且f (-1-0)=limx →(-1)-(x 2+x +b )=bf (-1+0)=limx →(-1)+(ax +1)=1-a 所以,当a +b =1时,f (x )在x =-1处连续.又因f (1)=1+a ,且f (1-0)=limx →1-(ax +1)=a +1f (1+0)=limx →1+(x 2+x +b )=2+b所以,当a +1=2+b ,即a -b =1时,f (x )在x =1处连续.综上所述,当a +b =1且a -b =1,即a =1,b =0时,f (x )在x =-1和x =1处连续,从而f (x )在其定义域(-∞,+∞)内连续.(3)D f =(-∞,+∞).因f -45=a -45b ,且f -45-0=limx →-45-(ax +b )=a -45b f -45+0=limx →-45+1-x 2=35所以,当a -45b =35,即5a -4b =3时,f (x )在点x =-45处连续.又因f35=a +35b ,且f35-0=limx →35-1-x 2=45f35+0=limx →35+(a +bx )=a +35b 所以,当a +35b =45,即5a +3b =4时,f (x )在点x =35处连续.综上所述,当5a -4b =3且5a +3b =4,即a =57,b =17时,f(x)在x=-45与x=35处连续,从而f(x)在其定义域(-∞,+∞)内连续.(B)1.填空题:(1)limn→∞1n2+1(n+1)2+…+1(2n)2= ;(2)limx→0ln(x+a)-lnax(a>0)= ;(3)limx→a+x-a+x-ax2-a2(a>0)= ;(4)若limx→+∞xx n+1-(x-1)n+1=k≠0,n为正整数,则n= ,k= ;(5)x→0时,1+x-1-x是x的 无穷小;(6)设f(x)=sinx·sin1x,则x=0是f(x)的 间断点;(7)设f(x)=x x,则x=0是f(x)的 间断点;(8)函数f(x)=1x2-5x+6的连续区间是 .答 (1)0; (2)1a; (3)12a;(4)2008,12008; (5)等价;(6)可去; (7)跳跃; (8)(-∞,2)∪(3,+∞).解 (1)因为14n≤1n2+1(n+1)2+…+1(2n)2≤1n且limn→∞14n=0,limn→∞1n=0.所以,由夹逼定理可知,原式=0.(2)原式=limx→0ln1+x a1/x=1alimx→0ln1+x a a/x=1alnlimx→01+x a a/x=1alne=1a.(3)因为x-a+x-ax2-a2=x-ax+a(x+a)+1x+a且limx→a+x-ax+a(x+a)=0,limx→a+1x+a=12a所以,原式=12a.(4)因为x n+1-(x-1)n+1=[x-(x-1)][x n+x n-1(x-1)+…+x(x-1)n-1+(x-1)n]=x n1+1-1x+…+1-1x n-1+1-1x n所以,由题设有原式=limx→+∞x2008-n1+1-1x+…+1-1x n-1+1-1x n=k≠0显然,要上式成立,应有2008-n=0,即n=2008.从而原式=limx→+∞11+1-1x+…+1-1x n-11-1x n=1n=k所以,k=1n=12008.(5)因为limx→01+x-1-xx=limx→021+x+1-x=1所以,x→0时,1+x-1-x是x的等价无穷小.(6)因为limx→0sinx·sin1x=limx→0sinx x·limx→0xsin1x=1×0=0.所以,x=0是f(x)的可去间断点(令f(0)=0,即可).(7)因为f (0-0)=limx →0--x x =-1,f (0+0)=limx →0+xx=1左、右极限存在,但不相等,故x =0为跳跃间断点.(8)该函数有定义的条件是x 2-5x +6=(x -2)(x -3)>0由此得x <2或x >3.因此,该函数的连续区间为(-∞,2)或(3,+∞).2.单项选择题:(1)函数f (x )在点x 0处有定义,是极限limx →x 0f (x )存在的 .(A)必要条件; (B)充分条件;(C)充分必要条件;(D)无关条件.(2)下列“结论”中,正确的是 .(A)无界变量一定是无穷大;(B)无界变量与无穷大的乘积是无穷大;(C)两个无穷大的和仍是无穷大;(D)两个无穷大的乘积仍是无穷大.(3)设函数f (x )=1,x ≠1,0,x =1,则limx →1f (x )= .(A)0; (B)1; (C)不存在; (D)∞.(4)若limx →2x 2+ax +bx 2-3x +2=-1,则 .(A)a =-5,b =6; (B)a =-5,b =-6;(C)a =5,b =6;(D)a =5,b =-6.(5)设f (x )=1-x 1+x,g (x )=1-3x ,则当x →1时, .(A)f (x )与g (x )为等价无穷小;(B)f (x )是比g (x )高阶的无穷小;(C)f (x )是比g (x )低阶的无穷小;(D)f (x )与g (x )为同阶但不等价的无穷小.(6)下列函数中,在定义域内连续的是 .(A)f (x )=cosx ,x ≤0,sinx ,x >0; (B)f (x )=1x,x >0,x ,x ≤0;(C)f (x )=x +1,x ≤0,x -1,x >0;(D)f (x )=1-e-1/x 2,x ≠0,1,x =0.(7)下列函数在区间(-∞,1)∪[3,+∞]内连续的是 .(A)f (x )=x 2+2x -3; (B)f (x )=x 2-2x -3;(C)f (x )=x 2-4x +3;(D)f (x )=x 2+4x +3.(8)若f (x )在区间 上连续,则f (x )在该区间上一定取得最大、最小值.(A)(a ,b ); (B)[a ,b ]; (C)[a ,b ); (D)(a ,b ].答 (1)D; (2)D; (3)B;(4)A;(5)D; (6)D; (7)C; (8)B.解 (1)limx →x 0f (x )是否存在与f (x )在点x 0是否有定义无关,故应选(D).(2)(A)、(B)、(C)都不正确.例如n →∞时n sinn 是无界变量,而不是无穷大;n →∞时,n sinn 是无界变量,n 是无穷大,而n ·n sinn =n 2sinn 是无界变量,不是无穷大;n →∞时,n 与-n 都是无穷大,但n +(-n )=0是一常量,不是无穷大.(D)正确.例如,设limu →∞u 0=∞, limu →∞v n =∞则对任意给定的M >0,存在正整数N 1,N 2,使当n =N 1,n >N 2时,恒有u n>M ,v n >M取N =max{N 1,N 2},则当n >N 时,恒有u n v n=u n ·v n>M ·M =M2这表明limn →∞u n v n =∞.(3)易知f (1-0)=f (1+0)=1,从而limx →1f (x )=1,故应选(B).(4)因为limx →2(x 2-3x +2)=limx →2(x -2)(x -1)=0,因此,分子的极限也应为0,即应有x 2+ax +b =(x -2)(x -c )=x 2-(2+c )x +2c由此得a =-(2+c ),b =2c于是,由题设有limx →2x 2+ax +b x 2-3x +2=limx →2(x -2)(x -c )(x -2)(x -1)=limx →2x -cx -1=2-c =-1由此得c =3,从而得a =-5,b =6.故应选(A).(5)因为。
经济数学基础综合练习及参考答案----第一部分微积分
1经济数学基础综合练习及参考答案第一部分 微分学一、单项选择题 1.函数()1lg +=x xy 的定义域是(1->x 且0≠x). .2.若函数)(x f 的定义域是[0,1],则函数)2(xf 的定义域是(]0,(-∞ ).3.下列各函数对中,( x x x f 22cos sin )(+=,1)(=x g )中的两个函数相等.4.设11)(+=xx f ,则))((x f f =(11++xx).5.下列函数中为奇函数的是( 11ln+-=x x y).6.下列函数中,()1ln(-=x y )不是基本初等函数.7.下列结论中,( 奇函数的图形关于坐标原点对 )是正确的. 8. 当x →0时,下列变量中(xx 21+ )是无穷大量. 9. 已知1tan )(-=xxx f ,当( x →0 )时,)(x f 为无穷小量.10.函数sin ,0(),0xx f x xk x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩ 在x = 0处连续,则k = ( 1).11. 函数⎩⎨⎧<-≥=0,10,1)(x x x f 在x = 0处(右连续 ).12.曲线11+=x y 在点(0, 1)处的切线斜率为( 21- ).13. 曲线x y sin =在点(0, 0)处的切线方程为(y =x ).14.若函数x x f =)1(,则)(x f '=(-21x ).15.若xx x f c o s )(=,则='')(x f ( x x x cos s i n 2-- ).16.下列函数在指定区间(,)-∞+∞上单调增加的是(e x).17.下列结论正确的有( x 0是f (x )的极值点,且f '(x 0)存在,则必有f '(x 0) = 0 ).18. 设需求量q 对价格p 的函数为p p q 23)(-=,则需求弹性为E p =(--pp32 ).二、填空题1.函数⎩⎨⎧<≤-<≤-+=20,105,2)(2x x x x x f 的定义域是[-5,2]2.函数xx x f --+=21)5ln()(的定义域是(-5, 2 )3.若函数52)1(2-+=+x x x f ,则=)(x f 62-x .4.设函数1)(2-=u u f ,xx u 1)(=,则=))2((u f 43-.5.设21010)(x x x f -+=,则函数的图形关于 y 轴对称.6.已知生产某种产品的成本函数为C (q ) = 80 + 2q ,则当产量q = 50时,该产品的平均成本为3.6 .7.已知某商品的需求函数为q = 180 – 4p ,其中p 为该商品的价格,则该商品的收入函数R (q ) = 45q – 0.25q 2 . 8. =+∞→xx x x sin lim1 .9.已知x x x f sin 1)(-=,当0→x 时,)(x f 为无穷小量.10. 已知⎪⎩⎪⎨⎧=≠--=1111)(2x a x x x x f ,若f x ()在),(∞+-∞内连续,则=a 2 .11. 函数1()1e xf x =-的间断点是0x =.12.函数)2)(1(1)(-+=x x x f 的连续区间是)1,(--∞),2(∞+.)1处的切线斜率是(1)0.5y '=14.函数y = x 2 + 1的单调增加区间为(0, +∞)15.已知x x f 2ln )(=,则[f =0 .16.函数y x =-312()的驻点是x =1.17.需求量q 对价格p 的函数为2e 100)(pp q -⨯=,则需求弹性为E p =2p-.18.已知需求函数为pq 32320-=,其中p 为价格,则需求弹性E p =10-p p.三、计算题(答案在后面)1.423lim222-+-→x x x x 2.231lim21+--→x x x x 3.x → 4.2343limsin(3)x x x x →-+- 52)1tan(lim 21-+-→x x x x 6.))32)(1()23()21(lim 625--++-∞→x x x x x x 7.已知y xxx cos 2-=,求)(x y ' . 8.已知)(x f x x x ln sin 2+=,求)(x f ' . 9.已知x y cos 25=,求)2π(y ';10.已知y =32ln x ,求y d . 11.设x y x5sin cos e +=,求y d .12.设xx y -+=2tan 3,求y d .13.已知2sin 2cos x y x -=,求)(x y ' .14.已知xx y 53e ln -+=,求)(x y ' . 15.由方程2e e )1ln(=++xy x y 确定y 是x 的隐函数,求)(x y '.16.由方程0e sin =+yx y 确定y 是x 的隐函数,求)(x y '.17.设函数)(x y y =由方程y x y e 1+=确定,求0d d =x xy.18.由方程x y x y =++e )cos(确定y是x 的隐函数,求y d .四、应用题(答案在后面) 1.设生产某种产品x个单位时的成本函数为:x x x C 625.0100)(2++=(万元),求:(1)当10=x 时的总成本、平均成本和边际成本;(2)当产量x为多少时,平均成本最小?2.某厂生产一批产品,其固定成本为2000元,每生产一吨产品的成本为60元,对这种产品的市场需求规律为q p =-100010(q 为需求量,p 为价格).试求:(1)成本函数,收入函数; (2)产量为多少吨时利润最大?3.设某工厂生产某产品的固定成本为50000元,每生产一个单位产品,成本增加100元.又已知需求函数p q 42000-=,其中p 为价格,q 为产量,这种产品在市场上是畅销的,试求:(1)价格为多少时利润最大?(2)最大利润是多少? 4.某厂生产某种产品q 件时的总成本函数为C (q ) = 20+4q +0.01q 2(元),单位销售价格为p = 14-0.01q (元/件),试求:(1)产量为多少时可使利润达到最大?(2)最大利润是多少?5.某厂每天生产某种产品q件的成本函数为9800365.0)(2++=q q q C (元).为使平均成本最低,每天产量应为多少?此时,每件产品平均成本为多少? 6.已知某厂生产q件产品的成本为C q q q ()=++25020102(万元).问:要使平均成本最少,应生产多少件产品? 三、极限与微分计算题(答案) 1.解423lim222-+-→x x x x =)2)(2()1)(2(lim2+---→x x x x x =)2(1lim2+-→x x x = 412.解:231lim21+--→x x x x =)1)(2)(1(1lim 1+---→x x x x x=21)1)(2(1lim1-=+-→x x x3.解l ix →0x → =xx x x x 2sin lim)11(lim 00→→++=2⨯2 = 44.解 2343lim sin(3)x x x x →-+-=3(3)(1)lim sin(3)x x x x →---=333limlim(1)sin(3)x x x x x →→-⨯--= 25.解)1)(2()1tan(lim2)1tan(lim121-+-=-+-→→x x x x x x x x1)1tan(lim21lim11--⋅+=→→x x x x x 31131=⨯= 6.解))32)(1()23()21(lim 625--++-∞→x x x x x x =))32)(11()213()21(lim 625xx x x xx --++-∞→=2323)2(65-=⨯-7.解:2y '(x )=)cos 2('-xx x =2cos sin 2ln 2x xx x x --- =2cos sin 2ln 2x xx x x ++8.解xx x x f x x 1cos 2s i n 2ln 2)(++⋅=' 9.解 因为5ln 5sin 2)cos 2(5ln 5)5(cos 2cos 2cos 2x x x x x y -='='='所以5ln 25ln 52πsin 2)2π(2πcos2-=⋅-='y10.解 因为 )(ln )(ln 3231'='-x x y331ln 32)(ln 32xx x x ==- 所以x xx y d ln 32d 3=11.解 因为)(cos cos 5)(sin e4sin '+'='x x x y xx x x xsin cos 5cos e4sin -=所以x x x x y xd )sin cos 5cos e(d 4sin -=12.解 因为)(2ln 2)(cos 1332'-+'='-x x xy x2ln 2cos 3322x xx--=所以 x xx y x d )2ln 2cos 3(d 322--=13.解 )(cos )2(2sin )(22'-'-='x x x y x x2cos 22ln 2sin 2x x x x --=14.解:)5(e )(ln ln 3)(52'-+'='-x x x x y xx xx525e ln 3--=15.解 在方程等号两边对x 求导,得 )e ()e (])1ln([2'='+'+xy x y0)(e 1)1ln(='+++++'y x y xyx y xyxy xyy xyy x x e 1]e )1[ln(-+-='++故]e )1)[ln(1(e )1(xyxyx x x y x y y +++++-='16.解 对方程两边同时求导,得0e e cos ='++'y x y y yyyyy x y e)e (cos -='+)(x y '=yyx y e cos e +-.17.解:方程两边对x 求导,得 y x y yy '+='e eyy x y e1e-='当0=x 时,1=y所以,d d =x xye e 01e 11=⨯-=18.解 在方程等号两边对x 求导,得)()e (])[cos('='+'+x y x y1e ]1)[sin(='+'++-y y y x y)sin (1)]sin(e [y x y y x y++='+-)sin(e )sin(1y x y x y y +-++='故x y x y x y yd )sin(e )sin(1d +-++=四、应用题(答案)1.解(1)因为总成本、平均成本和边际成本分别为:x x x C 625.0100)(2++=625.0100)(++=x xx C ,65.0)(+='x x C所以,1851061025.0100)10(2=⨯+⨯+=C5.1861025.010100)10(=+⨯+=, 116105.0)10(=+⨯='C(2)令25.0100)(2=+-='xx ,得20=x (20-=x 舍去)因为20=x 是其在定义域内唯一驻点,且该问题确实存在最小值,所以当=x 20时,平均成本最小.2.解 (1)成本函数C q ()= 60q +2000.因为 qp =-100010,即p q =-100110, 所以 收入函数R q ()=p ⨯q =(100110-q )q =1001102q q -. (2)因为利润函数L q ()=R q ()-C q ()=1001102qq --(60q +2000)= 40q -1102q -2000 且'L q ()=(40q -1102q -2000')=40-0.2q令'L q ()= 0,即40- 0.2q = 0,得q = 200,它是L q ()在其定义域内的唯一驻点. 所以,q = 200是利润函数L q ()的最大值点,即当产量为200吨时利润最大.3.解 (1)C (p ) = 50000+100q = 50000+100(2000-4p ) =250000-400pR (p ) =pq = p (2000-4p )= 2000p -4p 2利润函数L (p ) = R (p ) - C (p ) =2400p -4p 2 -250000,且令)(p L '=2400 – 8p = 0得p =300,该问题确实存在最大值. 所以,当价格为p =300元时,利润最大.(2)最大利润1100025000030043002400)300(2=-⨯-⨯=L (元).4.解 (1)由已知201.014)01.014(q q q q qp R -=-==利润函数22202.0201001.042001.014q q q q q q C R L --=----=-=则q L 04.010-=',令004.010=-='q L ,解出唯一驻点250=q .因为利润函数存在着最大值,所以当产量为250件时可使利润达到最大,(2)最大利润为1230125020250025002.02025010)250(2=--=⨯--⨯=L (元)5. 解 因为 C q ()=C q q ()=05369800.q q++(q >0)'C q ()=(.)05369800q q++'=0598002.-q令'C q ()=0,即0598002.-q =0,得q 1=140,q 2=-140(舍去).q 1=140是C q ()在其定义域内的唯一驻点,且该问题确实存在最小值. 所以q 1=140是平均成本函数C q ()的最小值点,即为使平均成本最低,每天产量应为140件. 此时的平均成本为C ()140=05140369800140.⨯++=176 (元/件) 6.解 (1) 因为 C q ()=C q q ()=2502010q q ++'C q ()=()2502010qq ++'=-+2501102q令'C q ()=0,即-+=2501100q ,得q 1=50,q 2=-50(舍去),q 1=50是C q ()在其定义域内的唯一驻点.所以,q 1=50是q ()的最小值点,即要使平均成本最少,应生产50件产品.。
经济数学基础综合练习及参考答案
经济数学基础综合练习及参考答案第一部分 微分学我们的课程考试时间:08年7月12日下午14:00-15:30 方式:闭卷笔试,90分钟题型:单项选择题,填空题,计算题和应用题。
第1章函数一、单项选择题1.函数()1lg +=x xy 的定义域是( ).A .1->xB .0≠xC .0>xD .1->x 且0≠x2.函数x x x f -+-=4)1ln(1)(的定义域是( )。
A .],1(+∞ B .)4,(-∞ C .]4,2()2,1(⋃ D )4,2()2,1(⋃ 答案:C3.下列各函数对中,( )中的两个函数相等.A .2)()(x x f =,x x g =)( B .11)(2--=x x x f ,x x g =)(+ 1C .2ln )(x x f =,x x g ln 2)(=D .x x x f 22cos sin )(+=,1)(=x g 答案:D4.设xx f 1)(=,则))((x f f =( ).A .x 1B .21x C .x D .2x答案:C5.下列函数中为奇函数的是( ).A .x x y -=2B .x x y -+=e eC .)1ln(2x x y ++=D .x x y sin = 答案:C6.下列函数中为偶函数的是( ).A .x x y --=22B .x x cosC .2sin x x +D .x x sin 3 答案:D练习册:不是基本初等函数的( ) 二、填空题1.函数xx x f --+=21)5ln()(的定义域是 .答案:(-5, 2 )2.若函数52)1(2-+=+x x x f ,则=)(x f . 答案:62-x3.设21010)(xx x f -+=,则函数的图形关于 对称.答案:y 轴第2章,极限、导数与微分一、单项选择题1. 已知1sin )(-=xxx f ,当( )时,)(x f 为无穷小量. A . x →0 B . 1→x C . -∞→x D . +∞→x答案:A2.函数sin ,0(),0xx f x x k x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩ 在x = 0处连续,则k = ( ).A .-2B .-1C .1D .23. 函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠+=0,10,1sin )(x x k xx x f 在x = 0处连续,则=k ( ). A . 1 B . 0 C . 2 D .1-答案:A4.曲线11+=x y 在点(0, 1)处的切线斜率为( ).A .21- B .21 C .2 D .2-答案:A5. 曲线1+=x y 在点(1, 2)处的切线方程为( ).A .2121+=x yB . 2321+=x yC . 2121-=x yD . 2321-=x y答案:B6.若函数x xf =)1(,则)(x f '=( ).A .21xB .-21xC .x 1D .-x 1二、填空题1.已知xxx f sin 1)(-=,当 时,)(x f 为无穷小量.答案:0→x2.已知⎪⎩⎪⎨⎧=≠--=1111)(2x a x x x x f ,若f x ()在),(∞+-∞内连续,则=a .答案23.函数3212--+=x x x y 的间断点是 .答案:3,1=-=x x4. 函数233)(2+--=x x x x f 的连续区间是.答案:),2()2,1()1,(+∞⋃⋃-∞5.曲线y =)1,1(处的切线斜率是.答案:21.6. 已知x x f 2ln )(=,则])2(['f = . 答案:0 三、计算题1.已知y x x x 2cos -=,求)(x y ' .解: x x x y 2sin )2(ln 22321+='2.已知)(x f x x sin 2=,求)(x f '解:)(x f 'xxx x x 21cos 2sin 2ln 2+=.3.已知x xe x y -=2cos ,求)(x y '; 解:)()2(sin 2x x xe e x x y +--='4.已知223sin x e x y -+=,求d y . 解: )4()(cos sin 3222x e x x y x -+='- d y=dx xe x x x )4)(cos sin 3(222--5.设 y x x x ln 2++=,求d y . 解:xxx y 12123+-='-dx xxxdy )121(23+-=- 6.设2e 2sin x x y -+=,求y d . 解:2e 22cos 2x x x y --='x x x y x d )e 22cos 2(d 2--=第3章,导数应用一、单项选择题1.下列函数在指定区间(,)-∞+∞上单调减少的是( ).A .sin xB .e xC .x 2D .3 – x答案:D2.下列结论正确的有( ).A .x 0是f (x )的极值点,且f '(x 0)存在,则必有f '(x 0) = 0B .x 0是f (x )的极值点,则x 0必是f (x )的驻点C .若f '(x 0) = 0,则x 0必是f (x )的极值点D .使)(x f '不存在的点x 0,一定是f (x )的极值点 答案:A3. 设需求量q 对价格p 的函数为p p q 23)(-=,则需求弹性为E p =( ).A .p p 32-B .--pp 32 C .32-p pD .--32pp 答案:B 二、填空题1.函数2)1(+=x y 的单调增加区间为 . 答案:(),1+∞-2. 函数y x =-312()的驻点是 . 答案:1=x3.需求量q 对价格p 的函数为2e 100)(p p q -⨯=,则需求弹性为E p =。
经济数学基础综合练习及参考答案(积分部分)Word版
经济数学基础综合练习及参考答案第二部分 积分学一、单项选择题1.在切线斜率为2x 的积分曲线族中,通过点(1, 4)的曲线为( ).A .y = x 2 + 3B .y = x 2+ 4 C .y = 2x + 2 D .y = 4x 2. 若⎰+1d )2(x k x = 2,则k =( ).A .1B .-1C .0D .21 3.下列等式不成立的是().A .)d(e d e xxx = B .)d(cos d sin x x x =- C .x x x d d 21= D .)1d(d ln x x x =4.若c x x f x +-=-⎰2ed )(,则)(x f '=( ).A. 2e x-- B. 2e 21x- C. 2e 41x- D. 2e 41x--5. =-⎰)d(e x x ( ).A .c x x+-e B .c x x x ++--e eC .c x x+--eD .c x x x +---e e6. 若c x x f xx+-=⎰11e d e)(,则f (x ) =( ).A .x 1 B .-x 1 C .21x D .-21x7. 若)(x F 是)(x f 的一个原函数,则下列等式成立的是( ).A .)(d )(x F x x f xa=⎰B .)()(d )(a F x F x x f xa-=⎰C .)()(d )(a f b f x x F ba-=⎰D .)()(d )(a F b F x x f ba-='⎰8.下列定积分中积分值为0的是( ).A .x xx d 2e e 11⎰--- B .x x x d 2e e 11⎰--+ C .x x x d )cos (3⎰-+ππD .x x x d )sin (2⎰-+ππ9.下列无穷积分中收敛的是( ).A .⎰∞+1d ln x x B .⎰∞+0d e x xC .⎰∞+12d 1x x D .⎰∞+13d 1x x10.设R '(q )=100-4q ,若销售量由10单位减少到5单位,则收入R 的改变量是( ).A .-550B .-350C .350D .以上都不对 11.下列微分方程中,( )是线性微分方程. A .y y yx '=+ln 2B .xxy y y e 2=+'C .y y x y e ='+''D .x y y x y xln e sin ='-''12.微分方程0)()(432=+'''+'xy y y y 的阶是( ).A. 4B. 3C. 2D. 1 二、填空题 1.=⎰-x x d e d 2. 2.函数x x f 2sin )(=的原函数是.3.若c x x x f ++=⎰2)1(d )(,则=)(x f .4.若c x F x x f +=⎰)(d )(,则x f xx)d e(e --⎰= .5.=+⎰e12dx )1ln(d dx x .6.=+⎰-1122d )1(x x x. 7.无穷积分⎰∞++02d )1(1x x 是.(判别其敛散性)8.设边际收入函数为R '(q ) = 2 + 3q ,且R (0) = 0,则平均收入函数为.9. 0e)(23='+''-y y x是 阶微分方程.10.微分方程2x y ='的通解是.三、计算题⒈⎰x x x d 1sin22.⎰x x xd 23.⎰x x x d sin 4.⎰+x x x d 1)ln ( 5.x x x d )e 1(e 3ln 02⎰+ 6.x xx d ln e 1⎰7.2e 1x ⎰8.x x x d 2cos 2π0⎰9.x x d )1ln(1e 0⎰-+10.求微分方程12+=+'x x y y 满足初始条件47)1(=y 的特解. 11.求微分方程0e 32=+'+y y xy 满足初始条件3)1(=-y 的特解.12.求微分方程x xyy ln =-'满足 11==x y 的特解.13.求微分方程y y x y ln tan ='的通解.14.求微分方程xxy y x ln =-'的通解.15.求微分方程y x y -='2的通解.16.求微分方程x x y y x sin =+'的通解.四、应用题1.投产某产品的固定成本为36(万元),且边际成本为)(x C '=2x + 40(万元/百台). 试求产量由4百台增至6百台时总成本的增量,及产量为多少时,可使平均成本达到最低. 2.已知某产品的边际成本C '(x )=2(元/件),固定成本为0,边际收益R '(x )=12-0.02x ,问产量为多少时利润最大?在最大利润产量的基础上再生产50件,利润将会发生什么变化?3.生产某产品的边际成本为C '(x )=8x (万元/百台),边际收入为R '(x )=100-2x (万元/百台),其中x 为产量,问产量为多少时,利润最大?从利润最大时的产量再生产2百台,利润有什么变化?4.已知某产品的边际成本为34)(-='x x C (万元/百台),x 为产量(百台),固定成本为18(万元),求最低平均成本. 5.设生产某产品的总成本函数为 x x C +=3)((万元),其中x 为产量,单位:百吨.销售x 百吨时的边际收入为x x R 215)(-='(万元/百吨),求:(1) 利润最大时的产量;(2) 在利润最大时的产量的基础上再生产1百吨,利润会发生什么变化?试题答案一、单项选择题1. A 2.A 3. D 4. D 5. B 6. C 7. B 8. A 9. C 10. B 11. D 12. C 二、填空题1. x x d e2- 2. -21cos2x + c (c 是任意常数) 3. )1(2+x 4. c F x+--)e ( 5. 0 6. 0 7. 收敛的 8. 2 + q 239. 2 10. c x y +=33 三、计算题⒈ 解 c x x x x xx +=-=⎰⎰1cos )1(d 1sin d 1sin22.解 c x xx x x x +==⎰⎰22ln 2)(d 22d 23.解 c x x x x x x x x x x ++-=+-=⎰⎰sin cos d cos cos d sin4.解 ⎰+x x x d 1)ln (=⎰+-+x x x x x d 1)(21ln 1)(2122=c x x x x x +--+4)ln 2(21225.解x x x d )e 1(e 3ln 02⎰+=⎰++3ln 02)e d(1)e 1(x x = 3ln 03)e 1(31x +=356 6.解)(ln d 2ln 2)2(d ln d ln e 1e1e 1e 1x x x x x x x xx ⎰⎰⎰-==e1e 14e 2d 2e 2x x x -=-=⎰e 24d 2e 2e 1-=-=⎰x x7.解x xx d ln 112e 1⎰+=)ln d(1ln 112e 1x x++⎰=2e 1ln 12x+=)13(2-8.解 x x x d 2cos 20⎰π=202sin 21πx x -x x d 2sin 2120⎰π=22cos 41πx =21- 9.解法一 x x x x x x x d 1)1ln(d )1ln(1e 01e 01e 0⎰⎰---+-+=+ =x x d )111(1e 1e 0⎰-+---=1e 0)]1ln([1e -+---x x =e ln =1解法二 令1+=x u ,则u uu u u u u x x d 1ln d ln d )1ln(e 1e 1e 11e 0⎰⎰⎰-==+-=11e e e e1=+-=-u10.解 因为 x x P 1)(=,1)(2+=x x Q 用公式 ]d 1)e([ed 12d 1c x x y xx xx +⎰+⎰=⎰-]d 1)e ([e ln 2ln c x x x x ++=⎰-x cx x c x x x ++=++=24]24[1324 由 4712141)1(3=++=c y , 得 1=c 所以,特解为 xx x y 1243++=11.解 将方程分离变量:x y y x y d e d e 32-=- 等式两端积分得 c x y +-=--3e 31e 212 将初始条件3)1(=-y 代入,得 c +-=---33e 31e 21,c =3e 61--所以,特解为:33e e 2e32--+=x y12.解:方程两端乘以x1,得xxx y x y ln 2=-' 即x xxy ln )(=' 两边求积分,得 c xx x x x x x y +===⎰⎰2ln )(ln d ln d ln 2 通解为: cx xx y +=2ln 2 由11==x y ,得1=c所以,满足初始条件的特解为:x xx y +=2ln 2 13.解 将原方程分离变量x x yy yd cot ln d = 两端积分得 lnln y = ln C sin x 通解为 y = eC sin x14. 解 将原方程化为:xy x y ln 11=-',它是一阶线性微分方程, x x P 1)(-=,xx Q ln 1)(=用公式 ()d ()d e[()e d ]P x x P x x y Q x x c -⎰⎰=+⎰]d e ln 1[e d 1d 1c x xx x x x +⎰⎰=⎰- ]d e ln 1[e ln ln c x x x x+=⎰- ]d ln 1[c x xx x +=⎰)ln (ln c x x +=15.解 在微分方程y x y -='2中,x x Q x P 2)(,1)(==由通解公式)d e 2(e )d e 2(e d d c x x c x x y xx x x +=+⎰⎰=⎰⎰--)e 2e 2(e )d e 2e 2(e c x c x x x x x x x x +-=+-=--⎰)e 22(x c x -+-=16.解:因为xx P 1)(=,x x Q sin )(=,由通解公式得)d e sin(e d 1d 1c x x y xx x x +⎰⎰=⎰-=)d e sin (eln ln c x x x x+⎰- =)d sin (1c x x x x+⎰=)sin cos (1c x x x x++-四、应用题1.解 当产量由4百台增至6百台时,总成本的增量为⎰+=∆64d )402(x x C =642)40(x x+= 100(万元)又 xc x x C x C x ⎰+'=d )()(=x x x 36402++ =xx 3640++令 0361)(2=-='xx C , 解得6=x .x = 6是惟一的驻点,而该问题确实存在使平均成本达到最小的值. 所以产量为6百台时可使平均成本达到最小.2.解 因为边际利润)()()(x C x R x L '-'='=12-0.02x –2 = 10-0.02x 令)(x L '= 0,得x = 500x = 500是惟一驻点,而该问题确实存在最大值. 所以,当产量为500件时,利润最大.当产量由500件增加至550件时,利润改变量为5505002550500)01.010(d )02.010(x x x x L -=-=∆⎰ =500 - 525 = - 25 (元)即利润将减少25元.3. 解 L '(x ) =R '(x ) -C '(x ) = (100 – 2x ) – 8x =100 – 10x令L '(x )=0, 得 x = 10(百台)又x = 10是L (x )的唯一驻点,该问题确实存在最大值,故x = 10是L (x )的最大值点,即当产量为10(百台)时,利润最大. 又 x x x x L L d )10100(d )(12101210⎰⎰-='=20)5100(12102-=-=x x即从利润最大时的产量再生产2百台,利润将减少20万元.4.解:因为总成本函数为⎰-=x x x C d )34()(=c x x +-322当x = 0时,C (0) = 18,得 c =18 即 C (x )=18322+-x x 又平均成本函数为 xx x x C x A 1832)()(+-== 令 0182)(2=-='x x A , 解得x = 3 (百台) 该题确实存在使平均成本最低的产量. 所以当x = 3时,平均成本最低. 最底平均成本为9318332)3(=+-⨯=A (万元/百台) 5.解:(1) 因为边际成本为 1)(='x C ,边际利润)()()(x C x R x L '-'=' = 14 – 2x 令0)(='x L ,得x = 7由该题实际意义可知,x = 7为利润函数L (x )的极大值点,也是最大值点. 因此,当产量为7百吨时利润最大.(2) 当产量由7百吨增加至8百吨时,利润改变量为 87287)14(d )214(xx x x L -=-=∆⎰ =112 – 64 – 98 + 49 = - 1 (万元)即利润将减少1万元.经济数学基础综合练习及参考答案第二部分 积分学一、单项选择题1.在切线斜率为2x 的积分曲线族中,通过点(1, 4)的曲线为( ).A .y = x 2 + 3B .y = x 2+ 4 C .y = 2x + 2 D .y = 4x 2. 若⎰+1d )2(x k x = 2,则k =( ).A .1B .-1C .0D .21 3.下列等式不成立的是().A .)d(e d e xxx = B .)d(cos d sin x x x =- C .x x x d d 21= D .)1d(d ln x x x =4.若c x x f x +-=-⎰2ed )(,则)(x f '=( ).A. 2e x-- B. 2e 21x- C. 2e 41x- D. 2e 41x--5. =-⎰)d(e x x ( ).A .c x x+-e B .c x x x ++--e eC .c x x+--eD .c x x x +---e e6. 若c x x f xx+-=⎰11e d e)(,则f (x ) =( ).A .x 1 B .-x 1 C .21x D .-21x7. 若)(x F 是)(x f 的一个原函数,则下列等式成立的是( ).A .)(d )(x F x x f xa=⎰B .)()(d )(a F x F x x f xa-=⎰C .)()(d )(a f b f x x F ba-=⎰D .)()(d )(a F b F x x f ba-='⎰8.下列定积分中积分值为0的是( ).A .x xx d 2e e 11⎰--- B .x x x d 2e e 11⎰--+ C .x x x d )cos (3⎰-+ππD .x x x d )sin (2⎰-+ππ9.下列无穷积分中收敛的是( ).A .⎰∞+1d ln x x B .⎰∞+0d e x xC .⎰∞+12d 1x x D .⎰∞+13d 1x x10.设R '(q )=100-4q ,若销售量由10单位减少到5单位,则收入R 的改变量是( ).A .-550B .-350C .350D .以上都不对 11.下列微分方程中,( )是线性微分方程. A .y y yx '=+ln 2B .xxy y y e 2=+'C .y y x y e ='+''D .x y y x y xln e sin ='-''12.微分方程0)()(432=+'''+'xy y y y 的阶是( ).A. 4B. 3C. 2D. 1 二、填空题 1.=⎰-x x d e d 2. 2.函数x x f 2sin )(=的原函数是.3.若c x x x f ++=⎰2)1(d )(,则=)(x f .4.若c x F x x f +=⎰)(d )(,则x f xx)d e(e --⎰= .5.=+⎰e12dx )1ln(d dx x .6.=+⎰-1122d )1(x x x. 7.无穷积分⎰∞++02d )1(1x x 是.(判别其敛散性)8.设边际收入函数为R '(q ) = 2 + 3q ,且R (0) = 0,则平均收入函数为.9. 0e)(23='+''-y y x是 阶微分方程.10.微分方程2x y ='的通解是.三、计算题⒈⎰x x x d 1sin22.⎰x x xd 23.⎰x x x d sin 4.⎰+x x x d 1)ln ( 5.x x x d )e 1(e 3ln 02⎰+ 6.x xx d ln e 1⎰7.2e 1x ⎰8.x x x d 2cos 2π0⎰9.x x d )1ln(1e 0⎰-+10.求微分方程12+=+'x x y y 满足初始条件47)1(=y 的特解. 11.求微分方程0e 32=+'+y y xy 满足初始条件3)1(=-y 的特解.12.求微分方程x xyy ln =-'满足 11==x y 的特解.13.求微分方程y y x y ln tan ='的通解.14.求微分方程xxy y x ln =-'的通解.15.求微分方程y x y -='2的通解.16.求微分方程x x y y x sin =+'的通解.四、应用题1.投产某产品的固定成本为36(万元),且边际成本为)(x C '=2x + 40(万元/百台). 试求产量由4百台增至6百台时总成本的增量,及产量为多少时,可使平均成本达到最低. 2.已知某产品的边际成本C '(x )=2(元/件),固定成本为0,边际收益R '(x )=12-0.02x ,问产量为多少时利润最大?在最大利润产量的基础上再生产50件,利润将会发生什么变化?3.生产某产品的边际成本为C '(x )=8x (万元/百台),边际收入为R '(x )=100-2x (万元/百台),其中x 为产量,问产量为多少时,利润最大?从利润最大时的产量再生产2百台,利润有什么变化?4.已知某产品的边际成本为34)(-='x x C (万元/百台),x 为产量(百台),固定成本为18(万元),求最低平均成本. 5.设生产某产品的总成本函数为 x x C +=3)((万元),其中x 为产量,单位:百吨.销售x 百吨时的边际收入为x x R 215)(-='(万元/百吨),求:(1) 利润最大时的产量;(2) 在利润最大时的产量的基础上再生产1百吨,利润会发生什么变化?试题答案二、单项选择题1. A 2.A 3. D 4. D 5. B 6. C 7. B 8. A 9. C 10. B 11. D 12. C 二、填空题1. x x d e2- 2. -21cos2x + c (c 是任意常数) 3. )1(2+x 4. c F x+--)e ( 5. 0 6. 0 7. 收敛的 8. 2 + q 239. 2 10. c x y +=33 三、计算题⒈ 解 c x x x x xx +=-=⎰⎰1cos )1(d 1sin d 1sin22.解 c x xx x x x +==⎰⎰22ln 2)(d 22d 23.解 c x x x x x x x x x x ++-=+-=⎰⎰sin cos d cos cos d sin4.解 ⎰+x x x d 1)ln (=⎰+-+x x x x x d 1)(21ln 1)(2122=c x x x x x +--+4)ln 2(21225.解x x x d )e 1(e 3ln 02⎰+=⎰++3ln 02)e d(1)e 1(x x = 3ln 03)e 1(31x +=356 6.解)(ln d 2ln 2)2(d ln d ln e 1e1e 1e 1x x x x x x x xx ⎰⎰⎰-==e1e 14e 2d 2e 2x x x -=-=⎰e 24d 2e 2e 1-=-=⎰x x7.解x xx d ln 112e 1⎰+=)ln d(1ln 112e 1x x++⎰=2e 1ln 12x+=)13(2-8.解 x x x d 2cos 20⎰π=202sin 21πx x -x x d 2sin 2120⎰π=22cos 41πx =21- 9.解法一 x x x x x x x d 1)1ln(d )1ln(1e 01e 01e 0⎰⎰---+-+=+ =x x d )111(1e 1e 0⎰-+---=1e 0)]1ln([1e -+---x x =e ln =1解法二 令1+=x u ,则u uu u u u u x x d 1ln d ln d )1ln(e 1e 1e 11e 0⎰⎰⎰-==+-=11e e e e1=+-=-u10.解 因为 x x P 1)(=,1)(2+=x x Q 用公式 ]d 1)e([ed 12d 1c x x y xx xx +⎰+⎰=⎰-]d 1)e ([e ln 2ln c x x x x ++=⎰-x cx x c x x x ++=++=24]24[1324 由 4712141)1(3=++=c y , 得 1=c 所以,特解为 xx x y 1243++=11.解 将方程分离变量:x y y x y d e d e 32-=- 等式两端积分得 c x y +-=--3e 31e 212 将初始条件3)1(=-y 代入,得 c +-=---33e 31e 21,c =3e 61--所以,特解为:33e e 2e32--+=x y12.解:方程两端乘以x1,得xx x y x y ln 2=-' 即 xx xy ln )(=' 两边求积分,得 c x x x x x x x y +===⎰⎰2ln )(ln d ln d ln 2 通解为: cx x x y +=2ln 2 由11==x y ,得1=c 所以,满足初始条件的特解为:x x x y +=2ln 2 13.解 将原方程分离变量 x x yy y d cot ln d = 两端积分得 lnln y = ln C sin x通解为 y = e C sin x14. 解 将原方程化为:xy x y ln 11=-',它是一阶线性微分方程, x x P 1)(-=,xx Q ln 1)(= 用公式 ()d ()d e [()e d ]P x x P x x y Q x x c -⎰⎰=+⎰]d e ln 1[e d 1d 1c x xx x x x +⎰⎰=⎰- ]d e ln 1[e ln ln c x x x x +=⎰- ]d ln 1[c x xx x +=⎰ )ln (ln c x x +=15.解 在微分方程y x y -='2中,x x Q x P 2)(,1)(==由通解公式)d e 2(e )d e 2(e d d c x x c x x y x x x x +=+⎰⎰=⎰⎰-- )e 2e 2(e )d e 2e 2(e c x c x x x x x x x x +-=+-=--⎰)e 22(x c x -+-=16.解:因为xx P 1)(=,x x Q sin )(=,由通解公式得 )d e sin (e d 1d 1c x x y x x x x +⎰⎰=⎰-=)d e sin (e ln ln c x x x x+⎰- =)d sin (1c x x x x+⎰ =)sin cos (1c x x x x ++-四、应用题1.解 当产量由4百台增至6百台时,总成本的增量为⎰+=∆64d )402(x x C =642)40(x x += 100(万元) 又 xc x x C x C x⎰+'=00d )()(=x x x 36402++ =x x 3640++ 令 0361)(2=-='x x C , 解得6=x .x = 6是惟一的驻点,而该问题确实存在使平均成本达到最小的值. 所以产量为6百台时可使平均成本达到最小.2.解 因为边际利润)()()(x C x R x L '-'='=12-0.02x –2 = 10-0.02x令)(x L '= 0,得x = 500x = 500是惟一驻点,而该问题确实存在最大值. 所以,当产量为500件时,利润最大. 当产量由500件增加至550件时,利润改变量为 5505002550500)01.010(d )02.010(x x x x L -=-=∆⎰ =500 - 525 = - 25 (元)即利润将减少25元.3. 解 L '(x ) =R '(x ) -C '(x ) = (100 – 2x ) – 8x =100 – 10x令L '(x )=0, 得 x = 10(百台) 又x = 10是L (x )的唯一驻点,该问题确实存在最大值,故x = 10是L (x )的最大值点,即当产量为10(百台)时,利润最大.又 x x x x L L d )10100(d )(12101210⎰⎰-='=20)5100(12102-=-=x x即从利润最大时的产量再生产2百台,利润将减少20万元.4.解:因为总成本函数为⎰-=x x x C d )34()(=c x x +-322当x = 0时,C (0) = 18,得 c =18即 C (x )=18322+-x x又平均成本函数为 x x x x C x A 1832)()(+-==令 0182)(2=-='x x A , 解得x = 3 (百台) 该题确实存在使平均成本最低的产量. 所以当x = 3时,平均成本最低. 最底平均成本为 9318332)3(=+-⨯=A (万元/百台) 5.解:(1) 因为边际成本为 1)(='x C ,边际利润)()()(x C x R x L '-'=' = 14 – 2x 令0)(='x L ,得x = 7 由该题实际意义可知,x = 7为利润函数L (x )的极大值点,也是最大值点. 因此,当产量为7百吨时利润最大.(2) 当产量由7百吨增加至8百吨时,利润改变量为 87287)14(d )214(x x x x L -=-=∆⎰ =112 – 64 – 98 + 49 = - 1 (万元) 即利润将减少1万元.。
(金融保险类)经济数学基础微分部分综合练习及解答
经济数学基础微分部分综合练习及解答(06春)中央电大顾静相从2005年秋季开始经济数学基础课程的教学计划、教学内容进行了调整。
具体情况上学期的各种教学活动中都给大家讲过,而且已经执行了一个学期,并得到了大家的肯定。
为了使大家更好地进行本课程学习和复习,本文首先还要简要地介绍本课程的调整情况,然后给出微分学部分的综合练习题,剩下的内容在后两次再给大家介绍。
在这里要提醒大家的是,上学期网上教学辅导栏目中的综合练习内容,本学期还是有很好的参考价值。
一、本课程教学内容、教学安排说明从2005年秋季开始经济数学基础课程的教学内容作如下调整:1.电大开放教育财经类专科教学计划中经济数学基础课程的教学内容调整为微积分学(含多元微分学)和线性代数两部分,其中微积分学的主要内容为:函数、极限、导数与微分、导数应用、多元函数微分学;不定积分、定积分、积分应用、微分方程。
线性代数的主要内容为:行列式、矩阵、线性方程组。
2.教材采用由李林曙、黎诣远主编的,高等教育出版社出版的“新世纪网络课程建设工程——经济数学基础网络课程”的配套文字教材:•经济数学基础网络课程学习指南•经济数学基础——微积分•经济数学基础——线性代数3.教学媒体(1)配合文字教材的教学,有26讲的电视录像课,相对系统地讲授了该课程的主要内容。
同时还有2合录音带,对学生的学习进行指导性的提示和总结性的复习。
(2)计算机辅助教学课件(CAI课件)有助于提高学生做作业的兴趣,帮助学生复习、掌握基本概念和基本方法。
(3)《经济数学基础网络课程》已经放在“电大在先学习网”上,在主页的处找到经济数学基础网络课程,并点击就可以进入学习。
网络课程的模块包括课程序言、课程说明、预备知识、本章引子、学习方法、教学要求、课堂教学、课间休息、跟我练习、课后作业、本章小结、典型例题、综合练习、阶段复习、专题讲座、课程总结、总复习等。
(4)速查卡主要是根据学生学习的流动性特点,考虑到本课程学时少、知识点多、相对抽象、不易记忆和理解等特点而设计。
经济数学基础 微积分 第六章习题解答
2
2 1
8
(8) 2 (1 x)5 dx 0
1(1 x)5dx 2 (x 1)5dx
0
1
1(1 x)5d(1 x) 2 (x 1)5d(x 1)
0
1
(1 x)6 1 (x 1)6 2
6
6
0
1
1 3
16
(9)
1
dx
0 x9 x
2
5
1 ln 21 2 20
(4) 2 (ex x)dx 0 (ex 1 x2 ) 2 20 e2 3
b
(5) a xdx (a b)
解:b a 0, 原式
b
xdx
1 x2 b 1 (b2 a2 )
a
2 a2
b 0 a,
原式
f (2) e4 0 极小值点 x 2
5、利用牛—莱公式计算下列积分:
4
21
(1) 1 (1 x )
dx x
4
2
21 (1 x) d x
4
2
2 (1 x) d(1 x)
1
2 (1
4
x )3
3
1
2
3
(2) 2 1 x3 dx
1 x2 x3
1 16
9 0 ( x 9 x)dx
1 16
1 16
9 0 x 9d(x 9) 9 0 xdx
1
2
(x
3
9) 2
16
1
2
3
x2
16
93
经济数学(定积分习题及答案)
第六章 定积分习题 6-11.利用定积分的定义,计算由抛物线2y x =、直线x = a , x = b 及x 轴所围的图形的面积(0)S a b ≤≤.解 将区间[],a b n 等分,则每个小区间的长均为i b ax n -∆=于是第i 个小区间为 (1),b a b a a i a i n n --⎡⎤+-+⎢⎥⎣⎦,取小区间的右 端点为i ξ,即ib a a i n ξ-=+,则2()()(1,2,,)i b a f a i i n n ξ-=+=因为222211()()()(2)nnn i i i i a b a b a b aS f x a i i n n n ξ==---=∆=++∑∑ 2222111()2n n ni i i b a b a b a a a i i n n n ===⎡⎤---=++⎢⎥⎣⎦∑∑∑222(1)()(1)(21)226n n b a n n n b a b a na a n n n ⎡⎤+-++--=++⎢⎥⎣⎦222()(1)()(1)(21)()6a b a n b a n n b a a n n ⎡⎤-+-++=-++⎢⎥⎣⎦ 而222()(1)()(1)(21)lim ()6lim n n n a b a n b a n S n b a a n n →∞→∞⎡⎤-+-++=-++⎢⎣=⎥⎦()22()()3b a b a a a b a ⎡⎤-=-+-+⎢⎥⎣⎦223311()()()33b a a ab b b a =-++=-所以 2331d ().3b a x x b a =-⎰2.利用定积分的定义,计算下列积分:(1)1d x x⎰ (2)10d x e x ⎰解 (1) 将区间[]0,1n 等分,则每个小区间的长均为1i x n ∆=,于是第i 个小区间为1,i i n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 取小区间的右端点i x 为i ξ,即i i n ξ=,则()(1,2,,)i i f i n n ξ== 因为()11221()1112nn i i i nni i n n S f x i i n n n n ξ===+⋅=∆=∑∑∑ = =两端取极限,得2(1)1li l 22m m i n n n n n n S →→∞∞+== 所以11d 2x x =⎰.(2) 将区间[]0,1n 等分,则每个小区间的长均为1i x n ∆=,于是第i 个小区间为1,i i n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 取小区间的右端点i x 为i ξ,即iin ξ=,则 ()(1,2,,)i n i f e i n ξ==因为111112111(()()())nn i i i n n n n n n i i e e e e n S f x n ξ==⎡⎤===+++⎢⎥⎢⎥⎣⎦∆∑∑111(1)1nn e e n e -=-两端取极限,得1111(1)(1l )1lim lim111imnnn n n nn ne e e e S e ne e n∞→∞→→∞--===---所以 10d 1x e x e =-⎰.2.利用定积分的几何意义,说明下列等式:(1)4π=⎰ (2)⎰-232cos ππx d x = 0(3)22sin 0xdx ππ-=⎰ (4)⎰-22cos ππxd x =2⎰20cos πxd x解 (1) 因为单位圆221x y +=在第一象限的方程为y =所以根据定积分的几何意义知0x⎰为单位园在第一象限的面积.故4x π=⎰.(2) 因为 当322x ππ-≤≤时,曲线cos y x =在x 轴的上方和下方的曲边梯形的面积相等.所以根据定积分的几何意义知,322cos d 0x x ππ-=⎰.(3) 因为当22x ππ-≤≤时,函数sin y x =在x 轴上方和下方的曲边梯形的面积相等,所以根据定积分的几何意义知,22sin d 0x x ππ-=⎰.(4) 因为 cos y x =在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为偶函数,其图形关于y 轴对称且都在x轴的上方,所以根据定积分的几何意义知,222cos d2cos dx x x x πππ-=⎰⎰.4.将下列极限表示成定积分:(1)2111 lim()14n n n n nn n n →∞++++++(2)1 lim n n →∞解(1)因为211114nn n nn n n++++++222211111121()1()1() 111()ninnn n ninn=⎡⎤⎢⎥=+++⎢⎥⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦=+∑所以21lim)(1114n nn n nn n n→∞++++++1221111lim d11()nnixi n xn→∞===++∑⎰.(2)令1yn=[]1ln ln(1)ln(2)ln(2)lny n n n n n=⋅+++++-[] 1ln(1)ln(2)ln(2)lnn n n n n n=⋅+++++-112ln(1)ln(1)ln(1)nn n n n⎡⎤=⋅++++++⎢⎥⎣⎦111ln(1)nin n==+⋅∑因为lim lnny→∞=11lim ln(1)nniin n→∞=+⋅∑=1ln(1)dx x+⎰而yey ln=,所以1lim ln ln(1)dlim ny x xny e e→∞+→∞⎰==.习题6-2 1.确定下列定积分的符号:(1)21ln d x x x⎰ (2)4401cos d 2xx π-⎰(3)10sin cos d cos sin x x x x x x x -+⎰ (4)11||d x x-⎰解 (1) 因为被积函数()ln f x x x =在[1,2]上连续,且()0f x ≥,但()f x 不恒等于0,所以由性质6知,21ln d 0.x x x >⎰(2) 因为被积函数41cos ()2x f x -=在0,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上连续,且()0f x ≥,但()f x 不恒等于0,所以由性质6知, 4401cos d 0.2x x π->⎰(3) 因为被积函数sin cos ()cos sin x x x f x x x x -=+在[]0,1上连续,且()0f x ≤,但()f x 不恒等于0,所以由性质6知, 10sin cos d 0.cos sin x x xx x x x -<+⎰(4) 因为被积函数()||f x x =在[-1,1]上连续,且()0f x ≥,但()f x 不恒等于0,所以由性质6知 11||d 0.x x ->⎰2.不计算定积分,比较下列各组定积分值的大小.(1)120d x x⎰与130d x x⎰ (2)320d x x⎰与330d x x ⎰(3)21ln d x x⎰与221ln d x x⎰ (4)43ln d x x⎰与423ln d x x⎰解 (1) 因为在[]0,1上,232(1)0x x x x -=-≥,即 23x x ≥ 所以 11230d d .x x x x ≥⎰⎰(2) 因为在[]1,3上,232(1)0x x x x -=-≤, 即 23x x ≤所以 1123d d x x x x≤⎰⎰.(3) 因为在[]1,2上,20ln 1,ln ln ln (1ln )0x x x x x ≤<-=-≥即 2ln ln x x ≥所以 22211ln d ln d .x x x x ≥⎰⎰(4)因为在[3,4]上,1ln x <,()2ln ln ln 1ln 0x x x x -=-< 即 2ln ln x x <所以 44233ln d ln d .x x x x <⎰⎰3.估计下列积分值: (1)()4211d xx+⎰ (2)()52441sin d x x ππ+⎰(3)arctan d x x(4)202d x xe x -⎰解 (1) 因为被积函数2()1f x x =+在区间[]1,4上单调递增,所以在区间[]1,4上有22117x ≤+≤,14x ≤≤即故由定积分的估值定理,得()42161d 51xx ≤+≤⎰(2) 设被积函数()21sin f x x =+,则由()'sin20f x x ==,得驻点为 12,2x x ππ==.且()3532,1,,24242f f f f ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭即 211sin 2x ≤+≤故由定积分的估值定理,得()52441s i n d 2x x ππππ≤+≤⎰.(3) 设被积函数()arctan f x x x =,x ∈⎣ 因为'2()a r c t a n 01x f x x x =+>+,则()f x在⎣上单调递增,所以当x ∈⎣时,arctan f x x f ≤≤即arctan x x ≤故由定积分的估值定理,得2a r c t a n d.93x x ππ≤≤(4) 因为22022d d x x xxe x e x--=-⎰⎰,设被积函数2()x xf x e-=,[]0,2x ∈令()2'()210x xf x x e-=-=,得驻点为1411,(),(0)1,22x f e f -===且2(2)f e =,所以当[]0,2x ∈时, 2124xxee e --≤≤ 故由定积分的估值定理,得 212242d 2xxee x e --≤≤⎰即2102422d 2.x x e e x e---≤≤-⎰4.证明下列不等式:(1)2x π≤≤(2) 1126x π≤≤⎰证 (1)0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦而 20cos 1x ≤≤所以10,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ 故由定积分的估值定理,得2x π≤≤(2)令()f x =()f x 在[]0,1上连续,且'()f x =令'()0f x =,得驻点23x =,且12(0)(1),()23f f f ===所以1[0,1]2x ∈故由定积分的估值定理,得1126x π≤⎰5.求下列极限:(1)10limd 1n xxn x e xe →∞+⎰(2)120lim d 1nn xxx→∞+⎰解 (1) 设被积函数()1n xx x e f x e =+,则[]()0,1f x 在上连续,由积分中值定理知,在区间(0,1)内,至少存在一点ξ,使得10d (0,1)11n x n x x e e x e e ξξξξ=∈++⎰ 故 10lim lim 01d 1n x n x n n x e e x e e ξξξ→∞→∞==++⎰.(2) 设被积函数1()1,()0,12n x f x f x x ⎡⎤=≤⎢⎥+⎣⎦则在上连续,由积分中值定理知,在区间10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦内,至少存在一点ξ,使得1201d (0,)112n n x x x ξξξ=∈++⎰故120d l 1im lim 01n n n nx x x ξξ→∞→∞=++=⎰.6*. 设f (x ), g (x )在[a ,b ]上连续,求证:(1) 若在[a , b ]上,f (x )≥0且()d baf x x⎰=0,则在[a , b ]上, f (x )≡0;(2) (2) 若在[a , b ]上, f (x )≤g (x ) 且()d ()d bbaaf x xg x x=⎰⎰,则在[a , b ]上,必有 f (x )≡ g (x )解 (1)用反证法.若)(x f 不恒等于为零,则至少存在一点] ,[0b a x ∈,使得)(0x f 0≠.不妨假设)(0x f >0,且) ,(0b a x ∈,则由)(x f 在]b , [a 的连续性知,0lim ()()0x x f x f x →=>,根据定理 2.3得推论2知,在点0x 的某个邻域内,就必有0)(21)(0>>x f x f .于是由性质4,得0000()d ()d ()d ()d bx x baax x f x x f x x f x x f x xδδδδ-+-+=++⎰⎰⎰⎰0000001()d ()d ()02x x x x f x x f x x f x δδδδδ++--≥>⋅=⋅>⎰⎰由此与已知⎰=bax x f 0d )(矛盾,反证法之假设不成立,即()0f x ≡.(2)令)()()(x f x g x F -=,则在]b , [a 上就必有0)(≥x F ,且d )(=⎰x x F ba.由(1)的结论可知,在]b , [a 上就必有0)(≡x F ,即)()(x g x f ≡.7*. 设f (x )在区间[a , b ]上连续,g(x)在区间[a , b ]上连续且不变号,求证至少存在一点ξ∈(a , b),使得⎰⎰=ba b a x x g f x x g x f d )()(d )()(ξ.证 因为)(x f 在]b , [a 上连续,必有最大值M 和最小值m ,所以 ] , [b a x ∈∀,有()m f x M ≤≤.设0)(>x g ,则有 )()()()(x Mg x g x f x mg ≤≤由定积分的性质5,得⎰⎰⎰≤≤bababaxx g M x x g x f x x g m d )(d )()(d )(于是,有Mxx g xx g x f m baba≤≤⎰⎰d )(d )()(又由介值定理知,在( , )a b 内,必存在一点ξ,使得()()d ()()d baba f x g x xf g x xξ=⎰⎰故⎰⎰=b abaxx g f x x g x f d )()(d )()(ξ (,)a b ξ∈.习题 6-31. 1. 已知函数sin d xy t t=⎰,求当x = 0及4x π=时, 此函数的导数.解 因为'sin d )'si (n xy x x x==⎰所以 00'|sin |sin 00x x y x =====44'|sin |sin4x x y x πππ====2. 2. 求由00d cos d 0y xt e t t t +=⎰⎰决定的隐函数y (x )对x 的导数. 解 将方程两边对x 求导并注意到y 为x 得函数,得'cos 0y e y x ⋅+=解出'y ,得 'c o s yy e x -=-.3. 3. 当x 为何值时,2()d x t I x te t-=⎰有极值?此极值是极大值还是极小值?解 由2'()0xI x xe -==,得驻点0x =,而当0x <时,'()0I x <,当0x >时,'()0I x >所以,当0x =时,()I x 有极值,此极值是极小值(0)0I =.4. 4. 计算下列导数:(1)20d d x t x ⎰(2)32d d x x t x ⎰202d (3)cos d d x t t t x ⎰解(1) 22'0d ()2d xt x x ==⎰323'2'd (2))()d x x t x x x =-⎰2=20224234d (3)cos d cos ()'2cos .d x t t t x x x x x x =-⋅=-⎰5. 5. 计算下列定积分:(1) 2214()d x t x x ++⎰(2) 220()d x a x +(3) 1⎰ (4) 42021331d 1x x xx -+++⎰(5)52032d x x x-+⎰ (6)101d x x -⎰| (7)(1)d xt t t-⎰ (8)d ()bax x a b <⎰(9) 21(1)()1(1)2x x f x xx ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩, 求20()d f x x ⎰.解 (1)23221147()d (4ln )4ln 233x x t x x tx tx ++=++=++⎰.00222d()d 11(2)1 1 (().033)x x a a x x a aa aa ππ===-=++(3) 1110012d()11arcsin 222x xπ===⎰⎰.420222113013311(4)d (3)d 11(arctan )| 1.4x x x x xx x x x π---++=+++=+=+⎰⎰(5) 因为被积函数22232,01,2532(32),12x x x x x x x x x ⎧-+≤≤≤≤⎪-+=⎨--+<<⎪⎩或所以122201520(32)32d (32d d )x x x x x x xx x =-+--++-⎰⎰⎰5221(32)d 14.2x x x +-+=⎰ (6) 因为在本题中,变量为x 且01x ≤≤,t 为参数,但是可以取任意 实数,即本题结果应为t 的函数. 所以设1()d I t x t x=-⎰,则当0t ≤时,得111()d ()d 2I t x t x x t x t =-=-=-⎰⎰当01t <<时, 得11201()d ()d ()d 2ttI t x t x t x x x t x t t =-=-+-=-+⎰⎰⎰当1t ≥时, 得111()d ()d 2I t x t x t x x t =-=-=-⎰⎰故 21, 021(), 0121, 12t t I t t t t t t ⎧-≤⎪⎪⎪=-+<<⎨⎪⎪-≥⎪⎩.(7) 因为被积函数(1), 0(1)(1),01(1), 1t t t t t t t t t t t -≤⎧⎪-=--<≤⎨⎪-≥⎩,且x 为参数可取一切实数,所以应分下列情况讨论:当0x ≤时,有320()(1)d 32xx x I x t t t =-=-⎰当01x <<时,有320()(1)d 32xx x I x t t t =-=-+⎰ 当1x ≥时,有320111()(1)d (1)d 323xx x I x t t t t t t =-+-=-+⎰⎰故 323232,032(),01321,1323x x x x x I x x x x x ⎧-≤⎪⎪⎪=-+<<⎨⎪⎪-+≥⎪⎩.(8) 令被积函数0x =,得0x =,按数0在区间[],a b 的不同位置状况,可分为下列几种情况:① 当0a b <<时,得221d d ()2b b a a I x x x x b a ==-=--⎰⎰② 当0a b <<时,得02201d d ()2b a I x x x x b a =-+=+⎰⎰ ③ 当0a b <<时,得221d ()2b a I x x b a ==-⎰故综上所述,有2222221(), 021(), 21(), 002bab a a b b a b a I x dx a bb a --<<+⎧⎪⎪⎪==<<⎨⎪-<<⎪⎪⎩⎰.(9) 因为21(1)()1(1)2x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩所以 212120101208()d ()d (1)d ()d 23d f x x f x x f x x x x x x +=++==⎰⎰⎰⎰⎰.6. 6. 求下列极限:(1)001lim (1sin 2)d xx t tx →+⎰(2) 2001lim arctan d x x t t x →⎰(3)22limcos d x x x t t → (4)* 2220lim d xx t x e t e t x-→∞⎰解 (1) 0001lim(1sin lim(1sin 2) 1.2)d xx x t x t x →→+==+⎰(2)202000arctan 1lim arc 21lim lim 222(1tan )d x x x x x x x t t x →→→==+=⎰.(3)2222400cos dlim4cos0d.xx xxxtxtxt t→→→===222222222222dlim lim(12)1(4)lim dlim.2(12)x txx xx xtx x xxt e t x exe e xxxet e tx-*→→∞→∞→∞∞=+==+=⎰⎰7*. 设23,[0,1)(),[1,2]x xf xx x⎧∈⎪=⎨∈⎪⎩,求()()dxx f t tΦ=⎰在[0,2]的表达式,并讨论Φ(x)在[0, 2]上的连续性与可导性.解因为当10<≤x时,⎰==Φxxttx323d)(当21≤≤x时,4123011()d d124x xx t t t tΦ=+=+⎰⎰所以)(xΦ的表达式为34, 013()1, 12412xxxxx⎧≤<⎪⎪Φ=⎨⎪+≤≤⎪⎩又因为)(xf在区间)1,0[与]2,1(上为初等函数,显然为连续函数.2311111lim()lim1,lim()lim1lim()1x x x xxf x x f x xf x--++→→→→→=====而即由1lim()(1)1xf x f→==知,)(xf在1=x处连续. 所以)(xf在区间]2,0[上连续. 故由定理6.5知,函数)(xΦ在区间]2,0[上可导.8*.设f(x)在[a, b]上可积,求证:当x∈(a, b)时,Φ(x)=0()dxf t t⎰在[a, b]上连续(提示: 注意可积函数的有界性).证因为设对任意的x, x x+∆∈(a, b)时,有()()()()d()d()dx x x x xa a xx x x x f t t f t t f t t+∆+∆Φ=Φ+∆-Φ=-=⎰⎰⎰又由f(x)在[a, b]上可积知,存在常数M>0, 使得()f x M≤所以()()d dx x x xx xx f t t M t M x+∆+∆∆Φ=≤≤∆⎰⎰而00lim0,lim()0x xx x∆→∆→∆=∆Φ=则故()xΦ在[a, b] 上任意一点x处连续, 即()xΦ在[a, b]上连续.习题6-41. 计算下列定积分:(1)30(1sin )d x xπ-⎰(2) 1x(3)x(4)2120d t tet-⎰(5)21ex⎰ (6)22cos cos 2d x x x ππ-⎰(7)22xππ-⎰(8)xπ⎰解 (1) 330(1sin )d d sin d x x x x xπππ-=-⎰⎰⎰20d (1cos )d cos x x xππ=+-⎰⎰3014(cos cos )33x x x ππ=+-=-12242222224422244cos (2)sin d sin sin cos 1sin d d sin sin 1 d d 1.4sin t x x t txtt t t tt tt t tπππππππππππ=-===-=-⎰⎰⎰⎰⎰令202201(3)21 13).()2x x a a x =-==--(4)222120112122200d()1.2d t t t te e t e et ------=-=-=⎰⎰2221211121(5)(1ln )d(1ln )2(1ln)1).e e e x x x x -=++=+=⎰⎰22202222032200(6)cos cos 2d 2(12sin )d sin 2d sin 4sin d sin 42 2sinsin .33x x x x xx x xx x πππππππ-=-=-=-=⎰⎰⎰⎰22(7)2x xππ-=⎰11222203222sin(cos )d 2(cos )d cos 24 2(cos ).33x x xx x x πππ==-=-⋅=⎰⎰2202(8)d d d x x xx x x xxx πππππππ==-=-=⎰⎰⎰2. 2. 利用函数的奇偶性计算下列定积分:(1)sin d x x ππ-⎰ (2)422sin d x xππ-⎰(3)12x⎰(4)323423tan d 21x xx x x -++⎰解 (1)因为sin x 在[],ππ-上为奇函数,所以sin d 0x x ππ-=⎰.(2)因为4sin x 在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是偶函数,所以 22202422222000122111 sin 21cos 2sin d ()d (12cos 2cos 2)d 21cos 4d 2113 sin 4.4422826212x x x x x x x xx x x πππππππππππ---++===⋅-=⋅++⋅+⋅=⎰⎰⎰⎰(3)因为221)(arcsin x x -在11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是偶函数,所以1122202x x=⎰⎰11323220022(arcsin )d(arcsin )(arcsin )|.3324x x x π===⎰(4)因为3242tan 21x x x x ++在[]3,3-上是奇函数,所以323423tan d 021x xx x x -=++⎰.3. 证明下列各题:(1) 1122111d d 11x x t tt t =++⎰⎰(2)11(1)d (1)d mn n m x x x x x x-=-⎰⎰(3) 20sin d 2sin d nn x x x x ππ=⎰⎰证 (1) 令211,d d t t y y y ==-,则11112222111d d 1d d 1111xxxx y y t t ty yt =-===++++⎰⎰⎰⎰左端 = 右端.10111(1)d 1(1)d (1)d (1)d m n m n n m n m x x x x u u u uu u u x x x =-=---=-=-=⎰⎰⎰⎰(2)左端令右端.2022202(3)sin d sin ()d()222cos d 2cos d n n nn x x x u u u u u u uπππππππππ--==+++==⎰⎰⎰⎰左端令2022sin d 2sin d 2nn u y y y x x πππ===--⎰⎰令右端.4.* 设()f x 在[0,1]上连续且单调减少,求证:对任给()0,1α∈,均有1()d ()d f x x f x xαα>⎰⎰证 由于1()d ()d f x x x t f t tαααα=⎰⎰令, 则当01,0t α<<<<时,01,0t t t αα<<<<<且又由已知()f x 在[0,1]上单调减少,所以()()f x f x α≥于是11()d ()d ()d f x t f t t f t tαααα=>⎰⎰⎰即 10()()f x dx f x dxαα>⎰⎰.5. 5. 计算下列积分:(1)1d x xe x -⎰ (2)1ln d ex x x⎰(3)41x⎰ (4)1arctan d x x x⎰ (5) 220cos d x e x x π⎰ (6)2(sin )d x x xπ⎰ (7)1ln d e ex x⎰(8)1(1)3d xx x-⎰(9)21cos ln d e x x xπ⎰解 (1)1111100002d d 1.x x x x xe x xe e x e e e -----=-+=--=-⎰⎰(2)22221111111ln d (1).2224l 4n d eee ex e x x x x x x e x -==-=+⎰⎰(3)44112ln x x =⎰⎰411422112ln 2d 8ln 244(2ln 21)x x x x-=-=-=-⎰.221011020101arctan |d 221111 ( 4)arcta (arctan ).24d 22n 4x x x x x x xx x x ππ-+=⋅--=-=⎰⎰222222022220220sin 2sin d 2cos 4cos d 24(5)c c s o o s d d xxx xx x exe x xe exe x xe e x x xex ππππππππ-=-=+=--⎰⎰⎰⎰移项解得 22c o sd 1(2)5.xe x x e ππ=-⎰22003203230301 si 1(6)(sin n 2642)d (1cos 2)d 21 cos 2d 62si 1 co n s 2.644642d cos 2d x x x x x xx x x x x x x x x x x x xππππππππππππ=-+=-+=--=-=⎰⎰⎰⎰⎰ (7) 令 ln 0x =,则1x =1111111111ln d ln d ln d 1 ln d ln |d 2(1).eeeee eeex x x x x xx x x x x x e =-+=-++-=-⎰⎰⎰⎰⎰111101221(8)(1)3d (1)3ln 3(1)1 33ln 3ln 311ln 32 3.ln 3(ln 3)ln 3x x xxxx x x d x dx -=--=--=-=⎰⎰⎰222211121(cos(ln)|sin(ln )d9)cos ln 1cos(ln d d )e e e e x x x x x xe x xπππππ+=--=⎰⎰⎰移项解得 212co 1(1s ln d ).2e x x e x ππ=-⎰6. 已知20cos d (2)x x x π+⎰= m , 求20sin cos d 1x x x x π+⎰.解2200sin cos sin 2d d 2122x x x x x t x x x ππ==++⎰⎰01sin d 22t t t π+⎰ 02011d(cos )221cos 1cos 111d ().0222222(2)t t t t t m t t ππππ=-+=-⋅+=+-+++⎰⎰ 7. 设2(2),()d .xyba bf x a xe f t t ++=⎰求解 设2t x a =+,则222222()d 2(2) d 2d 2d (2).y a y a x b b x y a y a yb a b bbx y a b bf t t f x a x x e xxbe b e x b y a b e b ----+-=+=⋅⎡⎤=⋅-=--⋅⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰⎰8. 设1(2)2f =,'(2)0f =,20()d 1f x x =⎰,求12''0(2)d x f x x⎰. 解 201''2011(2 d )d (2)2x f x x f x x '=⎰⎰习题 6-51. 利用定义判断下列广义积分的敛散性,如果收敛,试计算其值.(1)411d x x +∞⎰ (2)2d 22xx x +∞-∞++⎰(3)0d axe x +∞⎰(4)0(1)d a x x+∞+⎰(5)21x⎰(6)1e⎰(7)220d (1)x x -⎰(8)2()d (0)aax a xa α->⎰解 (1)344111111d limd lim ()3ttt t x x x xx +∞-→+∞→+∞==-⎰⎰3111lim ().333t t -→+∞=-+=(2)02220d d d 222222x x xx x x x x x +∞+∞-∞-∞=+++++++⎰⎰⎰02200220d d lim lim 2222d(1)d(1)lim lim .1(1)1(1)t t t t t t t t x x x x x x x x x x π→-∞→+∞→-∞→+∞=+++++++=+=++++⎰⎰⎰⎰(3)当a < 0时, 01lim d t ax t e x a →+∞=-⎰,所以广义积分收敛于1a -; 当a ≥0时,0limd t axt e x→+∞=+∞⎰,所以广义积分发散.(4)当a < -1时,01lim (1)d 1a t x x a +∞→+∞+=-+⎰, 所以广义积分收敛于11a -+;当a ≥-1时,0lim (1)d a t x x +∞→+∞+=∞⎰, 所以广义积分发散.(5)因为21210lim lim 1)d t tεεε+++→→+⎰30182lim (33t t ε+→=+=所以广义积分收敛且收敛于83.(6)因为 x = e 为瑕点,且存在ε>0,有0011lim lim e e εεεε++--→→=⎰⎰01lim arcsin(ln )lim[arcsin ln()arcsin(ln1)]e x e εεεε++-→→==--arcsin12π==.所以原瑕积分收敛,且1.2eπ=⎰(7)因为212222001d d d (1)(1)(1)x x xx x x =+---⎰⎰⎰且112(1)1lim lim 1x dxxεεεε++---→→==+∞-⎰即120d (1)x x -⎰发散, 所以原瑕积分发散.(8) 因为212()()d 1aaaax a x a x ααα+--=+⎰,且当 α= -1时,2()d aax a xα-⎰原式发散;当α< -1时,221()d 1(1)()aaaax a x x αααα-==∞--+-⎰发散;当 α> -1时,原式=12()d (1)aaa x a x ααα+-=+⎰收敛.所以当α≤-1时,原式发散;当α> -1时,原式收敛于1(1)a αα++.2. 2. 当k 为何值时,广义积分2d (ln )k xx x +∞⎰收敛?k 为何值时,该广义积分发散?k 为何值时,该广义积分取得最小值?解 因为1222(ln )d (ln )d(ln )lim1(ln )bk kkb x x x x kx x -+∞+∞-→∞==-⎰⎰而 当1=k 时,广义积分发散;当1<k 时,112d 1lim[ln ln 2]1(ln )k kk b x b k x x +∞--→∞=-=∞-⎰,广义积分发散;当1>k 时,1122d 11lim(ln )(1)(ln )(1)(ln 2)bkk k b x x x k x k +∞--→∞-==--⎰所以当1≤k 时,积分发散;当1>k 时,广义积分收敛于11(1)(ln 2)k k --.又设1(ln 2)()1k F k k -=-,则12(ln 2)[ln(ln 2)ln(ln 2)1]()(1)k k F k k --+'=-由0)(='k F ,得驻点011ln(ln 2)k =-,且当0k k <时0)(<'k F ,当0k k >时0)(>'k F ,故当11ln(ln 2)k =-时,该广义积分取得最小值. 3. 已知0sin d 2x x x π+∞=⎰,求证: (1)0sincos d 4x x x x π+∞=⎰ (2)220sin d 2x x x π+∞=⎰ 证(1)00sin cos 1sin 21d d(2).22224x x x x x x x ππ+∞+∞==⋅=⎰⎰ 222002000sin 1(2)d sin d()sin 2sin cos d 0sin 2sin d 2d .2xx x x x x x x xx xx t x t x t x t π+∞+∞+∞+∞+∞=-+∞=-+===⎰⎰⎰⎰⎰4*.求函数2()(2)dx tf x t e t-=-⎰的最大和最小值.解因f(x)为偶函数,则只需求f(x)在[0,+∞)内的最值.令222'()2(2)0xf x x x e-=-=,则得驻点为x=且当0x<'()f x> 0,当x>, '()f x< 0,故x=f(x)在[0,+∞]的极大值点,也是最大值点,且222200max()(2)d(2)d1t t tf x f t e t t e e t e----==-=--=+⎰⎰-而000()lim()(2)d(2)d1t t txf f x t e t t e e t+∞+∞+∞---→+∞+∞==-=---=⎰⎰(0)0f=所以min()(0)0.f x f==5. 用欧拉函数表示下列积分,并指出它们的收敛范围:(1)0d(0)nxe x n+∞->⎰(2)101(ln)d p xx⎰(3)()d0nm xx e x n+∞-≠⎰(4)1d(1)mnxxx-+∞+⎰解(1)11100111d d() (0)nx un ne x x u e u x nn n n-+∞+∞--==Γ>⎰⎰(2)10(1)10011(ln)d ln d dp p u u px u u e u e u ux x+∞--+-+∞=-=⎰⎰⎰(1) (1)p p=Γ+>-.(3)11001111d d()(0)nmm x n u nm mx e x u x e u un n n n+-+∞+∞--++==Γ>⎰⎰.(4)111()100d, (1)d11(1)mm n mnx x ux u x u u ux ux-+∞---==-+-+⎰⎰(,) (0)m n m n mβ=->>6. 利用欧拉积分计算下列积分:(1)0x⎰(2)642sin cos dx x xπ⎰解(1)331112233(1)d(,)22x x x xβ--=-=⎰⎰311311112(,)(,)22242228πββ-==⋅=.(2)令112221sin,d(1)d2u x x u u u--==-7511164222001sin cos d(1)d2x x x u u uπ--=-⎰⎰1751155133(,)(,).2222222888512ππββ=⋅=⋅=⋅⋅=7*.判别下列广义积分的敛散性:(1)21ln sin d xx x x +∞⎰(2)11d x x +∞⎰(3)0x ⎰ (4)201(1cos )d x x x π-⎰解 (1)因为 [)1,,x ∀∈+∞有ln sin ()0x x f x x x =⋅≥而32lim ()limsin 0x x x f x x →+∞==故广义积分21ln sin d xx x x +∞⎰收敛.(2)因为 [)1,,x ∀∈+∞有1arctan 1()0f x x==≥而121sin lim()lim201x x x x f x x→+∞=⋅=>故广义积分11d xx +∞⎰发散.(3)因为 x = 0为瑕点,且(]0,1,x ∀∈恒有()01f x e=≥-且连续.而12sin 0lim ()lim lim 1sin 1x x x x x xx f x x e +++→→→⋅===-故广义积分1sin 0d 1x x e -⎰收敛.(4)因为x = 0为瑕点,且0,2x π⎛⎤∀∈ ⎥⎝⎦,恒有1cos ()0nx f x x -=≥ 而 2000, 21lim ()lim 0, 2 2p n p x x n p x f x n p x ++--→→>-≥⎧=⎨=-<⎩ 所以当1p ≥时,得 12n -≥,即3n ≥时,该积分发散;当0< p < 1时,得n - 1 < 2,即n < 3时,广义积分201(1cos )d x x x π-⎰收敛.综合习题六1.填空: (1) 若1120()d ()d ,a xf x x f x x =⎰⎰则a = .(2)12(2)d ()d ,b xf x x xf x x =⎰⎰若则b = .(3 ) 若2(23)d 0, .kx xx k -==⎰ 则(4 ) 若(1)d ,xy t t =-⎰则y 的极小值为 .解(1)2 ; (2) 4; (3)1 、0; (4)12-.2. 单项选择:(1)下面积分错误的是( ).①22sin d 0x x ππ-=⎰②122x x π-==⎰⎰③1211d 121xx x -=-=--⎰④22(6x x π--=-⎰(2)下列广义积分中,( )不收敛. ①11lnd 1x x -⎰②12()d 112e x x x +∞+-+⎰③42x⎰④e+∞⎰(3)若1(1ln )d e I x x=-⎰,则下列不等式( )是正确的.①10I e <<②1I e -<<③01I e ≤≤- ④1I e <<(4)若011()d ()22xf t t f x =-⎰且f (0)=1,则f (x )=( ). ①2xe ②12x e ③2x e ④212x e解(1)③; (2)④; (3)③; (4)③.3.计算下列极限:(1)1lim n n i n →∞= (2)112limp p p p n n n +→∞+++(3)lim ()d x ax a x f t t x a →-⎰(其中()f t 为连续函数)(4)2(arctan )d limxx t t 解 (1)11lim n n i x n →∞==⎰=1)x +⎰()32122(1)133x =+=|10(2)11121limlim pp p pn p n n i n i n n n +→∞→∞=+++⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ 1011d 1p x p x ==+⎰(3)因为f (x )为连续函数,(()d )'()xaf t t f x =⎰且由积分中值定理有()()d ()xaf t t f x a ξ=-⎰且a x ξ<<所以 ()()l i m ()d l i m x a x a x a x x f x a f t t x a x a ξ→→⋅⋅-=--⎰lim ()().x axf af a ξ→==(4)2(arctan )d limxx t t2(arctan )d limxx t t x ⋅=2220(arctan )d limlim (arctan )4xx x t tx xπ→+∞→+∞===⎰4.计算下列积分:(1)20sin d 1cos x xxx π++⎰ (2)40ln(1tan )d x xπ+⎰(3)20(sin )d x x xπ⎰(4)2201d 1cos xx π+⎰解(1)因为222000sin sin d d d 1cos 1cos 1cos x x x x x x x xx x πππ+=++++⎰⎰⎰而 222200d 1sec d d(tan )1cos 222x x x x x x x x πππ==+⎰⎰⎰ =2200tan tan d ln 2222x x x x πππ⋅-=-⎰2200sin 1d d(1cos )1cos 1cos x x x x x ππ=-+++⎰⎰20ln(1cos )ln 2x π=-+=所以20sin d (ln 2)ln 21cos 22x x x x πππ+=-+=+⎰.(2)因为4ln(1tan )d 4x x x tππ+=-⎰令041tan ln[1] d(-)1tan tt t π-++⎰440[ln 2ln(1tan )] d ln 2ln(1tan )d 4t t x xπππ=-+=-+⎰⎰所以41ln(1tan )d ln 2ln 2248x x πππ+=⋅=⎰.(3)因为222001(sin )d d cos 2 d 22x x x x x x x x πππ=-⋅⎰⎰⎰而 230 d 26x x ππ=⎰220020011cos 2 d d(sin2)2411 sin 2sin 2 d d(cos 2) 424x x x x x x x x x x x x πππππ==-=⎰⎰⎰⎰0cos 2sin 2484x x x πππ⋅=-=所以 32(sin )d 64x x x πππ=-⎰.(4)令 tan x = t, 则x = arctan t,2d d 1t x t =+ 且221cos 1x t =+22200021d 1d 1cos 21t x xt π+∞+∞=+++⎰⎰⎰lim b →+∞=. 5. 计算下列广义积分.(1)221ln d (1)x xxx +∞+⎰(2)3022arctan d (1)x xx +∞+⎰(3) ⎰2d sin ln πxx(4)1x⎰解 (1)22211ln 11d ln d()2(1)1x x x x x x +∞+∞=-++⎰⎰22111ln 111lim ()lim d 2211bb b b x x x x x →+∞→+∞=-+⋅++⎰2111lim ()d 21b b xx x x →+∞=-+⎰20111lim ln ln(1)ln 2224bb x x →+∞⎡⎤=-+=⎢⎥⎣⎦.(2) 2arctan , tan , d d sec x t x t x t t ===令则 且2223/223/200arctan d sec d (1)(1tan )x t x t t x t π+∞==++⎰⎰2cos d t t tπ⎰222000d(sin )sin sin 1.2t t t ttdt ππππ==-=-⎰⎰(3) 因为1211/2ln sin lim ()lim lim (2)cos 0sin x x x x xx f x x x xx+++-→→→==-=。
电大经济数学基础复习题及答案
微分学部分综合练习一、单项选择题 1.函数()1lg +=x xy 的定义域是().A .1->xB .0≠xC .0>xD .1->x 且0≠x 分析。
求定义域得关键是记住求定义域的三条原则!lg(1)00,101x x x x +≠≠⎧⎧⇒⎨⎨+>>-⎩⎩答案选D,作业四的第一小题这类型要会做。
2.下列各函数对中,()中的两个函数相等. A .2)()(x x f =,x x g =)(B .11)(2--=x x x f ,x x g =)(+ 1C .2ln x y =,x x g ln 2)(=D .x x x f 22cos sin )(+=,1)(=x g分析:解答本题的关键是要注意先看定义域,后看对应关系,只有定义域相同时,才能化简后再看对应关系。
只有两者都相同,两个函数猜是相同的函数。
3.设xx f 1)(=,则=))((x f f (). A .x 1 B .21xC .xD .2x、11(),(())1()f f f x x x===解:因为所以,4.下列函数中为奇函数的是(). A .x x y -=2B .x x y -+=e e C .11ln+-=x x y D .x x y sin = 分析:注意利用奇偶函数的运算性质(见讲课笔记),然后利用排除法知,答案是 C. 5.已知1tan )(-=xxx f ,当( )时,)(x f 为无穷小量. A. x →0 B. 1→x C. -∞→x D. +∞→x 分析:0lim ()lim(1)0tan x x xf x x→→=-=,故选A.考试当然可以改成sin ()1xf x x=-,本题涉及到了重要极限1. 6.当+∞→x 时,下列变量为无穷小量的是()A .12+x x B .)1ln(x + C .21e x - D .x x sin分析:++sin 1limlim sin 0x x x x xx →∞→∞==,由“无穷小量与有界变量的乘积,结果是无穷小量”这一性质得出结果,答案选D.7.函数sin ,0(),0xx f x x k x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩在x = 0处连续,则k = (c ).A .-2B .-1C .1D .2 8.曲线11+=x y 在点(0, 1)处的切线斜率为(). A .21-B .21C .3)1(21+x D .3)1(21+-x分析:本题考导数的几何意义,导数是曲线切线的斜率,求切线的斜率就是求导数.9.曲线x y sin =在点(0, 0)处的切线方程为().A. y = xB. y = 2xC. y =21x D. y = -x 分析:cos ,(0)cos01,01(0),y x y y x y x ''===-=-=故记住点斜式直线方程:000(),()y y k x x k f x '-=-=其中的是斜率,作业一有着类题要会做。
高等数学经济应用数学基础微积分课后习题答案
高等数学经济应用数学基础微积分课后习题答案标题:高等数学经济应用数学基础微积分课后习题答案详解高等数学是大学数学的重要组成部分,它在经济、物理、工程等领域都有着广泛的应用。
在经济应用数学基础微积分课程中,学生需要掌握微积分的基本概念和技能,包括极限、导数、微分、积分等。
本文将对这些基本概念和技能进行详细的解释,并给出一些相应的例题和答案。
一、极限极限是微积分的基础,它描述了一个变量在趋近于某个值时变化的趋势。
在数学上,我们用lim表示极限,记作lim f(x) = A,其中f(x)是自变量x的函数,A是一个常数。
例1:求lim(x->0) sin(x)/x。
解:当x趋近于0时,sin(x)和x都趋近于0,因此我们可以使用洛必达法则来求解。
将分子和分母分别求导,得到lim(x->0) cos(x)/1 = 1。
二、导数导数描述了一个函数在某一点的变化率,记作f'(x)。
如果f'(x)是一个常数,那么f(x)就是线性的;如果f'(x)不是常数,那么f(x)就是非线性的。
例2:求f(x) = x^3的导数。
解:f'(x) = 3x^2。
三、微分微分是导数的逆运算,它描述了一个函数在某一点的微小变化。
记作df(x) = f'(x)dx。
例3:求f(x) = x^3的微分。
解:df(x) = 3x^2dx。
四、积分积分是微分的逆运算,它可以将一个函数的微小变化累积起来,得到这个函数的积分。
记作∫f(x)dx。
例4:求∫(x^2)dx。
解:∫(x^2)dx = (1/3)x^3+C,其中C为常数。
以上就是微积分的基本概念和技能,通过这些例题和答案,我们可以更好地理解和掌握这些概念和技能,为后续的学习和应用打下坚实的基础。
经济应用数学基础教案标题:经济应用数学基础教案一、文章类型与目标本文将提供一份全面的经济应用数学基础教案,旨在为教师提供教学指导,帮助学生掌握与经济相关的数学基础知识,为进一步学习经济学、金融学等专业课程打下坚实的基础。
经济应用数学基础(一)-微积分-课后习题答案_高
第一章 函 数习 题 一(A)1.解下列不等式,并用区间表示解集合(其中δ>0):(1)(x-2)2>9; (2)|x+3|>|x-1|;(3)|x-x0|<δ;(4)0<|x-x0|<δ.解 (1)由(x-2)2>9得|x-2|>3,从而解得x-2>3 或 x-2<-3由此得 x>5或x<-1.因此,解集合为(-∞,-1)∪(5,+∞)(2)由绝对值的几何意义知,不等式|x+3|>|x-1|表示点x与-3的距离大于点x与1的距离,如下图所示:因此,该不等式的解集合为(-1,+∞)(3)由|x-x0|<δ得-δ<x-x0<δ,由此得x0-δ<x<x0+δ,因此,解集合为(x0-δ,x0+δ)(4)由0<|x-x0|知x≠x0,由|x-x0|<δ知x0-δ<x<x0+δ.因此,解集合为(x0-δ,x0)∪(x0,x0+δ)2.证明如下不等式:(1)|a-b|≤|a|+|b|;(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|证 (1)由绝对值性质(4),有|a-b|≤|a|+|-b|=|a|+|b|.(2)|a-b|=|a-c+c-b|≤|a-c|+|c-b|.3.判断下列各对函数是否相同,并说明理由:(1)y=x与y=x2;(2)y=1-x2+x与y=(1-x)(2+x);(3)y=1与y=sin2x+cos2x;(4)y=2cosx与y=1+cos2x;(5)y=ln(x2-4x+3)与y=ln(x-1)+ln(x-3);(6)y=ln(10-3x-x2)与y=ln(2-x)+ln(5+x).解 (1)因y=x2=|x|与y=x的对应规则不同(值域也不同),故二函数不相同.(2)因y=1-x2+x与y=(1-x)(2+x)的定义域均为D f=[-2,1],故此二函数相同.(3)因sin2x+cos2x≡1,x∈(-∞,+∞),故此二函数相同.(4)因y=1+cos2x=2cos2x=2|cosx|与y=2cosx的对应规则不同,可知此二函数不相同.(5)因y=ln(x2-4x+3)=ln[(x-1)(x-3)]的定义域为D f=(-∞,1)∪(3,+∞);y=ln(x-1)+ln(x-3)的定义域为D f=(3,+∞).因此,此二函数不相同.(6)因y=ln(10-3x-x2)=ln[(2-x)(5+x)]与y=ln(2-x)+ln(5+x)的定义域均为D f=(-5,2),故此二函数相同.4.求下列函数的定义域:(1)y=x2+x-2; (2)y=sin(x);(2)y=9-x2+1ln(1-x);(4)y=lnx2-9x10;(5)y=1x-3x+10x-10;(6)y=(x-1)(x-3)x-3.解 (1)使该函数有定义的x应满足条件:x2+x-2=(x-1)(x+2)≥0由此解得x≥1或x≤-2.因此,该函数定义域为D f=(-∞,2]∪[1,+∞).(2)使该函数有定义的x应满足条件:x≥0 且 sinx≥0而由sinx≥0得2kπ≤x≤(2k+1)π,k=0,1,2,….因此,该函数的定义域为D f=∪∞k=0[(2kπ)2,(2k+1)π2].(3)使该函数有定义的x应满足如下条件:9-x2≥0, 1-x>0, 1-x≠1解得 |x|≤3且x<1且x≠0.因此,该函数定义域为D f=[-3,0)∪(0,1).(4)使该函数有定义的x应满足条件:x2-9x10≥1由此得 x2-9x-10=(x+1)(x-10)≥0,解得x≥10或x≤-1因此,该函数定义域为D f=(-∞,-1]∪[10,+∞)(5)使该函数有定义的x应满足如下条件:x-3≠0, x-10≠0, x+10x-10≥0由此解得x>10或x≤-10.因此,该函数定义域为D f=(-∞,-10]∪(10,+∞).(6)使该函数有定义的x应满足条件:x-3≠0, (x-1)(x-2)x-3≥0即(x-1)(x-2)≥0 且 x-3>0痴x>3(x-1)(x-2)≤0 且 x-3<0痴1≤x≤2因此,该函数定义域为D f=[1,2]∪(3,+∞).5.已知函数f(x)=q-x2,|x|≤3x2-9,|x|>3求函数值f(0),f(±3),f(±4),f(2+a).解 因为x=0,x=±3时,|x|≤3,所以f(0)=9=3, f(±3)=9-(±3)2=0又因为x=±4时,|x|>3,所以f(±4)=(±4)2-9=7当|2+a|≤3即-5≤a≤1时,f(2+a)=q-(2+a)2=(1-a)(5+a)当|2+a|>3即a>1或a<-5时,f(2+a)=(2+a)2-9=(a-1)(a+5)所以f(2+a)=(1-a)(5+a),-5≤a≤1(a-1)(5+a),a<-5或a>1.6.讨论下列函数的单调性:(1)y=1+6x-x2; (2)y=e|x|.解 (1)易知该函数定义域为D f=[0,6].设x1,x2∈(0,6), x1<x2则f(x1)-f(x2)=6x1-x21-6x2-x22=(6x1-x21)-(6x2-x22)6x1-x21+6x2-x22=6(x1-x2)-(x21-x22)6x1-x21+6x2-x22=[6-(x1+x2)](x1-x2)6x1-x21+6x2-x22<0,0<x1<x2<3>0,3<x1<x2<6所以该函数在区间(0,3)上单调增加,在区间(3,6)上单调减少.另解,因6x-x2=9-(x-3)2,所以y=1+6x-x2是圆(x-3)2+(y-1)2=32的上半圆.由此可知,该函数在(0,3)上单调增加,在(3,6)上单调减少.(2)因y=e|x|=ex,x≥0e-x,x<0所以,该函数在[0,+∞)上单调增加,在(-∞,0]上单调减少.7.讨论下列函数是否有界:(1)y =x 21+x2; (2)y =e-x 2;(3)y =sin1x;(4)y =11-x.解 (1)因为|y |=x21+x 2=1-11+x2≤1所以,该函数有界.(2)因为|y |=e-x 2=1ex 2≤1e0=1所以,该函数有界.(3)因为sin1x≤1(x ≠0),所以,该函数有界.(4)对任意给定的正数M >0,令x 0=1-12M≠1,则|y (x 0)|=11-1-12M=2M >M此式表明,对任意给定的M >0,存在点x 0∈D f ,使|y (x 0)|>M .因此,该函数无界.8.讨论下列函数的奇偶性:(1)f (x )=x sinx +cosx ; (2)y =x 5-x 3-3;(3)f (x )=ln(x +1-x 2);(4)f (x )=1-x ,x <0,1,x =0,1+x ,x >0.解 (1)因为f (-x )=(-x )sin(-x )+cos(-x )=x sinx +cosx =f (x ),x ∈(-∞,+∞)所以,该函数为偶函数.(2)因为f (-x )=-x 5+x 3-3≠f (x )或-f (x )所以,该函数既不是偶函数,也不是奇函数.(3)因为f (-x )=ln(-x +1+x 2)=ln(1+x 2)-x2x +1+x2=-ln(x+1+x2)=-f(x), x∈(-∞,+∞)所以,该函数为奇函数.(4)因为x>0(即-x<0)时, f(-x)=1-(-x)=1+xx<0(即-x>0)时, f(-x)=1+(-x)=1-x所以f(-x)=1-x,x<01,x=01+x,x>0=f(x)因此,该函数为偶函数.9.判别下列函数是否是周期函数,若是周期函数,求其周期:(1)f(x)=sinx+cosx; (2)f(x)=|sinx|;(3)f(x)=xcosx;(4)f(x)=1+sinπx.解 (1)因为f(x)=sinx+cosx=2sinx+π4所以f(x+2π)=2sinx+2π+π4=2sinx+π4=f(x)因此,该函数为周期函数,周期为2π.(2)因f(x+π)=|sin(x+π)|=|-sinx|=|sinx|=f(x)所以,该函数为周期函数,周期为π.(3)因cosx是以2π为周期的周期函数,但是f(x+2π)=(x+2π)cos(x+2π)=(x+2π)cosx≠xcosx=f(x)所以,该函数不是周期函数.(4)因为f(x+2)=1+sin(x+2)π=1+sinπx=f(x)所以,该函数为周期函数,周期为2.10.求下列函数的反函数及其定义域:(1)y=1-x1+x; (2)y=12(ex-e-x);(3)y=1+ln(x-1);(4)y=53x-5;(5)y=2sinx3, x∈-π2,π2;(6)y=2x-1,0<x≤12-(x-2)2,1<x≤2.解 (1)由y=1-x1+x 解出x,得x=1-y1+y因此,反函数为y=1-x1+x其定义域为D(f-1)=(-∞,-1)∪(-1,+∞)(2)由所给函数解出ex,得ex=y±1+y2=y+1+y2(因为ex>0,所以舍去“-”号)由此得x=ln(y+1+y2)因此反函数为y=ln(x+1+x2)其定义域为D(f-1)=(-∞,+∞).(3)所给函数定义域为D(f)=(1,+∞),值域为Z(f)=(-∞,+∞).由所给函数解出x,得x=1+ey-1,故反函数为y=1+ex-1其定义域为D(f-1)=(-∞,+∞).(4)所给函数定义域、值域分别为D(f)=(-∞,+∞), Z(f)=(-∞,+∞)由所给函数解出x,得x=13(y5+5), y∈Z(f)=(-∞,+∞)所以,反函数为y=13(x5+5)其定义域为D(f-1)=Z(f)=(-∞,+∞)(5)由所给函数解出x,得x=3arcsiny2所以,反函数为y=3arcsinx2其定义域为D(f-1)=Z(f)=[-1,1].(6)由所给函数可知:当0<x≤1时,y=2x-1,y∈(-1,1];当1<x≤2时,y=2-(x-2)2,y∈(1,2];由此解出x,得x=12(1+y),-1<y≤12-2-y,1<y≤2 (舍去“+”号,因1<x≤2)因此,反函数为y=12(1+x),-1<x≤12-2-x,1<x≤2其定义域为D(f-1)=Z(f)=(-1,2].11.分析下列函数由哪些基本初等函数复合而成:(1)y=loga x; (2)y=arctan[tan2(a2+x2)];(3)y=e2x/(1-x2);(4)y=cos2x2-x-1.解 (1)所给函数由对数函数y=loga u与幂函数u=x复合而成;(2)所给函数由反正切函数y=arctanu、幂函数u=v2、正切函数v=tanw 和多项式函数w=a2+x2复合而成;(3)所给函数由指数函数y=eu和有理分式函数u=2x1+x2复合而成;(4)所给函数由幂函数y=u2、余弦函数u=cosv、幂函数v=w与多项式函数w=x2-x-1复合而成.12.设销售某种商品的总收入R是销售量x的二次函数,且已知x=0,10,20时,相应的R=0,800,1200,求R与x的函数关系.解 设总收入函数为R(x)=ax2+bx+c(a≠0)已知R(0)=0 所以c=0又知R(10)=800, R(20)=1200即有100a+10b=800, 400a+20b=1200整理后,得联立方程组10a+b=80, 20a+b=60由此解得 a=-2,b=100.因此,总收入函数为R(x)=100x-2x2=x(100-2x).13.某种电视机每台售价为2000元时,每月可售出3000台,每台售价降为1800元时,每月可多售出600台,求该电视机的线性需求函数.解 设该电视机的线性需求函数为Q=a-bp则由已知条件有Q(2000)=a-2000b=3000Q(1800)=a-1800b=3600由此解得a=9000,b=3.因此,该商品的线性需求函数为Q=9000-3p.14.已知某商品的需求函数与供给函数分别由下列方程确定:3p+Q2d+5Q d-102=0p-2Q2s+3Q s+71=0试求该商品供需均衡时的均衡价格p e和均衡数量Q e.解 供需均衡的条件为Q d=Q s=Q e,对应均衡价格为p e,于是有3p3+Q2e+5Q-102=0p e-2Q2e+3Q e+71=0由其中第二个方程得p e=2Q2e-3Q3-71 (倡)将上式代入第一个方程,得7Q2e-4Q e-315=0由此解得Q e=7(舍去负根).将Q e=7代入(倡)得p e=6.因此,该商品供需均衡时,均衡价格p e=6,均衡数量Q e=7.(B)1.填空题:(1)已知函数f(x)的定义域为(0,1],则函数f(ex)的定义域为,函数f x-14+f x+14的定义域为;(2)已知函数f(x)=x1+x2,则f(sinx)=;(3)已知函数f(x)=x1-x,则f[f(x)]=,f{f[f(x)]}=;(4)已知f(3x-2)=x2,则f(x)=;(5)已知某商品的需求函数、供给函数分别为:Q d=100-2p, Q s=-20+10p,则均衡价格p e=,均衡数量Q e=;答 (1)(-∞,0],14,34; (2)sinx|cosx|;(3)x1-2x,x1-3x;(4)19(x+2)2;(5)10,80.解 (1)由0<ex≤1得x∈(-∞,0],由0<x-14≤1且0<x+14≤1,得x∈14,34;(2)f(sinx)=sinx1-sin2x=sinxcos2x=sinx·|cosx|;(3)f[f(x)]=f(x)1-f(x)=x1-2x,f{f[f(x)]}=f[f(x)]1-f[f(x)]=x1-3x;(4)令t=3x-2,则x=13(t+2),于是f(t)=f(3x-2)=x2=13(t+2)2=19(t+2)2所以f(x)=19(x+2)2(5)由Q d=Q s=Q e,得100-2p e=-20+10p e解得 p e=10,从而Q e=80.2.单项选择题:(1)若函数y=x+2与y=(x+2)2表示相同的函数,则它们的定义域为.(A)(-∞,+∞); (B)(-∞,2];(C)[-2,+∞);(D)(-∞,-2].(2)设f (x )=1,|x |<1,0,|x |>1,则f {f [f (x )]}=.(A)0;(B)1(C)1,|x |<1,0,|x |≥1;(D)1,|x |≥1,0,|x |<1.(3)y =sin1x在定义域内是.(A)周期函数;(B)单调函数;(C)偶函数;(D)有界函数.(4)设函数f (x )在(-∞,+∞)内有定义,下列函数中,必为偶函数.(A)y =|f (x )|;(B)y =[f (x )]2;(C)y =-f (-x );(D)y =f (x 2)cosx .(5)设函数f (x )在(-∞,+∞)内有定义,且f (x +π)=f (x )+sinx ,则f (x ).(A)是周期函数,且周期为π;(B)是周期函数,且周期为2π;(C)是周期函数,且周期为3π;(D)不是周期函数.答 (1)C; (2)C; (3)D; (4)D; (5)B.解 (1)由(x +2)2=|x +2|=x +2≥0可知x ≥-2,故选(C).(2)因f [f (x )]=1,|f (x )|<10,|f (x )|≥1=1,|x |≥10,|x |<1f {f [f (x )]}=1,|f [f (x )]|<10,|f [f (x )]|≥1=1,|x |<10,|x |≥1故选(C).(3)因sin1x≤1,橙x ≠0,故选(D).(4)因f ((-x )2)cos(-x )=f (x 2)cosx ,故选(D).(5)因f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sinx -sinx =f (x )故f (x )为周期函数,且周期为2π,选(B).3.设f2x +12x -2-12f (x )=x ,求f (x ).解 令t =2x +12x -2,则x =2t +12t -2,代入所给方程,得f (t )-12f 2t +12t -2=2t +12t -2其中,由所给方程有f2t +12t -2=t +12f (t )于是得f (t )-12t +12f (t )=2t +12t -2由此得f (t )=23t 2+t +1t -1因此f (x )=23x 2+x +1x -1.4.证明下列各题:()若函数f (x ),g (x )在D 上单调增加(或单调减少),则函数h (x )=f (x )+g (x )在D 上单调增加(或单调减少).(2)若函数f (x )在区间[a ,b ],[b ,c ]上单调增加(或单调减少),则f (x )在区间[a ,c ]上单调增加(或单调减少).证 (1)对任意的x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2,因f (x ),g (x )单调增加(减少),故有f (x 1)<f (x 2) (f (x 1)>f (x 2))g (x 1)<g (x 2) (g (x 1)>g (x 2))于是h (x 1)=f (x 1)+g (x 1)<f (x 2)+g (x 2)=h (x 2)(h (x 1)>h (x 2))所以,h (x )=f (x )+g (x )在D 上单调增加(减少).(2)对任意的x1,x2∈[a,c],x1<x2,若 a≤x1<x2≤b或b≤x1<x2≤c,则由题设有f(x1)<f(x2) (或f(x1)>f(x2))若 a≤x1≤b<x2≤c,则由题设有f(x1)≤f(b)<f(x2) (或f(x1)≥f(b)>f(x2))综上所述,f(x)在[a,c]上单调增加(或单调减少).5.设函数f(x)与g(x)在D上有界,试证函数f(x)±g(x)与f(x)g(x)在D 上也有界.证 因f(x)与g(x)在D上有界,故存在常数M1>0与M2>0,使得|f(x)|<M1, |g(x)|<M2, 橙x∈D.令M=M1+M2>0,则有|f(x)±g(x)|≤|f(x)|+|g(x)|<M1+M2=M,橙x∈D因此,f(x)±g(x)在D上有界.再令M=M1M2,则有|f(x)g(x)|=|f(x)||g(x)|<M1M2=M,橙x∈D因此,f(x)g(x)在D上有界.6.证明函数f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界.证 要证f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界,只需证明:对任意给定的常数M>0,总存在x0∈(0,+∞),使得|x0sinx0|>M.事实上,对任意给定的M>0,令x0=π2+2(1+[M])π∈(0,+∞)([M]为M的整数部分),则有|f(x0)|=π2+2(1+[M])π·sinπ2+2(1+[M])π=π2+2(1+[M])πsinπ2=π2+2(1+[M])π>M于是,由M>0的任意性可知,f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界.7.已知函数函数f(x)满足如下方程af(x)+bf1x=c x,x≠0其中a,b,c为常数,且|a|≠|b|.求f (x ),并讨论f (x )的奇偶性.解 由所给方程有af1x+bf (x )=cx于是,解方程组af (x )+bf 1x=c xaf1x+bf (x )=cx可得f (x )=ac -bcx 2(a 2-b 2)x因为f (-x )=ac -bc (-x )2(a 2-b 2)(-x )=-ac -bcx2(a 2-b 2)x=-f (x )所以,f (x )为奇函数.8.某厂生产某种产品1000吨,当销售量在700吨以内时,售价为130元/吨;销售量超过700吨时,超过部分按九折出售.试将销售总收入表示成销售量的函数.解 设R (x )为销售总收入,x 为销售量(单位:吨).依题设有当0≤x ≤700时,售价p =130(元/吨);当700<x ≤1000时,超过部分(x -700)的售价为p =130×0.9=117(元/吨).于是,销售总收入函数为R (x )=130x , 0≤x ≤700130×700+117×(x -700), 700<x ≤1000=130x ,0≤x ≤700117x +9100,700<x ≤1000可见销售总收入R (x )为销售量x 的分段函数.9.某手表厂生产一只手表的可变成本为15元,每天固定成本为2000元,每只手表的出厂价为20元,为了不亏本,该厂每天至少应生产多少只手表?解 设每天生产x 只手表,则每天总成本为C (x )=15x +2000因每只手表出厂价为20元,故每天的总收入为20x (元),若要不亏本,应满足如下关系式:20x ≥15x +2000解得x≥400(只)即,若要不亏本,每天至少应生产400只手表.10.某玩具厂每天生产60个玩具的成本为300元,每天生产80个玩具的成本为340元,求其线性成本函数.该厂每天的固定成本和生产一个玩具的可变成本各为多少?解 设线性成本函数为C(x)=ax+b其中C(x)为总成本,x为每天的玩具生产量.由题设有C(60)=60a+b=300(元)C(80)=80a+b=340(元)由此解得a=2, b=180因此,每天的线性成本函数为C(x)=2x+180其中a=2元为生产一个玩具的可变成本,b=180元为每天的固定成本.第二章 极限与连续习 题 二(A)1.观察判别下列数列的敛散性;若收敛,求其极限值:(1)u n=5n-3n; (2)u n=1ncosnπ;(3)u n=2+-12n;(4)u n=1+(-2)n;(5)u n=n2-1n;(6)u n=a n(a为常数).解 (1)将该数列具体写出来为2,72,4,174,225,…,5-3n,…观察可知u n→5(n→∞).因此,该数列收敛,其极限为5.(2)因为u n=1ncosnπ=1n(-1)n=1n→0(n→∞)所以,该数列收敛,其极限为0.(3)因为u n-2=-12n=12n→0(n→∞)所以,该数列收敛,其极限为2.(4)该数列的前五项分别为:-1,5,-7,17,-31,…观察可知u n→∞(n→∞).因此,该数列发散.(5)该数列的前五项分别为0,32,83,154,245,…观察可知u n→∞(n→∞).所以,该数列发散.(6)当a<1时,u n=a n→0(n→∞);当a>1时,u n=a n→∞(n→∞);当a=1时,u n=1→1(n→∞);当a=-1时,u n=(-1)n,发散因此,a<1时,数列收敛,其极限为0;a=1时,数列收敛,其极限为1;a ≤-1或a>1时,数列发散.2.利用数列极限的定义证明下列极限:(1)limn→∞-13n=0; (2)limn→∞n2+1n2-1=1;(3)limn→∞1n+1=0;(4)limn→∞n2+a2n=1(a为常数).证 (1)对任意给定的ε>0(不妨设0<ε<1),要使u n-0=13n<ε只需n>log31ε (∵0<ε<1,∴log31ε>0)取正整数N=1+log31ε>log31ε,则当n>N时,恒有-13n-0<ε因此limn→∞-13n=0.(2)对任意给定的ε>0,要使u n-1=n2+1n2-1-1=2n2-1=2n+1·1n-1≤1n-1<ε只需n>1+1ε.取正整数N=1+1ε,则当n>N时,恒有n2+1n2-1-1<ε由此可知limn →∞n 2+1n 2-1=1.(3)对任意给定的ε>0,要使u n -0=1n +1-0=1n +1<1n<ε只需n >1ε2.取正整数N =1ε2+1,则当n >N >1ε2时,恒有1n +1-0<ε.由此可知limn→∞1n +1=0.(4)对任意给定的ε>0,要使u n -1=n 2+a2n -1=a2n (n 2+a 2+n )<a22n2<ε只需n >a2ε.取正整数N =a 2ε+1,则当n >N >a2ε时,恒有n 2+a2n-1<ε因此limn →∞n 2+a2n=1.3.求下列数列的极限:(1)limn →∞3n +5n 2+n +4; (2)limn →∞(n +3-n );(3)limn →∞(1+2n+3n+4n)1/n;(4)limn →∞(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1;(5)limn →∞1+12+122+…+12n ;(6)limn →∞1+12+122+…+12n1+14+142+…+14n.解 (1)因为3n +5n 2+n +4=3+5n1+1n +4n 2→3(n →∞)所以limn→∞3n +5n 2+n +4=3.(2)因为n +3-n =3n +3+n →0(n →∞)所以limn →∞(n +3-n )=0.(3)因为(1+2n+3n+4n)1/n=414n+24n+34n+11/n→4(n →∞)所以limn→∞(1+2n+3n+4n)1/n=4.(4)因为(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1=12·-12n+1-12n +1+1→12(n →∞)所以limn →∞(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1=12.(5)因为 1+12+122+…+12n =1-12n +11-12=21-12n +1→2(n →∞)所以limn →∞1+12+122+…+12n =2.(6)因为1+12+122+…+12n =21-12n +1,1+14+142+…+14n =1-14n -11-14=431-14n +1于是1+12+122+…+12n 1+14+142+…+14n =32·1-12n +11-14n +1→32(n →∞)所以limn →∞1+12+122+…+12n1+14+142+…+14n=32.4.利用函数极限的定义,证明下列极限:(1)limx →3(2x -1)=5; (2)limx →2+x -2=0;(3)limx →2x 2-4x -2=4;(4)limx →1-(1-1-x )=1.证 (1)对任意给定的ε>0,要使(2x -1)-5=2x -3<ε只需取δ=ε2>0,则当0<x -3<δ时,恒有(2x -1)-5=2x -3<2δ=ε因此limx →3(2x -1)=5.(2)对任意给定的ε>0,要使x -2-0=x -2<ε只零取δ=ε2>0,则当0<x -2<δ时,恒有x -2-0=x -2<δ=ε所以limx →2+x -2=0.(3)对任意给定的ε>0,要使(x ≠2)x 2-4x -2-4=(x +2)-4=x -2<ε只需取δ=ε>0,则当0<x -2<δ时,恒有x 2-4x -2-4=x -2<δ=ε因此limx →2x 2-4x -2=4.(4)对任意给定的ε>0,要使(1-1-x )-1=1-x <ε只需0<1-x <ε2取δ=ε2>0,则当0<1-x <δ时,恒有(1-1-x )-1=1-x <δ=ε因此limx →1-(1-1-x )=1.5.讨论下列函数在给定点处的极限是否存在?若存在,求其极限值:(1)f (x )=1-1-x ,x <1,在x =1处;x -1,x >0(2)f (x )=2x +1,x ≤1,x 2-x +3,1<x ≤2,x 3-1,2<x ,在x =1与x =2处.解 (1)因为f (1-0)=limx →1-f (x )=limx →1-(1-1-x )=1f (1+0)=limx →1+f (x )=limx →1+(x -1)=0这表明f (1-0)≠f (1+0).因此,limx →1f (x )不存在.(2)在x =1处,有f (1-0)=limx →1-(2x +1)=3.f (1+0)=limx →1+(x 2-x +3)=3.因f (1-0)=f (1+0)=3,所以,limx →1f (x )=3(存在);在x =2处,有f (2-0)=limx →2-(x 2-x +3)=5f (2+0)=limx →2+(x 3-1)=7因f(2-0)≠f(2+0),所以limx→2f(x)不存在.6.观察判定下列变量当x→?时,为无穷小:(1)f(x)=x-2x2+2; (2)f(x)=ln(1+x);(3)f(x)=e1-x;(4)f(x)=1ln(4-x).解 (1)因为当x→2或x→∞时,x-2x2+2→0因此,x→2或x→∞时,x-2x2+2为无穷小.(2)因为当x→0时,ln(1+x)→0因此,x→0时,ln(1+x)为无穷小.(3)因为当x→+∞时,e1-x=eex→0,因此,x→+∞时,e1-x为无穷小.(4)因为当x→4-或x→-∞时,1ln(4-x)→0因此,x→4-或x→-∞时,1ln(4-x)为无穷小.7.观察判定下列变量当x→?时,为无穷大:(1)f(x)=x2+1x2-4; (2)f(x)=ln1-x;(3)f(x)=e-1/x;(4)f(x)=1x-5.解 (1)因为当x→±2时,x2-4x2+1→0因此当x→±2时,x2+1x2-4→∞所以,x→±2时,x2+1x2-4为无穷大.(2)因为当x→1时,1-x→0+当x→∞时,-x→+∞因此当x→1时,ln1-x→-∞当x→∞时,ln1-x→+∞所以,x→1或x→∞时,ln1-x为无穷大.(3)因为limn→0--1x=+∞所以limx→0-e-1/x=+∞由此可知,x→0-时,e-1/x为无穷大.(4)因为limx→5+x-5=0所以limx→5+1x-5=+∞由此可知,x→5+时,1x-5为无穷大.8.求下列函数的极限:(1)limx→3(3x3-2x2-x+2); (2)limx→05+42-x;(3)limx→16x-5x+4x-16;(4)limx→0(x+a)2-a2x(a为常数);(5)limx→0x2+a2-ax2+b2-b(a,b为正的常数);(6)limx→1x+x2+…+x n-nx-1(提示:x+x2+…+x n-n=(x-1)+(x2-1)+…+(x n-1))解 (1)由极限的线性性质,得原式=3limx→3x3-2limx→3x2-limx→3x+2=3x33-2×32-3+2=62(2)因为limx→0(2-x)=2≠0,所以原式=5+limx →042-x =5+4limx →0(2-x )=5+42=7.(3)因为x -5x +4=(x -4)(x -1),x -16=(x -4)(x +4).所以原式=limx →16(x -4)(x -1)(x -4)(x +4)=limx →16x -1x +4=38.(4)因为(x +a )2-a 2=x (x +2a ),所以原式=limx →0x (x +2a )x=limx →0(x +2a )=2a .(5)原式=limx →0(x 2+a 2-a )(x 2+a 2+a )(x 2+a 2+b )(x 2+b 2-b )(x 2+b 2+b )(x 2+a 2+a )=limx →0x 2(x 2+b 2+b )x 2(x 2+a 2+a )=limx →0x 2+b 2+bx 2+a 2+a=b a(6)因为 x +x 2+…+x n-n =(x -1)+(x 2-1)+…+(x n-1)=(x -1)[1+(x +1)+…+(xn -1+xn -2+…+1)]所以原式=limx →1(x -1)[1+(x +1)+…+(xn -1+xn -2+…+1)]x -1=limx →1[1+(x +1)+…+(x n -1+xn -2+…+1)]=1+2+…+n =12n (n +1).9.求下列函数的极限:(1)limx →∞[x 2+1-x 2-1]; (2)limx →∞(x -1)10(3x -1)10(x +1)20;(3)limx →+∞5x 3+3x 2+4x 6+1;(4)limx →∞(x +31-x 3);(5)limx →+∞x (3x -9x 2-6);(6)limx →+∞(a x+9)-a x+4(a >0).解 (1)原式=limx →∞2x 2+1+x 2-1=0.(2)原式=limx→∞1-1x103-1x 101+1x20=310(3)原式=limx →+∞5+(3/x )+(4/x 3)1+(1/x 3)=5.(4)因为(x +31-x 3)[x 2-x31-x 3+(31-x 3)2]=x 3-(31-x 3)3=1所以原式=limx→∞1x 2-x 31-x 3+(31-x 3)2=0.(5)因为x (3x -9x 2-6)=x (3x -9x 2-6)(3x +9x 2-6)3x +9x 2-6=x [9x 2-(9x 2-6)]3x +9x 2-6=6x3x +9x 2-6所以原式=limx →+∞6x3x +9x 2-6=limx →+∞63+9-(6/x 2)=1(6)原式=limx →+∞5a x+9+a x+4=1,0<a <110-5,a =10,a >1.10.求下列各题中的常数a 和b :(1)已知limx →3x -3x 2+ax +b=1;(2)已知limx →+∞(x 2+x +1-ax -b )=k (已知常数).解 (1)由于分子的极限limx →3(x -3)=0,所以分母的极限也应为0(否则原式=0≠1),即有limx →3(x 2+ax +b )=9+3a +b =0另一方面,因分子=x -3,故分母x 2+ax +b =(x -3)(x -c ),于是原式=limx →3x -3(x -3)(x -c )=limx →31x -c =13-c=1由此得c =2.于是得x 2+ax +b =(x -3)(x -2)=x 2-5x +6由此得a =-5,b =6(2)原式可变形为原式=limx →+∞[x 2+x +1-(ax +b )][x 2+x +1+(ax +b )]x 2+x +1+ax +b=limx →+∞(1-a 2)x 2+(1-2ab )x +(1-b 2)x 2+x +1+ax +b显然应有1-a 2=0,即有a =±1.于是原式=limx →+∞(1-2ab )x +(1-b 2)x 2+x +1+ax +b=limx →+∞1-2ab +(1-b 2)/x1+(1/x )+(1/x 2)+a +(b /x )=1-2ab1+a=k (a ≠-1)由上式可知,a ≠-1,于是a =1,从而有1-2b2=k 痴b =12-k .11.已知f (x )=2+x1+x(1-x )/(1-x )(1)limx →0f (x ); (2)limx →1f (x ); (3)limx →∞f (x ).解 令g (x )=2+x 1+x ,h (x )=1-x1-x.(1)因为limx →0g (x )=2,limx →0h (x )=1所以limx →0f (x )=limx →0g (x )h (x )=21=2.(2)因为 limx →1g (x )=32>0limx →1h (x )=limx →1(1-x )(1+x )(1-x )(1+x )=limx →111+x =12所以limx →1f (x )=limx →1g (x )h (x )=3212(3)因为limx →∞g (x )=limx →∞1+(2/x )1+(1/x )=1>0limx →∞h (x )=limx→∞(1/x )-(1-x )(1/x )-1=0所以limx →∞f (x )=limx→∞g (x )h (x )=10=1.12.求下列极限:(1)limx →0sin3x sin2x ; (2)limx →0tan5xsin2x ;(3)limx →0arctan4x arcsin2x;(4)limx →∞x sin1x;(5)limx →0sin2(2x )x2;(6)limx →0tan3x -sin2xx;(7)limx →01-cosxx sinx;(8)limx →0ax -sinbxtankx(a ,b ,k >0).解 (1)原式=limx →0sin3x3x·2x sin2x ·32=32.(2)原式=limx →0tan5x 5x ·2x sin2x ·52=52.(3)原式=limx →0arctan4x 4x ·2x arcsin2x ·42=2.(4)令u =1x,则x →∞时u →0.于是原式=limu →0sinu u=1.(5)原式=limx →0sin2(2x )(2x )2·4=4limx →0sin2x 2x 2=4.(6)原式=3limx →0tan3x 3x -2limx →0sin2x2x =3-2=1(7)因为1-cosx ~12x 2(x →0),所以原式=12limx →0x 2x sinx =12limx →0x sinx =12(8)原式=limx →0a k ·kx tankx -b k ·sinbx bx ·kxtankx=a k -b k =a -bk.13.求下列极限:(1)limx →∞1-1xx; (2)limx →∞1+5xx;(3)limx →0(1-sinx )1/x;(4)limx →0(1+3x )1/x;(5)limx →01-x22/x;(6)limx →∞x -2x +2x.解(1)原式=limx→∞1+1-x-x-1=1e.(2)原式=limx→∞1+1x /5x /55=e5.(3)令u =sinx ,则x →0时,u →0.于是原式=limu →0(1+u )1/u u /arcsin(-u )=e-1.(4)原式=limx →0[(1+3x )1/(3x )]3=e3(5)原式=limx →01-x 2-2/x-1=e-1(6)原式=limx →∞1-4x +2x=limx→∞1-4x +2-(x +2)/4-4x /(x +2)=e-4另解,令u =-x +24,则x =-4u -2,且u →∞(x →∞时),于是原式=limu →∞1+1u-4u -2=limu →∞1+1uu -4·limu →∞1+1u-2=e-4.14.求下列极限:(1)limx →0(cosx )1/(1-cosx ); (2)limx →0(sec2x )cot2x;(3)limx →π/2(1+cosx )5secx;(4)limx →0sinx -tanxsinx3;(5)limx →0(sinx 3)tanx1-cosx 2;(6)limx →π/61-2sinxsin(x -π/6);(7)limx →π/4(tan2x )tanπ4-x .解(1)令u =1-cosx ,则cosx =1-u ,且u →0(x →0时),因此原式=limu →0(1-u )1/u=e-1.(2)令u =cot2x ,则sec2x =1+1cot2x=1+1u ,且x →0时,u →+∞.因此原式=limu →+∞1+1uu=e(3)令u =cosx ,则secx =1u ,且x →π2时,u →0.因此原式=limu →0(1+u )5/u=limu →0(1+u )1/u 5=e5.(4)因为x →0时,sinx ~x ,sinx 3~x 3,cosx -1~-x22所以 原式=limx →0sinx (cosx -1)cosx ·sinx3=limx →0x ·(-x 2/2)x 3cosx=-12limx →01cosx =-12.(5)因为x →0时,sinx 3~x 3,tanx ~x ,1-cosx 2~12(x 2)2,所以原式=limx →0x 3·xx 4/2=2(6)令u =x -π6,则x →π6时,u →0,且有sinx =sinu +π6=12(3sinu +cosu )于是有 原式=limu →01-(3sinu +cosu )sinu=limu →01-cosu sinu -3=limu →0u 2/2sinu-3=-3.(7)因为tan2x =sin2x cos2x =sin2xcos2x -sin2xtanπ4-x =sinπ4-x cosπ4-x =cosx -sinx cosx +sinx所以tan2x tanπ4-x =sin2x cos2x -sin2x ·cosx -sinx cosx +sinx =sin2x (cosx +sinx )2从而原式=limx →π/4sin2x (cosx +sinx )2=122+222=12.15.讨论下列函数的连续性:(1)f (x )=x1-1-x ,x <0,x +2,x ≥0;(2)f (x )=e1/x,x <0,0,x =0,1xln(1+x 2),x >0.解 (1)由题设知f (0)=2,且f (0-0)=limx →0-x 1-1-x=limx →0-x (1+1-x )x =2f (0+0)=limx →0+(x +2)=2可见limx →0f (x )=2=f (0).所以,该函数在x =0处连续.另一方面,x1-1-x 在(-∞,0)内为初等函数,连续;x +2在(0,+∞)内为线性函数,连续.综上所述,该函数在(-∞,+∞)内连续.(2)因f (0)=0,且 f (0-0)=limx →0-e1/x=0, f (0+0)=limx →0+1xln(1+x 2)=limx →0+x ln(1+x 2)1/x 2=0·1=0所以 limx →0f (x )=0=f (0).因此,该函数在x =0处连续.另一方面,e1/x在(-∞,0)内连续,1xln(1+x 2)在(0,+∞)内连续.综上所述,该函数在(-∞,+∞)内连续.16.指出下列函数的间断点及其类型;如为可去间断点,将相应函数修改为连续函数;作出(1)、(2)、(3)的图形:(1)f (x )=1-x21+x ,x ≠-1,0,x =-1;(2)f (x )=x 2,x ≤0,lnx ,x >0;(3)f (x )=x x ; (4)f (x )=x sin1x.解 (1)由题设知f (-1)=0,而limx →-1f (x )=limx →-11-x 21+x =limx →-1(1-x )=2≠f (0)所以,x =-1为该函数的可去间断点.令f (-1)=2,则f ~(x )=1-x 21+x ,x ≠-12,x =-1=1-x在(-∞,+∞)内连续.f (x )的图形如图2.1所示.图2.1图2.2(2)由题设有f (0)=0,而f (0-0)=limx →0-x 2=0,f (0+0)=limx →0+lnx =-∞所以,x =0为该函数的无穷间断点.f (x )的图形如图2.2所示.(3)该函数在x =0处无定义,而f (0-0)=limx →0-xx =limx →0-x-x =-1,f (0+0)=limx →0+x x=limx →0+x x=1.图2.3因为左、右极限均存在但不相等,所以,x =0为该函数的跳跃间断点.f (x )的图形如图2.3所示.(4)该函数在x =0处无定义.因limx →0f (x )=limx →0x sin1x=0,故x =0为该函数的可去间断点.若令f (0)=0,则函数f ~(x )=x sin1x,x ≠00,x =0在(-∞,+∞)内连续.17.确定下列函数的定义域,并求常数a ,b ,使函数在定义域内连续:(1)f (x )=1x sinx ,x <0,a ,x =0,x sin1x+b ,x >0;(2)f (x )=ax +1,x ≤1,x 2+x +b ,x>1;(3)f (x )=1-x 2,-45<x <35,a +bx ,其他.解 (1)D f =(-∞,+∞).因f (x )在D f 的子区间(-∞,0)与(0,+∞)内均为初等函数.因此,f (x )在(-∞,0)∪(0,+∞)内连续.现讨论f (x )在分界点x =0处的连续性.已知f (0)=a ,而且f (0-0)=limx →0-sinxx =1,f (0+0)=limx →0+x sin1x+b =b 当f (0-0)=f (0+0)=f (0)时,即当a =b =1时,f (x )在x =0处连续.综上所述,当a =b =1时,该函数在其定义域(-∞,+∞)内连续.(2)D f =(-∞,+∞).因为f (-1)=1-a ,且f (-1-0)=limx →(-1)-(x 2+x +b )=bf (-1+0)=limx →(-1)+(ax +1)=1-a 所以,当a +b =1时,f (x )在x =-1处连续.又因f (1)=1+a ,且f (1-0)=limx →1-(ax +1)=a +1f (1+0)=limx →1+(x 2+x +b )=2+b所以,当a +1=2+b ,即a -b =1时,f (x )在x =1处连续.综上所述,当a +b =1且a -b =1,即a =1,b =0时,f (x )在x =-1和x =1处连续,从而f (x )在其定义域(-∞,+∞)内连续.(3)D f =(-∞,+∞).因f -45=a -45b ,且f -45-0=limx →-45-(ax +b )=a -45b f -45+0=limx →-45+1-x 2=35所以,当a -45b =35,即5a -4b =3时,f (x )在点x =-45处连续.又因f35=a +35b ,且f35-0=limx →35-1-x 2=45f35+0=limx →35+(a +bx )=a +35b 所以,当a +35b =45,即5a +3b =4时,f (x )在点x =35处连续.综上所述,当5a -4b =3且5a +3b =4,即a =57,b =17时,f(x)在x=-45与x=35处连续,从而f(x)在其定义域(-∞,+∞)内连续.(B)1.填空题:(1)limn→∞1n2+1(n+1)2+…+1(2n)2= ;(2)limx→0ln(x+a)-lnax(a>0)= ;(3)limx→a+x-a+x-ax2-a2(a>0)= ;(4)若limx→+∞xx n+1-(x-1)n+1=k≠0,n为正整数,则n= ,k= ;(5)x→0时,1+x-1-x是x的 无穷小;(6)设f(x)=sinx·sin1x,则x=0是f(x)的 间断点;(7)设f(x)=x x,则x=0是f(x)的 间断点;(8)函数f(x)=1x2-5x+6的连续区间是 .答 (1)0; (2)1a; (3)12a;(4)2008,12008; (5)等价;(6)可去; (7)跳跃; (8)(-∞,2)∪(3,+∞).解 (1)因为14n≤1n2+1(n+1)2+…+1(2n)2≤1n且limn→∞14n=0,limn→∞1n=0.所以,由夹逼定理可知,原式=0.(2)原式=limx→0ln1+x a1/x=1alimx→0ln1+x a a/x=1alnlimx→01+x a a/x=1alne=1a.(3)因为x-a+x-ax2-a2=x-ax+a(x+a)+1x+a且limx→a+x-ax+a(x+a)=0,limx→a+1x+a=12a所以,原式=12a.(4)因为x n+1-(x-1)n+1=[x-(x-1)][x n+x n-1(x-1)+…+x(x-1)n-1+(x-1)n]=x n1+1-1x+…+1-1x n-1+1-1x n所以,由题设有原式=limx→+∞x2008-n1+1-1x+…+1-1x n-1+1-1x n=k≠0显然,要上式成立,应有2008-n=0,即n=2008.从而原式=limx→+∞11+1-1x+…+1-1x n-11-1x n=1n=k所以,k=1n=12008.(5)因为limx→01+x-1-xx=limx→021+x+1-x=1所以,x→0时,1+x-1-x是x的等价无穷小.(6)因为limx→0sinx·sin1x=limx→0sinx x·limx→0xsin1x=1×0=0.所以,x=0是f(x)的可去间断点(令f(0)=0,即可).(7)因为f (0-0)=limx →0--x x =-1,f (0+0)=limx →0+xx=1左、右极限存在,但不相等,故x =0为跳跃间断点.(8)该函数有定义的条件是x 2-5x +6=(x -2)(x -3)>0由此得x <2或x >3.因此,该函数的连续区间为(-∞,2)或(3,+∞).2.单项选择题:(1)函数f (x )在点x 0处有定义,是极限limx →x 0f (x )存在的 .(A)必要条件; (B)充分条件;(C)充分必要条件;(D)无关条件.(2)下列“结论”中,正确的是 .(A)无界变量一定是无穷大;(B)无界变量与无穷大的乘积是无穷大;(C)两个无穷大的和仍是无穷大;(D)两个无穷大的乘积仍是无穷大.(3)设函数f (x )=1,x ≠1,0,x =1,则limx →1f (x )= .(A)0; (B)1; (C)不存在; (D)∞.(4)若limx →2x 2+ax +bx 2-3x +2=-1,则 .(A)a =-5,b =6; (B)a =-5,b =-6;(C)a =5,b =6;(D)a =5,b =-6.(5)设f (x )=1-x 1+x,g (x )=1-3x ,则当x →1时, .(A)f (x )与g (x )为等价无穷小;(B)f (x )是比g (x )高阶的无穷小;(C)f (x )是比g (x )低阶的无穷小;(D)f (x )与g (x )为同阶但不等价的无穷小.(6)下列函数中,在定义域内连续的是 .(A)f (x )=cosx ,x ≤0,sinx ,x >0; (B)f (x )=1x,x >0,x ,x ≤0;(C)f (x )=x +1,x ≤0,x -1,x >0;(D)f (x )=1-e-1/x 2,x ≠0,1,x =0.(7)下列函数在区间(-∞,1)∪[3,+∞]内连续的是 .(A)f (x )=x 2+2x -3; (B)f (x )=x 2-2x -3;(C)f (x )=x 2-4x +3;(D)f (x )=x 2+4x +3.(8)若f (x )在区间 上连续,则f (x )在该区间上一定取得最大、最小值.(A)(a ,b ); (B)[a ,b ]; (C)[a ,b ); (D)(a ,b ].答 (1)D; (2)D; (3)B;(4)A;(5)D; (6)D; (7)C; (8)B.解 (1)limx →x 0f (x )是否存在与f (x )在点x 0是否有定义无关,故应选(D).(2)(A)、(B)、(C)都不正确.例如n →∞时n sinn 是无界变量,而不是无穷大;n →∞时,n sinn 是无界变量,n 是无穷大,而n ·n sinn =n 2sinn 是无界变量,不是无穷大;n →∞时,n 与-n 都是无穷大,但n +(-n )=0是一常量,不是无穷大.(D)正确.例如,设limu →∞u 0=∞, limu →∞v n =∞则对任意给定的M >0,存在正整数N 1,N 2,使当n =N 1,n >N 2时,恒有u n>M ,v n >M取N =max{N 1,N 2},则当n >N 时,恒有u n v n=u n ·v n>M ·M =M2这表明limn →∞u n v n =∞.(3)易知f (1-0)=f (1+0)=1,从而limx →1f (x )=1,故应选(B).(4)因为limx →2(x 2-3x +2)=limx →2(x -2)(x -1)=0,因此,分子的极限也应为0,即应有x 2+ax +b =(x -2)(x -c )=x 2-(2+c )x +2c由此得a =-(2+c ),b =2c于是,由题设有limx →2x 2+ax +b x 2-3x +2=limx →2(x -2)(x -c )(x -2)(x -1)=limx →2x -cx -1=2-c =-1由此得c =3,从而得a =-5,b =6.故应选(A).(5)因为。
经济数学基础积分学部分教学要求与综合练习概要
经济数学基础积分学部分教学要求与综合练习大家好!现在是经济数学基础本学期第二次学习辅导活动,欢迎大家参加!第一次辅导活动给出了微分学部分的学习要求和综合练习,应该说它们对您的学习会有很大的帮助的,希望大家重视。
本次活动的主要内容安排了三个,一是对本课程的期末考试作一些说明,二是对第二部分积分学提出一些学习要求,最后给出积分学部分的综合练习,希望大家按照这些要求和练习进行复习。
考核说明考核对象:本课程的考核对象是中央广播电视大学财经类高等专科开放教育金融、工商管理、会计学等专业的学生.考核依据:以本课程的教学大纲和指定的参考教材为依据制定的.本课程指定的参考教材是由李林曙、黎诣远主编的、高等教育出版社出版的“新世纪网络课程建设工程——经济数学基础网络课程”的配套文字教材:经济数学基础网络课程学习指南 经济数学基础——微积分 经济数学基础——线性代数考核方式:本课程的考核形式为形成性考核和期末考试相结合的方式.考核成绩由形成性考核作业成绩和期末考试成绩两部分组成,其中形成性考核作业成绩占考核成绩的30%,期末考试成绩占考核成绩的70%.课程考核成绩满分100分,60分以上为合格,可以获得课程学分.考核要求:本课程的考核要求分为三个不同层次:有关定义、定理、性质和特征等概念的内容由低到高分为“知道、了解、理解”三个层次;有关计算、解法、公式和法则等内容由低到高分为“会、掌握、熟练掌握”三个层次.试题类型及结构:试题类型分为单项选择题、填空题和解答题.三种题型分数的百分比为:单项选择题15%,填空题15%,解答题70%.考核形式:期末考试采用闭卷笔试形式,卷面满分为100分. 考试时间:90分钟.积分学部分学习要求第1章 不定积分1.理解原函数与不定积分概念。
这里要解决下面几个问题: (1)什么是原函数?若函数)(x F 的导数等于)(x f ,即)()(x f x F =',则称函数)(x F 是)(x f 的原函数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
经济数学基础综合练习及参考答案第二部分 积分学一、单项选择题1.在切线斜率为2x 的积分曲线族中,通过点(1, 4)的曲线为( ). A .y = x 2 + 3 B .y = x 2 + 4 C .y = 2x + 2 D .y = 4x 2. 若⎰+1d )2(x k x = 2,则k =( ).A .1B .-1C .0D .21 3.下列等式不成立的是( ).A .)d(e d e xxx = B .)d(cos d sin x x x =- C .x x x d d 21= D .)1d(d ln x x x =4.若c x x f x +-=-⎰2ed )(,则)(x f '=( ).A . 2e x-- B . 2e 21x- C . 2e 41x- D . 2e 41x--5. =-⎰)d(e x x ( ).A .c x x+-e B .c x x x ++--e eC .c x x+--eD .c x x x +---e e6. 若c x x f xx+-=⎰11e d e)(,则f (x ) =( ).A .x 1 B .-x 1 C .21x D .-21x7. 若)(x F 是)(x f 的一个原函数,则下列等式成立的是( ).A .)(d )(x F x x f xa =⎰ B .)()(d )(a F x F x x f xa -=⎰C .)()(d )(a f b f x x F ba-=⎰D .)()(d )(a F b F x x f b a-='⎰8.下列定积分中积分值为0的是( ).A .x xx d 2e e 11⎰--- B .x x x d 2e e 11⎰--+ C .x x x d )cos (3⎰-+ππD .x x x d )sin (2⎰-+ππ9.下列无穷积分中收敛的是( ).A .⎰∞+1d ln x x B .⎰∞+0d e x xC .⎰∞+12d 1x x D .⎰∞+13d 1x x10.设R '(q )=100-4q ,若销售量由10单位减少到5单位,则收入R 的改变量是( ).A .-550B .-350C .350D .以上都不对 11.下列微分方程中,( )是线性微分方程. A .y y yx '=+ln 2B .xxy y y e 2=+'C .yy x y e ='+'' D .x y y x y xln e sin ='-''12.微分方程0)()(432=+'''+'xy y y y 的阶是( ).A . 4B . 3C . 2D . 1 二、填空题 1.=⎰-x x d e d 2. 2.函数x x f 2sin )(=的原函数是.3.若c x x x f ++=⎰2)1(d )(,则=)(x f .4.若c x F x x f +=⎰)(d )(,则x f xx)d e(e --⎰= .5.=+⎰e12dx )1ln(d dx x. 6.=+⎰-1122d )1(x x x. 7.无穷积分⎰∞++02d )1(1x x 是.(判别其敛散性)8.设边际收入函数为R '(q ) = 2 + 3q ,且R (0) = 0,则平均收入函数为.9. 0e)(23='+''-y y x是 阶微分方程.10.微分方程2x y ='的通解是.三、计算题⒈⎰x x x d 1sin22.⎰x x xd 23.⎰x x x d sin 4.⎰+x x x d 1)ln ( 5.x x x d )e 1(e 3ln 02⎰+ 6.x xx d ln e 1⎰7.2e 1x ⎰8.x x x d 2cos 2π0⎰9.x x d )1ln(1e 0⎰-+10.求微分方程12+=+'x x y y 满足初始条件47)1(=y 的特解. 11.求微分方程0e 32=+'+y y xy 满足初始条件3)1(=-y 的特解.12.求微分方程x xyy ln =-'满足 11==x y 的特解.13.求微分方程y y x y ln tan ='的通解.14.求微分方程xxy y x ln =-'的通解.15.求微分方程y x y -='2的通解.16.求微分方程x x y y x sin =+'的通解.四、应用题1.投产某产品的固定成本为36(万元),且边际成本为)(x C '=2x + 40(万元/百台). 试求产量由4百台增至6百台时总成本的增量,及产量为多少时,可使平均成本达到最低. 2.已知某产品的边际成本C '(x )=2(元/件),固定成本为0,边际收益R '(x )=12-0.02x ,问产量为多少时利润最大?在最大利润产量的基础上再生产50件,利润将会发生什么变化?3.生产某产品的边际成本为C '(x )=8x (万元/百台),边际收入为R '(x )=100-2x (万元/百台),其中x 为产量,问产量为多少时,利润最大?从利润最大时的产量再生产2百台,利润有什么变化?4.已知某产品的边际成本为34)(-='x x C (万元/百台),x 为产量(百台),固定成本为18(万元),求最低平均成本.5.设生产某产品的总成本函数为 x x C +=3)((万元),其中x 为产量,单位:百吨.销售x 百吨时的边际收入为x x R 215)(-='(万元/百吨),求:(1) 利润最大时的产量;(2) 在利润最大时的产量的基础上再生产1百吨,利润会发生什么变化?试题答案一、 单项选择题1. A 2.A 3. D 4. D 5. B 6. C 7. B 8. A 9. C 10. B 11. D 12. C 二、填空题1. x x d e2- 2. -21cos2x + c (c 是任意常数) 3. )1(2+x 4. c F x+--)e ( 5. 0 6. 0 7. 收敛的 8. 2 + q 239. 2 10. c x y +=33 三、计算题⒈ 解 c x x x x xx +=-=⎰⎰1cos )1(d 1sin d 1sin22.解 c x xx x x x +==⎰⎰22ln 2)(d 22d 23.解c x x x x x x x x x x ++-=+-=⎰⎰s i n c o sd c o s c o sd s i n 4.解 ⎰+x xx d 1)l n (=⎰+-+x x x x x d 1)(21ln 1)(2122=c x x x x x +--+4)ln 2(21225.解x x x d )e 1(e 3ln 02⎰+=⎰++3ln 02)e d(1)e 1(x x = 3ln 03)e 1(31x +=356 6.解)(ln d 2ln 2)2(d ln d ln e 1e1e 1e 1x x x x x x x xx ⎰⎰⎰-==e1e 14e 2d 2e 2x x x -=-=⎰e 24d 2e 2e 1-=-=⎰x x7.解x xx d ln 112e 1⎰+=)ln d(1ln 112e 1x x++⎰=2e 1ln 12x+=)13(2-8.解x x x d 2c o s 2⎰π=202sin 21πx x -x x d 2sin 2120⎰π=22cos 41πx =21- 9.解法一 x x x x x x x d 1)1l n (d )1l n (1e 01e 01e 0⎰⎰---+-+=+ =x x d )111(1e 1e 0⎰-+--- =1e 0)]1ln([1e -+---x x =e ln =1解法二 令1+=x u ,则u uu u u u u x x d 1ln d ln d )1ln(e 1e 1e 11e 0⎰⎰⎰-==+-=11e e e e1=+-=-u10.解 因为 xx P 1)(=,1)(2+=x x Q 用公式 ]d 1)e ([ed 12d 1c x x y x x xx +⎰+⎰=⎰-]d 1)e([e ln 2ln c x x xx ++=⎰- x cx x c x x x ++=++=24]24[1324 由 4712141)1(3=++=c y , 得 1=c 所以,特解为 xx x y 1243++=11.解 将方程分离变量:x y y x y d e d e 32-=-等式两端积分得 c x y +-=--3e 31e 212 将初始条件3)1(=-y 代入,得 c +-=---33e 31e 21,c =3e 61--所以,特解为:33e e 2e32--+=x y12.解:方程两端乘以x1,得xxx y x y ln 2=-' 即x xxy ln )(=' 两边求积分,得 c x x x x x x x y +===⎰⎰2ln )(ln d ln d ln 2 通解为: cx xx y +=2ln 2 由11==x y ,得1=c所以,满足初始条件的特解为:x xx y +=2ln 2 13.解 将原方程分离变量x x yy yd c o t ln d =两端积分得 lnln y = ln C sin x 通解为 y = e C sin x14. 解 将原方程化为:xy x y ln 11=-',它是一阶线性微分方程, x x P 1)(-=,xx Q ln 1)(=用公式 ()d ()d e[()e d ]P x x P x x y Q x x c -⎰⎰=+⎰]d e ln 1[e d 1d 1c x xx x x x +⎰⎰=⎰- ]d e ln 1[e ln ln c x x x x+=⎰- ]d ln 1[c x xx x +=⎰)ln (ln c x x +=15.解 在微分方程y x y -='2中,x x Q x P 2)(,1)(==由通解公式)d e 2(e )d e 2(e d d c x x c x x y x x xx+=+⎰⎰=⎰⎰--)e 2e 2(e )d e 2e 2(e c x c x x x x x x x x +-=+-=--⎰)e 22(x c x -+-=16.解:因为xx P 1)(=,x x Q sin )(=,由通解公式得)d e sin(e d 1d 1c x x y xx x x +⎰⎰=⎰-=)d e sin (eln ln c x x x x+⎰- =)d sin (1c x x x x+⎰=)sin cos (1c x x x x++-四、应用题1.解 当产量由4百台增至6百台时,总成本的增量为⎰+=∆64d )402(x x C =642)40(x x+= 100(万元)又 xc x x C x C x ⎰+'=d )()(=x x x 36402++ =xx 3640++令 0361)(2=-='xx C , 解得6=x .x = 6是惟一的驻点,而该问题确实存在使平均成本达到最小的值. 所以产量为6百台时可使平均成本达到最小. 2.解 因为边际利润)()()(x C x R x L '-'='=12-0.02x –2 = 10-0.02x 令)(x L '= 0,得x = 500x = 500是惟一驻点,而该问题确实存在最大值. 所以,当产量为500件时,利润最大. 当产量由500件增加至550件时,利润改变量为5505002550500)01.010(d )02.010(x x x x L -=-=∆⎰ =500 - 525 = - 25 (元)即利润将减少25元.3. 解 L '(x ) =R '(x ) -C '(x ) = (100 – 2x ) – 8x =100 – 10x令L '(x )=0, 得 x = 10(百台)又x = 10是L (x )的唯一驻点,该问题确实存在最大值,故x = 10是L (x )的最大值点,即当产量为10(百台)时,利润最大. 又 x x x x L L d )10100(d )(12101210⎰⎰-='=20)5100(12102-=-=x x即从利润最大时的产量再生产2百台,利润将减少20万元.4.解:因为总成本函数为⎰-=x x x C d )34()(=c x x +-322当x = 0时,C (0) = 18,得 c =18 即 C (x )=18322+-x x 又平均成本函数为 xx x x C x A 1832)()(+-== 令 0182)(2=-='x x A , 解得x = 3 (百台) 该题确实存在使平均成本最低的产量. 所以当x = 3时,平均成本最低. 最底平均成本为9318332)3(=+-⨯=A (万元/百台) 5.解:(1) 因为边际成本为 1)(='x C ,边际利润)()()(x C x R x L '-'=' = 14 – 2x 令0)(='x L ,得x = 7由该题实际意义可知,x = 7为利润函数L (x )的极大值点,也是最大值点. 因此,当产量为7百吨时利润最大.(2) 当产量由7百吨增加至8百吨时,利润改变量为 87287)14(d )214(xx x x L -=-=∆⎰ =112 – 64 – 98 + 49 = - 1 (万元)即利润将减少1万元.。