一、(20分)计算下列各题:
1.求极限 21
1
sin )1(lim n k n k n k n π∑-=→∞+
解法1
因21
1
sin )1(n k n k n k π
∑-=+
2
1
1
2
2
2sin
sin 21(2sin
21n
n
k n k n
n k π
π
π
∑-=+=
)
)22cos 22(cos 1(2sin 21
2
21
12n k n k n k n
n k πππππ+--+=
∑-=) )22cos 22(cos 1(2
2112
n k n k n k n n k πππππ+--+≈
∑-=) 2
11221
12
22cos 1(22cos 1(n
k n k n n k n k n n k n k π
πππππ++--+=∑∑-=-=)) 2
2
22
1
12
22cos 11(22cos 1(n k n k n n k n k n n
k n k π
ππ
πππ--+
--+=∑∑=-=))
21222222
22cos 12)12(cos 11(2cos )11(n k n n n n n n n n n n n k π
ππππππ-+--+-+=∑-=) 2
122222
2)12(cos 2)12(cos 12(2cos )11(n
k n n n n n n n n n k π
πππππ-+---+=∑-=)(*) 而
21
22)12(cos n k n k π
-∑-=2
1
2
22
2sin 2)12(cos
22sin 21n n k n
n k π
ππ∑-=-=
])1(sin [sin
2sin
2121
2
22
n
k n k n
n k πππ
--=
∑-=
2
222sin 2sin )1(sin
n n n n ππ
π--=
2
2
2sin
2)2(sin 2cos n n n n π
ππ-=(**) 将(**)代入(*),然后取极限,得
原式]2sin
2)2(sin
2cos
2)12(cos 12(2cos )11([
lim 2
222
22n n n n
n
n n n n n n n
n π
π
π
π
ππππ-+---+=→∞
)
]2)2(sin 2cos 2)8)12(1(12()11([lim 22342222
n n n n n n n n n n n π
πππππ-+----+=∞→) ]2)2(sin 2cos 2)21(12()11([lim 2
232222
n n n n n n n n n n ππππππ-+---+=∞→) )]48)2(2)2()(81(2)21(12()11([lim 633222232222
n
n n n n n n n n n n n πππππππ----+---+=∞→)
)]482)(81(2)21(12()11([lim 33222232222
n
n n n n n n n n n n ππππππππ---+---+=∞→) 6
5π
=
上式中含2
n 的项的系数为01
2
1
=+
-
πππ,含n 的项的系数为
0)2(1
1
1
=-+
+
π
π
π
,常数
项系数为6
568
24π
πππ
π
π=-
=-
-
解法2 Step 1
因∑-=1
12sin n k n k π
2
1
1222sin sin
22sin 21n n k n
n k πππ∑-==
)22cos 22(cos
2sin
212
21
1
2
n
k n k n
n k π
ππππ
+--=
∑-= )2)12(cos
2(cos
2sin
212
2
2
n n n n π
π
π
--=
故
)2)12(cos 2(cos 2sin 21lim sin
lim 2
22
1
1
2n n n n n k n n k n ππππ--=→∞-=→∞
∑
)2)12(cos
2(cos
1
lim
2
2
2
n
n n n n π
π
π
--=→∞
n
n n n n 2sin 2)1(sin
2lim
22
π
ππ
-=→∞
n n n n n 22)1(2lim 22π
ππ-=∞→2
π= Step 2因2
22)12(cos
n
k n
k π
-∑= 2
2
22
2sin 2)12(cos
22sin
21n n k n
n
k π
ππ
∑=-=
])1(sin [sin
2sin
212
2
22
n k n k n
n
k πππ
--=
∑= 2222sin 2sin
sin n n n n ππ
π-=
2
222sin 2)1(sin 2)1(cos n
n n n n πππ-+=
因此
∑-=1
12sin n k n k n
k π2
1
12
2
2sin
sin 22sin 21n n
k n k n n k π
π
π∑-==
]2)12(cos 2)12(cos [2sin 21
2
11
21
12
n k n k n k n k n
n k n k π
ππ+--=∑∑-=-= ]2)12(cos 12)12(cos [2sin 21
2
2
21
12
n k n k n k n k n
n
k n k π
ππ----=∑∑=-= ???
??
?-+---=∑-=2122222)12(cos 12)12(cos 12cos 12sin 21
n k n n n n n n n n
n k ππππ
???
??
?-+--=∑=222222)12(cos 12)12(cos 2cos 12sin 21
n k n n n n n n
n
k ππππ(*) ????
?
?????
-++--=2222
222sin 2)1(sin 2)1(cos 2)12(cos 2cos 12sin 21n
n n n n n n n n n n ππππππ 于是
∑-=→∞1
12sin lim n k n n k n
k π
????
?
?????
-++--=→∞2
222222sin 2)1(sin 2)1(cos 2)12(cos 2cos 12sin 21lim n
n n n n n n n n n n n ππππππ ?
???
??????
-++---=→∞n n n n n n n n n n 22)1(sin 2)1(cos 8)12(11lim 224222πππππ)( ??
???
?
??????---+-++-=∞→n n n n n n n n n n n 2)48)1(2)1()(8)1(1211lim 6332422222ππππππ(
??????----++-=∞→)24)1(1)(81211lim 52322222n n n n n n n n n ππππ( ??????---++-=∞→)241()(81211lim 2222222n n n n n n n n ππππ( ??
????---++-=∞→)2411)(81211lim 2222222n n n n n n n ππππ( )(222222282411211lim n n n n n n n ππππ---++-=→∞ )(22222228242lim n
n n n n ππππ--=∞→ 62
π
π
-
=
3π
=
原式6
532πππ=+=
2.计算??
∑
++++2
2
2
2)(z
y x dxdy
a z axdydz ,其中 ∑为下半球面
222y x a z ---= 的上侧, 0>a .
解 记1∑为平面 222,0a y x z ≤+= 的上侧,2∑为下半球面 222y x a z ---= 的下侧,Ω是由1∑和2∑所围成的立体,则
4
22
22
221
1
)(a dxdy a dxdy a dxdy a z axdydz a y x ??
????≤+∑∑===++π, 设,sin ,cos θθr y r x ==则
??∑+∑++2
12
)
(dxdy a z axdydz
???Ω
+++=dxdydz a z a )220( ???Ω
+=dxdydz a z )32(
???
≤+---+=
2
222
220
)32(a y x y x a dz a z dxdy
??
≤+---+=
2
222
220
2]3[a y x y x a dxdy az z
??
≤+--+++-=
2
22)3(2
22222a y x dxdy y x a a y x a ??
≤≤≤≤-++-=
π
θθ2002222d d )3(a
r r r r a a r a ?-++-=a
r r r a a r a 0
2222d )3(2π
?-++-=a
r r a a r a 0
22222)d()3(π
?-++-=2
2
1
2
2d ))(3(a u u a a u a π
2
2
3
22
2)(42a u a a u
u a ??????--+-=π
2
74a π=
??
∑
++++2
2
2
2)(z
y x dxdy
a z axdydz
????∑∑+∑+++++-
=1
212
2)(1)(1dxdy a z axdydz a dxdy a z axdydz a 2
2733
3a a a πππ-=+-=
3.现 设计一个容积为V 的圆柱体容器. 已知上下两底的材料费为单位面积a
元,而侧面的材料费为单位面积b 元. 试给出最节省的设计方案;即高与的上下底直径之比为何值时所需费用最少?
解 设圆柱体的底半径为r ,高为h ,则h r V 2π=,2r
V
h π=总造价为
222r a rh b P ππ+=222r a r
bV
π+=, 则
2
3
22242r r a bV r a r bV P ππ--=+-=', 由0='P 知,解得3
1
2???
??=πa bV r ,3
1
2??
? ??=ππa bV V h , 因为是惟一的驻点,所以当
3
122
3
23131222222:2???
? ??=??? ??=??? ????? ??=
Va
b a bV V a bV a bV V h r ππππππ 时,所需费用最少.
4.已知 x x x f 3
3cos sin 1)(+=',)2
1
,41(∈x ,求)(x f 解 因x x x f 33cos sin 1)(+=',
)21
,41(∈x ,故 ?+=x x
x x f d cos sin 1
)(3
3 ?+-+=x x x x x x x d )cos )(sin cos sin cos (sin 1
22
?
+-=x x x x x d )
cos )(sin cos sin 1(1
?
+-=x x x d )
4
sin()2sin 211(21
π
?+?
?? ??++=
x x x d )
4sin()22cos(2
111
21ππ ?+?
?? ??++=
x x x d )4sin()4(2cos 2
111
21ππ
令)4
(21π
+=x t ,则
?
+=t t
t x f d 2sin )4cos 2
1
1(2
)(?
+=t t
t t d cos sin )4cos 2(2
?-+=t t
t t t d cos sin )2sin 2cos 2(222?+=t t t t t d cos sin )2sin 2cos 3(2
22 ?
+-=t t
t t t t t d cos sin )cos sin 4)sin (cos 3(2
2
2222 ?-++=t t t t t t t t t d cos sin )cos sin 2sin 3cos 3()cos (sin 222442
22
?-+++=t t t t t t t t
t t t d cos sin )cos sin 2sin 3cos 3(cos sin 2sin cos 22
2442244 ?-+++=t t t t t
t tan d tan )tan 2tan 33(tan 2tan 122424
令t u tan =,2u v =,则
?-+++=u u u u u u x f d )233(212)(2424?-+++=2
24224d )
233(2122u u u u u u ?-+++=v v v v v v d )233(212222?+-++=v v v v v v d )
323(1
22222 令)()323(122
2v R v
A
v v v v v +=+-++,则31=A , )
323(33
2336331)323(12)(22222+--+-++=
-+-++=v v v v v v v v v v v v v v R )323(382+-=v v 因此
??+-+=
3
23d 324d 62)(2v v v
v v x f ?+-+
=
3
23d 324ln 622v v v
v ?+-+=9
8)31(d 924ln 622v v v C v v +-
+=3
2231
arctan 3221924ln 62C v v +-+=2
213arctan 32ln 62 C t t +-+=221tan 3arctan 32tan ln 6222C t t +-+=2
21tan 3arctan 32tan ln 6222
C x x +-+++=2
21
)82(tan 3arctan 32)82(tan ln 6222π
π 二、(10分)求下列极限
1.??
? ??-+∞→e n n n n )11(lim
解 设x
x x f 1
)1()(+=, 则
))
1ln()1(1(
)1()(2
1x
x x x x x f x
+-++=')1()1ln()1()(2x x x x x x f +++-= 原式=)(lim )1(lim
01
0x f x
e x x x
x '=-+→→)()
(lim )(lim 00x f x f x f x x '=→→
)
1()
1ln()1(lim
)(lim 2
x x x x x x f x x +++-=→→ 2
0)
1ln()1(lim
x x x x e x ++-=→
2
2)1ln(lim 0e x x e x -=+-=→ 2.n
n
n n n c b a ???
?
?
??++∞→3lim 111
,其中0>a ,0>b ,0>c 解 因
300ln 3
ln ln ln 3ln ln ln lim 33lim abc c b a c c b b a a x c b a x x x x x x x x =++=++=-++→→ 故 原式=333lim
)13
(1lim 10003lim abc e
e c b a x c b a c b a
x
x
x
x x x x x x x x
x x
x ===???
?
?
?++-++-++→→→
三、(10分)设)(x f 在1=x 处可导,0)1(=f ,2)1(='f ,求x
x x x x f x tan )
cos (sin lim 220++→ 解 设)(x f 在1=x 处可导,0)1(=f ,2)1(='f ,则
x
x x f x x f x x x x x f x x tan )1()cos (sin lim tan )cos (sin lim 220220+-+=++→→ 1cos sin )1()cos (sin lim 1cos sin lim tan lim 220220220-+-+-++=→→→x x f x x f x x x x x x x x x x 1
cos sin )1()cos (sin lim 2sin cos sin 2lim cos 1
11lim
220020
-+-+-+=→→→x x f x x f x x x x x
x x x 1cos sin )
1()cos (sin lim 2sin cos sin 2lim 212200-+-+-=→→x x f x x f x x x x x x
1
cos sin )
1()cos (sin lim 21cos 2lim sin lim 2122000-+-+-=→→→x x f x x f x x x x x x 1
cos sin )1()cos (sin lim 41220-+-+=→x x f x x f x 1)1()(lim 41
1--=→t f t f t )1(41f '=21=
四、(10分)设)(x f 在),0[+∞上连续,?+∞0
d )(x x f 收敛,求?+∞→y
y x x xf y 0
d )(1lim .
解 令?=x
t t f x G 0
d )()(,则因
?
+∞0
d )(x x f 收敛,故)(lim y G y +∞
→,不妨设
R A y G y ∈=+∞
→)(lim ,则
[]}d )()(1{lim )(d 1lim d )(1lim 0000???-==+∞→+∞→+∞→y y
y y y y y x x G x xG y
x G x y x x xf y
)d )(1)((lim 0?-
=+∞
→y
y x x G y
y G
?+∞→-=y
y x x G y A 0
d )(1lim
0)(lim =-=-=+∞→A A y G A y
五、(12分)设函数)(x f 在]1,0[上连续,在)1,0(内可微,且0)1()0(==f f ,
1)21(=f ,证明:(1)存在??
?
??∈1,21ξ使得ξξ=)(f ;(2)存在()ξη,0∈使得1)()(+-='ηηηf f .
证 (1)记x x f x F -=)()(,则函数)(x F 在]1,21
[上连续,且1)1(-=F ,
21)21(=F ,故由零点存在性定理知存在??
?
??∈1,21ξ使得0)(=ξF ,即ξξ=)(f . (2)因x x x f x f e x d )1)()((?+-'--
x e x xe x x f e x x f e x x x x d d d )(d )(????----+-'-= x e e x x f e x x f e x x x x d d )(d d )(????----++-=
x x xe x f e --+-=)(
故令x e x x f x F --=))(()(, 则函数)(x F 在],0[ξ上连续,在()ξ,0内可微,
0)0(=F ,0)(=ξF ,x x e x x f e x f x F -----'='))(()1)(()(, 故由罗尔定理知,存在
()ξη,0∈使得0)(='ηF , 1)()(+-='ηηηf f .
六、设)(x f 在),(+∞-∞上有定义,在0=x 的某邻域内有一阶连续导数,且
0)(lim 0>=→a x x f x ,证明级数∑∞=-1
)1()1(n n n f 条件收敛. 证 因 0)
(lim
>=→a x
x f x ,故存在一个正数δ,使得当δ<-<00x 时,有 2
)(a
a x x f <- 因此x x f a )(2<(δ<-<00x ),于是,当δ1>n 时, δ<-<010n ,n
n f a )
1
(2
<,
n a n f 2)1(>,这表明级数∑∞=1)1(n n f 发散,即级数∑∞
=-1
)1()1(n n n f 发散.
下证原级数收敛:由0)
(lim
0>=→a x
x f x 知,
0)
(lim lim )(lim )0(000====→→→a x x f x x f f x x x ,
0)
(lim )0()(lim )0(00>==-='→→a x
x f x f x f f x x
由)(x f 在0=x 的某邻域内有一阶连续导数知,)(lim )0(0
x f f a x '='=→,因此存
在一个正数η,使得当η<-0x 时,有
2
)(a
a x f <
-' 因此)(20x f a '<<(),(ηη-∈x ). 特别地,)(x f 在),0(η上单调增,于是当η
1>n 时,)1()11(
n f n f <+,且0)0()1
(lim ==∞→f n
f .最后由Leibniz 判别法知,原级数收敛.
综上可知,原级数条件收敛.
六、(14分)设1>n 为整数,????
? ??++++=-x n t
t n t t t e x F 0
2d !!2!11)( ,证明:方程 2)(n x F =
在??
?
??n n ,2内至少有一个根. 证 记
!!2!11)(2n t t t t p n
n ++++= ,
)!
!2!11()(2n t t t e t r n
t
n ++++-= ,则
)()(t r e t p n t n -=,且当0>t 时,0)(>t p n , 0)(>t r n ,0)(>-t r e n t .
记2)()(n x F x -
=ψ,则?--=n n t t t r e n
x 0d )(2
)(ψ, 因????
?
??++++=-x n t
t n t t t e x F 0
2d !!2!11)( ,故 函数)(x ψ在],2[n n 上连续,在??
?
??n n ,2内可微,且
2)2()2(n n F n -=ψ??<-=--=--20200d )(2
d ))(1(n
n t n n t t t r e n t t r e ,
2
d )()(0
n t t p e n n
n t -=?-ψ
????----+-=+--=20
2
2
20
d )(d )(d )(2d ))(1(n n
n n t n t n n n t n n t t
t p e t t r e t
t p e n
t t r e
??++-=-
--20
20
2
d )2
(d )(n n n n t n t
t n t p e
t t r e
??+++-=---202
02d )2(d )!1(1n
n
n n
t t t n t p e t e e n ξ ??+-++-=+---2020
22d ))2((d )!1(1n
n
n n
t n
t t t n t r e e t e e n ξ ??+---+-+-=202022d )!
1(1d )!1(121n
n
n
n
t t t e e n t e e n n ξξ ??--+-+-=2020
d )!1(1d )!1(121n n
t t t e e n t e e n n ξξ ?-+->202d )!
1(22n n
t t e e n n []
202)!
1(22n
t n
e e n n -++= )1()!1(222-+-=n
e n n )!
1(2
)!1(222
++
+-=
n n e n n )!
1(22)!1(222
2
+-
=+->
n e
n n e n n n 012
>->
n
(若2>n ,则左边的两个不等式都成立) ()()??-+-=-+=-=--101021d 121d 121)1()1(t t
e t t t e F ψ
()[]
?-++-=--101021d 1t e e t t t 032321)1(211
1>-=--+-=--e
e e
03
1)2(>-
>e ψ 012
23!4223)3(122314414431492
32
32
33
3
>-=->?>?>>>e e e e ψ 0123
2452!522)4(2>->->->e e e ψ,
012
2
212e e 12)(>->++->
n n n n n e n n ψ 故由零点存在性定理知, 存在),2(n n ∈ξ使得0)(=ξψ, 即2
)(n
F =ξ.
七、(12分)是否存在R 中的可微函数)(x f 使得53421))((x x x x x f f --++=? 若存在,请给出一个例子;若不存在,请给出证明.
解 不存在
假如存在R 中的可微函数)(x f 使得54321))((x x x x x f f -+-+=,
则4325432)))((x x x x x f x f f -+-=''(
, 若1)1(=f ,则025432)1))1(()]1[2<-=-+-=''='((
f f f f 矛盾。 下面只需证明1)1(=f .
记)1(f a =,则 1]1[))1(()(15342=--++===x x x x x f f a f ,
a x x x x x a f f f a =--++===]1[))(()1(534253421a a a a --++=,
即
53421a a a a a --++=
移项得
015432=-+-+-a a a a a
分解因式得
0)1)(1)(1(22=-+++-a a a a a
因此
1=a
八、(12分)设)(x f 在),0[∞上一致连续,且对于固定的),0[∞∈x ,当自然数∞→n 时0)(→+n x f .证明:函数序列},2,1:)({ =+n n x f 在]1,0[上一致收敛于0.
证 若函数序列},2,1:)({ =+n n x f 在]1,0[上不一致收敛于0, 则存在一个正数0ε使得对任何正整数k ,存在k n k >和]1,0[∈k x 使得k n k >,0)(ε≥+k k n x f , 可以假设1+ ]1,0[0∈→x x i k . 事实上, 由0)(0→+n x f 知, 对上述的0ε, 存在正整数1N 使得当1N n >时, 有2 )(0 0ε< +n x f ; 由)(x f 在),0[∞上一致连续知,对上述的0ε, 存在正数0δ使得当0 0δ<-x x 时, 有2 )()(0 0ε< -x f x f ; 由]1,0[0∈→x x i k 知, 对于上述的 0δ, 存在正数2N ,使得当2N i >时, 00δ<-x x i k ; 取一个自然数i ,使得21N N i +>, 则00δ<-x x i k , 2 )()(0 0ε< -x f x f i k , 121N N N i n i k >+>>, 2 )(0 0ε< +i k n x f , 00 002 2 )()()()(εεε=+ < +++-+≤+i i i i i i k k k k k k n x f n x f n x f n x f , 这与0)(ε≥+i i k k n x f 矛盾. 广义的Stirling(斯特林)公式 )(12) ()(21 )() 1(2)()2)(1(x n x x n x n e x n x x n x x +++-++++Γ=+++θπ 其中n 为正整数,0≥x ,1)(0< n n e e n n n 122!θ π?? ? ??= 其中n 为正整数,10<<θ. 补充题1 设)(x f 在]2 , 0[π 上具有连续的二阶导数,且0)0(='f ,证明:存在 )2 ,0(,,πωηξ∈,使得)(2sin 2 )(ωξηπ ξf f ''='. 证 因)(x f 和x x g 2cos )(=在]2 ,0[π 上连续,在)2,0(π内可导,且 02sin 2)2(cos )(≠='='x x x g ,)2,0(π ∈x 故由Cauchy 中值定理知,存在),(2 0πξ∈,使得 )()(ξξππ g f g g f f ' '= --)0()2 () 0()2( 即 ) ()(ξξπ 2sin 22) 0()2(-'=--f f f (*) 因)(x f 在]2,0[π上具有连续的二阶导数,故存在),(2 0π ω∈,使得 2)2(2)(2)0()0()2(πωππf f f f ''+'+= 再由0)0(='f 知, )(8 )0()2(2 ωππf f f ''=- (**) 由(*)式和(**)式知, )(8 2sin 2 ωπξξf f ''=')()((***) 取4 π η= ,则)2 , 0(π η∈,且(***)式可以写成 )(2sin 2 )(ωξηπ ξf f ''= ' 其中)2,0(πη∈,),(20π ω∈,),(2 0πξ∈ 全国大学生数学竞赛 百度简介 中国大学生数学竞赛 该比赛指导用书为《大学生数学竞赛指导》,由国防科技大学大学数学竞赛指导组组织编写,已经由清华大学出版社出版。 编辑本段竞赛大纲 中国大学生数学竞赛竞赛大纲 (2009年首届全国大学生数学竞赛) 为了进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,激励大学生学习数学的兴趣,发现和选拔数学创新人才,更好地实现“中国大学生数学竞赛”的目标,特制订本大纲。 一、竞赛的性质和参赛对象 “中国大学生数学竞赛”的目的是:激励大学生学习数学的兴趣,进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,发现和选拔数学创新人才。 “中国大学生数学竞赛”的参赛对象为大学本科二年级及二年级以上的在校大学生。 二、竞赛的内容 “中国大学生数学竞赛”分为数学专业类竞赛题和非数学专业类竞赛题。 (一)中国大学生数学竞赛(数学专业类)竞赛内容为大学本科数学专业基础课的教学内容,即,数学分析占50%,高等代数占35%,解析几何占15%,具体内容如下: Ⅰ、数学分析部分 一、集合与函数 1. 实数集、有理数与无理数的稠密性,实数集的界与确界、确界存在性定理、闭区间套定理、聚点定理、有限覆盖定理. 2. 上的距离、邻域、聚点、界点、边界、开集、闭集、有界(无界)集、上的闭矩形套定理、聚点定理、有限覆盖定理、基本点列,以及上述概念和定理在上的推广. 3. 函数、映射、变换概念及其几何意义,隐函数概念,反函数与逆变换,反函数存在性定理,初等函数以及与之相关的性质. 二、极限与连续 1. 数列极限、收敛数列的基本性质(极限唯一性、有界性、保号性、不等式性质). 2. 数列收敛的条件(Cauchy准则、迫敛性、单调有界原理、数列收敛与其子列收敛的关系),极限及其应用. 3.一元函数极限的定义、函数极限的基本性质(唯一性、局部有界性、保号性、不等式性质、迫敛性),归结原则和Cauchy收敛准则,两个重要极限及其应用,计算一元函数极限的各种方法,无穷小量与无穷大量、阶的比较,记号O与o的意义,多元函数重极限与累次极限概念、基本性质,二元函数的二重极限与累次极限的关系. 4. 函数连续与间断、一致连续性、连续函数的局部性质(局部有界性、保号性),有界闭集上连续函数的性质(有界性、最大值最小值定理、介值定理、一致连续性). 三、一元函数微分学 高中数学竞赛模拟试题一 一 试 (考试时间:80分钟 满分100分) 一、填空题(共8小题,5678=?分) 1、已知,点(,)x y 在直线23x y += 上移动,当24x y +取最小值时,点(,)x y 与原点的距离是 。 2、设()f n 为正整数n (十进制)的各数位上的数字的平方之和,比如 ()22212312314 f =++=。记 1()() f n f n =, 1()(()) k k f n f f n +=, 1,2,3... k =,则 =)2010(2010f 。 3、如图,正方体1 111D C B A ABCD -中,二面角 1 1A BD A --的度数 是 。 4、在2010,,2,1 中随机选取三个数,能构成递增等差数列的概率是 。 5、若正数c b a ,,满足 b a c c a b c b a +- +=+,则c a b +的最大值是 。 6、在平面直角坐标系xoy 中,给定两点(1,2)M -和(1,4)N ,点P 在X 轴上移动,当MPN ∠取最大值时,点P 的横坐标是 。 7、已知数列...,,...,,,210n a a a a 满足关系式18)6)(3(1=+-+n n a a 且30=a ,则∑=n i i a 01 的值是 。 8、函数sin cos tan cot sin cos tan cot ()sin tan cos tan cos cot sin cot x x x x x x x x f x x x x x x x x x ++++=+++++++在(,)2 x o π∈时的最 小值为 。 二、解答题(共3题,分44151514=++) 9、设数列}{n a 满足条件:2,121==a a ,且 ,3,2,1(12=+=++n a a a n n n ) 求证:对于任何正整数n ,都有:n n n n a a 111+≥+ 10、已知曲线m y x M =-22:,0>x ,m 为正常数.直线l 与曲线M 的实轴不垂直,且依次交直线x y =、曲线M 、直线x y -=于A 、B 、C 、D 4个点,O 为坐标原点。 (1)若||||||CD BC AB ==,求证:AOD ?的面积为定值; (2)若BOC ?的面积等于AOD ?面积的3 1,求证:||||||CD BC AB == 11、已知α、β是方程24410()x tx t R --=∈的两个不等实根,函数=)(x f 1 22 +-x t x 的定义域为[,]αβ. (Ⅰ)求);(min )(max )(x f x f t g -= (Ⅱ)证明:对于) 2 ,0(π∈i u )3,2,1(=i ,若1sin sin sin 321=++u u u ,则 64 3 )(tan 1)(tan 1)(tan 1321<++u g u g u g . 二 试 (考试时间:150分钟 总分:200分) 一、(本题50分)如图, 1O 和2 O 与 ABC ?的三边所在的三条直线都相 切,,,,E F G H 为切点,并且EG 、FH 的 延长线交于P 点。 求证:直线PA 与BC 垂直。 二、(本题50分)正实数z y x ,,,满 足 1≥xyz 。证明: E F A B C G H P O 1。 。 O 2 前三届高数竞赛预赛试题(非数学类) (参加高等数学竞赛的同学最重要的是好好复习高等数学知识,适当看 一些辅导书及相关题目,主要是一些各大高校的试题。) 2009-2010年第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷 一、填空题(每小题5分) 1.计算=--++??y x y x x y y x D d d 1) 1ln()(16/15,其中区域D 由直线1=+y x 与 两坐标轴所围成三角形区域. 解:令v x u y x ==+,,则v u y v x -==,,v u v u y x d d d d 1110det d d =??? ? ??-=, ? -=10 2 d 1u u u (*) 令u t -=1,则21t u -= dt 2d t u -=,42221t t u +-=,)1)(1()1(2t t t u u +-=-, 2.设)(x f 是连续函数,且满足?--=2 022d )(3)(x x f x x f ,则 =)(x f ____________. 解:令?=2 0d )(x x f A ,则23)(2--=A x x f , A A x A x A 24)2(28d )23(20 2-=+-=--= ? , 解得3 4=A 。因此3 10 3)(2- =x x f 。 3.曲面22 22 -+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是 __________. 解:因平面022=-+z y x 的法向量为)1,2,2(-,而曲面 2 2 22-+=y x z 在 ) ,(00y x 处的法向量为 )1),,(),,((0000-y x z y x z y x ,故)1),,(),,((0000-y x z y x z y x 与)1,2,2(-平 行,因此,由 x z x =, y z y 2=知 高二数学竞赛模拟试题 考生注意:⒈用钢笔、签字笔或圆珠笔作答,答案写在答卷上; ⒉不准使用计算器; ⒊考试用时120分钟,全卷满分150分. 一、选择题:本大题共8小题,每小题6分,满分48分.在每小题给出的四个选项中,只有一 项是符合题目要求的. 1、定义集合M,N 的一种运算*,:1212*{|,,}M N x x x x x Mx N ==∈∈,若{1,2,3}M =, N={0,1,2},则M*N 中的所有元素的和为( ) (A).9 ( B).6 (C).18 (D).16 2.函数2 54()2x x f x x -+=-在(,2)-∞上的最小值是 ( ) (A).0 (B).1 (C).2 (D).3 3、若函数)sin(2θ+=x y 的图象按向量)2,6 (π 平移后,它的一条对称轴是4 π = x ,则θ的一个 可能的值是( ) (A)125π (B)3π (C)6 π (D)12π 4.设函数()f x 对0x ≠的一切实数均有 ()200823f x f x x ?? ? ?? +=,则()2f 等于( ) ﹙A ﹚2006. ﹙B ﹚2008. ﹙C ﹚2010. ﹙D ﹚2012. 5.已知,αβ分别满足100411004,10g βαα β=?=?,则αβ?等于( ) ﹙A ﹚ ﹙B ﹚1004. ﹙C ﹚ ﹙D ﹚2008. 6.直线20ax y a -+=与圆22 9x y +=的位置关系是( ) (A )相离 (B )相交 (C )相切 (D )不确定 7.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若1O a B =200OA a OC +,且A 、B 、C 三点共线(该直线不过原点O ),则S 200=( ) (A).100 (B). 101 (C).200 (D).201 8.()f x 是定义在R 上的奇函数,且(2)f x -是偶函数,则下列命题中错误的是( ) 广东省首届大学生数学竞赛试卷参考答案(高职高专) 一、单项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 1.设函数()f x 、()g x 在区间(,)-∞+∞内有定义,若()f x 为奇函数,()g x 为偶函数,则[()]g f x 为( B ). (A) 奇函数 (B) 偶函数 (C) 非奇非偶函数 (D) 有界函数 2.设函数()f x 是以3为周期的奇函数, 且(1)1f -=-,则(7)f =( A ) . (A) 1 (B) 1- (C) 2 (D) 2- 3.设(0)0f =,且极限0()lim x f x x →存在,则0() lim x f x x →=( C ). (A) ()f x ' (B) (0)f (C) (0)f ' (D) 1 (0)2 f ' 4.设函数()f x 在[,]a b 上连续,在(,)a b 内可导,且()<0f x ',若()>0f b ,则在(,)a b 内()f x ( A ). (A) 0> (B) 0< (C) ()f x 的符号不能确定 (D) 0= 5.设()F x 是()f x 的一个原函数,则( D ). (A) ()d ()F x x f x =? (B) ()d ()F x x f x C =+? (C) ()d ()f x x F x =? (D) ()d ()f x x F x C =+? 二、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 1.极限201lim 1→?? -= ??? x x x 1 . 2.已知函数1 sin sin 33 y a x x =+(其中a 为常数),在3 x π =处取得极值,则a = 2 . 3.设1 ()ln ln 2f x x =-,则(1)f '= 1- . 4.设函数()y y x =由方程e e sin()x y xy -=所确定,求隐函数y 在0x =处的 导数0='=x y 1 . 5.4 1 -=? 62 5 . 三、(10分)设函数1sin , 0()e , x x x f x x x α β?>?=??+≤?,根据α和β的不同情况, 讨论()f x 在0x =处的连续性. 10 10 110 1 lim ()lim ()1,lim ()lim sin 0sin 1,lim 0,lim sin 0,lim ()=lim ()=(0)0=0lim sin lim sin 0lim ααα αββαβαα--+ +++-++++ →→→→→→→→→→→=+=+=>≤==== 全国大学生数学竞赛 第一届 2009年,第一届全国大学生数学竞赛由中国数学会主办、国防科学技术大学承办。该比赛将推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,激励大学生学习数学的兴趣,发现和选拔数学创新人才。 第二届 2011年3月,历时十个月的第二届全国大学生数学竞赛在北京航空航天大学落幕。来自北京、上海、天津、重庆等26个省(区、市)数百所大学的274名大学生进入决赛,最终,29人获得非数学专业一等奖,15人获数学专业一等奖。这次赛事预赛报名人数达3万余人,已成为全国影响最大、参加人数最多的学科竞赛之一。 竞赛用书 该比赛指导用书为《大学生数学竞赛指导》,由国防科技大学大学数学竞赛指导组组织编写,已经由清华大学出版社出版。 竞赛大纲 中国大学生数学竞赛竞赛大纲 (2009年首届全国大学生数学竞赛) 为了进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,激励大学生学习数学的兴趣,发现和选拔数学创新人才,更好地实现“中国大学生数学竞赛”的目标,特制订本大纲。 1.竞赛的性质和参赛对象 “中国大学生数学竞赛”的目的是:激励大学生学习数学的兴趣,进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,发现和选拔数学创新人才。 “中国大学生数学竞赛”的参赛对象为大学本科二年级及二年级以上的在校大学生。 1.竞赛的内容 “中国大学生数学竞赛”分为数学专业类竞赛题和非数学专业类竞赛题。(一)中国大学生数学竞赛(数学专业类)竞赛内容为大学本科数学专业基础课的教学内容,即,数学分析占50%,高等代数占35%,解析几何占15%,具体内容如下: Ⅰ、数学分析部分 1.集合与函数 2. 1. 实数集、有理数与无理数的稠密性,实数集的界与确界、确界存在性 定理、闭区间套定理、聚点定理、有限覆盖定理. 3. 2. 上的距离、邻域、聚点、界点、边界、开集、闭集、有界(无界)集、 上的闭矩形套定理、聚点定理、有限覆盖定理、基本点列,以及上述概念和定理在上的推广. 2011年数学竞赛练习题C_3解答 1. 设数列{}n x 满足: 11 sin (2)sin 11 n n x n n n <<+++, 则1 1lim 1n k n k x n →∞==+∑_______。 11 sin (2)sin 111 n n n x n x n n <<+∴→++解 ; Q 1 1 1 1lim lim lim lim 1111n n k k n k k k n n n n k x x n n x n n n n n ==→∞→∞→∞→∞ =∴=?=?=+++∑∑∑ 2.设曲线()y f x =与sin y x =在原点相切, 则极限lim n ________。 (0)0,(0)1n n f f '===已知有: 2. 设(1n n a b =+, 其中,n n a b 为正整数,lim n n n a b →∞=__ 2224 113 (1) 1)3)(13)3) )()3) ) n n n n n n n C C C C C C =+++ =+++++ 224 41133(1(1)() n n n n n C C C C =++-++ (1=+(1=n n n n n n a b a b a b -所以,若则解得: lim =n n n n n a b →∞∴= 3. 设()f x 有连续导数且0 () lim 0x f x a x →=≠, 又20 ()()()x F x x t f t dt =-?, 当0x →时()F x '与n x 是同阶无穷小, 则n =________。 2020 ()()()()()x x x F x x t f t dt x f t dt tf t dt =-=-? ?? 20 ()2()()()x F x x f t dt x f x xf x '=+-? 0() lim 0x F x x →'=显然 20 2 02()()() lim x x x f t dt x f x xf x x →+-?考虑: 2()() lim lim ()x x x f t dt f x f x x →→-=+? 2()() lim lim ()x x x f t dt f x f x x →→-=+? 2()() lim lim 0x x x f t dt f x x x →→=-+?0a =-≠ 2n ∴= 5. ()f x ∞设在[1,+)上可导,下列结论成立的是:________。 +lim ()0()x f x f x →∞ '=∞A.若,则在[1,+)上有界; 河北省大学生数学竞赛试题及答案 一、(本题满分10 分) 求极限))1(21(1 lim 222222--++-+-∞→n n n n n n Λ。 【解】 ))1(21(12 22222--++-+-= n n n n n S n Λ 因 21x -在]1,0[上连续,故dx x ?1 02-1存在,且 dx x ? 1 2 -1=∑-=∞→-1 21 .)(1lim n i n n n i , 所以,= ∞ →n n S lim n dx x n 1lim -11 2∞→-? 4 -1102π ==?dx x 。 二、(本题满分10 分) 请问c b a ,,为何值时下式成立.1sin 1 lim 22 0c t dt t ax x x b x =+-?→ 【解】注意到左边得极限中,无论a 为何值总有分母趋于零,因此要想极限存在,分子必 须为无穷小量,于是可知必有0=b ,当0=b 时使用洛必达法则得到 22 022 01)(cos lim 1sin 1lim x a x x t dt t ax x x x x +-=+-→→?, 由上式可知:当0→x 时,若1≠a ,则此极限存在,且其值为0;若1=a ,则 21)1(cos lim 1sin 1lim 22 220-=+-=+-→→?x x x t dt t ax x x x b x , 综上所述,得到如下结论:;0,0,1==≠c b a 或2,0,1-===c b a 。 三、(本题满分10 分) 计算定积分? += 2 2010tan 1π x dx I 。 【解】 作变换t x -= 2 π ,则 =I 22 20π π = ?dt , 所以,4 π= I 。 四、(本题满分10 分) 求数列}{1n n - 中的最小项。 【解】 因为所给数列是函数x x y 1- =当x 分别取ΛΛ,,,3,2,1n 时的数列。 又)1(ln 21-=--x x y x 且令e x y =?='0, 容易看出:当e x <<0时,0<'y ;当e x >时,0>'y 。 所以,x x y 1-=有唯一极小值e e e y 1)(-=。 而3 3 1 2 132> ? < 最新全国2010高中数学精选联赛模拟试题一 一、选择题(本题满分36分,每小题6分) 1. 1、函数的最大值是() A、2 B、 C、 D、3 2. 已知,定义,则 () A. B.C. D. 3. 已知正三棱锥P-ABC的外接球O的半径为1,且满足++=,则正三棱锥P-ABC的体积为() A.B.C.D. 4. 已知双曲线的左右焦点分别为F1、F2,P为双曲线右支上任意一点,当取得最小值时,该双曲线离心率的最大值为() A、B、3 C、D、2 5. 已知(R),且 则a的值有() (A)个(B)个(C)个(D)无数个 6.平面上有两个定点A、B,另有4个与A、B不重合的的动点。 若使则称()为一个好点对。那么这样的好点对() A.不存在B.至少有一个C.至多有一个D.恰有一个 二、填空题(本题满分54分,每小题9分) 7. 不等式的解集为,那么的值等于__________. 8. 定义在R上的函数,对任意实数,都有和,且,则的值为_________. 9. 等差数列有如下性质:若是等差数列,则通项为的数列也是等 差数列.类比上述性质,相应地,若是正项等比数列,则通项为 _______________的数列也是等比数列. 10. 在正三棱锥S—ABC中M、N分别是棱SC,BC的中点,且MN⊥AM,若侧棱SA=2,则此正三棱锥S—ABC外接球的表面积是 11. 如图,用6种不同的颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求最多使用3种颜色且相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有种(用数字作答). 12.已知点A(0,2)和抛物线y2=x+4上两点B、C使得AB⊥BC,求点C的纵坐标的取值范围 三、解答题(本题满分60分,共4小题,每题各15分) 13. 在外接圆直径为1的△ABC中角A、B、C的对边分别为设向量 (1) 求的取值范围; (2)若试确定实数的取值范围. 14. 已知等腰梯形PDCB中(如图1),PB=3,DC=1,PD=BC=,A为PB边上一点,且PA=1,将△PAD沿AD折起,使面PAD⊥面ABCD(如图2)。(Ⅰ)证明:平面PAD⊥PCD;(Ⅱ)试在棱PB上确定一点M,使截面AMC 把几何体分成的两部分;(Ⅲ)在M满足(Ⅱ)的情况下,判断直线AM 山东省大学生数学竞赛(专科)试卷及标准答案 (非数学类,2010) 考试形式: 闭卷 考试时间: 120 分钟 满分: 100 分. 一、填空(每小题5分,共20分). (1)计算) cos 1(cos 1lim 0 x x x x -- + →= . (2)设()f x 在2x =连续,且2 ()3lim 2 x f x x →--存在,则(2)f = . (3)若tx x x t t f 2) 11(lim )(+ =∞ →,则=')(t f . (4)已知()f x 的一个原函数为2ln x ,则()xf x dx '?= . (1) 2 1. (2) 3 . (3)t e t 2)12(+ . (4)C x x +-2 ln ln 2. 二、(5分)计算dxdy x y D ??-2 ,其中 1010≤≤≤≤y x D ,:. 解:dxdy x y D ??-2 = dxdy y x x y D )(2 1:2 -??<+ ??≥-2 2:2 )(x y D dxdy x y -------- 2分 =dy y x dx x )(2 210 -??+dy x y dx x )(1 210 2 ??- -------------4分 = 30 11 -------------5分. 姓名: 身份证号 所在院校: 年级 专业 线 封 密 注意:1.所有答题都须写在此试卷纸密封线右边,写在其它纸上一律无效. 2.密封线左边请勿答题,密封线外不得有姓名及相关标记. 三、(10分)设)](sin[2x f y =,其中f 具有二阶 导数,求 2 2 dx y d . 解:)],(cos[)(22 2x f x f x dx dy '=---------------3分 )](sin[)]([4)](cos[)(4)](cos[)(22 2222222222 x f x f x x f x f x x f x f dx y d '-''+'=-----7分 =)]}(sin[)]([)](cos[)({4)](cos[)(222222222x f x f x f x f x x f x f '-''+'---------10分. 四、(15分)已知3 123ln 0 = -? ?dx e e a x x ,求a 的值. 解:) 23(232 1 23ln 0 ln 0 x a x a x x e d e dx e e --- =-? ?? ---------3分 令t e x =-23,所以 dt t dx e e a a x x ? ? -- =-? 231 ln 0 2 123---------6分 =a t 231 2 33 221-?-------------7分 =]1)23([3 13 --?- a ,-----------9分 由3 123ln 0 = -? ? dx e e a x x ,故]1)23([3 13 --?- a = 3 1,-----------12分 即3)23(a -=0-----------13分 亦即023=-a -------------14分 所以2 3= a -------------15分. 中国大学生数学竞赛竞赛大纲(数学专业类) 为了进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,激励大学生学习数学的兴趣,发现和选拔数学创新人才,更好地实现“中国大学生数学竞赛”的目标,特制订本大纲。 一、竞赛的性质和参赛对象 “中国大学生数学竞赛”的目的是:激励大学生学习数学的兴趣,进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,发现和选拔数学创新人才。 “中国大学生数学竞赛”的参赛对象为大学本科二年级及二年级以上的在校大学生。 二、竞赛的内容 “中国大学生数学竞赛”分为数学专业类竞赛题和非数学专业类竞赛题。 (一)中国大学生数学竞赛(数学专业类)竞赛内容为大学本科数学专业基础课的教学内容,即,数学分析占50%,高等代数占35%,解析几何占15%,具体内容如下: Ⅰ、数学分析部分 一、集合与函数 1. 实数集 、有理数与无理数的稠密性,实数集的界与确界、确界存在性定理、闭区间套定理、聚点定理、有限覆盖定理. 2. 2上的距离、邻域、聚点、界点、边界、开集、闭集、有界(无界)集、2上的闭矩形套定理、聚点定理、有限复盖定理、基本点列,以及上述概念和定理在n 上的推广. 3. 函数、映射、变换概念及其几何意义,隐函数概念,反函数与逆变换,反函数存在性 定理,初等函数以及与之相关的性质. 二、极限与连续 1. 数列极限、收敛数列的基本性质(极限唯一性、有界性、保号性、不等式性质). 2. 数列收敛的条件(Cauchy 准则、迫敛性、单调有界原理、数列收敛与其子列收敛的关系),极限1lim(1)n n e n →∞+=及其应用. 3.一元函数极限的定义、函数极限的基本性质(唯一性、局部有界性、保号性、不等式 性质、迫敛性),归结原则和Cauchy 收敛准则,两个重要极限sin 10lim 1,lim(1)x x x x x x e →→∞ =+=及其应用,计算一元函数极限的各种方法,无穷小量与无穷大量、阶的比较,记号O 与o 的意义,多元函数重极限与累次极限概念、基本性质,二元函数的二重极限与累次极限的关系. 4. 函数连续与间断、一致连续性、连续函数的局部性质(局部有界性、保号性),有界闭集上连续函数的性质(有界性、最大值最小值定理、介值定理、一致连续性). 三、一元函数微分学 1.导数及其几何意义、可导与连续的关系、导数的各种计算方法,微分及其几何意义、可微与可导的关系、一阶微分形式不变性. 2.微分学基本定理:Fermat 定理,Rolle 定理,Lagrange 定理,Cauchy 定理,Taylor 公式(Peano 余项与Lagrange 余项). 3.一元微分学的应用:函数单调性的判别、极值、最大值和最小值、凸函数及其应用、 2019-2020年初中数学竞赛模拟试题 一、选择题(每小题6分,共30分) 1.方程1) 1(3 2=-++x x x 的所有整数解的个数是( )个 (A )2 (B )3 (C )4 (D )5 2.设△ABC 的面积为1,D 是边AB 上一点,且3 1 =AB AD .若在边AC 上取一点E , 使四边形DECB 的面积为 43,则EA CE 的值为( ) (A )21 (B )31 (C )41 (D )5 1 3.如图所示,半圆O 的直径在梯形ABCD 的底边AB 上,且与其余三边BC ,CD ,DA 相切,若BC =2,DA =3,则AB 的长( ) (A )等于4 (B )等于5 (C )等于6 (D )不能确定 4.在直角坐标系中,纵、横坐标都是整数的点,称为整点。设k 为整数,当直线2+=x y 与直线4-=kx y 的交点为整点时,k 的值可以取( )个 (A )8个 (B )9个 (C )7个 (D )6个 5.世界杯足球赛小组赛,每个小组4个队进行单循环比赛,每场比赛胜队得3分,败队得0分,平局时两队各得1分.小组赛完后,总积分最高的2个队出线进入下轮比赛.如果总积分相同,还有按净胜球数排序.一个队要保证出线,这个队至少要积( )分. (A )5 (B )6 (C )7 (D )8 二、填空题(每小题6分,共30分) 6.当x 分别等于 20051,20041,20031,20021,20011,2000 1 ,2000,2001,2002,2003,2004,2005时,计算代数式2 2 1x x +的值,将所得的结果相加,其和等于 . 7.关于x 的不等式x b a )2(->b a 2-的解是x <2 5 ,则关于x 的不等式b ax +<0的解为 . 8.方程02 =++q px x 的两根都是非零整数,且 198=+q p ,则p = . 9.如图所示,四边形ADEF 为正方形,ABCD 为等腰直角三角形,D 在BC 边上,△ABC 的面积等于98,BD ∶DC =2∶5.则正方形ADEF 的面积等于 . A B F C E D · D C O B A 中国大学生数学竞赛竞赛大纲(数学专业组) 为了进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,激励大学生学习数学的兴趣,发现和选拔数学创新人才,更好地实现“中国大学生数学竞赛”的目标,特制订本大纲。 一、竞赛的性质和参赛对象 “中国大学生数学竞赛”的目的是:激励大学生学习数学的兴趣,进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,发现和选拔数学创新人才。 “中国大学生数学竞赛”的参赛对象为大学本科二年级及二年级以上的在校大学生。 二、竞赛的内容 “中国大学生数学竞赛”分为数学专业类竞赛题和非数学专业类竞赛题。 (一)中国大学生数学竞赛(数学专业类)竞赛内容为大学本科数学专业基础课的教学内容,即,数学分析占50%,高等代数占35%,解析几何占15%,具体内容如下: Ⅰ、数学分析部分 一、集合与函数 1. 实数集 、有理数与无理数的稠密性,实数集的界与确界、确界存在性定理、闭区间套定理、聚点定理、有限覆盖定理. 2. 2 上的距离、邻域、聚点、界点、边界、开集、闭集、有界(无界)集、2 上的闭矩形套定理、聚点定理、有限复盖定理、基本点列,以及上述概念和定理在n 上的推广. 3. 函数、映射、变换概念及其几何意义,隐函数概念,反函数与逆变换,反函数存在性定理,初等函数以及与之相关的性质. 二、极限与连续 1. 数列极限、收敛数列的基本性质(极限唯一性、有界性、保号性、不等式性质). 2. 数列收敛的条件(Cauchy 准则、迫敛性、单调有界原理、数列收敛与其子列收敛的关系),极限1lim(1)n n e n →∞+=及其应用. 3.一元函数极限的定义、函数极限的基本性质(唯一性、局部有界性、保号性、不等式 性质、迫敛性),归结原则和Cauchy 收敛准则,两个重要极限sin 10lim 1,lim(1)x x x x x x e →→∞ =+=及其应用,计算一元函数极限的各种方法,无穷小量与无穷大量、阶的比较,记号O 与o 的意义,多元函数重极限与累次极限概念、基本性质,二元函数的二重极限与累次极限的关系. 4. 函数连续与间断、一致连续性、连续函数的局部性质(局部有界性、保号性),有界闭集上连续函数的性质(有界性、最大值最小值定理、介值定理、一致连续性). 三、一元函数微分学 1.导数及其几何意义、可导与连续的关系、导数的各种计算方法,微分及其几何意义、可微与可导的关系、一阶微分形式不变性. 2.微分学基本定理:Fermat 定理,Rolle 定理,Lagrange 定理,Cauchy 定理,Taylor 公式(Peano 余项与Lagrange 余项). 3.一元微分学的应用:函数单调性的判别、极值、最大值和最小值、凸函数及其应用、 全国初中数学竞赛初赛模拟试卷 (本试卷共4页,满分120分,考试时间:3月22日8:30——10:30) 一、选择题(本大题满分50分,每小题5分) 在下列各题的四个备选答案中,只有一个是正确的,请把你认为正确的答案的字母代号填写在下表相应题号下的方格内 1. 方程 020091 1=-x 的根是 A. 20091 - B. 20091 C. -2009 D. 2009 2. 如果0<+b a ,且0>b ,那么2a 与2b 的关系是 A .2a ≥2b B .2a >2b C .2a ≤2b D .2a <2b 3. 如图所示,图1是图2中正方体的平面展开图(两图中的箭头位置和方向是一致的),那么,图1中的线段AB 在图2中的对应线段是 A .k B .h C .e D .d 4. 如图,A 、B 、C 是☉O 上的三点,OC 是☉O 的半径,∠ABC=15°,那么∠OCA 的度数是 A .75° B .72° C .70° D .65° 图2 (第3题图) (第4题图) 5. 已知a 2=3,b 2=6,c 2=12,则下列关系正确的是 A .c b a +=2 B .c a b +=2 C .b a c +=2 D. b a c +=2 6. 若实数n 满足 (n-2009 )2 + ( 2008-n )2=1,则代数式(n-2009 ) ( 2008-n )的值是 A .1 B .21 C .0 D. -1 7. 已知△ABC 是锐角三角形,且∠A >∠B >∠C ,则下列结论中错误的是 A .∠A > 60° B .∠C <60° C .∠B >45° D .∠B +∠C <90° 8. 有2009个数排成一行,其中任意相邻的三个数中,中间的数总等于前后两数的和,若第一个数是1,第二个数是-1,则这2009个数的和是 A .-2 B .-1 C .0 D .2 9. ⊙0的半径为15,在⊙0内有一点 P 到圆心0的距离为9,则通过P 点且长度是整数值的弦的条数是 A .5 B .7 C .10 D .12 10. 已知二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 的图象 如图所示,记b a p +=2,a b q -=,则下列 结论正确的是 A .p >q >0 B .q >p >0 C .p >0>q D .q >0>p 二、填空题(本大题满分40分,每小题5分) 11. 已知 |x |=3,2y =2,且y x +<0,则y x = . 12. 如果实数b a ,互为倒数,那么=+++221111 b a . 13. 口袋里只有红球、绿球和黄球若干个,这些球除颜色外,其余都相同,其中红球4个, 绿球6个,又知从中随机摸出一个绿球的概率为52 ,那么,随机从中摸出一个黄球的概 率为 . 14. 如图,在直线3+-=x y 上取一点P ,作PA ⊥x 轴,PB ⊥y 轴,垂足分别为A 、B , 若矩形OAPB 的面积为4,则这样的点P 的坐标是 . 15. 如图,AD 是△ABC 的角平分线,∠B=60°, E, F 分别在AC 、AB 上,且AE=AF ,∠CDE= ∠BAC ,那么,图中长度一定与DE 相等的线段共有 条. (第10题图) D F B A E C C 10月16日 1:求极限3 0sin arctan lim x x x x -→. 2:已知 ,0)0(,1)0(=='f f 求)2 (lim n nf n ∞ →. 3:设数列}{n x 满足: ),,2,1(sin ,011 ==<< +n x x x n n π求: (1) 证明n n x ∞ →lim 存在, (2)计算1 1)(lim n x n n n x x +∞→ 4:已知 )(x f 在0=x 的某个邻域内连续,且,2cos 1) (lim ,0)0(0 =-=→x x f f x 则在点0 =x 处 )(x f (A) 不可导 (B) 可导,且 ,0)0(≠'f (C) 取得最大值 (D) 取得最小值 5:设 ,3)(22x x x x f +=则使)0()(n f 存在的最高阶数n 为 . 6:求对数螺线θ ρe =在点)2,(2 π πe 处得切线的直角方程. 7:计算dx e e x x )(0 cos cos ? --π . 8:计算dx x x ? ++4 2 ) 2() 1ln(. 9: 计算 dx x x ? -π 53sin sin . 10: 化三重积分 ???Ω ) ,,(z y x f 为累次积分,其中 Ω 为六个平面 2,,42,1,2,0===+===z x z y x y x x 围成的区域.. 11:求2 2 2 a z y =+在第一卦限中被)0(,),0(,0>=>== b b y m my x x 截下部分 面积. 12计算,)(22dxdydz y x I ???Ω +=其中Ω是曲线0,22==x z y 绕OZ 轴旋转一周而 成的曲面与两平面8,2==z z 所围的立体. 首届全国大学生数学竞赛决赛试卷 (非数学类) 考试形式: 闭卷 考试时间: 150 分钟 满分: 100 分. 一、 计算下列各题(共20分,每小题各5分,要求写出重要步骤). (1) 求极限1 21lim (1)sin n n k k k n n π-→∞=+∑. (2) 计算 2∑其中∑ 为下半球面z =0a >. (3) 现要设计一个容积为V 的一个圆柱体的容器. 已知上下两底的材料费为单位面积a 元,而侧面的材料费为单位面积b 元.试给出最节省的设计方案:即高与上下底的直径之比为何值时所需费用最少? (4) 已知()f x 在11,42?? ???内满足 331()sin cos f x x x '=+,求()f x . 二、(10分)求下列极限 (1) 1lim 1n n n e n →∞????+- ? ? ?????; (2) 111lim 3n n n n n a b c →∞??++ ? ? ???, 其中0,0,0a b c >>>. 三、(10分)设()f x 在1x =点附近有定义,且在1x =点可导, (1)0,(1)2f f '==. 求 220(sin cos )lim tan x f x x x x x →++. 四、(10分) 设()f x 在[0,)+∞上连续,无穷积分0()f x dx ∞?收敛. 求 0 1lim ()y y xf x dx y →+∞?. 五、五、(12分)设函数()f x 在[0,1]上连续,在(0,1)内可微,且 1(0)(1)0,12f f f ??=== ???. 证明:(1) 存在 1,12ξ??∈ ???使得()f ξξ=;(2) 存在(0,)ηξ∈使得()()1f f ηηη'=-+. 六、(14分)设1n >为整数, 20()1...1!2!!n x t t t t F x e dt n -??=++++ ????. 证明: 方程 ()2n F x =在,2n n ?? ???内至少有一个根. 中国大学生数学竞赛竞赛大纲 为了进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,激励大学生学习数学的兴趣,发现和选拔数学创新人才,更好地实现“中国大学生数学竞赛”的目标,特制订本大纲。 一、竞赛的性质和参赛对象 “中国大学生数学竞赛”的目的是:激励大学生学习数学的兴趣,进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,发现和选拔数学创新人才。 “中国大学生数学竞赛”的参赛对象为大学本科二年级及二年级以上的在校大学生。 二、竞赛的内容 “中国大学生数学竞赛”分为数学专业类竞赛题和非数学专业类竞赛题。 中国大学生数学竞赛(非数学专业类)竞赛内容为大学本科理工科专业高等数学课程的教学内容,具体内容如下: 一、函数、极限、连续 1.函数的概念及表示法、简单应用问题的函数关系的建立. 2.函数的性质:有界性、单调性、周期性和奇偶性. 3.复合函数、反函数、分段函数和隐函数、基本初等函数的性质及其图形、初等函数. 4.数列极限与函数极限的定义及其性质、函数的左极限与右极限. 5.无穷小和无穷大的概念及其关系、无穷小的性质及无穷小的比较. 6.极限的四则运算、极限存在的单调有界准则和夹逼准则、两个重要极限. 7.函数的连续性(含左连续与右连续)、函数间断点的类型. 8.连续函数的性质和初等函数的连续性. 9.闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值和最小值定理、介值定理). 二、一元函数微分学 1. 导数和微分的概念、导数的几何意义和物理意义、函数的可导性与连续性之间的关系、平面曲线的切线和法线. 2. 基本初等函数的导数、导数和微分的四则运算、一阶微分形式的不变性. 3. 复合函数、反函数、隐函数以及参数方程所确定的函数的微分法. 4. 高阶导数的概念、分段函数的二阶导数、某些简单函数的n阶导数. 5. 微分中值定理,包括罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理和泰勒定理. 6. 洛必达(L’Hospital)法则与求未定式极限. 7. 函数的极值、函数单调性、函数图形的凹凸性、拐点及渐近线(水平、铅直和斜渐近线)、函数图形的描绘. 8. 函数最大值和最小值及其简单应用. 9. 弧微分、曲率、曲率半径. 三、一元函数积分学 1.原函数和不定积分的概念. 2.不定积分的基本性质、基本积分公式. 3.定积分的概念和基本性质、定积分中值定理、变上限定积分确定的函数及其导数、最新全国大学生数学竞赛简介
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