第九章 定积分
一、填空题
=-+
+-+
-∞
→_412
411
41(
lim 2
2
2
2
2
n
n n n n Λ
2.=+??→x x
t x dt
t
t
dt
t 0
sin 0
1
sin )1(lim
__________
3.
[]
=?-2
2
2,1max dx x __________
4.设?+=x
dt t
t x f 02sin 1cos )(,则=+?202)(1)('π
dx x f x f ___________ 5.设)(x f 在[]4,0上连续,且
?--=2
1
23)(x x dt t f ,则=)2(f ___________
6.=+-?→4
2
1ln sin lim
x x tdt x
x _________
7.=++?-dx x x
x 22
2
2
)cos 1(sin π
π______________ 8.
[]?-=-++-1
1
)()(22ln
dx x f x f x
x
_________,其中)(x f 连续。 10.设0)()(21
=-+?x x f dx x f ,则=?1
)(dx x f _______________
11.若
?=+101sin
b dx x
x
,则=+?102)1(cos dx x x _________ 12.设)(x f 连续,则=-?x dt t x tf dx
d 02
2)(____________ 13.=?02
2
cos x
dt t x dx d ______________ 14.=-?π
π
222cos sin dx x x ____________
15.
=+-?-dx x x 1
12cos 21sin αα
____________
16.
[]=-?π
2
sin )(cos 'cos )(cos dx x x f x x f ____________
17.设)(x f 有一个原函数x x
sin ,则=?ππ2
)('dx x xf ____________
18.若1≤y ,则
=-?-1
1dx e
y x x
___________
19.已知2
)2(x xe
x f =,则
=?-1
1)(dx x f ________
20. 已知)(x f 在),(+∞-∞上连续,且2)0(=f ,且设?
=2sin )()(x x
dt t f x F ,则
=')0(F
21.
设???
??>?<--=?-x x x x dt t x x x e x f 0
322 0 sin 0 31
)(则=→)(lim 0
x f x
22. 函数dt t t t x x
?
+--=
21
1
2)(?在区间[]2 0上的最大值为 ,最小值为
23.
若已知)(x f 满足方程?
--=x
dx x f x
x x f 0
22
)(13)(,则=)(x f
24.已知函数)1( )1()(1
-≥-=?
-x dt t x f x
,则)(x f 与x 轴所围成的面
积为
25.函数2
2
1x x y -=在区间??
?
???23 ,21上的平均值为
二、选择填空 1.若x
x x f 104
)5(2-=
-,则积分=+?40)12(dx x f ( ) B.
4
π
C.是发散的广义积分
D.是收敛的广义积分
2.若已知5)2(',3)2(,1)0(===f f f ,则
=''?1
0)2(dx x f x ______________
3.设)(x f 是以l 为周期的连续函数,则
()?+++l
k a kl
a dx x f )1(之值( )
A.仅与a 有关
B.仅与a 无关
C.与a 及k 均无关
D.与a 和k 均有关 4.若0→x 时,?''-=x
dt t f t x x F 0
22)()()(的导数与2
x 进等价无穷小,则必有( )(其
中
f
有二阶连续导数)。
A.1)0(=''f
B.2
1
)0(=
''f C.0)0(=''f D.)0(f ''不存在 5.若x x x x f n
n
n 2211lim
)(+-=∞→,且设k dx x f =?20)(,则必有( )。
A.0=k
B.1=k
C.1-=k
D.2=k 6.设?+=
x x x
t
tdt e x f 2sin sin )(,则=)(x f ( )
A.正常数
B.负常数
C.恒为0
D.不是常数 7.已知)(t f 是()+∞∞-,内的连续函数,则
??ψ=x
x dt t dt t f 1
1)()(3
恒成立时,必有
=ψ)(t ( )
A.)(3t f
B.)(33t f t
C.)(3
2t f t D.)(332t f t
8.设)(x f 在[]a a ,-上连续且为偶函数,?=
Φx
dt t f x 0
)()(,则( )
A .)(x Φ是奇函数 B. )(x Φ是偶函数
C. )(x Φ是非奇非偶函数
D. )(x Φ可能是奇函数,也可能是偶函数 9.设y 是由方程
0sin 2
=??x
y t
tdt dt e π所确定的x 的函数,则
=dx
dy
( )。 A.
x x cos 1sin - B.1cos sin +-x x
C.y e x cos
D.y e
x cos -
11.设,cos 1sin 2262
dx x x
x M ?-+=π
πdx x x N )cos (sin 6223+=?-π
π,?--=22
632)cos sin (π
πdx x x x P ,则有( )
A.M P N <<
B.N P M <<
C.P M N <<
D.N M P <<
13.若)(x f 是具有连续导数的函数,且0)0(=f ,设?
?
???=≠=ψ?0,00,)()(2
x x x dt
t tf x x ,0≠x ,则=ψ)0('( )
A.)0('f
B.)0('31
f D.3
1
14.若设?-=
x
dt x t dx d x f 0
)sin()(,则必有( ) A.x x f sin )(-= B.x x f cos 1)(+-= C.x x f sin )(= D.x x f sin 1)(-=
15.若)(t x x
=是由方程011
2
=-?+-x t dt e t 所确定,则0
22=t dt x
d 之值为( )
C.2
e D.2
2e 16.定积分定义
i b
a
n
i i x f dx x f ?=?
∑=)(lim )(1
ξ,说明( )
A ],[b a 必须n 等分,i ξ是],[1i i x x -端点。
B ],[b a 可任意分法,i ξ必须是],[1i i x x -端点。
C ],[b a 可任意分法,0max →?=i x λ,i ξ可在],[1i i x x -内任取。
D ],[b a 必须等分,0max →?=i x λ,i ξ可在],[1i i x x -内任取。 17.
积分中值定理
?
-=b
a
a b f dx x f ))(()(ξ其中( )
A ξ是],[b a 内任意一点
B ξ是],[b a 内必定存在的某一点
C ξ是],[b a 内唯一的某点
D ξ是],[b a 内中点 18.
设)(x f 与)(x g 在],[b a 上连续,且
?
?>b
a
b
a
dx x g dx x f )()(,则)
()(x g x f >成立的情况是( )
A 当+∞<<∞-x 时均成立
B b x a ≤≤时成立
C 在],[b a 之间至少有些点使之成立
D 在],[b a 内不可能成立
19.
若???
???≤≤≤≤=21
,10 ,)(2x x x x x f ,则?=x dt t f x 0
)()(?在开区间)2,0(上( ) A 有第一类间段点 B 有第二类间段点
C 两种间段点都有
D 是连续的 20.
若设?-=x
dt x t dx d x f 0
)sin()(,则必有( )
A x x f sin )(-=
B x x f cos 1)(+-=
C x x f sin )(=
D x x f sin 1)(-= 21.下面结论错误的是( ) A 若)(x f 在),(b a 内连续,则
)(dx x f b
a
?
存在
B 若)(x f 在],[b a 上可积,则)(x f 在],[b a 上必有界
C 若)(x f 在],[b a 上可积,则)(x f 在],[b a 上必可积
D 若)(x f 在],[b a 上单调有界,则)(x f 在],[b a 上必可积 22.下面结论正确的是( ) A 若],[],[d c b a ?,则必有
)()(??
≥d
c
b
a
dx x f dx x f ;
B 若)(x f 可积,则)(x f 必可积;
C 若)(x f 是周期为T 的函数,则对于任意常数a 都有
?
?+=T
a a
T
dx x f dx x f 0
)()(
D 若)(x f 在],[b a 上可积,则)(x f 在),(b a 内必定有原函数。 23.下列各式不等于零的是( )
A
dx x
x x ?
-+-212111ln cos B
dx x x x
x ?--+3
3242523cos
C
dx x
x ?-2
32
2cos 1sin ππ
D
?
--3
1
)
3)(1(x x dx
24.设,sin )(2sin tdt e x F x x
t ?
+=
π
则)(x F ( ).
(A)为正常数; (B)为负常数; (C)恒为零; (D)不为常数;
25.设)(x f 连续,则=-?dt t x tf dx d x
22)(( ) (A));(2
x xf (B));(2
x xf -
(C));(22
x xf (D));(22x xf -
三、计算题
1.按定积分定义证明:
(1)()?
-=b
a a
b k kdx ;
(2)
?-=b
a
a b x e e e
2.根据定理,试比较下列各定积分的大小。
(1)?
10
xdx 与?1
2dx x
(2)
?
20
πxdx 与
?
20
sinxdx
π
?1
x dx
3.求下列极限:
(1)x
dt t cos lim
x
20
x ?
→;
(2)?
?∞
→x
2
2
x
0t x dt
t 2e )dt e (lim
2
4.计算下列定积分:
(1)()?+1
0dx 3x 2; (2)?+-1
02
2
dx x 1x 1; (3)
?
2
e e
dx x
ln 1
; (4)?--10x
x dx 2e e ; (5)
?
π
30
2xdx tg ; (6)????
?
?+94
dx x 1x ;
(7)
?
+4
9
x
1dx ; (8)
()?
e
e
1
2dx x
x ln ;
(9)
?
π20
5
xdx 2sin x cos ;
(10)?-10
2dx x 4;
(11)
()?
>-a
2220a dx x a x ;
(12)
()
?
+-1
2
3
2
1
x x
dx
;
(13)?-+1
0x
x e e dx ; (14)?π
+2
02dx x sin 1x cos ; (15)?1
x dx arcsin ;
(16)?
π
20x xdx sin e ;
(17)
?
e
e 1dx x ln ;
(18)
?1
0x dx e ; (19)
()?
>+-a
2
0a dx x
a x
a x ; (20)
?
ρθθ
+θθ
20
.d cos sin cos
5.应用定积分概念求下列极限:
(1)???
?
?+???++++∞→n 212n 11n 1lim n
(2)??
?
??+???++++∞
→2222n n 212n 11n 1
n lim (3)??
? ??π-+???+π+π∞→n 1n sin n 2sin n sin n 1lim
n (4)()()???
? ??-+???+++∞→1n 2n 11n n 1n 1lim
2n 6.设f 具有连续的导函数,试求:
()()?'-x
a dt t f t x dx
d 并用此结果求()?-x
0tdt cos t x dx
d
四、证明题 1.证明:
()?=b
a J dx x f 存在的充要条件是:对任意一积分和()(∑=f
n Tn ,2,1…)
,只要0lim →∞
→Tn n ,都有().lim J Tn f n =∑∞
→(这里()∑f Tn 是指f 对某一分割Tn 及所属的某一
介点集所作的积分和)。
2.证明性质2中的第一个不等式:设T '为分割T 添加P 个分点所得到的分割,则
()()()T m M P T s T s -+''≤
3.证明:()s T s T =→0
lim (达布定理中的第一个极限)。
4.证明:若T '是T 增加若干个分点T 所得的分割,则
∑∑'
?≤'?'T T
i
i
i
i
x
W x W
5.设f ,g 均为定义在[]b a ,上的有界函数,证明:若仅在[]b a ,上有限个点x 处()()x g x f ≠,则当f 在[]b a ,上可积时,g 在[]b a ,上也可积,且
?
?=b
a
b
a
g f
6.证明(可积的第三充要条件):有界函数f 在[]b a ,上可积的充要条件是:对任给正数ε,
η,存在某一分割T ,使得属于T 的所有振幅η≥'i W 的小区间i ?'的总长不超过ε。
7.应用上题的结论证明黎曼函数()x R 在[]b a ,[]1,0上可积,且积分值等于0。
8.设f 在[]b a ,上有界,{}[]b a a n ,?,且[]b a c c n ,,lim ∈=∞
→,证明:若f 在[]b a ,上只有
()???=2,1n a n 为间断点,则f 在[]b a ,上可积。
9.证明:若f 与g 在[]b a ,上可积,则
()()∑?=→?=?ηξn
1
i b
a
i i i 0
T .g f x g f lim
其中i i ηξ,是i ?内的任意两点。{}.,2,1,n i T i ???=?= 10.讨论f 、f 、2f 三者之间的可积性关系。
11.证明:若f 在区间[a ,b]上可积,b a ≤≤α,由定理,f 在[a ,b]上可积,又b '≤<βα,再由定理,f 在[a ,b]上可积。 12.证明下列不等式:
(1)
?<
-<2
22
sin 2
1
112
π
π
π
dx x
(2)?
<<
1
2
1e dx e x ;
(3)?
<<
20
2
sin 1π
π
dx x x ; (4)?
<<
e
e
dx x
x e 46ln 3
13.设f 在[a ,b]上连续,且
?
=b
a
20f ,证明:
()[]b a,x ,0x f ∈≡
14.证明:
(1)?
=+∞→1
0n 0dx x 1x
lim (2)?
=∞
→20n 0xdx sin lim
π
π
15.设f ,g 都在[a ,b]上可积,证明
()()(){}x g ,x f max x M b]
,[a x ∈=,与()()(){}x g ,x f min x m b]
,[a x ∈=
在[a ,b]上也可积。
16.设f 在[a ,b]上可积,且在[a ,b]上,0m f >≥证明函数
f
1
在[a ,b]上也可积。
17.(1)设f 在[a ,b]上连续,且对[a ,b]上任一连续函数g 均有
?
=b
a
0fg ,证明
()b],[a x ,0x f ∈≡。
(2)设f 在[a ,b]上连续,且对于所有那些在[a ,b]上满足附加条件g (a )=g (b )=0的连续函数g 有
0fg b
a
=?
,证明在[a ,b]上同样有()0x f ≡。
18.证明:若f 在[a ,b]上连续,且
()??
==b
a
b
a
b a, ,0x f f 则在内至少存在两点
()0)(,2121==x f x f x x 使得
19.设f 为连续函数,u 与v 均为可导函数,且可实行复合:fou ,fov ,试证明:
()()[]()
()
()()[]()x u x u f x v x u f dt t f dx d x v x u '-'=?
20.设f (x )在[a ,b]上连续,()()()?-=x
a
.dt t x t f x F 证明:()()x f x F =''
21.设f 在[-a ,a]连续,证明:
(1)若f 为奇函数,则
?
-=a
a
0f ; (2)若f 为偶函数,则??=-a
a
a
f 2f
22.设f 为()+∞∞-,上以T 为周期的连续函数,证明对任何实数a ,有
??
=+T
T
a a
f f
23.证明:若f ''为[a ,b]上的连续函数,则()()[]()()[]?
-'--'=''b
a
a f a f a
b f b f b f x
24.设
()()为自然数n ,m xdx cos x sin n ,m J 20
n m ?π=,
证明()()()2n 2n ,m J n
m 1
n n ,m J ≥-+-=
,并求J (m ,n ) 25.证明下列关系式:
(1)()n ln 1n
1
11n ln 21+<+
???++<+ (2)1n
ln n 1
211lim
n =+???++
∞
→ 26.设f 为所示区间上的连续函数,证明:
(1)()()??ππ=20
20
dx x cos f dx x sin f ; (2)
()()??
π
ππ=0
dx x sin f 2dx x sin xf
(3)
?
?π
???
? ??+=???? ??+1
a 122222x 2dx
x a x f x dx x a x f
五、考研复习题
1.证明:若f 在[a ,b]上可积,且具有原函数F ,则
()()a F b F f b
a
-=?
并应用此结果计算
?1
f ,其中
()?????
=≠-=0 x
,00
x ,x
1cos x 1sin x 2x f 2.证明:若?在[]a ,0上连续,f 处处二阶可导,且()0x f ≥''',则有
()[]()??
?????≥???a 0a 0dt t a 1f dt t f a 1 3.证明下列命题:
(1) 若f 在[a ,b]上连续递增,则
()?+=
x
a f a
x 1x F 为(a ,b )内的递增函数。
(2) 若f 在[]+∞,0上连续,且()0x f >,则
()()()??=?x 0
x
0dt
t f dt t tf x
在[]+∞,0内严格递增。
4.设f 在[] ,0+∞上连续,且()A x f lim x =+∞
→,证明:
()?=+∞→T
0T A dx x f T 1lim
5.证明:连续的奇函数的一切原函数皆为偶函数,连续的偶函数的原函数中有一个是奇函
数。
6.证明许瓦兹(schwarz )不等式;若f 和g 在[a ,b]上可积,则
????≤??
? ??b
a 2
b a 22
b a g f fg
7.应用许瓦尔兹不等式证明:
(1)若f 在[a ,b]上可积,则
()??-≤??
? ??b
a 22
b a f a b f ;
(2)若f 在[a ,b]上可积,且()0m x f >≥,则
()?
?
-≥?b
a
b
a
2a b f
1f (3) 若f ,g 在[a ,b]上均可积,则有闵可夫斯基(Minkowski )不等式;
()2
1b
a 22
1b
a 22
1b
a 2g f g f ??
? ??+??? ??≤??? ??+???
8.证明:若f 在[a ,b]上连续,且f (x )>0,则
??-≥???
??-b a b a f ln a
b 1f a b 1ln 9.设f 为()+∞,0内连续的单调减函数,且()0x f >,证明数列{}n a 收敛,其中
()∑?=-=n
1
k n
1
n f k f a
10.证明:若g 在[a ,b]上连续,f 在[a ,b]上有连续导数f ',且()()0b f ,0x f ≥≤',则必定存在[]b ,a ∈ξ,使得
()?
?ξ
=b
a
a
g a f fg
数学分析下册期末试题(模拟) 一、填空题(每小题3分,共24分) 1 、重极限 22(,)lim x y →=___________________ 2、设(,,)x yz u x y z e +=,则全微分du =_______________________ 3、设(sin ,)x z f x y y e =+,则 z x ?=?___________________ 4、设L 是以原点为中心,a 为半径的上半圆周,则 2 2()L x y ds +=?________. 5、曲面222 239x y z ++=和2 2 2 3z x y =+所截出的曲线在点(1,1,2)-处的 法平面方程是___________________________. 6 、已知12??Γ= ???32?? Γ-= ??? _____________. 7、改变累次积分的顺序,2 1 20 (,)x dx f x y dy =?? ______________________. 8、第二型曲面积分 S xdydz ydzdx zdxdy ++=??______________,其中S 为 球面2 2 2 1x y z ++=,取外侧. 二、单项选择题(每小题2分,共16分) 1、下列平面点集,不是区域的是( ) (A )2 2 {(,)14}D x y x y =<+≤ (B ){(,)01,22}D x y x y =<≤-≤≤ (C ){(,)01,1}D x y x y x =≤≤≤+ (D ){(,)0}D x y xy => 2、下列论断,正确的是( ) (A )函数(,)f x y 在点00(,)x y 处的两个累次极限都不存在,则该函数在 00(,)x y 处重极限必定不存在.
华东师范大学2004数学分析试题
华东师范大学2004数学分析 一、(30分)计算题。 1、求 2 1 20)2 (cos lim x x x x -→ 2、若)), sin(arctan 2ln x x e y x +=-求' y . 3、求 ?--dx x xe x 2)1(. 4、求幂级数∑∞ =1 n n nx 的和函数)(x f . 5、 L 为过 ) 0,0(O 和 )0,2 (π A 的曲线 ) 0(sin >=a x a y ,求 ?+++L dy y dx y x . )2()(3 xdx a x da dy x a y cos sin ,sin === 6、求曲面积分??++S zdxdy dydz z x )2(,其中) 10(,22 ≤≤+=z y x z , 取上侧. . 二、(30分)判断题(正确的证明,错误的举出反例) 1、若},,2,1,{ =n x n 是互不相等的非无穷大数列,则} {n x 至少存在一个聚点). ,(0 +∞-∞∈x 2、若)(x f 在),(b a 上连续有界,则)(x f 在),(b a 上一致连 续. 3、若 ) (x f , ) (x g 在] 1,0[上可积,则 ∑?=∞→=-n i n dx x g x f n i g n i f n 1 10)()()1()(1lim .
4、若∑∞=1n n a 收敛,则∑∞ =1 2n n a 收敛. 5、若在 2 R 上定义的函数 ) ,(y x f 存在偏导数 ),(y x f x ,) ,(y x f y 且),(y x f x , ) ,(y x f y 在(0,0)上连续,则),(y x f 在 (0,0)上可微. 6、),(y x f 在2 R 上连续,} ) ()(|),{(),(22 2 r y y x x y x y x D r ≤-+-= 若??=>??r D dxdy y x f r y x ,0),(,0),,(0 0 则.),(,0),(2 R y x y x f ∈= 三、(15分)函数)(x f 在).,(+∞-∞上连续,且,)(lim A x f x =∞ → 求证:)(x f 在).,(+∞-∞上有最大值或最小值。 四、(15分)求证不等式:]. 1,0[,122∈+≥x x x 五、设) (x f n , ,2,1=n 在],[b a 上连续,且) (x f n 在],[b a 上一致 收敛于 ) (x f .若 ] ,[b a x ∈?, )(>x f .求证: , 0,>?δN 使 ],[b a x ∈?, N n >,. )(δ>x f n 六、(15分)设}{n a 满足(1); ,2,1,1000 ++=≤≤k k n a a n k (2)级数∑∞ =1 n n a 收敛. 求证:0 lim =∞ →n n na . 七、(15分)若函数)(x f 在),1[+∞上一致连续,求证: x x f )(在),1[+∞上有界. 八、(15分)设),,(),,,(),,,(z y x R z y x Q z y x P 在3 R 有连续偏导数,而且对以任意点) ,(00, 0z y x 为中心,以任意正数r 为半径的上半球面, ,)()()(:02202020z z r z z y y x x S r ≥=-+-+-
第四章函数的连续性 §1 连续性概念 连续函数是数学分析中着重讨论的一类函数. 从几何形象上粗略地说, 连续函数在坐标平面上的图象是一条连绵不断的曲线.当然我们不能满足于这种直观的认识,而应给出函数连续性的精确定义,并由此出发研究连续函数的性质.本节中先定义函数在一点的连续性和在区间上的连续性. 一函数在一点的连续性 定义1 设函数f 在某U( x0 ) 内有定义.若 lim x → x f ( x ) = f ( x0 ) , ( 1) 则称f 在点x0 连续. 例如, 函数f ( x ) = 2 x + 1 在点x = 2 连续,因为 又如,函数li m x → 2 f ( x) = lim x →2 ( 2 x + 1 ) = 5 = f (2 ) . f ( x) = x sin 1 x , x ≠ 0, 0 , x = 0 在点x = 0 连续,因为 lim x →0f ( x) = lim x →0 x sin 1 x= 0 = f ( 0) . 为引入函数y = f ( x ) 在点x0 连续的另一种表述, 记Δx = x - x0 , 称为自变量x( 在点x0 ) 的增量或改变量.设y0 = f ( x0 ) , 相应的函数y ( 在点x0 ) 的增量记为 Δy = f ( x ) - f ( x0 ) = f ( x0 + Δx) - f ( x0 ) = y - y0 . 注自变量的增量Δx或函数的增量Δy 可以是正数,也可以是0 或负数. 引进了增量的概念之后,易见“函数y = f ( x ) 在点x0 连续”等价于 lim Δy = 0 . Δx→0
《数学分析选论》习题解答 第 一 章 实 数 理 论 1.把§1.3例4改为关于下确界的相应命题,并加以证明. 证 设数集S 有下确界,且S S ?=ξinf ,试证: (1)存在数列ξ=?∞ →n n n a S a lim ,}{使; (2)存在严格递减数列ξ=?∞ →n n n a S a lim ,}{使. 证明如下: (1) 据假设,ξ>∈?a S a 有,;且ε+ξ<'<ξ∈'?>ε?a S a 使得,,0.现依 次取,,2,1,1 Λ== εn n n 相应地S a n ∈?,使得 Λ,2,1,=ε+ξ<<ξn a n n . 因)(0∞→→εn n ,由迫敛性易知ξ=∞ →n n a lim . (2) 为使上面得到的}{n a 是严格递减的,只要从2=n 起,改取 Λ,3,2,,1min 1=? ?? ???+ξ=ε-n a n n n , 就能保证 Λ,3,2,)(11=>ε+ξ≥ξ-+ξ=--n a a a n n n n . □ 2.证明§1.3例6的(ⅱ). 证 设B A ,为非空有界数集,B A S ?=,试证: {}B A S inf ,inf m in inf =. 现证明如下. 由假设,B A S ?=显然也是非空有界数集,因而它的下确界存在.故对任何 B x A x S x ∈∈∈或有,,由此推知B x A x inf inf ≥≥或,从而又有 {}{}B A S B A x inf ,inf m in inf inf ,inf m in ≥?≥. 另一方面,对任何,A x ∈ 有S x ∈,于是有
S A S x inf inf inf ≥?≥; 同理又有S B inf inf ≥.由此推得 {}B A S inf ,inf m in inf ≤. 综上,证得结论 {}B A S inf ,inf m in inf =成立. □ 3.设B A ,为有界数集,且?≠?B A .证明: (1){}B A B A sup ,sup m in )sup(≤?; (2){}B A B A inf ,inf m ax )(inf ≥?. 并举出等号不成立的例子. 证 这里只证(2),类似地可证(1). 设B A inf ,inf =β=α.则应满足: β≥α≥∈∈?y x B y A x ,,,有. 于是,B A z ?∈?,必有 {}βα≥?? ?? β≥α≥,max z z z , 这说明{}βα,max 是B A ?的一个下界.由于B A ?亦为有界数集,故其下确界存在,且因下确界为其最大下界,从而证得结论{}{}B A B A inf ,inf m ax inf ≥?成立. 上式中等号不成立的例子确实是存在的.例如:设 )4,3(,)5,3()1,0(,)4,2(=??==B A B A 则, 这时3)(inf ,0inf ,2inf =?==B A B A 而,故得 {}{}B A B A inf ,inf m ax inf >?. □ 4.设B A ,为非空有界数集.定义数集 {}B b A a b a c B A ∈∈+==+,, 证明: (1)B A B A sup sup )sup(+=+; (2)B A B A inf inf )(inf +=+.
第四章 函数的连续性 习题 §1 连续性概念 1. 按定义证明下列函数在其定义域内连续: (1)()x x f 1 = ; (2) ()x x f = 2. 指出下列函数的间断点并说明其类型: (1)()x x x f 1+ =; (2)()x x x f sin =; (3)()[] x x f cos =; (4)()x x f sgn =; (5)()()x x f cos sgn =; (6)()?? ?-=为无理数; 为有理数, x x x x x f ,, (7)()()?? ? ? ??? +∞<<--≤≤--<<-∞+=x x x x x x x x f 1,11sin 11 7,7,71 3. 延拓下列函数,使其在R 上连续: (1)()2 8 3--=x x x f ; (2)()2cos 1x x x f -=; (3)()x x x f 1cos =. 4. 证明:若f 在点0x 连续,则f 与2f 也在点0x 连续。又问:若f 与2f 在I 上连续, 那么f 在I 上是否必连续? 5. 设当0≠x 时()()x g x f ≡,而()()00g f ≠。证明:f 与g 两者中至多有一个在0 =x 连续 6. 设f 为区间I 上的单调函数。证明:若I x ∈0为f 的间断点,则0x 必是f 的第一类间 断点 7. 设f 只有可去间断点,定义()()y f x g x y →=lim ,证明:g 为连续函数 8. 设f 为R 上的单调函数,定义()()0+=x f x g ,证明:g 在R 上每一点都右连续 9. 举出定义在[]1,0上分别符合下述要求的函数: (1)只在 41,31,21三点不连续的函数; (2)只在4 1 ,31,21三点连续的函数;
2014 ---2015学年度第二学期 《数学分析2》A 试卷 一. 判断题(每小题3分,共21分)(正确者后面括号内打对勾,否则打叉) 1.若()x f 在[]b a ,连续,则()x f 在[]b a ,上的不定积分()?dx x f 可表为()C dt t f x a +?( ). 2.若()()x g x f ,为连续函数,则()()()[]()[]????= dx x g dx x f dx x g x f ( ). 3. 若()?+∞a dx x f 绝对收敛,()?+∞a dx x g 条件收敛,则()()?+∞ -a dx x g x f ][必然条件收敛( ). 4. 若()?+∞ 1dx x f 收敛,则必有级数()∑∞=1 n n f 收敛( ) 5. 若{}n f 与{}n g 均在区间I 上内闭一致收敛,则{}n n g f +也在区间I 上内闭一致收敛( ). 6. 若数项级数∑∞ =1n n a 条件收敛,则一定可以经过适当的重排使其发散 于正无穷大( ). 7. 任何幂级数在其收敛区间上存在任意阶导数,并且逐项求导后得到 的新幂级数收敛半径与收敛域与原幂级数相同( ). 二. 单项选择题(每小题3分,共15分) 1.若()x f 在[]b a ,上可积,则下限函数()?a x dx x f 在[]b a ,上( ) A.不连续 B. 连续 C.可微 D.不能确定 2. 若()x g 在[]b a ,上可积,而()x f 在[]b a ,上仅有有限个点处与()x g 不相 等,则( )
A. ()x f 在[]b a ,上一定不可积; B. ()x f 在[]b a ,上一定可积,但是()()??≠b a b a dx x g dx x f ; C. ()x f 在[]b a ,上一定可积,并且()()??=b a b a dx x g dx x f ; D. ()x f 在[]b a ,上的可积性不能确定. 3.级数()∑∞=--+12111n n n n A.发散 B.绝对收敛 C.条件收敛 D. 不确定 4.设∑n u 为任一项级数,则下列说法正确的是( ) A.若0lim =∞→n n u ,则级数∑ n u 一定收敛; B. 若1lim 1<=+∞→ρn n n u u ,则级数∑n u 一定收敛; C. 若1,1<>?+n n u u N n N ,时有当,则级数∑n u 一定收敛; D. 若1,1>>?+n n u u N n N ,时有当,则级数∑n u 一定发散; 5.关于幂级数∑n n x a 的说法正确的是( ) A. ∑n n x a 在收敛区间上各点是绝对收敛的; B. ∑n n x a 在收敛域上各点是绝对收敛的; C. ∑n n x a 的和函数在收敛域上各点存在各阶导数; D. ∑n n x a 在收敛域上是绝对并且一致收敛的;
第四章 函数的连续性 第一 连续性概念 1.按定义证明下列函数在其定义域内连续: (1) x x f 1 )(= ; (2)x x f =)(。 证:(1)x x f 1 )(=的定义域为 ),0()0,(+∞-∞=D ,当D x x ∈0,时,有 001 1x x x x x x -=- 由三角不等式可得:00x x x x --≥ , 故当00x x x <-时,有 02 01 1x x x x x x x x ---≤- 对任意给的正数ε,取,010 2 0>+= x x εεδ则0x <δ,当 D x ∈ 且δ<-0x x 时, 有 ε<-= -0 011)()(x x x f x f 可见 )(x f 在0x 连续,由0x 的任意性知:)(x f 在其定义域内连续。 (2) x x f =)(的定义域为),,(+∞-∞对任何的),(0+∞-∞∈x ,由于 00x x x x -≤-,从而对任给正数ε,取εδ=,当δ<-0x x 时, 有 =-)()(0x f x f 00x x x x -≤-ε< 故 )(x f 在0x 连续,由0x 的任意性知,)(x f 在),(+∞-∞连续。 2.指出函数的间断点及类型: (1)=)(x f x x 1 + ; (2)=)(x f x x sin ; (3)=)(x f ]cos [x ; (4)=)(x f x sgn ; (5)=)(x f )sgn(cos x ; (6)=)(x f ???-为无理数为有理数x x x x ,,;(7)=)(x f ??? ? ???+∞ <<--≤≤--<<∞-+x x x x x x x 1,11 sin )1(17,7 ,71
数学分析华东师大反常 积分 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
第十一章反常积分 §1 反常积分概念 一问题提出 在讨论定积分时有两个最基本的限制: 积分区间的有穷性和被积函数的有界性.但在很多实际问题中往往需要突破这些限制, 考虑无穷区间上的“积分”, 或是无界函数的“积分”, 这便是本章的主题. 例1 ( 第二宇宙速度问题) 在地球表面垂直发射火箭( 图 11 - 1 ) , 要使火箭克服地球引力无限远离地球, 试问初速度v0 至少要多大设地球半径为R, 火箭质量为m, 地面上的重力加速度为 g .按万有引力定律,在距地心x( ≥R) 处火箭所受的引力为 mg R2 F = . x2 于是火箭从地面上升到距离地心为r ( > R) 处需作的功为
r mg R ∫ ∫ 2 ∫ d x = m g R 2 1 - 1 .R x 2 R r 当 r → + ∞ 时 , 其 极限 mg R 就是 火箭 无限 远 离地 球 需作 的 功 .我们很自然地会把这极限写作上限为 + ∞的“ 积分”: 图 11 - 1 + ∞ mg R 2 d x = lim r mgR 2 R x 2 r → + ∞ R d x = m g R . x 2 最后 , 由机械能守恒定律可求得初速度 v 0 至少应使 1 2 2 mv 0 = mg R . 用 g = 9 .81 ( m 6s /2 ) , R = 6 .371× 106 ( m ) 代入 , 便得 v 0 = 2 g R ≈ 11 .2( k m 6s /) . 例 2 圆 柱形桶 的内壁高 为 h , 内半 径为 R , 桶底有 一半径为 r 的小孔 ( 图 11 - 2) .试问从盛满水开始打开小孔直至流完桶中的水 , 共需多少时间
《数学分析》(三)――参考答案及评分标准 一. 计算题(共8题,每题9分,共72分)。 1. 求函数11 (,)f x y y x =在点(0,0)处的二次极限与二重极限. 解: 11 (,)f x y y x = +=, 因此二重极限为0.……(4分) 因为011x y x →+ 与011 y y x →+均不存在, 故二次极限均不存 在。 ……(9分) 2. 设(),()y y x z z x =??=? 是由方程组(),(,,)0 z xf x y F x y z =+??=?所确定的隐函数,其中f 和F 分别 具有连续的导数和偏导数,求dz dx . 解: 对两方程分别关于x 求偏导: , ……(4分) 。?解此方程组并整理得 ()()() ()y y x y z F f x y xf x y F F dz dx F xf x y F '?+++-= '++. ……(9分) 3. 取,μν为新自变量及(,)w w v μ=为新函数,变换方程 222z z z z x x y x ???++=????。 设,,22 y x y x y w ze μν+-=== (假设出现的导数皆连续). 解:z 看成是,x y 的复合函数如下: ,(,),,22 y w x y x y z w w e μνμν+-====。 ……(4 分) 代人原方程,并将,,x y z 变换为,,w μν。整理得: 222 2w w w μμν??+=???。 ……(9分) 4. 要做一个容积为31m 的有盖圆桶,什么样的尺寸才能使用料最省? ()()(1)0x y z dz dy f x y xf x y dx dx dy dz F F F dx dx ?'=++++????++=??
习题 1.验证下列等式 (1) C x f dx x f +='?)()( (2)?+=C x f x df )()( 证明 (1)因为)(x f 是)(x f '的一个原函数,所以?+='C x f dx x f )()(. (2)因为C u du +=?, 所以? +=C x f x df )()(. 2.求一曲线)(x f y =, 使得在曲线上每一点),(y x 处的切线斜率为x 2, 且通过点 )5,2(. 解 由导数的几何意义, 知x x f 2)(=', 所以C x xdx dx x f x f +=='= ??22)()(. 于是知曲线为C x y +=2 , 再由条件“曲线通过点)5,2(”知,当2=x 时,5=y , 所以 有 C +=2 25, 解得1=C , 从而所求曲线为12 +=x y 3.验证x x y sgn 2 2 =是||x 在),(∞+-∞上的一个原函数. 证明 当0>x 时, 22x y =, x y ='; 当0
《数学分析》(三)――参考答案及评分标准 一. 计算题(共8题,每题9分,共72分)。 1. 求函数11 (,)f x y y x =+在点(0,0)处的二次极限与二重极限. 解: 11 (,)f x y y x ==+ ,因此二重极限为0.……(4 分) 因为011x y x →+ 与011 y y x →+均不存在, 故二次极限均不存在。 ……(9分) 2. 设(),()y y x z z x =??=? 是由方程组(), (,,)0 z xf x y F x y z =+??=?所确定的隐函数,其中f 和F 分别具有连续的导数和偏导数,求dz dx . 解: 对两方程分别关于x 求偏导: , ……(4分) 。 解此方程组并整理得 ()()() ()y y x y z F f x y xf x y F F dz dx F xf x y F '?+++-= '++. ……(9分) 3. 取,μν为新自变量及(,)w w v μ=为新函数,变换方程 222z z z z x x y x ???++=????。 设,,22 y x y x y w ze μν+-=== (假设出现的导数皆连续). 解:z 看成是,x y 的复合函数如下: ,(,),,22 y w x y x y z w w e μνμν+-====。 ……(4分) 代人原方程,并将,,x y z 变换为,,w μν。整理得: 2222w w w μμν ??+ =???。 ……(9分) ()()(1)0x y z dz dy f x y xf x y dx dx dy dz F F F dx dx ?'=++++????++=??
华东师大2019年数学分析试题 一、(24分)计算题: (1) 求011lim()ln(1)x x x →-+; (2) 求32cos sin 1cos x x dx x +?g (3) 设(,)z z x y =是由方程222(,)0F xyz x y z ++=所确定的可微隐函数, 试求grad z 。 二、(14分)证明: (1)11(1)n n +??+???? 为递减数列: (2) 111ln(1),1,21n n n n <+<=+???? 一般说来,“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。杨士勋(唐初学者,四门博士)《春秋谷梁传疏》曰:“师者教人以不及,故谓师为师资也”。这儿的“师资”,其实就是先秦而后历代对教师的别称之 一。《韩非子》也有云:“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形,但仍说不上是名副其实的“教师”,因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。三、(12分)设f(x)在[],a b 中任意两点之间都具有介质性,而且f 在(a ,b )内可导, '()f x K ≤ (K 为正常数) ,(,)x a b ∈ 证明:f 在点a 右连续,在点b 左连续。 四、(14分)设1 20(1)n n I x dx =-?,证明: 五、(12分)设S 为一旋转曲面,它由光滑曲线段
绕x 轴曲线旋转而成,试用二重积分计算曲面面积的方法,导出S 的面积公式为: 2(b a A f x π=? 六、(24分)级数问题: (1) 其实,任何一门学科都离不开死记硬背,关键是记忆有技巧, “死记”之后会“活用”。不记住那些基础知识,怎么会向高层次进军?尤其是语文学科涉猎的范围很广,要真正提高学生的写作水平,单靠分析文章的写作技巧是远远不够的,必须从基础知识抓起,每天挤一点时间让学生“死记”名篇佳句、名言警句,以及丰富的词语、新颖的材料等。这样,就会在有限的时间、空间里给学生的脑海里注入无限的内容。日积月累,积少成多,从而收到水滴石穿,绳锯木断的功效。设 sin ,01,0()x x x x f x ≠=?=??{}[]() x a,b ()()11()()n n n f x f x f x f x f x ∈? ?,求 ()(0),1,2,k f k =L (2) 宋以后,京师所设小学馆和武学堂中的教师称谓皆称之为“教 谕”。至元明清之县学一律循之不变。明朝入选翰林院的进士之师称“教习”。到清末,学堂兴起,各科教师仍沿用“教习”一称。其实“教谕”在明清时还有学官一意,即主管县一级的教育生员。而相应府和州掌管教育生员者则谓“教授”和“学正”。“教授”“学正”和“教谕”的副手一律称“训导”。于民间,特别是汉代以后,对于在“校”或“学”中传授经学者也称为“经师”。在一些特定的讲学场合,比如书院、皇室,也称教师
数学分析 上册 第三版 华东师范大学数学系 编 部分习题参考解答 P.4 习题 1.设a 为有理数,x 为无理数,证明: (1)a + x 是无理数; (2)当0≠a 时,ax 是无理数。 证明 (1)(反证)假设a + x 是有理数,则由有理数对减法的封闭性,知 x = a +x – a 是有理数。这与题设“x 为无理数”矛盾,故a + x 是无理数。 (2)假设ax 是有理数,于是a ax x =是有理数,这与题设“x 为无理数”矛盾,故 ax 是无理数。 3.设R b a ∈,,证明:若对任何正数ε有ε<-||b a ,则 a = b 。 证明 由题设,对任何正数ε有0||+<-εb a ,再由教材P .3 例2,可得0||≤-b a ,于是0||=-b a ,从而 a = b 。 另证 (反证)假设0||>-b a ,由实数的稠密性,存在 r 使得0||>>-r b a 。这与题设“对任何正数ε有ε<-||b a ”矛盾,于是0||=-b a ,从而 a = b 。 5.证明:对任何R x ∈有 (1)1|2||1|≥-+-x x ; (2)2|3||2||1|≥-+-+-x x x 证明 (1)|2||1||)2()1(|1-+-≤-+-=x x x x (2)因为|2||1||1||)3(2||3|2-+-≤-=--≤--x x x x x , 所以2|3||2||1|≥-+-+-x x x 6.设+ ∈R c b a ,,证明|||| 2 22 2c b c a b a -≤+-+ 证明 建立坐标系如图,在三角形OAC 中,OA 的长度是2 2 b a +,OC 的长度是2 2 c a +, AC 的长度为||c b -。因为三角形两边的差 大于第三边,所以有
数学分析-1样题(一) 一. (8分)用数列极限的N ε- 定义证明1n =. 二. (8分)设有复合函数[()]f g x , 满足: (1) lim ()x a g x b →=; (2) 0()x U a ?∈,有0 ()()g x U b ∈ (3) 用ε三 (n x n n = ++ ?+四()f x x = 在五六七八九. )b ,使 (f ''数学分析-1样题(二) 一. (10分)设数列{}n a 满足: 1a =, 1()n a n N +=∈, 其中a 是一给定的正常 数, 证明{}n a 收敛,并求其极限. 二. (10分)设0 lim ()0x x f x b →=≠, 用εδ-定义证明0 11 lim ()x x f x b →=.
三. (10分)设0n a >,且1 lim 1n n n a l a →∞+=>, 证明lim 0n n a →∞ =. 四. (10分)证明函数()f x 在开区间(,)a b 一致连续?()f x 在(,)a b 连续,且 lim ()x a f x + →,lim ()x b f x - →存在有限. 五. (12分)叙述确界定理并以此证明闭区间连续函数的零点定理. 六. (12分)证明:若函数在连续,且()0f a ≠,而函数2 [()]f x 在a 可导,则函数()f x 在a 可导. 七. 八. ,都有 f 九. 一.(各1. x ?3. ln 0 ? 二.(10三. (10四. (15分)证明函数级数 (1)n x x =-在不一致收敛, 在[0,](其中)一致收敛. 五. (10分)将函数,0 (),0x x f x x x ππππ + ≤≤?=? - <≤?展成傅立叶级数. 六. (10分)设22 22 0(,)0,0 xy x y f x y x y ? +≠?=?? +=?
第一章实数集与函数 导言数学分析课程简介( 2 学时 ) 一、数学分析(mathematical analysis)简介: 1.背景: 从切线、面积、计算 sin、实数定义等问题引入. 32 2.极限 ( limit ) ——变量数学的基本运算: 3.数学分析的基本内容:数学分析以极限为基本思想和基本运算研究变实值函数.主要研究微分(differential)和积分(integration)两种特殊的极限运算,利用这两种运算从微观和宏观两个方面研究函数, 并依据这些运算引进并研究一些非初等函数. 数学分析基本上是连续函数的微积分理论. 微积运算是高等数学的基本运算. 数学分析与微积分(calculus)的区别. 二、数学分析的形成过程: 1.孕育于古希腊时期:在我国,很早就有极限思想. 纪元前三世纪, Archimedes就有了积分思想. 2.十七世纪以前是一个漫长的酝酿时期,是微积分思想的发展、成果的积累时期. 3.十七世纪下半叶到十九世纪上半叶——微积分的创建时期. 4.十九世纪上半叶到二十世纪上半叶——分析学理论的完善和重建时期: 三、数学分析课的特点: 逻辑性很强, 很细致, 很深刻; 先难后易, 是说开头四章有一定的难度, 倘能努力学懂前四章(或前四章的), 后面的学习就会容易一些; 只要在课堂上专心听讲, 一般是
可以听得懂的, 但即便能听懂, 习题还是难以顺利完成. 这是因为数学分析技巧性很强, 只了解基本的理论和方法, 不辅以相应的技巧, 是很难顺利应用理论和方法的. 论证训练是数学分析课基本的,也是重要的内容之一, 也是最难的内容之一. 一般懂得了证明后, 能把证明准确、严密、简练地用数学的语言和符号书写出来,似乎是更难的一件事. 因此, 理解证明的思维方式, 学习基本的证明方法, 掌握叙述和书写证明的一般语言和格式, 是数学分析教学贯穿始终的一项任务. 有鉴于此, 建议的学习方法是: 预习, 课堂上认真听讲, 必须记笔记, 但要注意以听 为主, 力争在课堂上能听懂七、八成. 课后不要急于完成作业, 先认真整理笔记, 补充课堂讲授中太简或跳过的推导, 阅读教科书, 学习证明或推导的叙述和书写. 基本掌握了课堂教学内容后, 再去做作业. 在学习中, 要养成多想问题的习惯. 四、课堂讲授方法: 1.关于教材及参考书:这是大学与中学教学不同的地方, 本课程主要从以下教科书中取材: [1]华东师范大学数学系编,数学分析,高等教育出版社,2001; [2]刘玉琏傅沛仁编,数学分析讲义,高等教育出版社,1992; [3]谢惠民,恽自求等数学分析习题课讲义,高等教育出版社,2003; [4]马振民,数学分析的方法与技巧选讲,兰州大学出版社,1999; [5]林源渠,方企勤数学分析解题指南,北京大学出版社,2003. 2.本课程按[1]的逻辑顺序并在其中取材.本课程为适应教学改革的要求,只介绍数学分析最基本的内容,并加强实践环节,注重学生的创新能力的培养。带星号的内容略讲或删去,相应的内容作为选修课将在数学分析选讲课开设. 3.内容多,课时紧: 大学课堂教学与中学不同的是, 这里每次课介绍的内容很多, 因此, 内容重复的次数少, 讲课只注重思想性与基本思路, 具体内容或推导, 特别是同类型或较简的推理论证及推导计算, 可能讲得很简, 留给课后的学习任务一般很重.
《数学分析》(三)――参考答案及评分标准 一. 计算题(共8题,每题9分,共72分)。 1. 求函数11 (,)f x y y x =在点(0,0)处的二次极限与二重极限. 解:11 (,)f x y y x = +=,因此二重极限为0.……(4分) 因为011x y x →+ 与011 y y x →+均不存在, 故二次极限均不存在。 ……(9分) 2. 设(),()y y x z z x =??=? 是由方程组(),(,,)0z xf x y F x y z =+??=? 所确定的隐函数,其中f 和F 分别 具有连续的导数和偏导数,求dz dx . 解: 对两方程分别关于x 求偏导: , ……(4分) 。解此方程组并整理得()()()()y y x y z F f x y xf x y F F dz dx F xf x y F '?+++-='++. ……(9分) 3. 取,μν为新自变量及(,)w w v μ=为新函数,变换方程 222z z z z x x y x ???++=????。 设,,22 y x y x y w ze μν+-=== (假设出现的导数皆连续). 解:z 看成是,x y 的复合函数如下: ,(,),,22 y w x y x y z w w e μνμν+-==== 。 ……(4分) 代人原方程,并将,,x y z 变换为,,w μν。整理得: 2222w w w μμν??+=???。 ……(9分) 4. 要做一个容积为31m 的有盖圆桶,什么样的尺寸才能使用料最省? 解: 设圆桶底面半径为r ,高为h ,则原问题即为:求目标函数在约束条件下的最小值,其中 目标函数: 222S rh r ππ=+表, ()()(1)0x y z dz dy f x y xf x y dx dx dy dz F F F dx dx ?'=++++????++=??
数学分析-上册--第三版-华东师范大学数学系-编
数学分析 上册 第三版 华东师范大学数学系 编 部分习题参考解答 P.4 习题 1.设a 为有理数,x 为无理数,证明: (1)a + x 是无理数; (2)当0≠a 时,ax 是无理数。 证明 (1)(反证)假设a + x 是有理数,则由有理数对减法的封闭性,知 x = a +x – a 是有理数。这与题设“x 为无理数”矛盾,故a + x 是无理数。 (2)假设ax 是有理数,于是a ax x =是有理数,这与题设“x 为无理数”矛盾,故ax 是无理数。 3.设R b a ∈,,证明:若对任何正数ε有ε<-||b a ,则 a = b 。 证明 由题设,对任何正数ε有0||+<-εb a ,
1 再由教材P.3 例2,可得0||≤-b a ,于是0||=-b a ,从而 a = b 。 另证 (反证)假设0||>-b a ,由实数的稠密性,存在 r 使得0||>>-r b a 。这与题设“对任何正数ε有ε<-||b a ”矛盾,于是0||=-b a ,从而 a = b 。 5.证明:对任何R x ∈有 (1)1|2||1|≥-+-x x ; (2)2|3||2||1|≥-+-+-x x x 证明 (1)|2||1||)2()1(|1-+-≤-+-=x x x x (2)因为|2||1||1||)3(2||3|2-+-≤-=--≤--x x x x x , 所以2|3||2||1|≥-+-+-x x x 6.设+ ∈R c b a ,,证明| ||| 2222c b c a b a -≤+-+ 证明 建立坐标系如图,在三角形OAC 中,OA 的长度是 2 2b a +,OC 的长度是2 2c a +, a c b ) ,(b a A ) ,(c a C x y O
数学分析三试卷及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
《数学分析》(三)――参考答案及评分标准 一. 计算题(共8题,每题9分,共72分)。 1. 求函数11 (,)f x y y x =在点(0,0)处的二次极限与二重极限. 解: 11 (,)f x y y x = =,因此二重极限为0.……(4分) 因为11x y x →+ 与11 y y x →+均不存在, 故二次极限均不存在。 ……(9分) 2. 设(),()y y x z z x =??=? 是由方程组(),(,,)0z xf x y F x y z =+??=? 所确定的隐函数,其中f 和F 分别 具有连续的导数和偏导数,求dz dx . 解: 对两方程分别关于x 求偏导: , ……(4分) 。 解此方程组并整理得 ()()() ()y y x y z F f x y xf x y F F dz dx F xf x y F '?+++-= '++. ……(9分) 3. 取,μν为新自变量及(,)w w v μ=为新函数,变换方程 222z z z z x x y x ???++=????。 设,,22 y x y x y w ze μν+-=== (假设出现的导数皆连续). 解:z 看成是,x y 的复合函数如下: ,(,),,22 y w x y x y z w w e μνμν+-==== 。 ……(4分) 代人原方程,并将,,x y z 变换为,,w μν。整理得: 2222w w w μμν ??+ =???。 ……(9分) 4. 要做一个容积为31m 的有盖圆桶,什么样的尺寸才能使用料最省? 5. 解: 设圆桶底面半径为r ,高为h ,则原问题即为:求目标函数在约束条件下的最小值,其中 ()()(1)0x y z dz dy f x y xf x y dx dx dy dz F F F dx dx ?'=++++????++=??
数学分析(3)期末试卷 2005年1月13日 班级_______ 学号_________ 姓名__________ 考试注意事项: 1.考试时间:120分钟。 2.试卷含三大题,共100分。 3.试卷空白页为草稿纸,请勿撕下!散卷作废! 4.遵守考试纪律。
一、填空题(每空3分,共24分) 1、 设z x u y tan =,则全微分=u d __________________________。 2、 设32z xy u =,其中),(y x f z =是由xyz z y x 3333=++所确定的隐函数,则 =x u _________________________。 3、 椭球面14222=-+z y x 在点)1,1,2(M 处的法线方程是__________________。 4、 设,d ),()(sin 2y y x f x F x x ? =),(y x f 有连续偏导数,则=')(x F __________________。 5、 设L 是从点(0,0)到点(1,1)的直线段,则第一型曲线积分?=L s x yd _____________。 6、 在xy 面上,若圆{} 12 2≤+=y x y x D |),(的密度函数为1),(=y x ρ,则该圆关 于原点的转动惯量的二重积分表达式为_______________,其值为_____________。 7、 设S 是球面1222=++z y x 的外侧,则第二型曲面积分=??dxdy z S 2 _______。 二、计算题(每题8分,共56分) 1、 讨论y x y x y x f 1 sin 1sin )(),(-=在原点的累次极限、重极限及在R 2上的连续性。
(二十一)数学分析期终考试题 一 叙述题:(每小题5分,共15分) 1 开集和闭集 2 函数项级数的逐项求导定理 3 Riemann 可积的充分必要条件 二 计算题:(每小题7分,共35分) 1、 ? -9 1 31dx x x 2、求)0()(2 2 2 b a b b y x ≤<=-+绕x 轴旋转而成的几何体的体积 3、求幂级数 n n n x n ∑∞ =+1 2)11(的收敛半径和收敛域 4、1 1lim 2 2220 0-+++→→y x y x y x 5、2 2 ),,(yz xy x z y x f ++=,l 为从点P 0(2,-1,2)到点(-1,1,2)的方向, 求f l (P 0) 三 讨论与验证题:(每小题10分,共30分) 1、已知?? ???==≠+++=0 ,0001sin )(),(222 2 2 2y x y x y x y x y x f ,验证函数的偏导数在原点不连续, 但它在该点可微 2、讨论级数∑∞ =-+1 2211 ln n n n 的敛散性。 3、讨论函数项级数]1,1[)1( 1 1 -∈+-∑∞ =+x n x n x n n n 的一致收敛性。 四 证明题:(每小题10分,共20分) 1 若 ? +∞ a dx x f )(收敛,且f (x )在[a ,+∞)上一致连续函数,则有0)(lim =+∞ →x f x 2 设二元函数),(y x f 在开集2R D ? 内对于变量x 是连续的,对于变量y 满足Lipschitz 条件: ''''''),(),(y y L y x f y x f -≤-其中L D y x y x ,),(),,('''∈为常数证明),(y x f 在D 内连续。 参考答案 一、1、若集合S 中的每个点都是它的内点,则称集合S 为开集;若集合S 中包含了它的所有的聚点,则称集合S 为闭集。