经济数学基础综合练习及参考答案----第一部分微积分
经济应用数学基础(一)微积分_试题及答案
;
; ; ;
3 2 6、函数 f ( x ) = x − x + 1 的极大点是
′ 7、设 f ( x ) = x ( x − 1)( x − 2)……(x − 2006) ,则 f (1) =
x 8、曲线 y = xe 的拐点是
; ; ;
9、
∫
2
0
x − 1dx
=
� � � � � � � � � � a = i + 3 j − 2 k , b = i − j + λ k 10、设 ,且 a ⊥ b ,则 λ =
;
⎧ 2x f ( x) = ⎨ ⎩a + x 2、设函数
x<0 x ≥ 0 在点 x = 0 连续,则 a =
; ;
4 3、曲线 y = x − 5 在(-1,-4)处的切线方程是
f ( x )dx = x 4、已知 ∫
1 x lim(1 − ) 2 x = 5、 x →∞
3
+C
,则 f ( x ) =
(A)极限不存在 (B)极限存在但不连续 (C)连续但不可导 (D)可导
9.设函数 f ( x ) 在 ( −∞, ∞) 上连续,且 f (0) = 0 , f ′(0) 存在,则函数 (A)在 x = 0 处左极限不存在 (B)有跳跃间断点 x = 0 (C)在 x = 0 处右极限不存在 (D)有可去间断点 x = 0
ln cos x dx 2 ∫ 3. cos x
4.
∫
x 2 dx
1 − x2
三、求解下列各题(每题 7 分,共 28 分) ⎧ e −2 x , x≤o ⎪ 2 f ( x) = ⎨ x 1 , x >0 ⎪ 2 ∫ f (t )dt ⎩1 + x
(完整版)微积分综合练习题及参考答案
综合练习题1(函数、极限与连续部分)1.填空题 (1)函数)2ln(1)(-=x x f 的定义域是 . 答案:2>x 且3≠x .(2)函数24)2ln(1)(x x x f -++=的定义域是 .答案:]2,1()1,2(-⋃--(3)函数74)2(2++=+x x x f ,则=)(x f . 答案:3)(2+=x x f(4)若函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<+=0,0,13sin )(x k x xx x f 在0=x 处连续,则=k .答案:1=k (5)函数x x x f 2)1(2-=-,则=)(x f .答案:1)(2-=x x f(6)函数1322+--=x x x y 的间断点是 .答案:1-=x(7)=∞→xx x 1sin lim .答案:1(8)若2sin 4sin lim 0=→kxxx ,则=k .答案:2=k2.单项选择题(1)设函数2e e xx y +=-,则该函数是( ).A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .既奇又偶函数 答案:B(2)下列函数中为奇函数是().A .x x sinB .2e e x x +- C .)1ln(2x x ++ D .2x x +答案:C(3)函数)5ln(4+++=x x xy 的定义域为( ). A .5->x B .4-≠x C .5->x 且0≠x D .5->x 且4-≠x答案:D(4)设1)1(2-=+x x f ,则=)(x f ( ) A .)1(+x x B .2xC .)2(-x xD .)1)(2(-+x x 答案:C(5)当=k ( )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,,2)(x k x e x f x 在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .3 答案:D(6)当=k ( )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,,1)(2x k x x x f ,在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .1- 答案:B (7)函数233)(2+--=x x x x f 的间断点是( ) A .2,1==x xB .3=xC .3,2,1===x x xD .无间断点 答案:A 3.计算题(1)423lim 222-+-→x x x x . 解:4121lim )2)(2()1)(2(lim 423lim 22222=+-=+---=-+-→→→x x x x x x x x x x x x (2)329lim 223---→x x x x解:234613lim )1)(3()3)(3(lim 329lim 33223==++=+-+-=---→→→x x x x x x x x x x x x (3)4586lim 224+-+-→x x x x x解:3212lim )1)(4()2)(4(lim 4586lim 44224=--=----=+-+-→→→x x x x x x x x x x x x x综合练习题2(导数与微分部分)1.填空题 (1)曲线1)(+=x x f 在)2,1(点的切斜率是 .答案:21 (2)曲线xx f e )(=在)1,0(点的切线方程是 . 答案:1+=x y(3)已知xx x f 3)(3+=,则)3(f '= . 答案:3ln 33)(2x x x f +=')3(f '=27()3ln 1+(4)已知x x f ln )(=,则)(x f ''= . 答案:x x f 1)(=',)(x f ''=21x- (5)若xx x f -=e )(,则='')0(f.答案:xx x x f --+-=''e e 2)(='')0(f 2-2.单项选择题 (1)若x x f xcos e)(-=,则)0(f '=( ).A. 2B. 1C. -1D. -2 因)(cos e cos )e ()cos e()('+'='='---x x x x f x x x)sin (cos e sin e cos e x x x x x x x +-=--=---所以)0(f '1)0sin 0(cos e 0-=+-=- 答案:C(2)设y x =lg2,则d y =( ). A .12d x x B .1d x x ln10 C .ln10x x d D .1d xx 答案:B(3)设)(x f y =是可微函数,则=)2(cos d x f ( ). A .x x f d )2(cos 2' B .x x x f d22sin )2(cos 'C .x x x f d 2sin )2(cos 2'D .x x x f d22sin )2(cos '- 答案:D(4)若3sin )(a x x f +=,其中a 是常数,则='')(x f ( ).A .23cos a x + B .a x 6sin + C .x sin - D .x cos 答案:C3.计算题(1)设xx y 12e =,求y '.解: )1(e e 22121xx x y xx -+=')12(e 1-=x x(2)设x x y 3cos 4sin +=,求y '.解:)sin (cos 34cos 42x x x y -+='x x x 2cos sin 34cos 4-=(3)设xy x 2e 1+=+,求y '. 解:2121(21exx y x -+='+ (4)设x x x y cos ln +=,求y '.解:)sin (cos 12321x x x y -+=' x x tan 2321-= 综合练习题3(导数应用部分)1.填空题(1)函数y x =-312()的单调增加区间是 . 答案:),1(+∞(2)函数1)(2+=ax x f 在区间),0(∞+内单调增加,则a 应满足 . 答案:0>a2.单项选择题(1)函数2)1(+=x y 在区间)2,2(-是( )A .单调增加B .单调减少C .先增后减D .先减后增 答案:D(2)满足方程0)(='x f 的点一定是函数)(x f y =的( ). A .极值点 B .最值点 C .驻点 D . 间断点 答案:C(3)下列结论中( )不正确. A .)(x f 在0x x =处连续,则一定在0x 处可微. B .)(x f 在0x x =处不连续,则一定在0x 处不可导. C .可导函数的极值点一定发生在其驻点上.D .函数的极值点一定发生在不可导点上. 答案: B(4)下列函数在指定区间(,)-∞+∞上单调增加的是( ). A .x sin B .xe C .2x D .x -3答案:B3.应用题(以几何应用为主)(1)欲做一个底为正方形,容积为108m 3的长方体开口容器,怎样做法用料最省?解:设底边的边长为x m ,高为h m ,容器的表面积为y m 2。
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) .
微积分综合练习题及参考答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版综合练习题1(函数、极限与连续部分)1.填空题 (1)函数)2ln(1)(-=x x f 的定义域是 . 答案:2>x 且3≠x .(2)函数24)2ln(1)(x x x f -++=的定义域是 .答案:]2,1()1,2(-⋃--(3)函数74)2(2++=+x x x f ,则=)(x f. 答案:3)(2+=x x f(4)若函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<+=0,0,13sin )(x k x xx x f 在0=x 处连续,则=k .答案:1=k (5)函数x x x f 2)1(2-=-,则=)(x f .答案:1)(2-=x x f(6)函数1322+--=x x x y 的间断点是 .答案:1-=x(7)=∞→xx x 1sin lim .答案:1(8)若2sin 4sin lim 0=→kxxx ,则=k .答案:2=k2.单项选择题(1)设函数2e e xx y +=-,则该函数是( ).A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .既奇又偶函数 答案:B(2)下列函数中为奇函数是().A .x x sinB .2e e x x +- C .)1ln(2x x ++ D .2x x +答案:C(3)函数)5ln(4+++=x x xy 的定义域为( ). A .5->x B .4-≠x C .5->x 且0≠x D .5->x 且4-≠x答案:D(4)设1)1(2-=+x x f ,则=)(x f ( )A .)1(+x xB .2x C .)2(-x x D .)1)(2(-+x x 答案:C(5)当=k ( )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,0,2)(x k x e x f x 在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .3 答案:D(6)当=k ( )时,函数⎩⎨⎧=≠+=0,0,1)(2x k x x x f ,在0=x 处连续.A .0B .1C .2D .1- 答案:B (7)函数233)(2+--=x x x x f 的间断点是( ) A .2,1==x xB .3=xC .3,2,1===x x xD .无间断点 答案:A 3.计算题(1)423lim 222-+-→x x x x . 解:4121lim )2)(2()1)(2(lim 423lim 22222=+-=+---=-+-→→→x x x x x x x x x x x x (2)329lim 223---→x x x x解:234613lim )1)(3()3)(3(lim 329lim 33223==++=+-+-=---→→→x x x x x x x x x x x x (3)4586lim 224+-+-→x x x x x解:3212lim )1)(4()2)(4(lim 4586lim 44224=--=----=+-+-→→→x x x x x x x x x x x x x综合练习题2(导数与微分部分)1.填空题 (1)曲线1)(+=x x f 在)2,1(点的切斜率是 .答案:21 (2)曲线xx f e )(=在)1,0(点的切线方程是 . 答案:1+=x y(3)已知xx x f 3)(3+=,则)3(f '= . 答案:3ln 33)(2x x x f +=')3(f '=27()3ln 1+(4)已知x x f ln )(=,则)(x f ''= . 答案:x x f 1)(=',)(x f ''=21x- (5)若xx x f -=e )(,则='')0(f.答案:x xx x f --+-=''e e 2)(='')0(f 2-2.单项选择题 (1)若x x f xcos e)(-=,则)0(f '=( ).A. 2B. 1C. -1D. -2 因)(cos e cos )e ()cos e()('+'='='---x x x x f x x x)sin (cos e sin e cos e x x x x x x x +-=--=---所以)0(f '1)0sin 0(cos e 0-=+-=- 答案:C (2)设,则( ). A . B .C .D .答案:B(3)设)(x f y =是可微函数,则=)2(cos d x f ( ).A .x x f d )2(cos 2'B .x x x f d22sin )2(cos 'C .x x x f d 2sin )2(cos 2'D .x x x f d22sin )2(cos '- 答案:D(4)若3sin )(a x x f +=,其中a 是常数,则='')(x f ( ).A .23cos a x + B .a x 6sin + C .x sin - D .x cos 答案:C3.计算题(1)设xx y 12e =,求y '.解: )1(e e 22121xx x y xx -+=')12(e 1-=x x(2)设x x y 3cos 4sin +=,求y '.解:)sin (cos 34cos 42x x x y -+='x x x 2cos sin 34cos 4-=(3)设xy x 2e 1+=+,求y '. 解:2121(21exx y x -+='+ (4)设x x x y cos ln +=,求y '.解:)sin (cos 12321x x x y -+=' x x tan 2321-= 综合练习题3(导数应用部分)1.填空题 (1)函数的单调增加区间是 .答案:),1(+∞(2)函数1)(2+=ax x f 在区间),0(∞+内单调增加,则a 应满足 . 答案:0>a2.单项选择题(1)函数2)1(+=x y 在区间)2,2(-是( ) A .单调增加 B .单调减少 C .先增后减 D .先减后增 答案:D(2)满足方程0)(='x f 的点一定是函数)(x f y =的( ). A .极值点 B .最值点 C .驻点 D . 间断点 答案:C(3)下列结论中( )不正确. A .)(x f 在0x x =处连续,则一定在0x 处可微. B .)(x f 在0x x =处不连续,则一定在0x 处不可导. C .可导函数的极值点一定发生在其驻点上.D .函数的极值点一定发生在不可导点上. 答案: B(4)下列函数在指定区间上单调增加的是( ).A .x sinB .xe C .2x D .x -3答案:B3.应用题(以几何应用为主)(1)欲做一个底为正方形,容积为108m 3的长方体开口容器,怎样做法用料最省?解:设底边的边长为x m ,高为h m ,容器的表面积为y m 2。
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 =。
经济数学基础积分部分综合练习及解答
《经济数学基础》积分部分综合练习及解答(06春)中央电大 顾静相前面我们介绍了微分部分的综合练习题,现在给出积分部分的综合练习题,供大家学习和复习参考。
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。
三、积分学部分综合练习及解答(一)单项选择题1.下列函数中,( )是2cos x x 的原函数.A .21sin x 2B .2 sin x 2C .-2 sin x 2D .-21 sin x2 答案:A 2.下列等式不成立的是(). A .A .x x x 1d d ln = B .21d d 1xx x -= C .x x x sin d d cos = D .xx x 1d d 12= 答案:C3. 设c xx x x f +=⎰ln d )(,则)(x f =( ). A .x ln ln B .x x ln C .2ln 1x x - D .x 2ln 答案:C4. 若c x x f x x +-=⎰11ede )(,则f (x ) =( ). A .x 1 B .-x 1 C .21x D .-21x 答案:C5.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⎰-+ππ D .x x x d )sin (2⎰-+ππ答案:A 6.⎰+∞1-d e 2x x x =( ).A .eB .e 21 C .e 21- D .∞+ 答案:B(二)填空题1.若c x x x f ++=⎰2)1(d )(,则=)(x f . 填写:)1(2+x 2.若c x F x x f +=⎰)(d )(,则x f x x )d e (e --⎰= .填写:c F x +--)e (3.=-⎰-112d )2sin (x x x . 填写:-4 4.x x d e 02⎰∞- .. 填写:21 5. 微分方程2e +='-x y 的通解是 .填写:c x y x ++-=-2e(三)计算题⒈ ⎰+x x x xx )d ln sin ( 解 ⎰+x x x x x )d ln sin (=⎰+4774)d(ln ln sin x x x c x x ++-=4774ln cos 2.⎰+x x x d 1)ln ( 解 ⎰+x x x d 1)l n (=⎰+-+x xx x x d 1)(21ln 1)(2122 =c x x x x x +--+4)ln 2(21223.x x xd )e 1(e 102⎰+ 解 x x x d )e 1(e 102⎰+)e d(1)e 1(1102x x ++=⎰ e 1121)e 1(110+-=+-=x 4.x x x d 15023⎰+ 解 x x x d 15023⎰+=x x x x x d 15023⎰+-+=x x x x x x x d 1d 1)1(5025022⎰⎰+-++ =x x x x x d 1d 50250⎰⎰+- =502502)1(ln 2121+-x x =21(25-ln26) 5.求微分方程12+=+'x y y 满足初始条件3)1(=y 的特解.解 因为 1)(=x P ,1)(2+=x x Q用公式 ]d 1)e ([e d 2d c x x y x x +⎰+⎰=⎰-]d 1)e ([e 2c x x x x ++=⎰- =)e d e 2e (e 2c x x x x x x x ++-⎰-=)e d e 2e 2e (e 2c x x x x x x x x +++-⎰-=)e e 2e 2e (e 2c x x x x x x x +++--=x c x x -++-e 322由 3e 321)1(12=++-=-c y , 得 e =c所以,特解为 422+-=x x y6.求微分方程x x y y x sin =+'满足 1==πx y 的特解. 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 +⎰⎰=⎰-=)de sin (e ln ln c x x x x +⎰- =)d sin (1c x x x x +⎰=)sin cos (1c x x x x ++- 由 1)s i n c o s (1)(=++-=c y πππππ, 得 0=c所以,特解为 x x x y s i n 1c o s +-= 7.求微分方程y y x y ln tan ='的通解.解 将原方程分离变量 x x y y y d c o t ln d =两端积分得 lnln y = ln C sin x通解为 y = e C sin x8.求微分方程0e e 32=--'y y y x x 的通解.解 首先将方程等号左边的第2,3项移到等号右边,并进行变量分离x yy yx d e )31(d 2=+ 两边积分得1e )31(ln 31c yx +=+- 通解为 c y y x +=+-e 3)3ln(ln(四)应用题1.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? (较难)(熟练掌握)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.2.设某种产品的固定成本为9800元,边际成本为36)(+='q q C ,其中q 为产量.求使平均成本最低的产量.解:因为,成本函数 c x q q q q C ++=+=⎰365.0d )36()(2由 980003605.0)0(2=+⨯+⨯=c C ,得9800=c即 9800365.0)(2++=q q q C又平均成本为 C q ()=C q q ()=05369800.q q++ '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,且该问题确实有使平均成本函数最低的点. 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的产量为140个单位.。
经济数学微积分1、2章 习题答案 最新版
习题一答案(A)1.1. 求下列函数的定义域:(1) 22-+=x x y ; (2) )sin(x y =;(3) 2)1lg(--=x x y ; (4) 22114xx y -+-=; (5) x xx y -++-=11lg21)1arcsin(; (6) ⎩⎨⎧><+=)0(ln )0(12x xx x y . (1)解:022≥-+x x21-≤≥x x 或∴定义域为),1[]2,(+∞--∞ .(2)解:⎩⎨⎧≥≥00)sin(x xπππ+≤≤k x k 22∴定义域为{},1,0,)12(42222=+≤≤k k x k x ππ.(3) 解:⎩⎨⎧≠->-0201x x21≠>x x 且∴定义域为),2()2,1(+∞ .(4)解: ⎩⎨⎧≠-≥-010422x x ⎩⎨⎧±≠≤≤-122x x ∴定义域为]2,1()1,1()1,2[ ---.(5) 解:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≠->-+≤-≤-01011111x xxx ⇒ ⎪⎩⎪⎨⎧≠<<-≤≤11120x x x ∴定义域为)1,0[.(6) 解:定义域为),0()0,(+∞-∞ .2已知23)(2-+=x x x f ,求)1(,1),(),1(),1(),0(+⎪⎭⎫⎝⎛--x f x f x f f f f . 解:2200)0(2-=-+=f2231)1(2=-+=f 423)1()1(2-=---=-f232)(3)()(22--=--+-=-x x x x x f231)1(2-+=xx x f 252)1(3)1()1(22++=-+++=+x x x x x f3. 已知⎩⎨⎧≥<+=1ln 113)(x x x x x f ,求)2(),1(),0(f f f .解:1103)0(=+⨯=f01ln )1(==f 2ln )2(=f4. 讨论下列函数的单调性(指出其单调增加区间和单调减少区间) (1) x x y ln +=; (2) xe y =; (3) 24x x -. 解:(1)定义域为),0(+∞,设210x x <<,0)ln (ln ln ln 1212112212>-+-=--+=-x x x x x x x x y y故在定义域内为单调增函数,单调增加区间为),0(+∞. (2) 定义域为实数R,当021<<x x 时,21x x >,021>-x x e e ,函数为减函数; 当210x x <<时,21x x <,021<-x x ee,函数为增函数.故单调减少区间为)0,(-∞,单调增加区间为),0(+∞. (3) 定义域为[]4,0,4)2(422+--=-=x x x y当20≤≤x 时,2)2(--x 为增函数,4)2(2+--x 也为增函数,当42≤≤x 时,2)2(--x 为减函数,4)2(2+--x 也为减函数.故单调增加区间为]2,0[,单调减少区间为]4,2[.5. 判别下列函数中哪些是奇函数,哪些是偶函数,哪些是非奇非偶函数. (1)2x ey -=; (2)x x y sin 2=;(3)242x x y -=; (4)2x x y -=;(5)x x y cos sin -=; (6)x xy +-=11lg; (7))1ln(2x x y -+=; (8)x xx y cos sin +=;(9)x x xx e e e e y ---+=; (10)⎩⎨⎧≥+<-=0101x xx x y .解:(1)定义域为实数R,)()(22)(x y e e x y x x ===----,故函数为偶函数.(2)定义域为实数R,)(sin )sin()()(22x y x x x x x y -=-=--=-,故为奇函数.(3)定义域为实数R,)(2)(2)()(2424x y x x x x x y =-=---=-,故函数为偶函数.(4)定义域为实数R,函数2x x y -=为非奇非偶函数. (5)非奇非偶函数 (6)定义域为011>+-xx,0)1)(1(>+-x x ,即11<<-x , 0111lg 11lg )()(==+-+-+=+-lg xxx x x y x y ,即)()(x y x -=-y ,故函数为奇函数. (7)定义域为实数R,01ln )1ln()1ln()()(22==-+++=+-x x x x x y x y ,)()(x y x -=-y ,故函数为奇函数.(8)定义域为),0()0,(+∞-∞ ,)(cos sin )cos()sin()(x y x xx x x x x y =+=-+--=-,故函数为偶函数. (9)定义域为),0()0,(+∞-∞ ,)()(x y ee e e e e e e x y xx xx x x x x -=-+-=-+=-----,故函数为奇函数. (10))(01010101)(x y x xx x x x x x x y =⎩⎨⎧>+≤-=⎩⎨⎧≥--<-+=-,故函数为偶函数.6. 设)(x f 在),(+∞-∞内有定义,证明:)()(x f x f -+为偶函数,而)()(x f x f --为奇函数.证明:令)()()(x f x f x g -+=,)()()(x f x f x h --=,)()()()(x g x f x f x g =+-=-,)(x g 为偶函数, )()()()(x h x f x f x h -=--=-,)(x h 为奇函数.7. 判断下列函数是否为周期函数,如果是周期函数,求其周期: (1)x x y cos sin +=; (2)x x y cos =; (3))32sin(+=x y ; (4)x y 2sin =; (5)x y 2sin 1+=; (6)xy 1cos =. 解:(1))4sin(2)cos 22sin 22(2π+=+=x x x y故函数周期为π2.(2)无周期 (3)周期为ππ==22T(4)22cos 1sin 2xx y -==,周期为ππ==22T(5)设)22sin(1)(2sin 12sin 1T x T x x y ++=++=+= , 解得π=T 2 ,2/π=T .(6)无周期8. 讨论下列函数是否有界:(1)221xx y +=; (2)2x e y -=; (3)x y 1sin=; (4)x y -=11; (5)xx y 1cos =.解:(1)1122≤+=xx y ,故函数有界.(2)02≥x ,02≤-x ,102≤<-x e ,故函数有界.(3)11sin≤x,函数有界. (4)xy -=11无界. (5)xx y 1cos =无界.9. 设21)(x x x f -=,求)(cos x f .解:x x x x x f cos sin cos 1cos )(cos 2=-=10. 已知⎩⎨⎧>-≤+=0102)(2x x x x x f ,求)1(+x f 及)()(x f x f -+.解:⎩⎨⎧->-≤++=⎩⎨⎧>+-+≤+++=+1132011)1(012)1()1(22x xx x x x x x x x f⎩⎨⎧<--≥+=-0102)(2x x x x x f ⎩⎨⎧>-≤+=0102)(2x x x x x f⎪⎩⎪⎨⎧>++=<+-=-+01041)()(22x x x x x x x x f x f 11. 已知x x x f -=3)(,x x 2sin )(=ϕ,求)]([x f ϕ,)]([x f ϕ. 解:x x x f 2sin )2(sin )]([3-=ϕ,)(2sin )]([3x x x f -=ϕ 12. (1) 已知 2211xx x x f +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+,求)(x f .(2)已知2ln )1(222-=-x x x f ,且x x f ln )]([=ϕ,求)(x ϕ.解:(1) 2)1(12-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+xx x x f ,2)(2-=∴x x f (2)令12-=x t ,11ln)(-+=t t t f ,xx x x f ln 1)(1)(ln ))((=-+=ϕϕϕ,x x x x =-+=-+1)(211)(1)(ϕϕϕ11112)(-+=+-=x x x x ϕ13. 在下列各题中,求由给定函数复合而成的复合函数,并确定定义域: (1)21,x u u y +==; (2)2,ln ,4xv v u u y ===; (3)x v v u u y 21,sin ,3+===;(4)222,tan ,arctan x a v v u u y +===. 解:(1)21x y +=,),(+∞-∞∈x (2)2ln4x y =,由02>x,),0(+∞∈x(3))21(sin 3x y +=,),(+∞-∞∈x(4))](arctan[tan 222x a y +=,由2/)(22ππ+≠+k x a ,有⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈-+≠∈Z R k a k x x x ,2,22ππ14. 指出下列各函数是由哪些简单函数复合而成的? (1)x y alog =; (2)x e y -=arctan ;(3)x y 2sin ln =; (4)⎪⎭⎫⎝⎛-=2212arcsin x xy .解: (1)x y alog =,x u = (2)u y arctan =,v e u =,x v -=(3)u y ln =,2v u =,x v sin = (4)2u y =,v u arcsin =,212x x v -= 15. 求下列反函数及反函数的定义域:(1))31ln(x y -=,)0,(-∞=f D ; (2)29x y -=,]3,0[=f D ;(3)22-+=x x y ,),2()2,(+∞-∞= f D ; (4)2xx e e y --=,),(+∞-∞=f D ;(5)⎩⎨⎧≤<--≤<-=21)2(210122x x x x y . 解:(1)由)31ln(x y -=解得3/)1(ye x -=,故)1(31x e y -=,),0(1+∞=-f D (2)由29x y -=解得29y x -=,故29x y -=,]3,0[1=-f D(3)由22-+=x x y 解得1)1(2-+=y y x ,故1)1(2-+=x x y ,),1()1,(1+∞-∞=- f D (4)由2x x e e y --=同乘解得x e 解得12++=y y e x ,故)1ln(2++=x x y ,),(1+∞-∞=-f D(5)可解得⎩⎨⎧≤<--≤<-+=2122112/)1(y yy y x故⎪⎩⎪⎨⎧≤<--≤<-+=212211)1(21x x x x y ,]2,1(1-=-f D16. 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,并求每天的固定成本和生产一个玩具的可变成本.解:设玩具的线性成本函数为bx a x C +=)(,则有⎩⎨⎧+=+=b a b a 8034060300 解得⎩⎨⎧==2180b a ,所以x x C 2180)(+= 故固定成本为180(元/每天),可变成本为2(元/每个).17. 某公司全年需购某商品2000台,每台购进价为5000元,分若干批进货.每批进货台数相同,一批商品售完后马上进下一批.每进货一次需消耗费用1000元,商品均匀投放市场(即平均年库存量为批量的一半),该商品每年每台库存费为进货价格的%4.试将公司全年在该商品上的投资总额表示为批量的函数.解:设批量为x ,投资总额为y ,则x xy 1001021067+⨯+= 18. 某饲料厂日产量最多为m 吨,已知固定成本为a 元,每多生产1吨饲料,成本增加k 元.若每吨化肥的售价为p 元,试写出利润与产量x 的函数关系式.解:设利润为)(x L ,则a x k p x L --=)()( (元) ,],0[m x ∈19. 生产某种产品,固定成本为3万元,每多生产1百台,成本增加1万元,已知需求函数为p Q 210-=(其中p 表示产品的价格,Q 表示需求量),假设产销平衡,试写出:(1)成本函数;(2)收入函数;(3)利润函数.解:(1) 3)(+=Q Q C (万元)(2) 2215)10(21)(Q Q Q Q P Q Q R -=⋅--=⋅= (万元) (3) 3421)()()(2-+--=Q Q Q C Q R Q L (万元) 20. 某酒店现有高级客房60套,目前租金每天每套200元则基本客满,若提高租金,预计每套租金每提高10元均有一套房间会空出来,试问租金定为多少时,酒店房租收入最大?收入多少元?这时酒店将空出多少套高级客房?解:设每套资金为x 元,酒店房租总收入为y 元,则有16000)400(101)1020060(2+--=--=x x x y ,故400=x 元/套,收入最大,为16000元, 这时酒店将空出20套高级客房.(B )1. 设x x f x x f =-⎪⎭⎫⎝⎛-+)(212212,求)(x f . 解:令2212-+=x x t ,得2212-+=t t x ,有2212221221)(-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-t t t t f t f ,即2212221221)(-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-x x x x f x f 又()x x f x x f =--+21)2212(,可解得()11322-++=x x x x f 2. 设下面所考虑的函数都是定义在区间),(l l -上的,证明:(1)两个偶函数的和是偶函数,两个奇函数的和是奇函数;(2)两个偶函数的乘积是偶函数,两个奇函数的乘积是偶函数,偶函数与奇函数的乘积是奇函数.证明:设)(1x f 和)(2x f 为偶函数,)(1x g 和)(2x g 为奇函数, (1)设)()()(21x f x f x f +=)()()()()()(2121x f x f x f x f x f x f =+=-+-=-故)(x f 为偶函数,得证. 设)()()(21x g x g x g +=)()()()()()(2121x g x g x g x g x g x g -=--=-+-=-故)(x g 为奇函数,得证.(2)设)()()(21x f x f x h ⋅=)()()()()()(2121x h x f x f x f x f x h =⋅=-⋅-=-故)(x h 为偶函数,得证. 设)()()(21x g x g x I ⋅=[][])()()()()()(2121x I x g x g x g x g x I =-⋅-=-⋅-=-故)(x I 为偶函数,得证. 设)()()(11x g x f x J ⋅=[])()()()()()(1111x J x g x f x g x f x J -=-⋅=-⋅-=-故)(x J 为奇函数,得证.3. 设函数)(x f 和)(x g 在D 上单调增加,试证函数)()(x g x f +也在D 上单调增加.证明:设D x x ∈<21,[][][][]0)()()()()()()()(12121122>+-+=+-+x g x g x f x f x g x f x g x f∴函数)()(x g x f +也在D 上单调增加.4. 设函数)(x f 在区间],[b a 和],[c b 上单调增加,试证)(x f 在区间],[c a 上仍单调增加.证明: 设[]c a x x ,21∈<,若c x x ≤<21,由题意有)()(12x f x f >, 若21x x b <≤,由题意有)()(12x f x f >, 若21x b x <≤,则)()()(12x f b f x f ≥>,若21x b x ≤<,则)()()(12x f b f x f >≥, 综上,)(x f 在区间],[c a 上仍单调增加.5. 设函数)(x f 和)(x g 在D 上有界,试证函数)()(x g x f ±和)()(x g x f ⋅在D 上也有界.证明:由题)(x f 和)(x g 在D 上有界,即对D x ∈∀,0,021>>∃M M ,有1)(M x f ≤,2)(M x g ≤,则21)()(M M x g x f +≤+,21)()(M M x g x f ⋅≤⋅ 即函数)()(x g x f ±和)()(x g x f ⋅在D 上有界. 6. 证明函数x x y sin =在),0(+∞上无界.证明:对任意0>M ,都存在02[,]x M M π∈+使得1sin 0=x ,则M x x x >=000sin ,即函数x x y sin =在),0(+∞上无界.7. 设)(x f 为定义在),(l l -的奇函数,若)(x f 在),0(l 内单调增加,证明)(x f 在)0,(l -内也单调增加.证明:设)0,(21l x x -∈<,则),0(12l x x ∈-<-,)()()()()()(211212x f x f x f x f x f x f ---=-+--=-)(x f 在),0(l 内单调增加,∴0)()(12>-x f x f ,∴)(x f 在)0,(l -内也单调增加.8. 已知函数)(x f 满足如下方程:0,)1()(≠=+x xcx bf x af其中c b a ,,为常数,且b a ≠,求)(x f ,并讨论)(x f 的奇偶性.解:由已知,xc x bf x af =+)1()(, 令xt 1=,则有ct t bf t af =+)()1(,即cx x bf x af =+)()1(可解得)()(22xabx a b c x f --= , 而)()(x f x f -=-,故)(x f 是奇函数.习题二答案(A)1. 观察判别下列数列的敛散性;若收敛,求其极限值:(1) nn u 31=; (2) 11ln +=n u n; (3) 212nu n +=; (4) 11+-=n n u n ;(5) nn u n πsin 1=; (6) n u n n )1(-=;(7) nn u )1(3-=; (8) πn nu n cos 1=. 解:(1) 收敛于0; (2) 发散; (3) 收敛于2; (4) 收敛于1; (5) 收敛于0; (6) 收敛于0; (7) 发散; (8) 收敛于0.2. 利用数列极限的分析定义证明下列极限: (1) 011lim=++∞→n n ; (2) 1311lim =⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∞→n n ;(3) 532513lim =+++∞→n n n ; (4) 071lim =⎪⎭⎫⎝⎛-+∞→nn .(1)证明:0>∀ε,不妨设1<ε,要使ε<+=-110n u n 成立,只需112->εn 成立,因此取⎥⎦⎤⎢⎣⎡=21εN ,则当N n >时,有ε=<+=-N n u n 1110,所以011lim=++∞→n n .(2)证明:0>∀ε,要使ε<=-n u n 311成立,只需ε31>n 成立,因此取131+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=εN ,则当N n >时,有ε<<=-N n u n 31311,即1)311(lim =-+∞→nn . (3)证明:0>∀ε,不妨设101<ε,取152251+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=εN ,则当N n >时,有ε<+<+=-)25(51)25(5153N n u n ,所以532513lim =+++∞→n n n .(4)证明:0>∀ε,不妨设1<ε,取11log 7+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=εN ,则当N n >时,有ε<<=-N n n u 71710,所以071lim =⎪⎭⎫⎝⎛-+∞→nn .3. 求下列数列的极限:(1) 98124lim 22++-+∞→n n n n ; (2) 529lim 2+++∞→n n n n ; (3) nn n n n -+-++∞→32lim; (4) )5(lim 2n n n n -++∞→;(5) )11()311)(211(lim 222nn ---+∞→ ; (6) nnn 5151131311lim+++++++∞→ ; (7) )1sin (sin lim --+∞→n n n ; (8) nnn n n 1)4321(lim ++++∞→;(9) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⋅+⋅+∞→)1(1321211lim n n n ; (10) 11)1(6)1(6lim +++∞→-+-+n n nn n . (1)=98124lim22++-+∞→n n n n 21/98/1/24lim 222=++-+∞→n n n n n (2)=529lim2+++∞→n n n n 235219lim =+++∞→nn n (3)nn n n n -+-++∞→32lim32)2(3)3(2lim)2)(3)(3()3)(2)(2(lim =++++=++++-+++++-+=+∞→+∞→n n n n n n n n n n n n n n n n n n(4) )5(lim 2n n n n -++∞→2555lim 5)5)(5(lim2222=++=++++-++∞→+∞→n n n n n n n n n n n n n n n = (5)因为 n n n n n n n 11)11)(11(112+⋅-=+-=-, 所以)11()311)(211(lim 222nn ---+∞→2121lim 11454334322321lim=+=+-⨯⨯⨯⨯⨯+∞→+∞→n n nn n n n n =(6)=nnn 5151131311lim +++++++∞→ 565/1113/111lim =-÷-+∞→n(7))1sin (sin lim --+∞→n n n21cos )1(21sin 2lim 21cos21sin2lim =-+-+=-+--+∞→+∞→n n n n n n n n n n = (8)=nnn n n 1)4321(lim ++++∞→4)43()42()41(1lim 41=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++∞→nn n n n (9) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++⋅+⋅+∞→)1(1321211lim n n n 1)111(lim )111()3121()211(lim 4=+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-+-=+∞→+∞→n n n n n(10)=-+-++++∞→11)1(6)1(6lim n n n n n 61)6)1(1()6)1(61(lim 111=-+-+++++∞→n n n nn4. 判断下列结论是否正确,为什么?(1) 设数列}{n u ,当n 越来越大时,A u n -越来越小,则A u n n =+∞→lim ;(2) 设数列}{n u ,当n 越来越大时,A u n -越来越接近于零,则A u n n =+∞→lim ;(3) 设数列}{n u ,若对+∈∃>∀Z N ,0ε,当N n >时,有无穷多个n u 满足ε<-A u n ,则A u n n =+∞→lim ;(4) 设数列}{n u ,若对0>∀ε,}{n u 中仅有有限个n u 不满足ε<-A u n ,则A u n n =+∞→lim ;(5) 若}{n u 收敛,则k n n n n u u ++∞→+∞→=lim lim (k 为正整数);(6) 有界数列}{n u 必收敛; (7) 无界数列}{n u 必发散; (8) 发散数列}{n u 必无界.解: (1) 错; (2) 错; (3) 错; (4) 正确; (5)正确; (6) 错; (7) 正确; (8) 错.5. 利用函数极限的分析定义证明下列极限:(1) 539lim22=--→x x x ; (2) 0)21(lim =+∞→x x ; (3) 1)32(lim 2=-→x x ; (4) 02lim 2=-+→x x .证明:(1)0>∀ε,取εδ=,当δ<-<20x 时,有εδ=<-=--2392x x x ,故 539lim 22=--→x x x .(2)0>∀ε,不妨设1<ε,取ε1log 2=M ,则当M x >时,有ε=<M x )21()21(,故0)21(lim =+∞→x x .(3)0>∀ε,取2/εδ=,当δ<-<20x 时,有εδ=<-=--222132x x ,故 1)32(lim 2=-→x x .(4)0>∀ε,取2εδ=,当δ<-<20x 时,有εδ=<-=-22x x ,故 02lim 2=-+→x x .6. 下列函数什么过程中是无穷小量,什么过程中是无穷大量?(1) 21xy =; (2) )2ln()1(+-=x x y ; (3) xe y -=; (4) 2tan x y =;(5) xy -=112; (6) 12322-+-=x x x y . 解:(1) ∞→x 无穷小量,0→x 无穷大量;(2) 1→x 无穷小量,1-→x 无穷小量,+-→2x 无穷大量,+∞→x 无穷大量;(3) +∞→x 无穷小量 ,-∞→x 无穷大量;(4) πk x 2→(k 为整数)无穷小量 ,ππ+→k x 2(k 为整数)无穷大; (5) +→1x 无穷小量,-→1x 无穷大量; (6) 2→x 无穷小量,1-→x 无穷大量. 7. 求下列函数的极限:(1) 852)3)(sin 6(lim 32+--+∞→x x x x x x ; (2) 732523lim 42+--+∞→x x x x x ; (3) 12102)12()31(lim +-∞→x x x x ; (4) )2(lim 22++-∞→x x x x ; (5) 125lim 3++∞→x x x ; (6) 2)2sin(lim --∞→x x x ;(7) )1(lim 33x x x -+∞→; (8) xx x 1lim2++∞→; (9) xx x 1lim2+-∞→;(10) )49(lim +-++∞→x x x a a (0>a 且1≠a )解:(1)0852)3)(sin 6(lim 32=+--+∞→x x x x x x (2)=+--+∞→732523lim 42x x x x x 23732523lim 432=+--+∞→xx x x x (3)=+-∞→12102)12()31(limx x x x 1210121012121210223)21()31(lim )12()31(lim =+-=+-∞→∞→x x x x x x x x x(4))2(lim 22++-∞→x x x x122lim2)2)(2(lim 222222222-=+--=+-+-++=-∞→-∞→x x x xx x x x x x x x x x x(5)∞=++∞→125lim3x x x (6)02)2sin(lim=--∞→x x x(7))1(lim 33x x x -+∞→)1(11lim)1(1))1(1)(1(lim32333232333232333233=-+-⋅-=-+-⋅--+-⋅--+=∞→∞→x x x x x x x x x x x x x x x x(8)11lim2=++∞→xx x (9)11lim2-=+-∞→xx x (10)当10<<a 时,=+-++∞→)49(lim x x x a a 149=-当1>a 时,)49(lim +-++∞→x x x a a049)49)(49(lim=+++++++-+=+∞→xxx x x x x a a a a a a8. 求下列函数的极限:(1) )153(lim 22--→x x x ; (2) 11lim 1--→n m x x x (n m ,为正整数);(3) 11lim31--→x x x ; (4) ⎪⎭⎫⎝⎛---→121lim 21x x xx ;(5) 22lim 2-→x xx ; (6) 3152lim 23--+→x x x x ;(7) 2211limx x x +-→; (8) ⎪⎭⎫⎝⎛+-++--→x x x x x x 212112lim ;(9) x x xx -----→111lim 1; (10) 1lim 21--+++→x nx x x n x .解:(1)1)153(lim 22=--→x x x(2)=11lim 1--→nm x x x nm x x x x x x n m x =+++-+++---→)1)(1()1)(1(lim 111(3)=--→11lim31x x x 32)1)(1)(1()1)(1)(1(lim33233231=+++-+++-→x x x x x x x x x (4)=⎪⎭⎫ ⎝⎛---→121lim 21x x xx 2312lim 12)1(lim 22121=--+=--+→→x x x x x x x x (5)由022lim2=-→xx x ,有∞=-→22lim 2x xx(6)=--+→3152lim 23x x x x 83)3)(5(lim 3=--+→x x x x(7)=+-→2211limx x x 2)1(1)11(lim 2220-=+-++→x x x x (8)=⎪⎭⎫⎝⎛+-++--→x x x x x x 212112lim 4)1(2lim 22lim 1221=-=+-+--→-→x x x x x x x x x (9)=-----→xx x x 111lim 11111lim 1-=---→x x(10)1lim 21--+++→x nx x x n x2)1(21)1()1(1[lim 1)1()1()1(lim 1121+=+++=+++++++=--++-+-=-→→n n n x x x x x x x n x n x9. 求下列各题中的常数a 和b :(1) 1112lim 23=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+∞→x x b ax x ; (2) 51lim 21=-++→x abx x x ;(3) k b ax x x x =--+++∞→)1(lim 2(k 为已知常数).解:(1)因为11)2(11222323+-+++-=++-+x b ax bx x a x x b ax 若1)112(lim 23=++-+→∝x x b ax x ,则02=-a ,1=b ,即2=a ,1=b . (2)因为01lim )1(lim 1)1(lim )(lim 2112121=-++-=-++⋅-=++→→→→xa bx x x x a bx x x a bx x x x x x所以01=++b a ,即a b --=1511))(1(lim 1)1(lim 1lim 12121=-=---=-++-=-++→→→a xa x x x a x a x x a bx x x x x 故6=a ,7-=b . (3)因为kbax x x b x ab x a b ax x x x x =++++-+-+-=--++∝+→∝+→11)21()1(lim)1(lim 22222因此012=-a ,0>a ,k a ab =+-121,求得1=a ,k b -=21.10. 求下列函数极限: (1) x x x 3arcsin 4arctan lim0→; (2) xxx 3sin 2tan lim 0→;(3) x x x 1sin lim ∞→; (4) 2)4sin(lim 22--→x x x ;(5) 2220)cos 1(tan lim x x x x -→; (6) )1cos 1(lim 2xx x -∞→;(7) 30sin 1tan 1limxx x x +-+→; (8) x x xx x sin 3sin 2lim 0+-→;(9) x x x x 2sin 5tan lim0-→; (10) hxh x h sin )sin(lim 0-+→.解:(1)3434lim 3arcsin 4arctan lim 00==x x x x x x →→(2)3232lim 3sin 2tan lim 00==→→x x x x x x(3)=∞→x x x 1sin lim 1/1)/1sin(lim =∞→xx x(4)=--→2)4sin(lim22x x x 424lim 22=--→x x x (5)=-→2220)cos 1(tan limx xx x 4)2/(lim 2240=→x x x (6)=-∞→)1cos1(lim 2x x x 2121lim 22=⋅∞→xx x(7)=+-+→30sin 1tan 1limx xx x 4121lim 212)cos 1(tan lim 32030=⋅=-→→xxx xx x x x (8)=+-→x x xx x sin 3sin 2lim041/)(sin 3/)(sin 2lim0=+-→x x x x x (9)=-→x xx x 2sin 5tan lim03252sin lim 5tan lim 00=-=-→→xx x x x x(10)=-+→h x h x h sin )sin(lim 0x hh x h h cos ]2/)2cos[()2/sin(2lim 0=+→11. 求下列函数极限: (1) xx x)11(lim -∞→; (2) x x x 2cot 20)(sec lim →;(3) 121011lim +→⎪⎭⎫⎝⎛+xx x ; (4) xx x x ⎪⎭⎫⎝⎛+-∞→22lim ;(5) 311lim +∞→⎪⎭⎫⎝⎛-+x x x x ; (6) xx x-→111lim .解:(1)=-∞→x x x )11(lim 1)1()11(lim ---∞→=-e xx x(2)=→xx x 2cot20)(sec lim e x xx =+→2tan120)tan 1(lim(3)121011lim +→⎪⎭⎫⎝⎛+xx x21)1(21100210)11(lim 11lim )11(lim -+⋅+→→→=+-=+⋅+=exxx x x x x x x x x(4)xx x x ⎪⎭⎫⎝⎛+-∞→22lim42)4(422)4(42)241(lim )241(lim )241(lim --∞→-⋅+-∞→--⋅+-∞→=+-⋅+-=+-=e x x x x x x x x (5)=⎪⎭⎫⎝⎛-++∞→311lim x x x x 212213)121(lim )11(lim )11(lim e x x x x x x x x x x =-+=-+⋅-++⋅-∞→∞→∞→(6)=-→xx x111lim 1)1(111)11(lim --⋅-→=-+e x x x12. 求下列函数极限: (1) )6sin(sin 21lim6ππ--→x x x ; (2) xxx 251ln lim0+→;(3) )21ln()31ln(lim x x x ++-∞→; (4) 1arcsin lim 20--→x x e xx ;(5) )1ln(121lim2x x x x ---→; (6) x e x x 21lim3sin 0-→;(7) xx x 1)tan 21(lim ++→; (8) xxx e x 10)(lim +→;(9) x x x x 3)421ln(lim 20+-→; (10) )4tan()2tan(lim 4x x x -⋅→ππ;(11) xx x 1)sin 1(lim -→; (12) x x x 2cot 10)(cos lim +→.解:(1)令6π-=x t ,6π→x 时0→t ,原式化为)6sin(sin 21lim6ππ--→x x x3)sin 3(lim cos 1lim ]2/)(cos 2/)(sin 3[21limsin )6/sin(21lim0000-=-+-=+-=+-→→→→tt t t tt t tt t t t t π=(2)=x x x 251ln lim0+→45252122/)51ln(lim 0=⋅=+→x x x(3)=)21ln()31ln(limx x x ++-∞→0)23(lim 23lim ==-∞→-∞→xx x x x (4)=1arcsin lim2--→xx e x x 1lim220-=-→x x x (5)=---→)1ln(121lim 20x x x x 12/)2(lim 220=--→xx x(6)=xe x x 21lim3sin 0-→6123/)(sin lim 0-=-→x x x(7)xx x 1)tan 21(lim ++→ 2tan 2limtan 210tan 22tan 2100)tan 21(lim )tan 21(lim e x x xxx x x x x x x =+=+=+→++⋅→⋅→(8)=+→xxx e x 1)(lim 2111)11(lim e e x x e x e x x x x x =-++-+⋅-+→(9)=+-→x x x x 3)421ln(lim2032324lim 20-=-→x x x x (10)令x t -=4π,4π→x 时0→t ,)4tan()2tan(lim 4x x x -⋅→ππ21tan 2tan 1lim 2cot lim )22/tan(lim 2000=-⋅==⋅-=→→→t t t t t tt t t t π(11)=-→xx x 10)sin 1(lim 1sin sin 10)sin 1(lim --⋅-→=-e x xx x x(12)xx x 2cot 10)(cos lim +→21tan 1cos 1cos 10cot 022)1cos 1(lim cos lim cos lim --⋅-→→→=-+=⋅=ex xx xx x x xx x13. 证明:0)2(1)1(11lim 222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++++∞→n n n n . 证明:222221)2(1)1(11)2(1n n n n n n n +≤++++≤+ 又由01lim )2(1lim22=+=++∞→+∞→n n n n n n所以0])2(1)1(11[lim 222=+++++∞→n n n n 14.求下列函数的间断点,并判断类型.)1( 1212)(11+-=xxx f ; (2) ()x x x x f 21)1ln()(2--=;(3) ⎪⎩⎪⎨⎧-=-≠+-=10111)(2x x xx x f ; +++++++++++++++++++++++ (4) ⎪⎩⎪⎨⎧≥+<≤+<=23212416)(2x x x x x x f 解:(1)11212lim/1/10-=+--→x x x 12/112/11lim 1212lim /1/10/1/10=+-=+-++→→xxx x x x即0=x 为跳跃间断点.(2)0)21()1ln(lim20=--→x x x x ,即0=x 为可去间断点. 0)21()1ln(lim 20=--→x x x x ,即21=x 为无穷间断点. (3)211lim 21=+--→xx x ,即1-=x 为可去间断点.(4)10)(lim 2=-→x f x ,7)(lim 2=+→x f x ,即2=x 为跳跃间断点. 15. 讨论下列函数的连续性:(1) ⎪⎩⎪⎨⎧≥<=)0(0)0(1sin)(2x x xx x f ;(2) ⎪⎩⎪⎨⎧=≠=)0(1)0(sin )(x x xx x f ;(3) ⎪⎩⎪⎨⎧=≠=003)(1x x x f x. 解:(1) 0<x 时,xx x f 1sin)(2=连续, 0>x 时,0)(=x f 连续,0=x 时,)(lim 0)(lim 0_x f x f x x +→→==连续, 所以)(x f 在),(+∞-∞连续.(2) 0<x 时,x xx f sin )(-=连续, 0>x 时,xxx f sin )(=连续,0=x 时,1)sin (lim )(lim 00-=-=--→→xxx f x x ,1sin lim )(lim 00==++→→xxx f x x , 所以)(x f 在0=x 处不连续.(3)0≠x 时,xx f 13)(=连续,03lim )(lim 10==--→→x x x x f ,∞==++→→xx x x f 103lim )(lim , 所以)(x f 在0=x 处不连续. 16. 确定常数b a ,使下列函数连续:(1) ⎪⎩⎪⎨⎧+<<--=其他53541)(2bxa x x x f ; (2) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+=-<=01sin 010sin 1)(x b x x x a x xx x f .解:(1)若)(x f 在54-=x ,53=x 处连续,则有2)54()54(1lim)(lim x bx a x x -=++--→-→,)(lim 1lim)53(2)53(bx a x x x +=-+-→→,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=-54535354b a b a ,解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==7175b a (2))(x f 在0=x 处连续,1sin 1lim 0-=-→a x x x ,1)sin 1(lim 0-=++→a b x xx , 有11=-a ,1-=a b ,解得2=a ,1=b . 17. 试证方程0133=--x x 在区间)2,1(内至少有一个实根. 证明:令13)(3--=x x x f ,)(x f 在)2,1(连续,03)1(<-=f ,01)2(>=f ,由零点定理知,至少存在一点)2,1(0∈x ,使得0)(0=x f 成立,即 方程0133=--x x 在区间)2,1(内至少有一个实根. 18. 试证方程2-=xe x 在区间)2,0(内至少有一个实根. 证明:令2)(+-=xe x xf ,)(x f 在)2,0(连续,01)0(>=f ,04)2(2<-=e f ,由零点定理知,至少存在一点)2,0(0∈x ,使得0)(0=x f 成立,即 方程2-=xe x 在区间)2,0(内至少有一个实根.(B)1. 求极限)31ln()21ln(lim x x x +++∞→.解:)31ln()21ln(lim x x x +++∞→3ln 2ln )3/11ln(3ln )2/11ln(2ln lim)3/11ln(3ln )2/11ln(2ln lim=++++=+++++∞→+∞→x xx x x x x x x x =2. 设nn n n n u n ++++++=2222211 ,求n n u +∞→lim . 解:因为1212122++++≤≤++++n n u n n n n , 212/)1(lim 21lim 22=++=++++∝+→∝+→nn n n n n n n n , 2112/)1(lim 121lim 22=++=++++∝+→∝+→n n n n n n n , 由极限存在定理可知,21lim =∝+→n n u . 3. 设数列}{n u :,2,,222,22,21-++++n u ,证明:n n u +∞→lim 存在,并求此极限值.证明:首先证}{n u 单调增加。
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。
经济数学基础作业答案
经济数学基础作业答案宁波电大07秋《经济数学基础(综合)》作业1 参考答案第一篇微分学一、单项选择题1. 下列等式中成立的是(D).A . e x x x =+∞→2)11(lim B .e xx x =+∞→)21(limC .e x x x =+∞→)211(lim D . e xx x =++∞→2)11(lim2. 下列各函数对中,( B )中的两个函数相等.A .2)(,)(x x g x x f == B .x x g x x f ln 5)(,ln )(5==C .x x g x x f ln )(,)(==D .2)(,24)(2-=+-=x x g x x x f 3. 下列各式中,(D)的极限值为1.A .x x x 1sinlim 0→ B .x x x sin lim ∞→ C .x x x sin lim 2π→D . x x x 1sin lim ∞→4. 函数的定义域是5arcsin 9x 1y 2x+-=( B ).A .[]5,5-B .[)(]5,33,5U --C .()()+∞-∞-,33,UD .[]5,3-5. ()===≠=a ,0x 0xa 0 x 3x tan )(则处连续在点x x f ( B ). A .31B . 3C . 1D . 0 6. 设某产品的需求量Q 与价格P 的函数关系为则边际收益函数为,2p -3e Q =( C ).A .2p -e 23- B .23p Pe - C .2)233(p e P -- D .2)33(pe P -+7. 函数24)(2--=x x x f 在x = 2点( B ).A. 有定义B. 有极限C. 没有极限D. 既无定义又无极限8. 若x x f 2cos )(=,则='')2(πf ( C ).A .0B .1C . 4D .-4 9. 曲线x x y -=3在点(1,0)处的切线是( A ).A . 22-=x yB . 22+-=x yC . 22+=x yD . 22--=x y10. 设某产品的需求量q 与价格p 的函数关系为bp -a q =)为常数0b (a, >,则需求量Q 对价格的弹性是( D ). A. b - B.b -a b - C. %b-a b- D.bp -a bp 11. 已知函数>≤=0x e x x -1x f x -0)(,则f(x)在点0x =处( C ).A . 间断B . 导数不存在C . 导数()1-=0f 'D . 导数()1=0f '12. 若函数)1()1(-=-x x x f ,则=)(x f ( B ).A . )1(-x xB . x (x+1)C . )1)(1(+-x xD . 2)1(-x 13. 设函数()()=--+→hh x f h x f x f 22lim,x )(000h 0则可导在( D ).A .()0x f 41 B .()0'x f 21C .()0'x fD .()0'x 4f 14. 设函数,xlnxy =则下列结论正确的是( A ). A .在(0,e)内单调增加 B .在(0,e)内单调减少 C .在(1,+∞)内单调增加 D .在(e,+∞)内单调增加 15. 设方程=-==112x '3y, x y y xy 则的函数是确定 ( D )A . 0B . 2C . 1D . -1二、填空题1. 函数xx x f --+=21)5ln()(的定义域是)2,5(-.2. 已知某产品的成本函数为C (q ) = 80 + 2q ,则当产量q = 50时,该产品的平均成本为3.6 .3. 函数)1ln(xax f(x) 00=≠x x 在0=x 处连续,则常数a 的值为2a =. 4. 抛物线)0(22>=p px y ,在点M ),2(p p 的切线方程是2p x y +=.5. 设函数)sin(ln 3x y =,则=dx dy )cos(ln 33x x. 6. 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 2.7. 设)1ln()(x x x f +-=有极值,则其极值是极小值0.8. 设)0(1)1(2>++=x x x xf ,则f (x )= x x 112++.9. 设x xy ln =,则==122x dx y d -3 .10. =-→1x 1)-sin(x lim1x 2.三、解答题1. 求下列极限:⑴ )4421(lim 22---→x x x ⑵ 1)211(lim +∞→-x x x ⑶ 625)32)(1()13()21(lim--++-∞→x x x x x x 解:⑴ 原极限=)44)2)(2(2(--+-+→x x x x x =)2)(2(2lim 2-+-→x x x x =4 1)2(1lim2=+→x x ⑵ 原极限=)211(lim )211(lim xx x x x --∞→∞→=1e 21-=21e -⑶ 原极限=23)32)(11()113()21(lim625-=--++-∞→xx x x x x2. 求下列函数的导数y ':⑴ y xx x--=1cos 2 ⑵ y =32ln 1x + ⑶ )cos (sin e x x y x -= 解:⑴ y '(x ) =2)1(cos )1(sin )1(2ln 2x x x x x ------=2)1(sin )1(cos 2ln 2x x x x x----⑵ )ln 1()ln 1(312322'++='-x x y =x x x ln 2)ln 1(31322-+=x x xln )ln 1(32322-+ ⑶ )cos (sin )cos (sin )(])cos (sin e ['-+-'='-='x x e x x e x x y xx xx e x x e x x e x x x sin 2)sin (cos )cos (sin =++-=3. 设>+=<-=0 x ,x bx)ln(10 x , a 0 x , cos 1)(2x xx f 问当a 、b 为何值时,)(x f 在0=x 处连续?解:a f =)0(. 当0<="">xx x x x x x x x x f cos 11sin )cos 1()cos 1)(cos 1(cos 1)(2222+?=++-=-= 211111cos 11lim )sin (lim )(lim 2020=+?=+?=∴---→→→x x x x f x x x而 b e b bx b bx bxb x bx x f bx x x x x ==+=+?=+=++++→→→→ln )1ln(lim )1ln(1lim )1ln(lim )(lim 10000 由于)(x f 在0=x 处连续的条件是极限)(lim 0x f x →存在,且极限值等于)0(f ,即)0()(lim )(lim 00f x f x f x x ==+-→→据此即得 21==b a 4. 设 y = f (x ) 由方程 x y x y=++e )cos(确定,求y '解:两边取对求导)()e (])[cos('='+'+x y x y1e ]1)[sin(='+'++-y y y x y)sin(e )sin(1y x y x y y+-++=' 5. 下列各方程中y 是x 的隐函数,试求y d :⑴ 4e)sin(=++xyy x ⑵ 1ln ln =+x y y x ⑶ 222e xy e y =-解:(1)方程两边对x 求导,得0)(e )1()cos(='+?+'+?+y x y y y x xy解出y ',得xy xy xe y x ye y x y ++++-=')cos()cos( ∴ dx xey x ye y x dy xyxy++++-=)cos()cos( (2)方程两边对x 求导,得01ln 1ln =?+'+'??+xy x y y y x y 解出y ',得22ln ln x x xy y y xy y ++-=' ∴dx xx xy y y xy dy 22ln ln ++-= ⑶ 方程222e xy ey=-两边对x 求导,得0)2(222='??+-'??y y x y y e y解出y ',得xy e y y y 2222-=' ∴dx xy e y dy y)(222-= 6. 确定下列函数的单调区间。
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。
经济数学微积分第01章+函数.doc(习题答案)
第一章 函数习题1-113、用区间表示满足下列不等式的所有x 的集合(1)3||≤x ; ]3,3[-(2)1|2|≤-x ; ]3,1[(3)ε<-||a x ; ),(εε+-a a(4)5||≥x ; ),5[]5,(+∞--∞(5)2|1|>+x . ),1()3,(+∞--∞14、用区间表示满足下列点集,并在数轴上表示出来:(1)}2|3||{<+=x x A ; )1,5(--(2)}3|2|1|{<-<=x x B . )5,3()1,1( -习题1-22、求下列函数的自然定义域 (2)2112++-=x x y ; 解:⎩⎨⎧≥+≠-02012x x ⇒⎩⎨⎧-≥±≠21x x ⇒),1()1,1()1,2[)(+∞---= f D . (4)21arcsin-=x y ; 解:121≤-x ⇒2|1|≤-x ⇒]3,1[)(-=f D . (6)1||)3ln(--=x x y ;解:⎩⎨⎧>->-01||03x x ⇒⎩⎨⎧><1||3x x ⇒)3,1()1,()( --∞=f D . (6)6712arccos 2---=x x x y . 解:⎪⎩⎪⎨⎧>--≤-0617122x x x ⇒⎩⎨⎧>+-≤-0)2)(3(712x x x ⇒⎩⎨⎧>-<≤≤3 243x x x 或- ⇒]4,3()2,3[)( --=f D .4、确定函数⎪⎩⎪⎨⎧<<-≤-=.2||1 ,1,1|| ,1)(22x x x x x f 的定义域并作出函数图形. 解:函数的定义域为 )2,2()(-=f D .其图形为图形> plot(max((max(1-x^2,0))^(1/2),x^2-1),x=-2..2);7、下列各函数中哪些是周期函数?对周期函数指出其周期(1) x y 2sin =; 解:22cos 1sin )(2x x x f y -===,由于 )(22cos 12)22cos(1)(x f x x x f =-=+-=+ππ, 所以, x y 2sin =是以π为周期的周期函数.注:x T x T x T 2cos )22cos()(2cos 22π======+=+令(2) )cos(θω+=t y (θω,为常数);解:)cos()(θω+==t x f y ,由于)cos()2cos()2(θωθπωωπ+=+±=+t t t f ,所以, )cos(θω+=t y 是以ωπ2为周期的周期函数.注:)cos()cos()(2θωθωωπω+=====++=+=t T t T t f T 令(3) x y 1cos =. 解:xx f y 1cos )(==不是周期函数.因为假设有T ,使得)()(x f T x f =+,那么 x T x 1cos 1cos =+⇒πk x T x 211+=+ (k 为某整数) ⇒)(2T x x k T x x +++=π⇒)(2T x x k T +=π ⇒ 0=k ⇒0=T .8、设)(x f 为定义在),(l l -内的奇函数,若)(x f 在),0(l 内单调增加,证明)(x f 在)0,(l -内也单调增加.解:)0,(21l x x -∈<∀,有),0(12l x x ∈-<-, ↑)(x f ),0(l ,)()(12x f x f -<-∴,又)(x f 为奇函数,则)()()()(2211x f x f x f x f =--<--=,所以)(x f 在)0,(l -内也单调增加.习题1-33、指出下列函数的复合过程(1)x y 2cos =;解:u y cos =,x u 2=.(2)x e y 1=;解:u e y =,xu 1=.(3)x e y 3sin =;解:u e y =,3v u =,x v sin =.(3))]12arcsin[lg(+=x y ;解:u y arcsin =,v u lg =,12+=x v .4、(1)设12cos )(sin +=x x f ,求)(cos x f . 解:由于2sin 2222cos 12)(sin 2+-=+-⋅-=x x x f , 可见22)(2+-=t t f ,所以x x x f 22sin 22cos 2)(cos =+-=.解2:令x t sin =,则221)sin 21(12cos )(22+-=+-=+=t x x t f ,所以x x x f 22sin 22cos 2)(cos =+-=.(2)设221)1(xx x x f +=+,求)(x f . 解:由于2)1(1)1(222-+=+=+xx x x x x f , 可见2)(2-=t t f , 所以2)(2-=x x f .解2:令xx t 1+=,则22)1(1)(2222-=-+=+=t x x x x t f , 所以2)(2-=x x f .5、已知x x x f -=3)(,x x 2sin )(=ϕ,求)]([x f ϕ,)]([x f ϕ.解:x x x f x f 2sin 2sin )2(sin )]([3-==ϕ,)(2sin ][)]([33x x x x x f -=-=ϕϕ.习题1-42、下列函数中哪些是初等函数?哪些不是初等函数?(1) x x e y 2sin 2+-=;解:此函数显然是初等函数.(2) )cos 212ln(x x y -+=; 解:此函数显然是初等函数.(3) ⎩⎨⎧<≥-=.0 ,3,0 ,1x x y 解:此函数不是初等函数.(简单的判断:因为函数不连续,由后面知识知函数不是初等函数)(4) ⎩⎨⎧<<+-≤≤-+=.10 ,12,01 ,1x x x x y 图形> plot([x+1,-2*x+1],x=-1..1); 解:令1+=x u ,12+-=x v ,11≤≤-x ,有 2||},min{v u v u v u y --+== 2)]12()1[()12()1(2+--+-+-++=x x x x 2)3(22x x --=, 11≤≤-x ,故此函数是初等函数.3、函数⎩⎨⎧>≤-=.1 ,,1 ,2x x x x y 能用一个解析式表示吗?为什么? 图形> plot([2-x,x],x=-1..3);解:令x u -=2,x v =,有2||},max{v u v u v u y -++== 2])2[()2(2x x x x --++-=1)1(2)22(222+-=-+=x x , 故此函数能用一个解析式表示,当然是初等函数.4、由xy 2=的图形作下列函数的图形(1) x y 23⋅=; 图形> plot([3*2^x,2^x],x=-2..2);(2) 42+=x y ; 图形> plot([2^x+4,2^x],x=-2..2);(3) x y 2-=; 图形> plot([-2^x,2^x],x=-2..2);(4) x y -=2. 图形> plot([2^(-x),2^x],x=-2..2);5、由x y lg =的图形作下列函数的图形(1) x y lg 3=;图形> plot([3*ln(x)/ln(10),ln(x)/ln(10)],x=0..2,-2.5..2);(2) 2lg x y =;图形> plot([2*ln(abs(x))/ln(10),ln(x)/ln(10)],x=-2..2,-2.5..2); (3) x y lg=; 图形> plot([1/2*ln(x)/ln(10),ln(x)/ln(10)],x=0..2,-1..1); (4) xy 1lg =. 图形> plot([-ln(x)/ln(10),ln(x)/ln(10)],x=0..2,-1..1);6、由x y sin =的图形作下列函数的图形(1) x y 2sin =; 图形> plot([sin(2*x),sin(x)],x=-2*Pi..2*Pi);(2) x y 2sin 2=; 图形> plot([2*sin(2*x),sin(x)],x=-2*Pi..2*Pi);(3) x y 2sin 21-=; 图形> plot([1-2*sin(2*x),sin(x)],x=-2*Pi..2*Pi);习题1-51、某运输公司规定货物的吨公里运输价为:在a 公里以内,每公里k 元;超过a公里,超过部分每公里k 54元.求运价m 和里程s 之间的函数关系. 解:⎪⎩⎪⎨⎧>-+≤≤=. ),(54,0 ,a s a s k ka a s ks m2、拟建一个容积为v 的长方体水池,设它的底为正方形,如果池底所用材料单位面积的造价是四周单位面积造价的2倍,试将总造价表示成底边长的函数,并确定此函数的定义域.解:依题意,设底边长为x ,四周单位面积造价为a ,则水池高为2x v , 那么总造价为 )2(242222xv x a x v x a ax y +=⋅⋅⋅+=, ),0(+∞∈x .3、设一矩形面积为A ,试将周长s 表示为宽x 的函数,并求其定义域. 解:依题意,矩形的长为x A ,于是周长s 为 )(2xA x s +=, ),0(+∞∈x .4、在半径为r 的球内嵌入一圆柱,试将圆柱的体积表示为其高的函数,并确定此函数的定义域.解:依题意,设圆柱的高为h ,圆柱的半径为22)2(hr -,那么圆柱的体积为 )4()2(22222h r h h h r y -=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ, )2,0(r h ∈.5、用铁皮做一个容积为v 的圆柱形罐头筒,试将它的全面积表示成底半径的函数,并确定此函数的定义域.解:依题意,设底半径为r ,则圆柱形底面积为2r π,高为2r v π,那么全面积为 )(222222rv r r v r r S +=⋅+=ππππ, ),0(+∞∈r .6、按照银行规定,某种外币一年期存款的年利率为%2.4,半年期存款的年利率为%0.4,每笔存款到期后,银行自动将其转为同样期限的存款,设将总数为A 单位货币的该种外币存入银行,两年后取出,问存何种期限的存款能有较多的收益?多多少?解:依题意,半年期存款两年后本利和为41%)0.45.01(⨯+=A A ,一年期存款两年后本利和为22%)2.41(+=A A ,由于 A A A A A 00333184.0%)0.45.01(%)2.41(4212=⨯+-+=-.所以, 一年期存款有较多的收益,多A 00333184.0.7、某工厂生产某种产品,年产量为x ,每台售价250元,当年产量600台以内时,可以全部售出, 当年产量超过600台时,经广告宣传又可再多售出200台,每台平均广告费20元,生产再多,本年就售不出去了,建立本年的销售总收入R 与年产量x 的函数关系.解:(1)当6000≤≤x 时, x R 250=;(2)当800600≤<x 时,12000230)600(20250+=--=x x x R ;(3)当800>x 时,19600012000800230=+⨯=R .所以⎪⎩⎪⎨⎧>≤<+≤≤=.800 ,196000,800600 ,12000230,6000 ,250x x x x x R习题1-61、某厂生产录音机的成本为每台50元,预计当以每台x 元的价格卖出时,消费者每月购买x -200台,请将该厂的月利润表达为价格x 的函数.解:依题意,月收入为)200(x x R -=,成本为)200(50x C -=,则月利润为)50)(200()200(50)200(--=---=-=x x x x x C R L .2、当某商品价格为P 时,消费者对该商品的月需求量为P P D 20012000)(-=.(1)画出需求函数图形;(2)将月销售额(即消费者购买此商品的支出)表达为价格的函数;(3)销售额的图形,并解释其经济意义.解:(1) 图形> plot(12000-200*p,p=0..61);(2)月销售额220012000)()(P P P D P P R -=⋅=.(3) 图形> plot(12000*p-200*p^2,p=0..61);由于180000)30(20020012000)(22+--=-=P P P P R ,于是①当商品价格不超过30时,月销售额随价格上涨而增加;②当商品价格达到30时,月销售额随价格达到最大180000;③当商品价格超过30时,月销售额随价格上涨而减少;④当商品价格达到60时,因无需求量而使得月销售额0.3、报纸的发行量以一定的速度增加,三个月前发行量为32000份,现在为44000份.(1)写出发行量依赖于时间的函数关系,并画出图形;(2)2个月后的发行量是多少?解:(1)依题意,报纸的发行量每月增加400033200044000=-份,若以现在为时间起点,用x 表示报纸发行的月份数,那么发行量为440004000+=x y .图形> plot(4000*x+44000,x=0..2);(2)2个月后的发行量是520004400024000=+⨯=y 份.4、某厂生产的手掌游戏机每台可卖110元,固定成本为7500元,可变成本为每台60元.(1) 要卖多少台手掌机,厂家才可保本(收回投资)?(2) 卖掉100台的话,厂家赢利或亏损了多少?(3) 要获得1250元利润,需要卖多少台?解:依题意,设手掌机卖掉x 台,则厂家赢利为750050)607500(110-=+-=-=x x x C R L .(1)令0750050=-=x L ,有150=x ,即要卖150台手掌机,厂家才可保本.(2)因2500750010050-=-⨯=L ,可见卖掉100台的话,厂家亏损2500元.(1)令1250750050=-=x L ,有175=x ,即要获得1200元利润,需要卖175台.5、有两家健身俱乐部,第一家每月会费300元,每次健身收费1元, 第二家每月会费200元,每次健身收费2元,若只考虑经济因素,你会选择哪一家俱乐部(根据年每月健身次数决定)?解:依题意,设每月健身次数为x 次,则第一家与第二家消费费用差额为x x x y -=+-+=100)2200()300(.所以,当每月健身次数小于100次时,0>y ,说明第一家比第二家消费费用要高,当然选择第二家,否则应选择第一家.6、设某商品的需求函数与供给函数分别为PP D 5600)(=和10)(-=P P S . (1)找出均衡价格,并求此时的供给量与需求量;(2)在同一坐标中画出供给与需求曲线;(3)何时供给曲线过P 轴,这一点的经济意义是什么?解:(1)令)()(P S P D =,即105600-=P P,得均衡价格80=P . 此时的供给量70805600)80(==D ,需求量701080)80(=-=S . (2) 图形> plot([5600/p,p-10],p=8..100);(3)令010)(=-=P P S ,得10=P ,说明只有当商品的价格超过10时,才有厂家愿意生产并提供该商品出售.7、某化肥厂生产某产品1000吨,每吨定价为130元,销售量在700吨以内时,按原价出售,超过700吨时超过的部分需打9折出售,请将销售总收益与总销售量的函数关系用数学表达式表出.解:设总销售量为Q 吨, 销售总收益为R 元,依题意有(1)当7000≤≤Q 时, Q R 130=;(2)当1000700≤<x 时,9100117)700(%90130700130+=-⨯⨯+⨯=Q Q R .所以⎩⎨⎧≤<+≤≤=.1000700 ,9100117,7000 ,130Q Q Q Q R8、某饭店现有高级客房60套,目前租金每天每套200元则基本客满,若提高租金,预计每套租金每提高10元均有一套房间空出来,试问租金定为多少时,饭店房租收入最大?收入多少元?这时饭店将空出多少套高级客房?解:依题意,设每套租金提高n 10元,59,,2,1,0 =n ,饭店房租收入为1200040010)60)(10200(2++-=-+=n n n n R16000)20(102+--=n .可见,当20=n 时, 房租收入达到最大16000=R 元,此时每套租金为4002010200=⨯+元,这时饭店将空出20=n 套高级客房.。
经济应用数学基础(一)微积分-试题与答案
。
二、计算下列各题(每题 5 分,共 20 分)
11 lim( − ) 1、 x→1 ln x x −1
2、 y = arcsin 1− 3x ,求 y' ;
3、设函数 y = y(x) 由方程 exy = x − y 所确定,求 dy x=0 ;
4、已知
⎧
⎨ ⎩
y
=
x= cos
sin t t + t sin
高等数学(上)模拟试卷一
一、 填空题(每空 3 分,共 42 分)
1、函数 y = 4 − x + lg(x − 1) 的定义域是
;
⎧2x
x<0
f (x) = ⎨
2、设函数
⎩a + x x ≥ 0在点 x = 0 连续,则 a =
;
3、曲线 y = x4 − 5 在(-1,-4)处的切线方程是
;
∫ 4、已知 f (x)dx = x3 + C ,则 f (x) =
;
∫ 4、已知 f (x)dx = x2 + C ,则 f (x) =
;
ห้องสมุดไป่ตู้
lim (1 +
1
x
)3
5、 x→∞ x =
;
6、函数 f (x) = x3 − x2 +1的极大点是
;
7、设 f (x) = x(x −1)(x − 2)……(x −1000) ,则 f '(0) =
;
8、曲线 y = xex 的拐点是
→
a
=
{3,
−4,
0}
,
→
b
=
{k
,
−1,1}
《经济数学基础12》综合练习及参考答案
《经济数学基础12》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( ).A .1->xB .0≠xC .0>xD .1->x 且0≠x2.若函数)(x f 的定义域是[0,1],则函数)2(x f 的定义域是( ). A .1],0[ B .)1,(-∞ C .]0,(-∞ D )0,(-∞3.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 g4.设11)(+=xx f ,则))((x f f =( ).A .11++x xB .x x +1C .111++xD .x+115.下列函数中为奇函数的是( ).A .x x y -=2B .xxy -+=ee C .11ln+-=x x y D .x x y sin = 6.下列函数中,()不是基本初等函数.A .102=y B .xy )21(= C .)1ln(-=x y D .31xy = 7.下列结论中,( )是正确的. A .基本初等函数都是单调函数 B .偶函数的图形关于坐标原点对称 C .奇函数的图形关于坐标原点对称 D .周期函数都是有界函数8. 当x →0时,下列变量中( )是无穷大量.A .001.0x B . x x 21+ C . x D . x-29. 已知1tan )(-=xxx f ,当( )时,)(x f 为无穷小量.A . x →0B . 1→xC . -∞→xD . +∞→x10.函数sin ,0(),0xx f x x k x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩ 在x = 0处连续,则k = ( ).A .-2B .-1C .1D .211. 函数⎩⎨⎧<-≥=0,10,1)(x x x f 在x = 0处( ).A . 左连续B . 右连续C . 连续D . 左右皆不连续 12.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+-x13. 曲线y = sin x 在点(0, 0)处的切线方程为( ). A . y = x B . y = 2x C . y = 21x D . y = -x 14.若函数x xf =)1(,则)(x f '=( ).A .21x B .-21x C .x 1 D .-x 115.若x x x f cos )(=,则='')(x f ( ).A .x x x sin cos +B .x x x sin cos -C .x x x cos sin 2+D .x x x cos sin 2-- 16.下列函数在指定区间(,)-∞+∞上单调增加的是( ).A .sin xB .e xC .x 2D .3 - x 17.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 =( ).A .p p32- B .--pp32 C .32-ppD .--32pp二、填空题1.函数⎩⎨⎧<≤-<≤-+=20,105,2)(2x x x x x f 的定义域是. 2.函数x x x f --+=21)5ln()(的定义域是.3.若函数52)1(2-+=+x x x f ,则=)(x f. 4.设函数1)(2-=u u f ,xx u 1)(=,则=))2((u f.5.设21010)(xx x f -+=,则函数的图形关于对称.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 .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 ) = .8. =+∞→xxx x sin lim.9.已知xxx f sin 1)(-=,当 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 .11. 函数1()1exf x =-的间断点是 . 12.函数)2)(1(1)(-+=x x x f 的连续区间是 .13.曲线y =)1,1(处的切线斜率是.14.函数y = x 2 + 1的单调增加区间为.15.已知x x f 2ln )(=,则])2(['f = . 16.函数y x =-312()的驻点是 . 17.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 =.18.已知需求函数为p q 32320-=,其中p 为价格,则需求弹性E p= .三、计算题1.423lim 222-+-→x x x x 2.231lim 21+--→x x x x 3.0x → 4.2343lim sin(3)x x x x →-+-5.113lim21-+--→x x x x 6.2)1tan(lim21-+-→x x x x ; 7. ))32)(1()23()21(lim 625--++-∞→x x x x x x 8.20sin e lim()1x x x x x →++ 9.已知y xx x--=1cos 2,求)(x y ' .10.已知)(x f xx x x+-+=11ln sin 2,求)(x f ' .11.已知2cos ln x y =,求)4(πy ';12.已知y =32ln 1x +,求d y . 13.设 y x x x x ln +=,求d y .14.设x x y 22e 2cos -+=,求y d . 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 x y.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,问价格为多少时利润最大?并求最大利润.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),问产量为多少时可使利润达到最大?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?试题答案一、 单项选择题1.D 2.C 3.D 4.A 5.C 6.C 7.C 8. B 9. A 10. C 11. B 12.A 13. A 14. B 15. D 16. B 17. A 18. B 二、填空题1.[-5,2]2. (-5, 2 )3. 62-x 4.43-5. y 轴6.3.67. 45q – 0.25q 28. 19. 0→x 10. 2 11.0x = 12.)1,(--∞,)2,1(-,),2(∞+ 13.(1)0.5y '= 14.(0, +∞) 15. 0 16.x =1 17.2p- 18.10-p p三、极限与微分计算题1.解 423lim 222-+-→x x x x =)2)(2()1)(2(lim 2+---→x x x x x = )2(1lim 2+-→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0x →x →=xxx 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 →→-⨯--= 2 5.解 )13)(1()13)(13(lim113lim2121x x x x x x x x x x x x ++--++-+--=-+--→→ )13)(1()1(2lim )13)(1())1(3(lim 2121x x x x x x x x x x x ++----=++--+--=→→)13)(1(2lim 1x x x x ++-+-=→221-=6.解 )1)(2()1tan(lim 2)1tan(lim 121-+-=-+-→→x x x x x x x x1)1tan(lim 21lim 11--⋅+=→→x x x x x 31131=⨯=7.解:))32)(1()23()21(lim 625--++-∞→x x x x x x =))32)(11()213()21(lim 625xx x x x x --++-∞→ =2323)2(65-=⨯-8.解 20sin e lim()1x x x x x →++=000sin e lim limsin lim 1xx x x x x x x →→→++ =0+ 1 = 19.解 y '(x )=)1cos 2('--xx x=2)1(cos )1(sin )1(2ln 2x x x x x ------=2)1(sin )1(cos 2ln 2x x x x x----10.解 因为)1ln()1ln(sin 2)(x x x x f x+--+= 所以 x x x x x f xx+---+⋅='1111cos 2sin 2ln 2)( 212]cos sin 2[ln 2xx x x --+⋅= 11.解 因为 2222tan 22)sin (cos 1)cos (ln x x x x xx y -=-='=' 所以 )4(πy '=ππππ-=⨯-=-1)4tan(42212.解 因为 )ln 1()ln 1(312322'++='-x x y=x x x ln 2)ln 1(31322-+ =x x x ln )ln 1(32322-+ 所以 x x x xy d ln )ln 1(32d 322-+= 13.解 因为 y x x ln 47+=xx y 14743-='所以 d y = (xx 14743-)d x14.解:因为 xx x y 222e 2)2(2sin--'-='x x x 22e 22sin ---= 所以 y d x x x x d )e 22sin (22---= 15.解 在方程等号两边对x 求导,得 )e ()e (])1ln([2'='+'+xyx y 0)(e 1)1ln(='+++++'y x y xyx y xy xy xyy xyy x x e 1]e )1[ln(-+-='++ 故 ]e )1)[ln(1(e )1(xy xyx 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 ecos e +-. 17.解:方程两边对x 求导,得 y x y y y '+='e e yy x y e 1e -='当0=x 时,1=y所以,d d =x xye e01e 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(=+⨯+=C ,116105.0)10(=+⨯='C(2)令 025.0100)(2=+-='xx C ,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 q p =-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 () =1001102q q --(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 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. 最大利润 1100025000030043002400)300(2=-⨯-⨯=L (元). 4.解 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, 且最大利润为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=0514*******140.⨯++=176 (元/件) 6.解 (1) 因为 C q ()=C q q ()=2502010q q++ 'C q ()=()2502010q q ++'=-+2501102q 令'C q ()=0,即-+=25011002q ,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C 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08春期末复习综合练习题及参考答案
经济数学基础08春期末复习综合练习题及参考答案微分学部分第一章 函数考试要求:(1) 理解函数概念,掌握求函数定义域的方法,会求初等函数的定义域和函数值;(2) 了解复合函数概念,会对复合函数进行分解;(3) 了解分段函数概念,掌握求分段函数定义域和函数值的方法;(4) 知道初等函数的概念,理解常数函数、幂函数、指数函数、对数函数和三角函数(正弦、余弦、正切和余切)的解析表达式、定义域、主要性质及图形;(5) 了解需求、供给、成本、平均成本、收入和利润函数的概念; 重点:定义域确定,对应关系确定和奇偶性的判别典型例题: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 y =,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 -=2 B .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 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 轴第二章 极限、导数与微分考核要求:⑴ 了解极限概念,知道函数在某点极限存在的充分必要条件是该点左右极限都存在且相等;⑵ 了解无穷小量的概念,了解无穷小量与无穷大量的关系,知道无穷小量的性质;⑶ 掌握极限的四则运算法则,掌握两个重要极限,掌握求简单极限的常用方法;⑷ 了解函数在某点连续的概念,知道左连续和右连续的概念,知道连续与极限;会判断函数在某点的连续性;⑸ 理解导数定义,会求曲线的切线方程,知道可导与连续的关系;⑹ 熟练掌握导数基本公式、导数的四则运算法则、复合函数求导法则,掌握求简单的隐函数导数的方法;⑺ 知道微分的概念,会求函数的微分;⑻ 知道高阶导数概念,会求函数的二阶导数.重点:无穷小量,函数连续,导数,微分的概念,极限,导数的计算典型例题: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 . 1B . 0C . 2D .1- 答案:A4.曲线11+=x y 在点(0, 1)处的切线斜率为( ).A .21- B .21C .2D .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 在点)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()(c o s s i n 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--=第三章 导数应用考核要求:⑴ 掌握函数单调性的判别方法,会求函数的单调区间;⑵ 了解函数极值的概念,知道函数极值存在的必要条件,掌握极值点的判别方法,知道函数的极值点与驻点的区别与联系,会求函数的极值; ⑶ 了解边际概念和需求弹性概念,掌握求边际函数的方法;⑷ 熟练掌握求经济分析中的应用问题(如平均成本最低、收入最大和利润最大等)重点:单调性判别,极值的概念及求法,导数在经济分析中的应用典型例题: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 .--p p 32C .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 =。
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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.。