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高等数学复旦大学出版社习题答案六

高等数学复旦大学出版社习题答案六
高等数学复旦大学出版社习题答案六

283

习题六

1.写出下列级数的一般项: (1)1111357

+

+++ ;

2

224

246

2468

x x

+

+

+?????? ;

(3)

3

5

7

9

3

5

79

a

a

a

a

-

+

-

+ ;

解:(1)1

21

n U n =

-;

(2)()2

!!

2n

n x U n =

(3)()

21

1

121

n n n a

U n ++=-+;

2.求下列级数的和:

(1)

()()()

11

11n x n x n x n ∞

=+-+++∑

(2)

1

n ∞

=∑;

(3)

2

3

1115

5

5

++

+ ;

解:(1)()()()

()()()()1

11111211n u x n x n x n x n x n x n x n =

+-+++??

-=

?

+-++++??

从而()()()()()()()

()()

()()()()()11111211212231

1

11111211n S x x x x x x x x x n x n x n x n x x x n x n ?

-+-=

+++++++??++

-

?

+-++++?

??

-=

?

++++??

284

因此()

1lim 21n n S x x →∞

=

+,故级数的和为

()

121x x +

(2)

因为

n U =-

从而

11

1n S =

-+

-

-

+-

++--=-

=

+-

所以lim 1n n S →∞

=-

1-

(3)因为2

1115

5

5

1115511511145n n

n

n

S =

+

++

????-?? ?????=

-

????=-?? ?????

从而1lim 4

n n S →∞

=

,即级数的和为

14

3.判定下列级数的敛散性:

(1)

1

n ∞

=-

∑;

(2)

()()1111

16611

1116

5451n n +

+

++

+???-+ ;

(3) ()

231

3

3

222213

33

3

n n n

--

+

-++- ;

(4)

11

1

1

5

++

++

+ ;

解:

(1)

1

n S =+

++

-=

从而lim n n S →∞

=+∞,故级数发散.

285

(2) 1111111115661111165451111551n S n n n ??=

-+-+-++- ?-+????=

- ?+??

从而1lim 5

n n S →∞

=

,故原级数收敛,其和为

15

(3)此级数为23

q =-

的等比级数,且|q |<1,故级数收敛.

(4)

∵n U =

lim 10n n U →∞

=≠,故级数发散.

4.利用柯西审敛原理判别下列级数的敛散性:

(1)

()1

11n n n

+∞

=-∑

; (2)

1

co s 2

n

n n x ∞

=∑

(3)

111131

3233n n n n ∞

=??

+-

?+++??∑. 解:(1)当P 为偶数时,

()

()

()

()

122

3

4

1

111112311

1

1123

111

11

12112311

n n n p n n n n p U U U n n n n p

n n n n p

n p n p n n p n n n +++++++++++----=

++

++++++-

+

--

=

++++????-=

----- ? ?

+-+-++++????<

+

当P 为奇数时,

()

()

()

()

122

3

4

1

111112311

1

1123

111

1

1112311

n n n p n n n n p U U U n n n n p

n n n n p

n p n p n n n n +++++++++++----=

++

++++++-

+

-+

=

++++????-=

---- ? ?

+-++++????<

+

因而,对于任何自然数P ,都有

286

12111

n n n p U U U n n

++++++<

<

+ ,

?ε>0,取11N ε??

=

+????

,则当n >N 时,对任何自然数P 恒有12n n n p U U U ε++++++< 成立,由柯西审敛原理知,级数()1

1

1n n n

+∞

=-∑

收敛.

(2)对于任意自然数P ,都有

()()()121

2

1

2

1co s co s co s 122

22

111

2

2

2

1

11221121112212

n n n p n n n p

n n n p

n p n p n

U U U x

n p x

x

n n ++++++++++++++++=

+

++

+

++

??- ???

=

-

??

=- ???<

于是, ?ε>0(0<ε<1),?N =2

1lo g ε?

?

???

?

,当n >N 时,对任意的自然数P 都有12n n n p U U U ε++++++< 成立,由柯西审敛原理知,该级数收敛.

(3)取P =n ,则

()()()()()1211111131131231332132232311311

321

61112

n n n p

U U U n n n n n n n n n n ++++++??

=+-+++- ?

++++++?+?+?+??≥++

++?+≥+>

从而取0112

ε=,则对任意的n ∈N ,都存在P =n 所得120n n n p U U U ε++++++> ,由柯

西审敛原理知,原级数发散.

5.用比较审敛法判别下列级数的敛散性.

287

(1)

()()111

46

57

35n n +

++

+??++ ;

(2)2

2

2

12131112

13

1n n

++++

+

++

++++

(3)1πsin

3

n

n ∞

=∑;

(4)

11n ∞

=∑

(5)()1

101n

n a a

=>+∑

; (6)

()11

2

1

n

n ∞

=-∑.

解:(1)∵ ()()

2

1

135n U n

n n =

<

++

而2

1

1n n

=∑

收敛,由比较审敛法知1

n n U ∞

=∑收敛.

(2)∵2

2

1111n n n U n

n n

n

++=

=

++

而1

1n n

=∑

发散,由比较审敛法知,原级数发散.

(3)∵ππsin sin

3

3

lim

lim ππ1π3

3

n

n

n n n n →∞

→∞

=?

=

而1

π3

n

n ∞

=∑

收敛,故1

πsin

3

n

n ∞

=∑也收敛.

(4)

∵3

2

111

n U n =

<

=

而3

1

2

1

n n ∞

=∑

收敛,故1

1n ∞

=∑

收敛.

(5)当a >1时,1

11n n

n

U a

a

=

<

+,而1

1n

n a

=∑

收敛,故1

11n

n a

=+∑

也收敛.

当a =1时,11lim lim

02

2n n n U →∞

→∞

==

≠,级数发散. 当0

lim lim

101n n

n n U a

→∞

→∞

==≠+,级数发散.

综上所述,当a >1时,原级数收敛,当0

288

(6)由0

21lim

ln 2x

x x

→-=知1

21lim

ln 211n x n

→∞

-=<而1

1n n

=∑

发散,由比较审敛法知()11

2

1

n

n ∞

=-∑

散.

6.用比值判别法判别下列级数的敛散性:

(1)

21

3

n

n n ∞

=∑

(2)1

!31

n

n n ∞

=+∑

(3)

232

3

33

3

3

12

22

32

2

n n

n +

+

++

+???? ;

(4)

1

2!n

n

n n n

=?∑

解:(1) 23

n n

n U =

,()2

11

2

311lim

lim

13

3

n n n n n n

U n U n

++→∞

→∞

+=?

=

<,

由比值审敛法知,级数收敛. (2) ()()111

!31

1lim

lim 31!31lim 13

1

n

n n n n n

n

n n U n U n n ++→∞

→∞+→∞

++=?

++=?

++=+∞

所以原级数发散. (3) ()()

1

11

3

2lim

lim

23

13lim

2131

2

n n

n n n

n n n

n U n U n n n +++→∞

→∞

→∞

?=?

?+=+=

>

所以原级数发散. (4) ()()

1

112

!

1lim

lim

2!

1lim 21122lim

1

e

11n n

n n n

n n n

n

n n

n U n

n U n n n n n +++→∞

→∞

→∞

→∞

?+=?

?+??= ?+??==

?

?

故原级数收敛.

7.用根值判别法判别下列级数的敛散性:

289

(1) 1531n

n n n ∞

=??

?+??∑;

(2)

()[]

1

1

ln 1n

n n ∞

=+∑

(3) 21

1

31n n n n -∞

=??

?

-??∑;

(4) 1n

n n b a ∞

=??

???

∑,其中a n →a (n →∞),a n ,b ,a 均为正数. 解:

(1)55lim

lim

131

3

n n n n →∞

→∞

==

>+,

故原级数发散.

(2) ()

1lim

lim

01ln 1n n n →∞

→∞

==<+,

故原级数收敛.

(3)121lim

lim 19

31n

n n n n -

→∞

→∞

??

==

< ?-??

故原级数收敛.

(4) lim

lim

n n n

b b a a

→∞

→∞

==

当b

<1,原级数收敛;当b >a 时,b a

>1,原级数发散;当b =a 时,b a

=1,无法判

定其敛散性.

8.判定下列级数是否收敛?若收敛,是绝对收敛还是条件收敛?

(1)1-

+ ;

(2)()

()

1

1

11ln 1n n n ∞

-=-+∑;

(3)

23411111111

53535353

?-?+?-?+ ; (4)()

2

1

1

2

1!

n

n n n ∞

-=-∑;

(5)()

()1

1

11n n R n

α

α∞

-=∈-∑;

(6) ()11111123n

n n n ∞

=?

?-++++ ??

?∑ .

解:(1)(

)

1

11n n U -=-1

n n U ∞

=∑

11>

,1lim

0n →∞=,

由莱布尼茨判别法级数收敛,又1

1

1

2

1

n n n U n ∞∞

===

∑∑

是P <1的P 级数,所以1

n n U ∞

=∑发散,故原

290

级数条件收敛. (2)()

()

1

11ln 1n n U n -=-+,()

()

1

1

11ln 1n n n ∞

---+∑为交错级数,且

()

()

11ln ln 12n n >

++,

()

1lim

0ln 1n n →∞

=+,由莱布尼茨判别法知原级数收敛,但由于()

1

1ln 1

1n U n n =

≥++

所以,1

n n U ∞

=∑发散,所以原级数条件收敛.

(3)()

1

1153

n n n

U -=-?民,显然1

1

1

11153

5

3

n n

n

n n n U ∞∞

====

=

?∑∑

,而1

13

n

n ∞

=∑

是收敛的等比级数,

故1

n n U ∞

=∑收敛,所以原级数绝对收敛.

(4)因为21

12

lim

lim

1

n n n n n

U U n ++→∞

→∞

==+∞+.

故可得1n n U U +>,得lim 0n n U →∞

≠,

∴lim 0n n U →∞

≠,原级数发散.

(5)当α>1时,由级数1

1n n

α

=∑

收敛得原级数绝对收敛.

当0<α≤1时,交错级数()

1

1

11n n n

α

-=-∑满足条件:

()

11

1n

n α

α

>

+;1lim

0n n

α

→∞

=,由莱布尼

茨判别法知级数收敛,但这时()

1

1

1

111n n n n

n

α

α

-===

-∑∑

发散,所以原级数条件收敛.

当α≤0时,lim 0n n U →∞

≠,所以原级数发散.

(6)由于1111112

3

n

n n ???>+

+

++

?

?

? 而11n n

=∑

发散,由此较审敛法知级数

()1

1111123n

n n n ∞

=?

?-?

++++ ??

?∑

发散.

291

记1

11112

3

n U n

n ??=?+

+

++

??

? ,则 ()()()()()()12

2

211111112311111111231111111

1231110

n n U U n n n n n n n n n n n n n n +?

???-=-++++- ? ?+?

???+?

?=-++++ ??

?++????-=++++ ? ?

??+++??>

即1n n U U +> 又0

1111lim lim

1231

1d n n n n

U n n x

n

x

→∞

→∞

??

=++++ ???

=

? 由0

1

1

1

lim

d lim 01t t t t x t

x

→+∞

→+∞==? 知lim 0n

n U →∞

=,由莱布尼茨判别法,原级数()11111123n

n n n ∞

=?

?-?++++ ??

?∑ 收敛,而且是条

件收敛. 9.解:12

11

111R ()()(1)!2(1)!2

n n n n n +++=

++++

=

12

111111()[1()](1)!222(2)(3)2n n n n n ++++++++

12

2

111111()[1()](1)!212(1)2

n n n n +<

++++++ 1

111()

1(1)!2

12(1)

n n n +=

+-

+

1

1()!(21)2n n n =

+

从而 11

1()!(21)2

n n R n n +<

+

292

10.若2

lim n n n U →∞

存在,证明:级数1

n n U ∞

=∑收敛.

证:∵2

lim n n n U →∞

存在,∴?M >0,使|n 2U n |≤M ,

即n 2|U n |≤M ,|U n |≤

2

M n

而2

1

n M n

=∑

收敛,故1

n n U ∞

=∑绝对收敛.

11.证明,若2

1

n n U ∞

=∑收敛,则1

n n U n

=∑

绝对收敛.

证:∵

2

2

2

2

1111122

2

n n n n U U n

U U n

n

n

+

=

?≤

=

+

?

而由2

1

n n U ∞

=∑收敛,2

1

1n n

=∑

收敛,知

2

2111122n n U n ∞

=??+? ???∑收敛,故1

n n U n ∞

=∑收敛,

因而1

n n U n

=∑

绝对收敛.

12.(1)解:1

12x

n n

=∞

相当于P 级数中P x =

当1P >时

1

1

2p

n n

=∞

收敛,1P ≤时,

1

1

2p

n n

=∞

发散.

从而当1x >时,

1

12x

n n

=∞收敛,1x ≤时,

1

12x

n n

=∞发散.

从而

1

12x

n n

=∞的收敛域为(1,)+∞

从而

1

1

1(1)

2

n x

n n

+=∞-的收敛域为(0,1)(1,)+∞ .

(2)解:当1x >时,

1

12x

n n

=∞收敛,则

1

1

1(1)

2

n x

n n

+=∞-收敛.

293

当0x ≤时,

1

1

1(1)

2

n x

n n

+=∞-发散,(0)n U

当01x <<时,

1

1

1(1)

2

n x

n n

+=∞-收敛.(莱布尼兹型级数)

13.求下列幂级数的收敛半径及收敛域: (1)x +2x 2+3x 3+…+nx n +…;

(2)1

!n

n x n n ∞

=??

???

; (3)21

1

21

n n x

n -∞

=-∑

(4)()

2

1

12n

n x n n

=-?∑

解:(1)因为11lim

lim

1n n n n

a n a n

ρ+→∞

→∞

+===,所以收敛半径1

1R ρ

=

=收敛区间为(-1,1),而当

x =±1时,级数变为()1

1n

n n ∞

=-∑,由lim (1)0n

x n

n →-≠知级数1

(1)n

n n ∞

=-∑发散,所以级数的收敛

域为(-1,1). (2)因为()()

1

11

1

!11lim

lim

lim lim e

1!11n

n

n

n n n n n n n

a n

n n a n n n n ρ-+-+→∞

→∞

→∞→∞??

+????==?===+ ??? ?+??+????

所以收敛半径1

e R ρ

=

=,收敛区间为(-e,e).

当x =e 时,级数变为1

e n

n

n n n

=∑

;应用洛必达法则求得()1

e

e 1lim

2

x x x x

→-+=-

,故有

11

1lim 12n n n a n a +→∞??-=-<

???

由拉阿伯判别法知,级数发散;易知x =-e 时,级数也发散,故收敛域为(-e,e).

(3)级数缺少偶次幂项.根据比值审敛法求收敛半径.

21

121

22

21lim

lim

2121lim

21

n n n n n n

n U x

n U n x

n x

n x

++-→∞

→∞

→∞

-=?

+-=?+=

所以当x 2<1即|x |<1时,级数收敛,x 2>1即|x |>1时,级数发散,故收敛半径R =1.

294

当x =1时,级数变为1

121

n n ∞

=-∑

,当x =-1时,级数变为1

121

n n ∞

=--∑

,由1

1

21lim 01

2

n n n

→∞

-=>知,

1

121

n n ∞

=-∑

发散,从而1

121

n n ∞

=--∑

也发散,故原级数的收敛域为(-1,1).

(4)令t =x -1,则级数变为2

1

2n

n t

n n

=?∑

,因为()()

2

12

2lim

lim

1211n n n n

a n n

a n n ρ+→∞

→∞

?===?++

所以收敛半径为R =1.收敛区间为 -1

当t =1时,级数3

1

12n n

=∑

收敛,当t =-1时,级数()

3

1

112n

n n

=-?∑为交错级数,由莱布尼茨判

别法知其收敛.

所以,原级数收敛域为 0≤x ≤2,即[0,2]

14.利用幂级数的性质,求下列级数的和函数:

(1)2

1

n n n x

+=∑; (2)

22

21

n n x

n +∞

=+∑

解:(1)由()32

1lim n n n x

n x n x

++→∞

+=知,当|x |=<1时,原级数收敛,而当|x |=1时,2

1

n n n x

+=∑的通

项不趋于0,从而发散,故级数的收敛域为(-1,1).

记 ()2

3

1

1

1

n n n n S n x

x

n x

x ∞

+-===

=∑∑易知1

1

n n n x

-=∑的收敛域为(-1,1),记()1

11

n n S n x

x ∞

-==

则()10

1

1x

n

n x S x x x

==

=

-∑

?

于是()()12111x

S x x

x '??

==

?-??

-,所以()()()32

11x S x x x =<-

(2)由24

2

22

21lim

23

n n n x

n x n x

++→∞

+=?

+知,原级数当|x |<1时收敛,而当|x |=1时,原级数发散,故原

级数的收敛域为(-1,1),记()22210

21

21n n n n x

x

S x x n n ++∞

===

=++∑

,易知级数21

21

n n x

n +∞

=+∑

收敛域为

(-1,1),记()21

10

21

n n x

S x n +∞

==+∑

,则()212

11n

n S x

x x

='=

=-∑

故()1011d ln

2

1x

x S x x x

+'=

-? 即()()1111ln

02

1x S S x x

+-=

-,()100S =,所以

295

()()()11ln

12

1x x S xS x x x x

+==

<-

15.将下列函数展开成x 的幂级数,并求展开式成立的区间: (1)f (x ) = ln(2+x ); (2)f (x ) = cos 2x ; (3)f (x )=(1+x )ln(1+x );

(4)(

)2

f x =

(5)()2

3x f x x

=

+;

(6)()()1e e 2

x x f x -=-;

解:(1)()()ln ln 2ln 2ln 11222x x f x x ???

?===++

++ ? ??

???

由于()()

0ln 111n

n

n x

x n ∞

==

+-+∑,(-1

故()

()1

1

ln 112

21n n

n n x

x n +∞

+=?

?=

+- ???

+∑,(-2≤x ≤2)

因此()()

()1

1

ln ln 2212

1n n

n n x

x n +∞

+==+

+-+∑,(-2≤x ≤2)

(2)()2

1co s 2co s 2

x

f x x +==

由()

()20

co s 1!

2n

n

n x

x n ∞

==

-∑,(-∞

得()

()

()()

()220

42co s 211!

!

22n

n n

n

n

n n x

x x n n ∞

==?==

--∑∑

所以

()()2

20

11()cos cos 22

2

11

4122

!

2n

n

n

n f x x x x

n ∞

===

+

?=+-∑,(-∞

(3)f (x ) = (1+x )ln(1+x )

由()()

()

1

ln 111n n

n x

x n +∞

==+-+∑,(-1≤x ≤1)

所以

296

()()()

()

()

()

()

()()

()

()

()

()

1

1

2

1

1

1

111

1

11

1

1

111

111

1

111

111111n n

n n n n

n

n n n n n

n n n n

n n n n n n x

f x x n x

x

n n x

x

x n n n n x x

n n x x

n n +∞

=++∞

==++∞

+==+∞

+=-∞

+==+-+=

+

--++=+

+

--+++--=+

?+-=+

+∑∑∑∑∑∑

(-1≤x ≤1)

(4)(

)2

2

f x x =

=

()

()()211!!2111!!

2n

n

n n x

n ∞

=-=+

-∑

(-1≤x ≤1)

故()()

()()22

1

!!2111!!

2n

n

n n x

f x x n ∞

=?

?-+

=- ??

?

()

()()()

2

211

!!211!!

2n

n n n x x

n ∞

+=-=+

-∑

(-1≤x ≤1)

(5)()()(

)

(

2

2

0211

013

13

13313

n

n

n n n

n n x f x x

x

x x

x ∞

=+∞

+==

?

+

??

=?- ???

=

-<

∑∑

(6)由0e !

n

x

n x

n ∞

==

,x ∈(-∞,+∞)

得()0

1e

!

n n

x

n x

n ∞

-=?-=

,x ∈(-∞,+∞)

297

所以()()

()()()()

00

21

1e e 2

112!

!1

112

!

,!

21x x n

n

n

n n n

n

n n n f x x x n n x

n x

x n -∞∞

==∞

=+∞

==

-??

-=- ???

=

???--??=

∈-∞+∞+∑∑

∑∑

16.将()2

1

32f x x x =++展开成(x +4)的幂级数.

解:2

1

1132

1

2

x x x x =

-

++++

()()()

01

111

34114313

14413334713n

n n

n n x x x x x x x ∞

=∞

+==

+-++=-

?+-

+?+?

??

=-< ?

?

??

??

+=--<<∑∑

()()()

01

11

2

24114212

14412224622

n

n n

n n x x x x x x x ∞

=∞

+==

+-++=-

+-

+?+?

??

=-< ?

?

??

??

+=--<<-∑∑

所以()()()()()

2

1

1

00

11

0132

443

2

114622

3n

n

n n n n n

n n n f x x x x x x x ∞∞

++==∞

++==

++++=-+

??=

-+-<<- ???

17.将函数(

)f x =

(x -1)的幂级数.

298

解:因为

()

()

()()

()2

11111111!

2!

!

m

n

m m m m m m n x x x x x n ---+=+

+

++

++-<<

所以

(

)()[]()()()3

2

2

113333333

1121222222211111!

2!

!

n

f x x n x x x n =

=+-????????

----+ ? ? ? ???

??????

=++

++

+---

(-1

()()()()()()()()

()()()

()()

2

3

2

3

1

331313132511111112

22!

23!

2!

3152111022!

n

n

n

n

n n f x x x x x n n x x n ∞

=??????--+--=+

+

+

++----??????--=+

-<

18.利用函数的幂级数展开式,求下列各数的近似值: (1)ln3(误差不超过0.0001); (2)cos2o (误差不超过0.0001)

解:(1)3

5

21

1ln 213521n x

x x x

x x n -+??=+++++ ?--??

,x ∈(-1,1) 令

131x x

+=-,可得()11,12

x =∈-,

故()35211

111112ln 3ln

212325222112

n n -+

??+++++==?????-??-

()()()()()()()()()()21232121

21

2325

21

2421

22

1122221232

22212112

222123252

1112

22212

112

2114

1

32

21n n n n n n n n n n n r n n n n n n n n n n +++++++++-??

++=????++??????++=

+++????+++????<

+++ ???+=

?+-

=

+

299

故58

10.000123112

r <≈??

61010.000033132

r <

≈??.

因而取n =6则

35111111ln 32 1.09862

3252112??

=≈++++ ?

????? (2)()

()2

4

20

ππππ909090co s 2co s

1190

2!

4!

!

2n

n

n ??

???? ? ? ???????

==-

+

-++-

2

4

π90610

2!

-?? ???≈?;

4

8

π9010

4!

-?? ???≈

故2

π90co s 2110.00060.99942!

?? ???≈-

≈-≈

19.将函数()0

arctan d x t

F t x t

=

?

展开成x 的幂级数.

解:由于()

21

arctan 121

n n

n t

t n +∞

==

-+∑

所以()()

()

()

()

20

00

221

2

arctan d d 121

d 1121

21n

x x

n

n n

n x n

n

n n t

t

F t t x t

n t

x

t n n ∞

=+∞

===

=

-+=

=

--++∑?

?∑∑?

(|x |≤1)

20.求下列级数的和函数:

(1)()

21

1

121

n n n x

n ∞

-=--∑; (2)21

021n n x

n +∞

=+∑

(3)()1

1

!

1n n n

x

n ∞

-=-∑

; (4)()

1

1n

n x

n n ∞

=+∑

解:(1)可求得原级数的收敛半径R =1,且当|x |=1时,级数()

1

1

1121

n n n ∞

-=--∑是收敛的交错级

数,故收敛域为[-1,1]

记()()

()

()221

1

1

11

1

1121

21

n n n n n n x

x

S x xS x x n n -∞

--===

==----∑∑

300

则S 1(0)=0,()()

1

22

12

1

111n n n S x

x x

--='=

=

-+∑

所以()()112

1d arctan 01x S S x x x x

-=

=+?

即S 1(x )=arctan x ,所以S (x )=x arctan x ,x ∈[-1,1].

(2)可求得原级数的收敛半径R =1,且当|x |=1时,原级数发散.记()21

21

n n x

S x n +∞

==

+∑

()22

11n

n S x

x x

='=

=

-∑

()2

111d d ln

12

1x x x S x x x x

x

+'=

=--?

?

,即()()11ln 02

1x S S x x

+-=

-,S (0)=0

所以()11ln

2

1x S x x

+=

-,(|x |<1)

(3)由()11

!lim

lim

0!

1n n

n n n a

n n

a

n +→∞

→∞

+==-知收敛域为(-∞,+∞).记()()1

1

!

1n n n

S x

x n ∞

-==

-∑

()()()1

1

1

d e !

!

11n n x

x

n n x

x

S x x x x n n -∞

===

==--∑

?

,所以

()()()e 1e x

x S x x x '==+,(-∞

(4)由()()

()

1

12lim 111n n n n n →∞++=+知收敛半径R =1,当x =1时,级数变为()

111n n n ∞

=+∑,由

()

2

111n n

n <

+知级数收敛,当x =-1时,级数变为()

()

1

11n

n n n ∞

=-+∑

是收敛的交错级数,故收敛

域为[-1,1].

记()()

1

1n n x

S x n n ∞

==

+∑

则S (0)=0,()()

1

1

1n n x

xS x n n +∞

==

+∑

()[]1

1

11n n x

xS x x

-=''=

=

-∑

(x ≠1)

所以()[]()0

d ln 1x

xS x x x ''

=--?

即()[]()ln 1xS x x '

=--

301

()[]()()()0

d ln 1d 1ln 1x x xS x x x x x x x '=

--=--+?

?

即()()()1ln 1xS x x x x =--+

当x ≠0时,()()111ln 1S x x x

??

=+-- ???

,又当x =1时,可求得S (1)=1

(∵()1

lim lim 111n n S x n →∞→∞

?

?

=-

= ?+??

) 综上所述

()()[)()

0,01,

1

111ln 1,1,00,1x S x x x x x =??

==??

???

+--∈- ?????

21.设f (x )是周期为2π的周期函数,它在(-π,π]上的表达式为()3

2π0,0π.

x f x x

x -<≤?=?

<≤?

试问f (x )的傅里叶级数在x =-π处收敛于何值?

解:所给函数满足狄利克雷定理的条件,x =-π是它的间断点,在x =-π处,f (x )的傅里叶级数收敛于

()()

[]()33ππ11π22π2

2

2

f f -+

-+-=

+=

+

22.写出函数()2

1π00π

x f x x

x --≤≤?=?<≤?的傅里叶级数的和函数.

解:f (x )满足狄利克雷定理的条件,根据狄利克雷定理,在连续点处级数收敛于f (x ),在间断点x =0,x =±π处,分别收敛于

()()

0012

2

f f -+

+=-

()()

2

πππ12

2

f f -+

+-=

()()

2

πππ12

2

f f -+

-+--=

,综上所述和函数.

()221π00π1

02π1π

2

x x x S x x x --<

=???-=±??

23.写出下列以2π为周期的周期函数的傅里叶级数,其中f (x )在[-π,π)上的表达式为:

302

(1)()π0π,

4

ππ0;

4

x f x x ?≤

?--≤

(2)()()2

πx π=-≤≤f x x

(3)()ππ,π,

22

ππ,

,22

ππ,π;

2

2?--≤<-???

=-≤<

???≤

(4)()()co s

ππ2

=-≤≤x f x x .

高等数学 复旦大学出版社 课后习题答案

1. 解: (1)相等. 因为两函数的定义域相同,都是实数集R ; x =知两函数的对应法则也相同;所以两函数相等. (2)相等. 因为两函数的定义域相同,都是实数集R ,由已知函数关系式显然可得两函数的对应法则也相同,所以两函数相等. (3)不相等. 因为函数()f x 的定义域是{,1}x x x ∈≠R ,而函数()g x 的定义域是实数集R ,两函数的定义域不同,所以两函数不相等. 2. 解: (1)要使函数有意义,必须 400x x -≥?? ≠? 即 40x x ≤?? ≠? 所以函数的定义域是(,0)(0,4]-∞U . (2)要使函数有意义,必须 30lg(1)010x x x +≥?? -≠??->? 即 301x x x ≥-?? ≠??

大学高等数学上考试题库(附答案)

《高数》试卷1(上) 一.选择题(将答案代号填入括号内,每题3分,共30分). 1.下列各组函数中,是相同的函数的是( ). (A )()()2ln 2ln f x x g x x == 和 (B )()||f x x = 和 ()2g x x = (C )()f x x = 和 ()() 2 g x x = (D )()|| x f x x = 和 ()g x =1 2.函数()()sin 42 0ln 10x x f x x a x ?+-≠? =+?? =? 在0x =处连续,则a =( ). (A )0 (B )1 4 (C )1 (D )2 3.曲线ln y x x =的平行于直线10x y -+=的切线方程为( ). (A )1y x =- (B )(1)y x =-+ (C )()()ln 11y x x =-- (D )y x = 4.设函数()||f x x =,则函数在点0x =处( ). (A )连续且可导 (B )连续且可微 (C )连续不可导 (D )不连续不可微 5.点0x =是函数4 y x =的( ). (A )驻点但非极值点 (B )拐点 (C )驻点且是拐点 (D )驻点且是极值点 6.曲线1 || y x = 的渐近线情况是( ). (A )只有水平渐近线 (B )只有垂直渐近线 (C )既有水平渐近线又有垂直渐近线 (D )既无水平渐近线又无垂直渐近线 7. 211 f dx x x ??' ???? 的结果是( ). (A )1f C x ?? -+ ??? (B )1f C x ?? --+ ??? (C )1f C x ?? + ??? (D )1f C x ?? -+ ??? 8. x x dx e e -+?的结果是( ). (A )arctan x e C + (B )arctan x e C -+ (C )x x e e C --+ ( D )ln()x x e e C -++ 9.下列定积分为零的是( ).

大学高等数学上习题(附答案)

《高数》习题1(上) 一.选择题 1.下列各组函数中,是相同的函数的是( ). (A )()()2ln 2ln f x x g x x == 和 (B )()||f x x = 和 ( )g x =(C )()f x x = 和 ( )2 g x = (D )()|| x f x x = 和 ()g x =1 4.设函数()||f x x =,则函数在点0x =处( ). (A )连续且可导 (B )连续且可微 (C )连续不可导 (D )不连续不可微 7. 211 f dx x x ??' ???? 的结果是( ). (A )1f C x ?? - + ??? (B )1f C x ?? --+ ??? (C )1f C x ?? + ??? (D )1f C x ?? -+ ??? 10.设()f x 为连续函数,则()10 2f x dx '?等于( ). (A )()()20f f - (B )()()11102f f -????(C )()()1 202f f -??? ?(D )()()10f f - 二.填空题 1.设函数()21 00x e x f x x a x -?-≠? =??=? 在0x =处连续,则a = . 2.已知曲线()y f x =在2x =处的切线的倾斜角为5 6 π,则()2f '=. 3. ()21ln dx x x = +?. 三.计算 1.求极限 ①21lim x x x x →∞+?? ??? ②() 20sin 1 lim x x x x x e →-- 2.求曲线()ln y x y =+所确定的隐函数的导数x y '. 3.求不定积分x xe dx -?

高等数学课后习题与解答

高等数学课后习题及解答 1. 设u=a-b+2c,v=-a+3b-c.试用a,b,c 表示2u-3v. 解2u-3v=2(a-b+2c)-3(-a+3b-c) =5a-11b+7c. 2. 如果平面上一个四边形的对角线互相平分,试用向量证明它是平 行四边形. 证如图8-1 ,设四边形ABCD中AC 与BD 交于M ,已知AM = MC ,DM 故 MB . AB AM MB MC DM DC . 即AB // DC 且|AB |=| DC | ,因此四边形ABCD是平行四边形. 3. 把△ABC的BC边五等分,设分点依次为D1,D2,D3,D4,再把各 分点与点 A 连接.试以AB=c, BC=a 表向量 证如图8-2 ,根据题意知 1 D 1 A, 1 D 2 A, D 3 A, D A. 4 1 D3 D4 BD1 1 a, 5 a, D1D2 a, 5 5 1 D 2 D 3 a, 5 故D1 A=- (AB BD1)=- a- c 5

D 2 A =- ( AB D A =- ( AB BD 2 BD )=- )=- 2 a- c 5 3 a- c 3 =- ( AB 3 BD 4 )=- 5 4a- c. 5 4. 已知两点 M 1(0,1,2)和 M 2(1,-1,0) .试用坐标表示式表示 向量 M 1M 2 及-2 M 1M 2 . 解 M 1M 2 =(1-0, -1-1, 0-2)=( 1, -2, -2) . -2 M 1M 2 =-2( 1,-2,-2) =(-2, 4,4). 5. 求平行于向量 a =(6, 7, -6)的单位向量 . a 解 向量 a 的单位向量 为 ,故平行向量 a 的单位向量为 a a 1 = ( 6,7, -6)= 6 , 7 , 6 , a 11 11 11 11 其 中 a 6 2 72 ( 6)2 11. 6. 在空间直角坐标系中,指出下列各点在哪个卦限? A (1,-2,3), B ( 2, 3,-4), C (2,-3,-4), D (-2, -3, 1). 解 A 点在第四卦限, B 点在第五卦限, C 点在第八卦限, D 点在第三卦限 . 7. 在坐标面上和在坐标轴上的点的坐标各有什么特征?指出下列各点的位置: A ( 3, 4, 0), B ( 0, 4,3), C ( 3,0,0), D ( 0, D A 4

同济高等数学(第6版)习题答案7-3

习题7-3 1. 一动点与两定点(2, 3, 1)和(4, 5, 6)等距离, 求这动点的轨迹方程. 解 设动点为M (x , y , z ), 依题意有 (x -2)2+(y -3)2+(z -1)2=(x -4)2+(y -5)2+(z -6)2, 即 4x +4y +10z -63=0. 2. 建立以点(1, 3, -2)为球心, 且通过坐标原点的球面方程. 解 球的半径14)2(31222=-++=R , 球面方程为 (x -1)2+(y -3)2+(z +2)2=14, 即 x 2+y 2+z 2-2x -6y +4z =0. 3. 方程x 2+y 2+z 2-2x +4y +2z =0表示什么曲面? 解 由已知方程得 (x 2-2x +1)+(y 2+4y +4)+(z 2+2z +1)=1+4+1, 即 2222)6()1()2()1(=++++-z y x , 所以此方程表示以(1, -2, -1)为球心, 以6为半径的球面. 4. 求与坐标原点O 及点(2, 3, 4)的距离之比为1:2的点的全体所组成的曲面的方程, 它表示怎样曲面? 解 设点(x , y , z )满足题意, 依题意有 2 1)4()3()2(222222=-+-+-++z y x z y x , 化简整理得 9 116)34()1()32(222=+++++z y x ,

它表示以)34 ,1 ,32(---为球心, 以293 2为半径的球面. 5. 将zOx 坐标面上的抛物线z 2=5x 绕x 轴旋转一周, 求所生成的旋转曲面的方程. 解 将方程中的z 换成22z y +±得旋转曲面的方程y 2+z 2=5x . 6. 将zOx 坐标面上的圆x 2+z 2=9绕z 轴旋转一周, 求所生成的旋转曲面的方程. 解 将方程中的x 换成22y x +±得旋转曲面的方程x 2+y 2+z 2=9. 7. 将xOy 坐标面上的双曲线4x 2-9y 2=36分别绕x 轴及y 轴旋转一周, 求所生成的旋转曲面的方程. 解 双曲线绕x 轴旋转而得的旋转曲面的方程为 4x 2-9y 2-9z 2=36. 双曲线绕y 轴旋转而得的旋转曲面的方程为 4x 2+4z 2-9y 2=36. 8. 画出下列方程所表示的曲面: (1)222)2 ()2(a y a x =+-;

清华大学微积分习题(有答案版)

第十二周习题课 一.关于积分的不等式 1. 离散变量的不等式 (1) Jensen 不等式:设 )(x f 为],[b a 上的下凸函数,则 1),,,2,1),1,0(],,[1 ==∈?∈?∑=n k k k k n k b a x λλΛ,有 2),(1 1≥≤??? ??∑∑==n x f x f k n k k k n k k λλ (2) 广义AG 不等式:记x x f ln )(=为),0(+∞上的上凸函数,由Jesen 不等式可得 1),,,2,1),1,0(,01 ==∈?>∑=n k k k k n k x λλΛ,有 ∑==≤∏n k k k k n k x x k 1 1 λλ 当),2,1(1 n k n k Λ==λ时,就是AG 不等式。 (3) Young 不等式:由(2)可得 设111,1,,0,=+>>q p q p y x ,q y p x y x q p +≤1 1 。 (4) Holder 不等式:设11 1, 1,),,,2,1(0,=+>=≥q p q p n k y x k k Λ,则有 q n k q k p n k p k n k k k y x y x 111 11?? ? ????? ??≤∑∑∑=== 在(3)中,令∑∑======n k q k n k p k p k p k y Y x X Y y y X x x 1 1,,,即可。 (5) Schwarz 不等式: 2 1122 1 121?? ? ????? ??≤∑∑∑===n k k n k k n k k k y x y x 。 (6) Minkowski 不等式:设1),,,2,1(0,>=≥p n k y x k k Λ,则有 ()p n k p k p n k p k p n k p k k y x y x 11111 1?? ? ??+??? ??≤??????+∑∑∑=== 证明: ()()() () () ∑∑∑∑=-=-=-=+++=+?+=+n k p k k k n k p k k k n k p k k k k n k p k k y x y y x x y x y x y x 1 1 1 1 1 1 1

高等数学练习题库及答案

高等数学练习题库及答 案 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

《高等数学》练习测试题库及答案 一.选择题 1.函数y= 1 1 2 +x 是( ) A.偶函数 B.奇函数 C 单调函数 D 无界函数 2.设f(sin 2 x )=cosx+1,则f(x)为( ) A 2x 2-2 B 2-2x 2 C 1+x 2 D 1-x 2 3.下列数列为单调递增数列的有( ) A . ,,, B . 23 ,32,45,54 C .{f(n)},其中f(n)=?????-+为偶数,为奇数n n n n n n 1,1 D. {n n 21 2+} 4.数列有界是数列收敛的( ) A .充分条件 B. 必要条件 C.充要条件 D 既非充分也非必要 5.下列命题正确的是( ) A .发散数列必无界 B .两无界数列之和必无界 C .两发散数列之和必发散 D .两收敛数列之和必收敛 6.=--→1 ) 1sin(lim 21x x x ( ) .0 C 2 7.设=+∞→x x x k )1(lim e 6 则k=( ) .2 C 6 8.当x →1时,下列与无穷小(x-1)等价的无穷小是( ) 2 B. x 3-1 C.(x-1)2 (x-1) (x)在点x=x 0处有定义是f(x)在x=x 0处连续的( )

A.必要条件 B.充分条件 C.充分必要条件 D.无关条件 10、当|x|<1时,y= () A、是连续的 B、无界函数 C、有最大值与最小值 D、无最小值 11、设函数f(x)=(1-x)cotx要使f(x)在点:x=0连续,则应补充定义f(0)为() A、B、e C、-e D、-e-1 12、下列有跳跃间断点x=0的函数为() A、 xarctan1/x B、arctan1/x C、tan1/x D、cos1/x 13、设f(x)在点x 0连续,g(x)在点x 不连续,则下列结论成立是() A、f(x)+g(x)在点x 必不连续 B、f(x)×g(x)在点x 必不连续须有 C、复合函数f[g(x)]在点x 必不连续 D、在点x0必不连续 f(x)= 在区间(- ∞,+ ∞)上连续,且f(x)=0,则a,b 14、设 满足() A、a>0,b>0 B、a>0,b<0 C、a<0,b>0 D、a<0,b<0 15、若函数f(x)在点x 0连续,则下列复合函数在x 也连续的有() A、 B、

高等数学(复旦大学版)第十章_多元函数积分学(一)

第十章 多元函数积分学(Ⅰ) 一元函数积分学中,曾经用和式的极限来定义一元函数()f x 在区间[a,b]上的定积分,并且已经建立了定积分理论,本章我们将推广到多元函数,建立多元函数积分学理论。 第一节 二重积分 教学目的: 1、熟悉二重积分的概念; 2、了解二重积分的性质和几何意义,知道二重积分的中值定理; 3、掌握二重积分的(直角坐标、极坐标)计算方法; 4、能根据积分区域和被积函数正确选择积分顺序 教学重点: 1、二重积分的性质和几何意义; 2、二重积分在直角坐标系下的计算 教学难点: 1、二重积分的计算; 2、二重积分计算中的定限问题 教学容: 一、二重积分的概念 1. 曲顶柱体的体积 设有一立体, 它的底是xOy 面上的闭区域D , 它的侧面是以D 的边界曲线为准线而母线平行于z 轴的柱面, 它的顶是曲面z =f (x , y ), 这里f (x , y )≥0且在D 上连续. 这种立体叫做曲顶柱体. 现在我们来讨论如何计算曲顶柱体的体积. 首先, 用一组曲线网把D 分成n 个小区域?σ 1, ?σ 2, ? ? ? , ?σ n .分别以这些小闭区域的边界曲线为准线, 作母线平行于z 轴的柱面, 这些柱面把原来的曲顶柱体分为n 个细曲顶柱体. 在每个?σ i 中任取一点(ξ i , η i ), 以f (ξ i , η i )为高而底为?σ i 的平顶柱体的体积为 f (ξ i , η i ) ?σi (i =1, 2, ? ? ? , n ). 这个平顶柱体体积之和 i i i n i f V σηξ?≈=∑),(1 . 可以认为是整个曲顶柱体体积的近似值. 为求得曲顶柱体体积的精确值, 将分割加密, 只需取极限, 即 i i i n i f V σηξλ?==→∑),(lim 1 0. 其中λ是个小区域的直径中的最大值.

同济高等数学(第6版)习题答案7-5

习题7-5 1. 求过点(3, 0, -1)且与平面3x -7y +5z -12=0平行的平面方程. 解 所求平面的法线向量为n =(3, -7, 5), 所求平面的方程为 3(x -3)-7(y -0)+5(z +1)=0, 即3x -7y +5z -4=0. 2. 求过点M 0(2, 9, -6)且与连接坐标原点及点M 0的线段OM 0垂直的平面方程. 解 所求平面的法线向量为n =(2, 9, -6), 所求平面的方程为 2(x -2)+9(y -9)-6(z -6)=0, 即2x +9y -6z -121=0. 3. 求过(1, 1, -1)、(-2, -2, 2)、(1, -1, 2)三点的平面方程. 解 n 1=(1, -1, 2)-(1, 1, -1)=(0, -2, 3), n 1=(1, -1, 2)-(-2, -2, 2)=(3, 1, 0), 所求平面的法线向量为 k j i k j i n n n 6930 1332021++-=-=?=, 所求平面的方程为 -3(x -1)+9(y -1)+6(z +1)=0, 即x -3y -2z =0. 4. 指出下列各平面的特殊位置, 并画出各平面: (1)x =0; 解 x =0是yOz 平面. (2)3y -1=0; 解 3y -1=0是垂直于y 轴的平面, 它通过y 轴上的点)0 ,3 1 ,0(.

(3)2x -3y -6=0; 解 2x -3y -6=0是平行于z 轴的平面, 它在x 轴、y 轴上的截距分别是3和-2. (4)03=-y x ; 解 03=-y x 是通过z 轴的平面, 它在xOy 面上的投影的斜率为3 3. (5)y +z =1; 解 y +z =1是平行于x 轴的平面, 它在y 轴、z 轴上的截距均为1. (6)x -2z =0; 解 x -2z =0是通过y 轴的平面. (7)6x +5-z =0. 解 6x +5-z =0是通过原点的平面. 5. 求平面2x -2y +z +5=0与各坐标面的夹角的余弦. 解 此平面的法线向量为n =(2, -2, 1). 此平面与yOz 面的夹角的余弦为 3 21)2(22||||) ,cos(cos 122^=+-+=??==i n i n i n α; 此平面与zOx 面的夹角的余弦为 3 21)2(22||||) ,cos(cos 122^-=+-+-=??==j n j n j n β; 此平面与xOy 面的夹角的余弦为 3 11)2(21||||) ,cos(cos 122^=+-+=??==k n k n k n γ.

大学高等数学下考试习题库(附答案)

欢迎阅读 《高等数学》试卷6(下) 一.选择题(3分?10) 1.点1M ()1,3,2到点()4,7,22M 的距离=21M M ( ). A.3 B.4 C.5 D.6 2.向量j i b k j i a +=++-=2,2,则有( ). A.a ∥b 3. (A ) 6π4.A.=?b a 5.函数z A.2 6.设z =A. 2 2 7. 级数(A 8.幂级数=1n n A.[]1,1- B ()1,1- C.[)1,1- D.(]1,1- 9.幂级数n n x ∑∞ =?? ? ??02在收敛域内的和函数是( ). A. x -11 B.x -22 C.x -12 D.x -21 二.填空题(4分?5)

1.一平面过点()3,0,0A 且垂直于直线AB ,其中点()1,1,2-B ,则此平面方程为______________________. 2.函数()xy z sin =的全微分是______________________________. 3.设133 2 3 +--=xy xy y x z ,则 =???y x z 2_____________________________. 4. 设L 为取正向的圆周:221x y +=,则曲线积分2 (22)d (4)d L xy y x x x y -+-=? ?____________. 5. .级数 n ∞ 三.1.设z =2.3.计算D ??4. . 一.二.1.2-y x 2.(xy cos 3.62-y x 4. ()n n n n ∑ ∞ =+-01 21. 5.()x e x C C y 221-+= . 三.计算题 1. ()()[]y x y x y e x z xy +++=??cos sin ,()()[]y x y x x e y z xy +++=??cos sin .

高等数学习题集及答案

第一章 函数 一、选择题 1. 下列函数中,【 】不是奇函数 A. x x y +=tan B. y x = C. )1()1(-?+=x x y D. x x y 2sin 2 ?= 2. 下列各组中,函数)(x f 与)(x g 一样的是【 】 A. 3 3)(,)(x x g x x f = = B.x x x g x f 22tan sec )(,1)(-== C. 1 1 )(,1)(2+-=-=x x x g x x f D. 2ln )(,ln 2)(x x g x x f == 3. 下列函数中,在定义域内是单调增加、有界的函数是【 】 A. +arctan y x x = B. cos y x = C. arcsin y x = D. sin y x x =? 4. 下列函数中,定义域是[,+]-∞∞,且是单调递增的是【 】 A. arcsin y x = B. arccos y x = C. arctan y x = D. arccot y x = 5. 函数arctan y x =的定义域是【 】 A. (0,)π B. (,)22ππ - C. [,]22ππ - D. (,+)-∞∞ 6. 下列函数中,定义域为[1,1]-,且是单调减少的函数是【 】 A. arcsin y x = B. arccos y x = C. arctan y x = D. arccot y x = 7. 已知函数arcsin(1)y x =+,则函数的定义域是【 】 A. (,)-∞+∞ B. [1,1]- C. (,)ππ- D. [2,0]- 8. 已知函数arcsin(1)y x =+,则函数的定义域是【 】 A. (,)-∞+∞ B. [1,1]- C. (,)ππ- D. [2,0]- 9. 下列各组函数中,【 】是相同的函数 A. 2()ln f x x =和 ()2ln g x x = B. ()f x x =和()g x = C. ()f x x =和()2g x = D. ()sin f x x =和()arcsin g x x = 10. 设下列函数在其定义域内是增函数的是【 】 A. ()cos f x x = B. ()arccos f x x = C. ()tan f x x = D. ()arctan f x x = 11. 反正切函数arctan y x =的定义域是【 】 A. (,)22 ππ - B. (0,)π C. (,)-∞+∞ D. [1,1]- 12. 下列函数是奇函数的是【 】

高等数学同济大学第六版第八章单元练习题参考答案.doc

第八章空间解析几何与向量代数单元测试题参考答案: 一、填空题 1. 点M x, y, z关于x轴的对称点为M1 x, y, z ;关于xOy平面的对称点为M 2x, y, z ;关于原点的对称点为M3 x, y, z . 2. 平行于a ={1 ,1,1} 的单位向量为1 1,1,1 ;若向量 a { ,1,5} 与向量 b { 2,10,50} 3 平行,为1 . 5 3. 已知两点M1 4, 2,1 和 M 2 3,0,2 ,则向量M1M2在三个坐标轴上的投影分别是–1 2 、1 ,在坐标轴方向上的分量分别是i 、 2 j 、 k , M1M 2 2 , 方向余弦cos 1 、 cos 2 、 cos 1 , 方向角1200 、 2 2 2 1350 、60 0 , 与M1M2 同方向的单位向量是 1 , 2 , 1 . 2 2 2 4. 已知两向量a 6i 4 j 10k , b 3i 4 j 9k ,则 a 2b 12i 4 j 8k , 3a 2b 12i 20 j 48k , 3a 2b 在oz轴上的投影为48 . x t 2 5.过点 M (1,2, 1) 且与直线y 3t 4 垂直的平面方程是 x 3 y z 4 0 z t 1 二、选择题 1.向量a与b的数量积 a b=(C). A a rj 2.非零向量 A a ∥b b a ;B a rj a b ; C a rj a b ; D b rj a b.a, b 满足a b0 ,则有(C). ; B a b (为实数);C a b ;D a b0 . 3.设 a 与b为非零向量,则a A a ∥b的充要条件; C a b 的充要条件;b0是(A). B a ⊥b的充要条件; D a ∥b的必要但不充分的条件.

大学高等数学下考试题库(及答案)

一.选择题(3分?10) 1.点1M ()1,3,2到点()4,7,22M 的距离=21M M ( ). A.3 B.4 C.5 D.6 2.向量j i b k j i a ρρρ ρρ??+=++-=2,2,则有( ). A.a ρ∥b ρ B.a ρ⊥b ρ C.3,π=b a ρρ D.4 ,π=b a ρρ 3.函数1 122 2 22-++ --= y x y x y 的定义域是( ). A.(){ }21,22≤+≤y x y x B.( ){} 21,22<+p D.1≥p 8.幂级数∑∞ =1 n n n x 的收敛域为( ). A.[]1,1- B ()1,1- C.[)1,1- D.(]1,1- 9.幂级数n n x ∑∞ =?? ? ??02在收敛域内的和函数是( ). A. x -11 B.x -22 C.x -12 D.x -21

10.微分方程0ln =-'y y y x 的通解为( ). A.x ce y = B.x e y = C.x cxe y = D.cx e y = 二.填空题(4分?5) 1.一平面过点()3,0,0A 且垂直于直线AB ,其中点()1,1,2-B ,则此平面方程为______________________. 2.函数()xy z sin =的全微分是______________________________. 3.设133 2 3 +--=xy xy y x z ,则 =???y x z 2_____________________________. 4. x +21 的麦克劳林级数是___________________________. 5.微分方程044=+'+''y y y 的通解为_________________________________. 三.计算题(5分?6) 1.设v e z u sin =,而y x v xy u +==,,求 .,y z x z ???? 2.已知隐函数()y x z z ,=由方程052422 2 2 =-+-+-z x z y x 确定,求 .,y z x z ???? 3.计算 σd y x D ?? +2 2sin ,其中22224:ππ≤+≤y x D . 4.如图,求两个半径相等的直交圆柱面所围成的立体的体积(R 为半径). 5.求微分方程x e y y 23=-'在00 ==x y 条件下的特解. 四.应用题(10分?2)

(完整版)高等数学试题及答案

《高等数学》试题30 考试日期:2004年7月14日 星期三 考试时间:120 分钟 一.选择题 1. 当0→x 时,)1ln(x y +=与下列那个函数不是等价的 ( ) A)、x y = B)、x y sin = C)、x y cos 1-= D)、1-=x e y 2. 函数f(x)在点x 0极限存在是函数在该点连续的( ) A )、必要条件 B )、充分条件 C )、充要条件 D )、无关条件 3. 下列各组函数中,)(x f 和)(x g 不是同一函数的原函数的有( ). A)、()()() 222 1 ,21)(x x x x e e x g e e x f ---=-= B) 、(( )) ()ln ,ln f x x g x x ==- C)、()()x x g x x f --=-=1arcsin 23,12arcsin )( D)、()2 tan ,sec csc )(x x g x x x f =+= 4. 下列各式正确的是( ) A )、2ln 2x x x dx C =+? B )、sin cos tdt t C =-+? C )、 2arctan 1dx dx x x =+? D )、2 11 ()dx C x x -=-+? 5. 下列等式不正确的是( ). A )、 ()()x f dx x f dx d b a =??????? B )、()()()[]()x b x b f dt x f dx d x b a '=??????? C )、()()x f dx x f dx d x a =??????? D )、()()x F dt t F dx d x a '=???? ??'? 6. 0 ln(1)lim x x t dt x →+=?( ) A )、0 B )、1 C )、2 D )、4 7. 设bx x f sin )(=,则=''?dx x f x )(( ) A )、 C bx bx b x +-sin cos B ) 、C bx bx b x +-cos cos C )、C bx bx bx +-sin cos D )、C bx b bx bx +-cos sin

高等数学第六版课后全部答案

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f ( x, y)ds + ∫ f ( x, y)ds . L2 证明划分L, 使得L1和L2的连接点永远作为一个分点, 则 ∑ f (ξi,ηi )Δsi = ∑ f (ξi,ηi )Δsi + i =1 i =1 n n1 n1 答 dMx=yμ(x, y)ds, dMy=xμ(x, y)ds . 令λ=max{Δsi}→0, 上式两边同时取极限 λ→0 λ→0 lim ∑ f (ξi ,ηi )Δsi = lim ∑ f (ξi ,ηi )Δsi + lim i =1 i =1 即得 ∫L f (x, y)ds =∫L 1 f ( x, y)ds + ∫ f ( x, y)ds . L2 3. 计算下列对弧长的曲线积分: aw i = n1 +1 曲线 L 对于 x 轴和 y 轴的静矩元素分别为 案 ∑ f (ξi,ηi )Δsi . ∑ f (ξi,ηi )Δsi , n

高等数学典型习题及参考答案

第八章典型习题 一、 填空题、选择题 1、点)3,1,4(M -到y 轴的距离就是 2、平行于向量}1,2,1{a -=? 的单位向量为 3、().0431,2,0垂直的直线为 且与平面过点=--+-z y x 4、.xoz y z y x :面上的投影柱面方程是在曲线?? ?==++Γ2 10222 5、()==-=+=+=-δ λ δλ则平行与设直线,z y x :l z y x : l 1111212121 ()23A ()12B ()32C ()21 D 6、已知k 2j i 2a ????+-=,k 5j 4i 3b ? ???-+=,则与b a 3??-平行的单位向量为 ( ) (A )}11,7,3{(B )}11,7,3{- (C )}11,7,3{1291-± (D )}11,7,3{179 1-± 7、曲线???==++2 z 9 z y x 222在xoy 平面上投影曲线的方程为( ) (A )???==+2z 5y x 22 (B )???==++0z 9z y x 222(C )???==+0 z 5y x 22 (D )5y x 22=+ 8、设平面的一般式方程为0A =+++D Cz By x ,当0==D A 时,该平面必( ) (A)平行于y 轴 (B) 垂直于z 轴 (C) 垂直于y 轴 (D) 通过x 轴 9 、 设 空 间 三 直 线 的 方 程 分 别 为 251214: 1+=+=+z y x L ,67313:2+=+=z y x L ,4 1312:3-=+=z y x L 则必有 ( ) (A) 31//L L (B) 21L L ⊥ (C) 32L L ⊥ (D) 21//L L 10、设平面的一般式方程为0=+++D Cz By Ax ,当0==B A 时,该平面必 ( ) (A) 垂直于x 轴 (B) 垂直于y 轴 (C) 垂直于xoy 面 (D) 平行于xoy 面 11、方程05 z 3y 3x 2 22=-+所表示的曲面就是( ) (A )椭圆抛物面 (B )椭球面 (C )旋转曲面 (D )单叶双曲面 二、解答题

2019年交通大学{高等数学)试题及答案

《高等数学》 一.选择题 1. 当0→x 时,)1ln(x y +=与下列那个函数不是等价的 ( C ) A)、x y = B)、x y sin = C)、x y cos 1-= D)、1-=x e y 2. 函数f(x)在点x 0极限存在是函数在该点连续的( A ) A )、必要条件 B )、充分条件 C )、充要条件 D )、无关条件 3. 下列各组函数中,)(x f 和)(x g 不是同一函数的原函数的有( D ). A)、()()() 222 1 ,21)(x x x x e e x g e e x f ---=-= B) 、(( )) ()ln ,ln f x x g x x ==- C)、()()x x g x x f --=-=1arcsin 23,12arcsin )( D)、()2 tan ,sec csc )(x x g x x x f =+= 4. 下列各式正确的是( B ) A )、2ln 2x x x dx C =+? B )、sin cos tdt t C =-+? C )、 2arctan 1dx dx x x =+? D )、2 11 ()dx C x x -=-+? 5. 下列等式不正确的是( A ). A )、 ()()x f dx x f dx d b a =??????? B )、()()()[]()x b x b f dt x f dx d x b a '=??????? C )、()()x f dx x f dx d x a =??????? D )、()()x F dt t F dx d x a '=???? ??'? 6. 0 ln(1)lim x x t dt x →+=?( A ) A )、0 B )、1 C )、2 D )、4 7. 设bx x f sin )(=,则=''?dx x f x )(( C ) A )、 C bx bx b x +-sin cos B ) 、C bx bx b x +-cos cos C )、C bx bx bx +-sin cos D )、C bx b bx bx +-cos sin

高等数学复旦大学出版社习题答案七

习题七 1. 在空间直角坐标系中,定出下列各点的位置: A(1,2,3); B(-2,3,4); C(2,-3,-4); D(3,4,0); E(0,4,3); F(3,0,0). 解:点A在第Ⅰ卦限;点B在第Ⅱ卦限;点C在第Ⅷ卦限; 点D在xOy面上;点E在yOz面上;点F在x轴上. 2. xOy坐标面上的点的坐标有什么特点?yOz面上的呢?zOx面上的呢? 答: 在xOy面上的点,z=0; 在yOz面上的点,x=0; 在zOx面上的点,y=0. 3. x轴上的点的坐标有什么特点?y轴上的点呢?z轴上的点呢? 答:x轴上的点,y=z=0; y轴上的点,x=z=0; z轴上的点,x=y=0. 4. 求下列各对点之间的距离: (1)(0,0,0),(2,3,4);(2)(0,0,0),(2,-3,-4); (3)(-2,3,-4),(1,0,3);(4)(4,-2,3),(-2,1,3). 解:(1)s= (2) s== (3) s== (4) s== 5. 求点(4,-3,5)到坐标原点和各坐标轴间的距离. 解:点(4,-3,5)到x轴,y轴,z轴的垂足分别为(4,0,0),(0,-3,0),(0,0,5). 故 02 s= x s== y s== 5 z s==. 6. 在z轴上,求与两点A(-4,1,7)和B(3,5,-2)等距离的点. 解:设此点为M(0,0,z),则 222222 (4)1(7)35(2) z z -++-=++-- 解得 14 9 z=

即所求点为M (0,0, 149 ). 7. 试证:以三点A (4,1,9),B (10,-1,6),C (2,4,3)为顶点的三角形是等腰直角三角形. 证明:因为|AB |=|AC |=7.且有 |AC |2+|AB |2=49+49=98=|BC |2. 故△ABC 为等腰直角三角形. 8. 验证:()()++=++a b c a b c . 证明:利用三角形法则得证.见图 7-1 图7-1 9. 设2, 3.=-+=-+-u a b c v a b c 试用a , b , c 表示23.-u v 解: 232(2)3(3) 2243935117-=-+--+-=-++-+=-+u v a b c a b c a b c a b c a b c 10. 把△ABC 的BC 边分成五等份,设分点依次为D 1,D 2,D 3,D 4,再把各分点与A 连接,试以AB =c ,BC =a 表示向量1D A ,2D A ,3D A 和4D A . 解:1115D A BA BD =-=-- c a 222 5D A BA BD =-=--c a 333 5D A BA BD =-=--c a 444 .5 D A BA BD =-=--c a 11. 设向量OM 的模是4,它与投影轴的夹角是60°,求这向量在该轴上的投影. 解:设M 的投影为M ',则 1 Pr j cos604 2.2 u OM OM =?=?= 12. 一向量的终点为点B (2,-1,7),它在三坐标轴上的投影依次是4,-4和7,求这向量的起点A 的坐标. 解:设此向量的起点A 的坐标A (x , y , z ),则 {4,4,7}{2,1,7}AB x y z =-=----

总习题二高等数学同济大学第六版本

总 习 题 二 1. 在“充分”、“必要”和“充分必要”三者中选择一个正确的填入下列空格内: (1)f (x )在点x 0可导是f (x )在点x 0连续的____________条件. f (x )在点x 0连续是f (x )在点x 0可导的____________条件. (2) f (x )在点x 0的左导数f -(x 0)及右导数f +(x 0)都存在且相等是f (x )在点x 0可导的_______条件. (3) f (x )在点x 0可导是f (x )在点x 0可微的____________条件. 2. 选择下述题中给出的四个结论中一个正确的结论: 设f (x )在x =a 的某个邻域内有定义, 则f (x )在x =a 处可导的一个充分条件是 ( ). (A ))]()1([lim a f h a f h h -++∞→存在; (B )h h a f h a f h )()2(lim 0+-+→存在; (C )h h a f h a f h 2)()(lim 0--+→存在; (D )h h a f a f h )()(lim 0--→存在.

3. 设有一根细棒, 取棒的一端作为原点, 棒上任一点的做标x 为, 于是分布在区间[0, x ]上细棒的质量m 是x 的函数m =m (x ),应怎样确定细棒在点x 0处的线密度(对于均匀细棒来说, 单位长度细棒的质量叫做这细棒的线密度? . 4. 根据导数的定义, 求x x f 1 )(=的导数. 5. 求下列函数f (x )的f -(0)及f +(0),又f (0)是否存在? (1)???≥+<=0 )1ln(0 sin )(x x x x x f ; (2)????? =≠+=0 00 1)(1x x e x x f x .

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