
高等数学题库
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2023年2月16日发(作者:塞思黑)《高等数学》练习题库
计算数学教研室吴果林
一.选择题
1.函数y=
1
1
2x
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()
A2x2-2B2-2x2C1+x2D1-x2
3.下列数列为单调递增数列的有()
A.0.9,0.99,0.999,0.9999B.
2
3
,
3
2
,
4
5
,
5
4
C.{f(n)},其中f(n)=
为偶数,
为奇数
n
n
n
n
n
n
1
,
1
D.{
n
n
2
12
}
4.数列有界是数列收敛的()
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.设
kxf
xx
)(lim
0
,(k为常数)则()
A.f(x)在点x
0
有定义B.f(x)在点x
0
无定义
C.f(x)在点x
0
的某去心邻域内有界D.f(x)-k 7.在x 0 处函数f(x)的左右极限存在且相等即f(x 0 -0)=f(x 0 + 0)是x x 0 时f(x)有极限 的() A.必要条件B.充分条件 C.充分必要条件D.无关条件 8.下列说法正确的是() A.无穷小是一个很小的数B.无穷大是一个很大的数 C.无穷大是无界的量D.无界的量是无穷大量 9.函数 12xy 在区间 ]2,2[ 上是() A单调增加B单调减少 C先单调增加再单调减少D先单调减少再单调增加 10.设 4 1 sin lim 0 x kx n ,则K为() A.1B.2C.1/4D.4 11. 1 )1sin( lim 2 1x x x () A.1B.0C.2D.1/2 12.设 x xx k )1(lim e6则k=() A.1B.2C.6D.1/6 13.当x 1时,下列与无穷小(x-1)d等价的无穷小是() A.x2-1B.x3-1C.(x-1)(x-1) 14.f(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 15、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 16、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、eC、-eD、-e-1 17、下列有跳跃间断点x=0的函数为() A、xarctan1/xB、arctan1/x C、tan1/xD、cos1/x 18、设f(x)在点x 0 连续,g(x)在点x 0 不连续,则下列结论成立是() A、f(x)+g(x)在点x 0 必不连续 B、f(x)×g(x)在点x 0 必不连续须有 C、复合函数f[g(x)]在点x 0 必不连续 D、在点x0 必不连续 在区间(-∞,+∞)上连续,且f(x)=0,则a,b满足()19、设f(x)= A、a>0,b>0B、a>0,b<0 C、a<0,b>0D、a<0,b<0 20、若函数f(x)在点x 0 连续,则下列复合函数在x 0 也连续的有() A、B、 C、tan[f(x)]D、f[f(x)] 21、函数f(x)=tanx能取最小最大值的区间是下列区间中的() A、[0,л]B、(0,л) C、[-л/4,л/4]D、(-л/4,л/4) 22、在闭区间[a,b]上连续是函数f(x)有界的() A、充分条件B、必要条件 C、充要条件D、无关条件 23、f(a)f(b)<0是在[a,b]上连续的函f(x)数在(a,b)内取零值的() A、充分条件B、必要条件 C、充要条件D、无关条件 24、下列函数中能在区间(0,1)内取零值的有() A、f(x)=x+1B、f(x)=x-1 C、f(x)=x2-1D、f(x)=5x4-4x+1 25、曲线y=x2在x=1处的切线斜率为() A、k=0B、k=1C、k=2D、-1/2 26、y=|x-1|在x=1处() A、连续B、不连续C、可导D、斜率为0 27、曲线y=x3-3x上切线平行x轴的点有() A、(0,0)B(1,0)C、(-1,2)D、(1,-2) 28、在下列点中,函数f(x)=+tanx+(x-1)可导的点有() A、x=0B、x=1C、x=л/2D、x=л 29、曲线y=sinx+cosx在x=л/4处的切线方程为() C、x=D、y-=(x-л/4)A、y=0B、y= 30、曲线y=x-1/x与x轴的交点处的切线方程为() A、2x+y=2B、2x-y=2C、2x-y+1=0D、2x+y-2=0 31、若直线y=x与对数曲线y=log a x相切,则() A、eB、1/eC、exD、e1/e 32、曲线y=lnx平行于直线x-y+1=0的法线方程是() A、x-y-1=0B、x-y+3e-2=0C、x-y-3e-2=0D、-x-y+3e-2=0 33、设直线y=x+a与曲线y=2arctanx相切,则a=() A、±1B、±л/2C、±(л/2+1)D、±(л/2-1) 34、设f(x)为可导的奇函数,且f`(x 0 )=a,则f`(-x 0 )=() A、aB、-aC、|a|D、0 35、设y=㏑,则y’|x=0=() A、-1/2B、1/2C、-1D、0 36、设y=(cos)sinx,则y’|x=0=() A、-1B、0C、1D、不存在 37、设yf(x)=㏑(1+X),y=f[f(x)],则y’|x=0=() A、0B、1/㏑2C、1D、㏑2 38、已知y=sinx,则y(10)=() A、sinxB、cosxC、-sinxD、-cosx 39、已知y=x㏑x,则y(10)=() A、-1/x9B、1/x9C、8.1/x9D、-8.1/x9 40、若函数f(x)=xsin|x|,则() A、f``(0)不存在B、f``(0)=0C、f``(0)=∞D、f``(0)=л 41、设函数y=yf(x)在[0,л]内由方程x+cos(x+y)=0所确定,则|dy/dx| x=0 =() A、-1B、0C、л/2D、2 42、圆x2cosθ,y=2sinθ上相应于θ=л/4处的切线斜率,K=() A、-1B、0C、1D、2 43、函数f(x)在点x 0 连续是函数f(x)在x 0 可微的() A、充分条件B、必要条件 C、充要条件D、无关条件 44、函数f(x)在点x 0 可导是函数f(x)在x 0 可微的() A、充分条件B、必要条件 C、充要条件D、无关条件 45、函数f(x)=|x|在x=0的微分是() A、0B、-dxC、dxD、不存在 46、设du=xdx,则V=() A、-x2B、x2C、x2+cD、x2/2+c(c为任意常数) 47、设V(0)=0,du=xdx,则V=() A、-x2B、x2C、x2/2D、x2/2+c(c为任意常数) 48、罗尔定理的三个条件是其法论成立的() A、充分条件B、必要条件 C、充分必要条件D、无关条件 49、设f(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-4),不用求导数,即可知方程,f`(x)=0的根的情 况是() A、至少有四个根,x 1 =1,x 2 =2,x 3 =3,x 4 =4 B、仅有四个根,x 1 =1,x 2 =2,x 3 =3,x 4 =4 C、在三区间(1,2),(2,3),(3,4)内分别有一个根 D、在三区间(1,2),(2,3),(3,4)内分别至少有一个根 50、罗必塔法则的条件是其法论成立的() A、充分条件B、必要条件 C、充分必要条件D、无关条件 51、极限 ) ln 1 1 (lim 1xx x x 的未定式类型是() A、0/0型B、∞/∞型C、∞-∞D、∞型 52、极限 0 1 2) sin lim( x x x x 的未定式类型是() A、00型B、0/0型C、1∞型D、∞0型 53、极限 x x x xsin 1 sin lim 2 0 =() A、0B、1C、2D、不存在 54、xx 0 时,n阶泰勒公式的余项Rn(x)是较xx 0 的() A、(n+1)阶无穷小B、n阶无穷小 C、同阶无穷小D、高阶无穷小 55、若函数f(x)在[0,+∞]内可导,且f`(x)>0,xf(0)<0则f(x)在[0,+∞] 内有() A、唯一的零点B、至少存在有一个零点 C、没有零点D、不能确定有无零点 56、若a2-3b<0,则方程x3+ax2+bx+c=0() A、无实根B、有唯一实根 C、有两个实根D、有三个实根 57、方程x3-3x2+m=0在[-1,1]内() A、有唯一实根B、至多有一实根 C、至少有一实根D、恰有两个实根 58、函数y=x3+12x2+1在定义域内() A、单调增加B、单调减少 C、有驻点D、有极值点 59、函数f(x)=|sinx|在(-л,л)内的极值点有() A、0个B、1个C、2个D、3个 60、函数f(x)在(-∞,+∞)内有定义,又x 0 是极大值点,则() A、x 0 是f(x)的驻点 B、-x 0 是-f(-x)的极小值点 C、f(x)≤f(x 0 )x∈(-∞,+∞) D、-x 0 是-f(x)的极小值点 61、设 ax lim(f(x)-f(x))/(x-a)2=-1,则在点x=a() A、f(x)的导数存在,且f`(a)=0B、f(x)取得极大值 C、f(x)取得极小值D、f(x)的导数不存在 62、设f(x)=x7+x,则f(x)在[0,1]上() A、有极小值0B、有极大值 C、有最小值0D、无最大值 63、函数y=x3+12x+1在定义域为() A、单调增加B、单调减少 C、图形上凹D、图形下凹 64、关于曲线y=3x5-5x3的说法不正确的是() A、有水平渐近线B、有两个极限 C、有三个拐点D、无斜渐近线 65、函数(x3+4)/x2的图形在(0,+∞)内() A、单调上升B、向上凸 C、有极小值点(2,3)D、有拐点(2,3) 66、曲线y=x2-4x+3的顶点处的曲率为() A、2B、1/2C、1D、0 67、抛物线y=4x-x2在它的顶点处的曲率半径为() A、0B、1/2C、1D、2 68、若函数f(x)在(a,b)内存在原函数,则原函数有() A、一个B、两个C、无穷多个D、都不对 69、若∫f(x)dx=2ex/2+C=() A、2ex/2B、4ex/2C、ex/2+CD、ex/2 70、∫xe- xdx=(D) A、xe- x-e- x+CB、-xe- x+e- x+C C、xe- x+e- x+CD、-xe- x-e- x+C 71、设P(X)为多项式,为自然数,则∫P(x)(x-1)-ndx() A、不含有对数函数B、含有反三角函数 C、一定是初等函数D、一定是有理函数 72、∫ -1 0|3x+1|dx=() A、5/6B、1/2C、-1/2D、1 73、两椭圆曲线x2/4+y2=1及(x-1)2/9+y2/4=1之间所围的平面图形面积等于() A、лB、2лC、4лD、6л 74、曲线y=x2-2x与x轴所围平面图形绕轴旋转而成的旋转体体积是() A、лB、6л/15C、16л/15D、32л/15 75、点(1,0,-1)与(0,-1,1)之间的距离为() A、B、2C、31/2D、21/2 76、设a,b为任意两向量,U=a+b,V=a-b,则(u+v)/|u+v|表示() A、与a方向相同的单位向量 B、与b方向相同的单位向量 C、与a平行的非单位向量 D、与b平行的非单位向量 77、在球面(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2=1内的点有() A、(1,0,0)B、(0,1,0) C、(2,1,1)D、(1/2,1/2,1) 78、绕着过点(1,0,0)且平行Z轴的直线旋转,半径为2的圆柱面方程是() A、(x-1)2+z2=4B、(x-2)2+z2=1 C、x2+(y-1)2=4D、(x-1)2+y2=4 79、球体x2+(y-1)2+(z-2)2≤9在平面xoy上的投影为() A、x2+(y-1)2=9B、x2+(y-1)2=5 C、x2+(y-1)2≤9D、x2+(y-1)2≤5 80、下列平面方程中,过点M(0,3,1)的平面方程是() A、4x-3y-z=0B、-3y-z=1 C、y-3z=0D、-3y-z=0 81、在平面的截距式方程x/a+y/b+z/c=1中,截距a,b() A、全不为零B、不全为零 C、全大于零D、大于或等于零 82、平面2x-y+2z-8=0及x+y+z-10=0夹角的余弦值为() A、1/3B、1/31/3C、1/(3×31/3)D、-1/(3×31/3) 83、已知点P(1,3,-4)关于平面л:3x+y-2z=0的对称点Q的坐标是() A、(5,-1,0)B、(5,1,0) C、(-5,-1,0)D、(-5,1,0) 84、平面2x+3y+6z-35=0和平面2x+3y+6z-56=0的位置关系是() A、垂直B、平行且相距C、斜交D、平行且相距 85、两直线L1:x=t+1,y=2t-1,z=t;及L2:x=t+2,y=2t-1,z=t+1间的距离为() A、2/3B、2/(3×31/2)C、1D、2 86、设曲面方程(P,Q)则用下列平面去截曲面,截线为抛物线的平面是() A、Z=4B、Z=0C、Z=-2D、x=2 87、平面x=a截曲面x2/a2+y2/b2-z2/c2=1所得截线为() A、椭圆B、双曲线C、抛物线D、两相交直线 88、方程=0所表示的图形为() A、原点(0,0,0)B、三坐标轴 C、三坐标轴D、曲面,但不可能为平面 89、方程3x2+3y2-z2=0表示旋转曲面,它的旋转轴是() A、X轴B、Y轴C、Z轴D、任一条直线 90、方程3x2-y2-2z2=1所确定的曲面是() A、双叶双曲面B、单叶双曲面C、椭圆抛物面D、圆锥曲面 二、填空题。 1、Y=(x2+1)1/3的反函数是() 2、Y=1+㏒(x+2)的反函数是() 3、Y=1+2sin(x-1)/(x+1)反函数是() 4、求极限 x lim3x/(x+2)=() 5、求极限 x limx/(x2+1)=() 6、求极限 x lim(4x2+1)/(3x2+1)=() 7、求极限 x lim3x/(x+2)=() 8、求极限 x lim1/(x+1)=() 9、求极限 x lim(1-1/x)=() 10、求极限 2 lim x (x-2)/(x2-4)=() 11、求极限 1 lim x (x2+2x+5)/(x2+1)=() 12、求极限 0 lim x [(x3-3x+1)/(x-4)+1]=() 13、求极限 2 lim x x-2/(x+2)1/2=() 14、求极限 x lim[x/(x+1)]x=() 15、求极限 0 lim x (1-x)1/x=() 16、已知y=sinx-cosx,求y`| x=л/6 =() 17、已知ρ=ψsinψ+cosψ/2,求dρ/dψ| ψ=л/6=() 18、已知f(x)=3/5x+x2/5,求f`(0)=() 19、设直线y=x+a与曲线y=2arctanx相切,则a=() 20、函数y=x2-2x+3的极值是y(1)=() 21、函数y=2x3极小值与极大值分别是() 22、函数y=x2-2x-1的最小值为() 23、函数y=2x-5x2的最大值为() 24、函数f(x)=x2e-x在[-1,1]上的最小值为() 25、点(0,1)是曲线y=ax3+bx2+c的拐点,则有b=()c=() 26、曲线y=㏑(secx)在点(x,y)处的曲率为k=()xcos 27、半径为R的圆周的曲率为() 28、曲线y=sinx上点(л/2,1)处的曲率为() 29、曲线y=x2-4x+3的顶点处的曲率为() 30、∫dx/x2=() 31、∫xx1/2dx=() 32、若F`(x)=f(x),则∫dF(x)=() 33、若∫f(x)dx=x2e2x+c,则f(x)=() 34、d/dx∫a barctantdt=() 35、已知函数f(x)= 0, 0,0 2 2 )1( 1 xa x x tdte x在点x=0连续,则a=() 36、∫0 2(x2+1/x4)dx=() 37、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 38、∫031/2adx/(a2+x2)=() 39、∫0 1dx/(4-x2)1/2=() 40、∫л/3 л sin(л/3+x)dx=() 41、∫-2 1dx/(11+5x)3=() 42、∫0 л/2sinψcos3ψdψ=() 43、∫0 л(1-sin3θ)dθ=() 44、∫л/6 л/2cos2u=() 45、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 46、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 47、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 48、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 49、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 50、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 51、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 52、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 53、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 54、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 55、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 56、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 57、∫4 9x1/2(1+x1/2)dx=() 58、满足不等式|x-2|<1的X所在区间为() 59、设f(x)=[x]+1,则f(л+10)=() 60、函数Y=|sinx|的周期是() 61、 n lim(1+2+3…+(n-1)/n2=() 62、 0 lim x xcotx=() 63、设函数Y=㏑cos(2x)1/2,则y`=() 64、设y=f(u)可微,u=sinx-xcosx,则dy=() 65、求极限 0 lim x xcot2x=() 66、求极限 0 lim x xsinx=() 67、函数y=x1/x的极值为() 68、函数y=x+tanx的极值为() 69、求曲线2y(x+1)2=x3的渐近线() 70、求曲线(y+x+1)2=x2+1的渐近线() 71、曲线(x-1)2+(y-2)2=16上点(1,6)处的曲率为() 72、抛物线y=4x-x2在其顶点处的曲率中心为() 73、∫dx/x=() 74、若∫f(x)dx=x2e2x+c,则f(x)=() 75、∫x3dx/(9+x2)=() 76、∫㏑xdx=() 77、∫x3dx/(x+3)=() 78、∫㏑3xdx= () 79、 3/ sin(x+л/3)dx=() 80、∫0 1xarctanxdx=() 81、y=sinx,y=cosx直线x=0,x=л/2所围成的面积是() 82、y=3-2x-x2与x轴所围成图形的面积是() 83、心形线r=a(1+cosθ)的全长为() 84、三点(1,1,2),(-1,1,2),(0,0,2)构成的三角形为() 85、一动点与两定点(2,3,1)和(4,5,6)等距离,则该点的轨迹方程是 () 86、求过点(3,0,-1),且与平面3x-7y+5z-12=0平行的平面方程是() 87、求三平面x+3y+z=1,2x-y-z=0,-x+2y+2z=0的交点是() 88、求平行于xoz面且经过(2,-5,3)的平面方程是() 89、通过Z轴和点(-3,1,-2)的平面方程是() 90、平行于X轴且经过两点(4,0,-2)和(5,1,7)的平面方程是() 91、求点(1,2,1)到平面x+2y-2z-1=0的距离为() 92、过点(4,-1,3)且平行于直线(x-3)/2=y=(z-1)/5的直线方程为() 93、过两点M1(3,-2,1)和M2(-1,0,2)的直线方程是() 94、已知点P(1,3,-4)关于平面3x+y-2z=0的对称点Q的坐标是() 95、过点(0,2,4)且与两平面x+2z=1和y-3z=2平行的直线方程为() 96、过点(3,1,-2)且通过直线(x-4)/5=(y+3)/2=z/1的平面方程为() 97、若直线(x-2)/2=(y+1)/3=(z-2)/4在平面x-2y+z+D=0上,则D=() 98、点(-1,2,0)在平面x+2y-z+1=0上的投影为D=-599、点P(3,-1,2)到直 线x+y-z+1=0,2x-y+z=4的距离为() 99.y=3-2x-x2与x轴所围成图形的面积是() 100、直线2x-4y+z=0,3x-y-2z-9=0在平面上4x-y+z=1的投影直线的方程为() 三、解答题 1、设Y=2X-5X2,问X等于多少时Y最大?并求出其最大值。 2、求函数y=x2-54/x.(x<0=的最小值。 3、求抛物线y=x2-4x+3在其顶点处的曲率半径。 4、相对数函数y=㏑x上哪一点处的曲线半径最小?求出该点处的曲率半径。 5、求y=x2与直线y=x及y=2x所围图形的面积。 6、求y=ex,y=e-x与直线x=1所围图形的面积。 7、求过(1,1,-1),(-2,-2,2)和(1,-1,2)三点的平面方程。 8、求过点(4,-1,3)且平行于直线(x-3)/2=y=(z-1)/5的直线方程。 9、求点(-1,2,0)在平面x+2y-z+1=0上的投影。 10、求曲线y=sinx,y=cosx直线x=0,x=л/2所围图形的面积。 11、求曲线y=3-2x-x2与x轴所围图形的面积。 12、求曲线y2=4(x-1)与y2=4(2-x)所围图形的面积。 13、求抛物线y=-x2+4x-3及其在点(0,3)和(3,0)得的切线所围成的图形的面 积。9/4 14、求对数螺线r=e aθ及射线θ=-л,θ=л所围成的图形的面积。 15、求位于曲线y=ex下方,该曲线过原点的切线的左方以及x轴上方之间的图形的 面积。 16、求由抛物线y2=4ax与过焦点的弦所围成的图形面积的最小值。 17、求曲线y=x2与x=y2绕y轴旋转所产生旋转体的体积。 18、求曲线y=achx/a,x=0,y=0,绕x轴所产生旋转体的体积。 19、求曲线x2+(y-5)2=16绕x轴所产生旋转体的体积。 20、求x2+y2=a2,绕x=-b,旋转所成旋转体的体积。 21、求椭圆x2/4+y2/6=1绕轴旋转所得旋转体的体积。 22、摆线x=a(t-sint),y=a(1-cost)的一拱,y=0所围图形绕y=2a(a>0)旋转所得旋转体 体积。 23、计算曲线上相应于的一段弧的长度。 24、计算曲线y=x/3(3-x)上相应于1≤x≤3的一段弧的长度。 25、计算半立方抛物线y2=2/3(x-1)3被抛物线y2=x/3截得的一段弧的长度。 26、计算抛物线y2=2px从顶点到这典线上的一点M(x,y)的弧长。 27、求对数螺线r=e aθ自θ=0到θ=ψ的一段弧长。 28、求曲线rθ=1自θ=3/4至θ4/3的一段弧长。 29、求心形线r=a(1+cosθ)的全长。 30、求点M(4,-3,5)与原点的距离。 31、在yoz平面上,求与三已知点A(3,1,2),B(4,-2,-2)和C(0,5,1) 等距离的点。 32、设U=a-b+2c,V=-a+3b-c,试用a,b,c表示2U-3V。 33、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。 34、将xoz坐标面上的抛物线z2=5x绕轴旋转一周,求所生成的旋轴曲方程。 35、将xoy坐标面上的圆x2+y2=9绕Z轴旋转一周,求所生成的旋转曲面的方程。 36、将xoy坐标面上的双曲线4x2-9y2=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。 37、求球面x2+y2+z2=9与平面x+z=1的交线在xoy面上的投影方程。 38、求球体x2+(y-1)2+(z-2)2≤9在xy平面上的投影方程。 39、求过点(3,0,-1),且与平面3x-7x+5z-12=0平行的平面方程。 40、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。 41、求过(1,1,1),(-2,-2,2)和(1,-1,2)三点的平面方程。 42、一平面过点(1,0,-1)且平行于向量a={2,1,1}和b={1,-1,0},试求这平面方 程。 43、求平面2x-y+2z-8=0及x+y+z-10=0夹角弦。 44、求过点(4,-1,3)且平行于直线(x-3)/2=y=(z-1)/5的直线方程。 45、求过两点M(3,-2,1)和M(-1,0,2)的直线方程。 46、求过点(0,2,4)且与两平面x+2z=1和y-3z=z平行的直线方程。 47、求过点(3,1,-2)且通过直线(x-4)/5=(y+3)/2+z/1的平面方程。 48、求点(-1,2,0)在平面x+2y-z+1=0上的投影。 49、求点P(3,-1,2)到直线x+2y-z+1=0的距离。 50、求直线2x-4y+z=0,3X-y-2z=0在平面4x-y+z=1上的投影直线的方程。 四、证明题 1.设f(x)在(0,)上有定义, 1 x0,0 2 x,求证:若 x xf)( 单调下降,则 )()()( 2121 xfxfxxf 2.设函数f(x)在,0上连续,且 0,0 ,0, )( )( )(,0)( 0 0 x x dttf dtttf xFxfx x 令 证明:F(x)在,0上单调增加。 3.设函数f(x)在x=0的某邻域内具有二阶连续导数,且0)0(,0)0(,0)0( fff。证明: 存在惟一的一组实数 321 ,,使得当0h时,)0()3()2()( 321 fhfhfhf是比h2 高阶的无穷小. 4.证明2)(arcsinxy满足方程0)1()12()1()1(2)()1(2nnnynxynyx 5.证明不等式: 1 1 4 3 8 12dxx 6.证明不等式 2 1 0 )2(, 6 1 2 1 n x dx n 7.设 )(xf 在 ),0( 上连续且单调递减,证明: 1 1 1 1 .)()1()()(n n k ndxxffkfdxxf 8.设)(xf,g(x)区间)0(,aaa上连续,g(x)为偶函数,且)(xf满足条件 。为常数)()()(AAxfxf证明: aa a dxxgAdxxgxf 0 )()()( 9.设)(xf连续,证明: 1 00 1 0 )(ln )( )1( ln)(lnxdttfdt tf tf dttxf 10.设n为正整数,证明2 0 2 0 cos 2 1 sincos xdxxdxxn n nn 11.设函数 )(xf 可导,且f(0)=0, x nnndttxftxF 0 1)()(证明: )0( 2 1)( lim 2 0 f n x xF n x 12.设 )(t是正值连续函数,),0(,)()( aaxadtttxxfa a 则曲线 )(xfy 在aa,上是凹的。 13.设g(t)是ba,上的连续函数,x a dttgxf,)()(证明:在ba,上至少存在一点, 使 )( )( g ab bf . 14.证明: 1 1 1 2211x x x dx x dx 15.设)(xf是定义在全数轴上,且以T为周期的连续函数,a为任意常数,则 Ta a Tdxxfdxxf 0 )()( 16.若 )(xf 是连续函数,则 xxuduufuxdudttf 000 )()()( 17.设)(xf,)(xg在ba,上连续,证明至少存在一个),(ba使得 a bdxxfgdxxgf)()()()( 18.设)(xf,)(xg在ba,上连续,且baxxg,,0)(,试证:至少存在一个),(ba 使得 )( )( )( )( g f dxxg dxxf b a b a 19.设)(xf在ba,上连续,证明: b a b a dxxfabdxxf)()()(2 2 20.设)(xf在ba,上可导,且Mxf )(,0)(af证明: b a ab M dxxf2)( 2 )( 高等数学1题库(参考答案) 一.选择题 1——10ABABDCCCDD 11——20CCDAAABABB 21——30CAADCADDBB 31——40DCDAABCCCA 41——50BABDDDCACA 51——60CCAADBBADB 61——70BCAACABCDD 71——80CACCAADDCC 81——90ACDDBDDCCA 二.填空题 1.y-(x2-1)1/2及Y=(x2-1)1/2 2.y=10x-1-2 3.y=(1+arcsin(x-1)/2)/(1-arcsin(x-1)/2) 4.3 5.0 6.4/3 7.3 8.0 9.1 10.1/4 11.2 12.3/4 13.0 14.e-1 15.e-1 16.(31/2+1)/2 17. 4 2 (1+ 2 ) 18.9/25 19. 2 -1或1- 2 20.2 21.-1,0 22.-2 23.1/5 24.0 25.0,1 26.xcos 27.1/R 28.1 29.2 30.-1/x+C 31.C+2x3/2/5 32.F(x)+C 33.2xex2(1+x) 34.0 35.0 36.21/8 37.271/6 38. /3a 39. /6 40.0 41.51/512 42.1/4 43. -4/3 44. /6-31/2/8 45. /2 46.(x+2)21/2 47.1- /4 48.a4 /16 49.22/3 50.1-e-1/2 51.2(31/2-1) 52. /2 53.2/3 54.4/3 55.21/2 56.0 57.3 /2 58.(1,3) 59.14 60. 61.1/2 62.1 63.- x x 2 2tan2 , (u)sinxdx 65.1/2 66.1 67.y(e)=e1/e 68.无极值 69.x=-1y=x/2-1 70.y=-1y=-2x-1 71.1/4 72.(2,7/2) 73.㏑x+㏑c 74.2x(1+x)e2x 75.x2/2-ln(x2+9)+C 76.x(㏑x-1)+C 77.x3/3-3x2/2+9x-ln(x+3)+C 78. ln3x-3xln2x+6xlnx-6x+C 79.0 80. /4-1/2 81.7/6 82.32/3 83.8a 84.等腰直角 85.4x+4y+10z-63=0 86.3x-7y+5z-4=0 87.(1,-1,3) 88.y+5=0 89.x+3y=0 90.9x-2y-2=0 91.1 92.(x-4)/2=(y+1)/1=(z-3)/5 93.(x-3)/-4=(y+2)/2=(z-1)/1 94.(-5,1,0) 95.-x/2=(y-2)/3=(z-4)/1 96.8x-9y-22z-59=0 97.D=-5 98.3×21/2/2 99.32/3 100.17x+31y-37z-117=0,4x-y+z-1=0 三.解答题 1.当X=1/5时,有最大值1/5 2.X=-3时,函数有最小值27 3.R=1/2 4.在点( 2 2 ,- 2 2ln )处曲率半径有最小值3×31/2/2 5.7/6 6.e+1/e-2 7.x-3y-2z=0 8.(x-4)/2=(y+1)/1=(z-3)/5 9.(-5/3,2/3,2/3) 10.2(21/2-1) 11.32/3 12.4×21/2/3 13.9/4 14. 4 2a (a2-e2) 15.e/2 16.8a2/3 17.3л/10 18. )( 2 2 4 22 2 ee a a a 19.160л2 20.2л2a2b 21. 3 616 22.7л2a3 23.1+1/2㏑3/2 24.23-4/3 25. 1 2 5 9 82 3 26. p ypy p p ypy2222 ln 22 27.ae a a21 3/2+5/12 29.8a 30.5×21/2 31.(0,1,-2) 32.5a-11b+7c 33.4x+4y+10z-63=0 34.y2+z2=5x 35.x+y2+z2=9 36.x轴:4x2-9(y2+z2)=36y轴:4(x2+z2)-9y2=36 37.x2+y2(1-x)2=9z=0 38.x2+y2+(1-x)2≤9z=0 39.3x-7y+5z-4=0 40.2x+9y-6z-121=0 41.x-3y-2z=0 42.x+y-3z-4=0 43. 33 1 44. 2 4x = 1 1y = 5 3z 45. 4 3 x = 2 2y = 1 1z 46. 2 x = 3 2y = 1 4z 47.8x-9y-22z-59=0 48.(-5/3,2/3,2/3) 49. 2 23 50. 014 zyx zyx 四.证明题。 1.设f(x)在(0,)上有定义, 1 x0,0 2 x,求证:若 x xf)( 单调下降,则 )()()( 2121 xfxfxxf 证:设 1 x0,0 2 x,且 21 xx,于是 )()( )()( 1221 1 1 2 2xfxxfx x xf x xf )()()()()()( )()()( )()( 21212212212 2221212 2 2 21 21 xfxfxxfxfxxfxxxfx xfxxfxxxfx x xf xx xxf 2.设函数f(x)在,0上连续,且 0,0 ,0, )( )( )(,0)( 0 0 x x dttf dtttf xFxfx x 令 证明:F(x)在,0上单调增加。 证明:因为f(x)>0,所以,当x>0时,F(x)= x x dttf dtttf 0 0 )( )( 连续。 又)0(0 )( )( lim )( )( lim)(lim 0 0 0 00 F xf xxf dttf dtttf xF x x x xx 即F(0)在x=0处右连续。 当x>0时, 2 0 00 0 2 00 ))(( )()()( ))(( )()()()( )( x xx x xx dttf dtttfdttfxxf dttf dtttfxfdttfxxf xF 令g(x)=xxdtttfdttfx 00 )()(,有 xxdttfxxfxxfdttfxg 00 0)()()()()( 所以,当x>0时,g(x)单调增加,即有g(x)>g(0)=0 故,当x>0时,0)( xF 所以,F(x)在,0上单调增加。 3.设函数f(x)在x=0的某邻域内具有二阶连续导数,且0)0(,0)0(,0)0( fff。证明: 存在惟一的一组实数 321 ,,使得当0h时,)0()3()2()( 321 fhfhfhf是比h2 高阶的无穷小. 证明:由麦克劳林公式得 )()0( 2 1 )0()0()(2hhfhffhf )()0(2)0(2)0()2(2hhfhffhf )()0( 2 9 )0(3)0()3(2hhfhffhf )()0()94( 2 1 )0()32()0()1( )0()3()2()( 22 321321321 321 hhfhff fhfhfhf 所以, 321 ,,应满足方程组 094 032 1 321 321 321 因为系数行列式02 941 321 111 ,所以,方程组存在唯一解,即存在唯一组实数 321 ,,使 得当0h时,)0()3()2()( 321 fhfhfhf是比h2高阶的无穷小. 4.证明2)(arcsinxy满足方程0)1()12()1()1(2)()1(2nnnynxynyx 4.提示:先求 ,,yy 得关系式:yxyx 2)1(2,再两边求(n-1)阶导数,利用 莱布尼兹公式。 5.证明不等式: 1 1 4 3 8 12dxx 证明:令1,1,1)(4xxxf 则 4 3 4 3 1 2 12 4 )( x x x x xf , 令 ,0)( xf 得x=0 f(-1)=f(1)= 2 ,f(0)=1 则2)(1xf 上式两边对x在1,1上积分,得不出右边要证的结果,因此必须对f(x)进行分析, 显然有,1)1(211)(222424xxxxxxf于是 1 1 2 1 1 4 1 1 ,)1(1dxxdxxdx 故 1 1 4 3 8 12dxx 6.证明不等式 2 1 0 )2(, 6 1 2 1 n x dx n 证明:显然当 2 1 ,0x时,(n>2)有 2 1 0 2 1 0 226 0 2 1 arcsin 11 2 1 1 1 1 1 1 x x dx x dx xxnn 即, 2 1 0 )2(, 6 1 2 1 n x dx n 7.设 )(xf 在 ),0( 上连续且单调递减,证明: 1 1 1 1 .)()1()()(n n k ndxxffkfdxxf 证明:由 )(xf 在 ),0( 上连续且单调递减可得: ),...,3,2,1(),()1(niifif 因此,由比较定理有 2 1 13 2 1 1 )()()()(n n ndxxfdxxfdxxfdxxf 2 1 13 2 )()2()1(n n dxnfdxfdxf n k kfnfff 1 )()()2()1( n n ndxxfdxxfdxxffdxxff 1 3 2 2 11 )()()()1()()1( n n dxxfdxxfdxxff 1 3 2 2 1 )()()()1( n k kfnfff 1 )()()2()1( 8.设)(xf,g(x)区间)0(,aaa上连续,g(x)为偶函数,且)(xf满足条件 。为常数)()()(AAxfxf证明: aa a dxxgAdxxgxf 0 )()()( 证明:dxxgxfdxxgxfdxxgxfa a a a 0 0)()()()()()( dxxgxfduugufuxdxxgxfa aa 0 00)()()()()()(令 aaaaa a dxxgAdxxgxfxfdxxgxfdxxgxfdxxgxf 0000 )()()()()()()()()()( 9.设)(xf 连续,证明: 1 00 1 0 )(ln )( )1( ln)(lnxdttfdt tf tf dttxf 证明:依题意1 0 1)(ln)(lnx x duufutxdttxf令 =01 0 1 1 )(ln)(ln)(ln x xduufduufduuf 又1 10 )1(ln1)(lnxxdttftuduuf 所以 1 00 1 0 )(ln )( )1( ln)(lnxdttfdt tf tf dttxf 10.设n为正整数,证明2 0 2 0 cos 2 1 sincos xdxxdxxn n nn 证明:令t=2x,有 0 1 2 0 2 0 1 sin 2 1 2)2(sin 2 1 sincostdtxdxxdxxn n n n nn ,sinsin 2 1 2 2 0 1 tdttdtnn n 又,0 2 2 0 2 sin)(sinsin ududuuuttdtnnn, 所以, 2 2 0 2 0 2 0 2 0 1 sin 2 1 sin 2 1 )sinsin( 2 1 sincosxdxtdttdttdtxdxxn n n n nn n nn 又,2 0 0 22 coscos 2 sin xdxtdttxxdxnnn 因此,2 0 2 0 cos 2 1 sincos xdxxdxxn n nn 11.设函数)(xf可导,且f(0)=0, x nnndttxftxF 0 1)()( 证明: )0( 2 1)( lim 2 0 f n x xF n x 证明: n nn x txu x nnnduuf n dttxftxF 00 1)( 1 )()( 令 于是,),()(1nnxfxxF )0( 2 1 0 )0()( lim 2 1)( lim 2 1 2 )( lim )( lim 00 12 0 2 0 f n x fxf n x xf n nx xF x xF n n x n n x n x n x 12.设 )(t是正值连续函数,),0(,)()( aaxadtttxxfa a 则曲线 )(xfy 在aa,上是凹的。 证明: x a a x dttxtdtttxxf)()()()()( x a a x x a x a dttxdtttdtttdttx)()()()( x a x a x a a x dttdttdttdttxf)()()()()( 0)(2)()()( xxxxf 故,曲线)(xfy在aa,上是凹的。 13.设g(t)是ba,上的连续函数,x a dttgxf,)()(证明:在ba,上至少存在一点, 使 )( )( g ab bf . 证明:由已知条件x a dttgxf,)()(有b a dttgbf,)()( 又,由于g(t)在ba,上连续,由积分中值定理,有 b a baabgdttg,),)(()( 故))(()(abgbf)( )( g ab bf 14.证明: 1 1 1 2211x x x dx x dx 证明: • 11 1 1 1 1 1 222 2 1 211 ) 1 ( 1 1 1 1x x xx u x x dx u du du u u x dx令 15.设)(xf是定义在全数轴上,且以T为周期的连续函数,a为任意常数,则 Ta a Tdxxfdxxf 0 )()( 证明: aaa Txf xfTxf Tux Ta T dxxfdxTxfduTufdxxf 000 )( )()( )()()()( 为周期以 令 0)()( 0 Ta T adxxfdxxf 在等式两端各加Tdxxf 0 )(,于是得Ta a Tdxxfdxxf 0 )()( 16.若 )(xf 是连续函数,则 xxuduufuxdudttf 000 )()()( 证明: xuxuduuuf x dttfududttf 0000 )( 0 )()( xxduuufdttfx 00 )()( xduufux 0 )()( 17.设 )(xf , )(xg 在ba,上连续,证明至少存在一个 ),(ba使得 a bdxxfgdxxgf)()()()( 证明:作辅助函数x a b x dttgdttfxF)()()( ,由于 )(xf , )(xg 在ba,上连续,所以 )(xF 在ba,上连续,在(a,b)内可导,并有0)()(bFaF由洛尔定理),(,0)(baF 即 • x b x x a x x x a b x xgdttfdttgxfdttgdttf)()()()()()( b a dxxfgdxxgf )()()()( =0 亦即, a bdxxfgdxxgf)()()()( 18.设)(xf,)(xg在ba,上连续,且baxxg,,0)(,试证:至少存在一个),(ba 使得 )( )( )( )( g f dxxg dxxf b a b a 证明:令x a dttfxF,)()(x a dttgxG,)()(于是 b a dxxfbF,)()(b a dxxgbG,)()( 作辅助函数x z x a dttfbGdttgbFxW)()()()()( 由题设条件,显然 )(xW 在ba,上连续,由变上限积分定理 )(xW 在ba,上可导 又 0)(aW , 0)()()()()(bFbGbGbFbW 由洛尔定理,在ba,内至少存在一点 ),(ba,使 0)( W 即 0)()()()(FbGgbF ,亦即 )( )( )( )( g f bG bF ,故 )( )( )( )( g f dxxg dxxf b a b a 19.设 )(xf 在ba,上连续,证明: b a b a dxxfabdxxf)()()(2 2 证明:令 x a x a dttfaxdttfxF)()()()(2 2 x a dtxftfxF0)()()(2 故 )(xf 是ba,上的减函数,又 0)(aF , 0)()(aFbF 故 b a b a dxxfabdxxf)()()(2 2 20.设 )(xf 在ba,上可导,且 Mxf )( , 0)(af 证明: b a ab M dxxf2)( 2 )( 证明:由题设对,,bax可知 )(xf 在ba,上满足拉氏微分中值定理,于是有 xaaxfafxfxf,),)(()()()( 又Mxf )(,因而,)()(axMxf 由定积分比较定理,有b a b a ab M dxaxMdxxf2)( 2 )()( 《高等数学Ⅰ》答疑题 1.) arcsin ( lim2 1 0x xx x 原式=) arcsin 1( lim2 1 0x xxx x 因为xx xx x 2 0 1arcsinlim =x x x 2 2 03 1 1 1 lim = xx x x 22 2 013 11 lim = )11(13222 2 0 lim xxx x x = 6 1 所以极限=e6 1 2.求)( lim21 1 0n aaax n xxx x 原式=)1( lim21 1 0n n aaax n xxx x xn n aaax n xx x 1 lim21 0 = n aaaa n x n x x lnln lim11 0 = n aaa n 21 ln =n naaa 21ln 极限=n naaa 21 3.求)122(2 3limxxxx x 原式=)]1()12[(2 3limxxxxx x =] 1 1 12 1 [2 3lim xxxx x x =] )1)(12( 2 [2 3lim xxxx xxx x =] )2)(1)(12( 2 [2 3lim xxxxxx x x =] 222 2 [2 3lim xxx x x =- 4 1 4.求) 1 4 (tan lim n n n 原式=) 1 tan 4 tan1 1 tan 4 tan ( lim n n n n = ) 1 tan1( ) 1 tan1( lim n n n n n =e e 1 =e2 5.求函数11, )sin1(1 sin)sin1( lim)( x x xxx xf n n n 解:(1)显然有0)0(f, 2 1 )1(f, 2 1 )1(f (2)当10x时,,1sin1x有 n nx)sin1lim( 所以,xxf)( (3)当01x时,,1sin10x有 n nx0)sin1lim( 所以,xxfsin)( 从而, 1, 2 1 10, 01,sin 1, 2 1 )( x xx xx x xf 6.设)(lim 1 xf x 存在,)(lim23)( 1 2xfxxxf x ,求)(xf 解:令lxf x )(lim 1 ,则xlxxf23)(2,323)23(lim)(lim2 11 lllxlxxf xx 故 xxxf63)(2 7.求函数 12 12 )( 1 1 x x xf的不连续点且判别类型。 解:显然x=0为间断点。因为 ,1 12 12 lim)(lim 1 1 00 x x xx xf 又 1 12 12 lim)(lim 1 1 00 x x xx xf,故x=0为第一类间断点(跳跃间断点)。 8.已知)(xf在x=a处可导,且,0)(xfn为自然数,求 n xaf n af )( ) 1 ( lim 解: n x n xanf n af n af af n af )( 1 1 )() 1 ( 1lim )( ) 1 ( lim n af af n af af n af af xanf n af n af)( )() 1 ( () 1 ( )( )( 1 1 )() 1 ( 1lim 因为 )( )( )( 1 1 )() 1 ( lim )( )() 1 ( lim af af af n af n af n af af n af nn 所以,)( )( )( ) 1 ( limaf af n x e af n af 9.设), 23 23 ( x x fy2arcsin)(xxf ,求 0xdx dy 解: 2 2 )23( 12 ) 23 23 arcsin() 23 23 () 23 23 () 23 23 ( x x x x x x x f x x f dx d dx dy 于是, 2 3 3)1(arcsin 0 xdx dy 10.设 2 1 2 2 0,cos 2 1 )cos( )cos( ttudu u tty tx ,求 2 2 , dx yd dx dy 解: ),sin(22ttx )sin(22)cos( 2 1 )sin(2)cos(222222tttt t ttty t dx dy , )sin(2 1 )()( 22 2 tt t dx d dx dy dx d dx yd 11..设 )()( )( tftfty tfx ,其中)(tf的三阶导数存在,且0)( tf,求 3 3 2 2 ,, dx yd dx yd dx dy 解:t tf tftfttf tx ty dx dy )( )()()( )( )( )( 1 )()( 2 2 tf t dx d dx dy dx d dx yd 322 2 3 3 )( )( )( 1 )( )( ) )( 1 () )( 1 ()( tf tf tf tf tf dx dt tfdt d tfdx d dx yd dx d dx yd 12..设方程),cos(22yxexyy求y 解:)21()sin(222yyyxyeyxyyy )sin(22 )sin( 2 22 yxyexy yxy y y 13.设有方程yxtdtyxx 0 2,sec)tan(2求 2 2 dx yd 解:方程两边对x求导,可得 )(sec 1 1)1()(sec)1()(sec2 2 22 yx yyyxyyx )(cos)sin(2)(sin)(cos1322yxyxyyxyxy 14.设由方程xyyx确定y是x的函数,求 dx dy 解:yxxyeelnln,两边同时x对求导,得)(ln)ln(lnln x y xye x y xyeyxxy )ln( )ln( ln)ln( xyxx yxyy dx dy x y xyy x y xyxxy 15.设)(xf任意阶可导,且,1)0(,)()( fexfxf求)0()(nf 解:)(2)()()(xfxfexfexf )(3)(22)(2)(xfxfexfexf )(4)(3)4(23)(23)(xfxfexfexf )(1)()!1()1()(nnfnnenxf 所以,nnnfnnenenf)!1()1()!1()1()0(1)0(1)( 16.设xxy66cossin,求)(nf 解: )coscossin)(sincos(sin)(cos)(sin4224223232xxxxxxxxy xxxxxxxx4cos 8 3 8 5 2sin 4 3 1cossin3coscossinsin2224224 ) 2 4cos(4 8 3 )( nxynn 17.设 ,arcsin 1 1 2 x x y 求)0()(ny 解: 2 2 21 1 arcsin 1 1 1x x x x x y 01)1(2 xyyx 03)1(2 yyxyx 045)1(2 yyxyx 0)12()1()1(2)()1(2nnnynxynyx 显然,当0x时,,4,0,1 yyy 故2)12()2()!(4)0(,0)0(nyynnn 18.求dx xx cossin222 1 原式=dx x x x cos cos sin2 2 2 )2( 1 = x xd tan22 )(tan =c x 2 tan arctan 2 1 19.求dx x xx )ln(2 ln1 原式=dx x x xx x ) ln ( 2 2 ln1 =-) ln ( 1 ) ln ( 2x xx d x xx = xx x ln +c 20.求不定积分xdxxx2cos)52( 解:原式xdxxxxx2sin)23( 2 1 2sin)52( 2 1 23 dxxxxxxxx2cos 2 3 2cos)23( 4 1 2sin)52( 2 1 33 Cxxxxxxxx2cos 8 3 2sin 4 3 2cos)23( 4 1 2sin)52( 2 1 33 21.求不定积分 dxe x x x cos1 sin1 解:原式 dxe x dxe x dxe x x xxx 2 tan 2 cos 1 2 1 2 cos2 sin1 22 dxe x dxe x e x dxe xx de x xxxxx 2 tan 2 tan 2 tan 2 tan) 2 ( 2 cos 1 2 Ce x x 2 tan 22.求不定积分 )1(10xx dx 解:令ux10,则dxxdu910,于是 原式 du u uu du uu uu uu du 222)1( 1 )1( 1 10 1 )1( 1 10 1 )1( 10 1 du u uu2)1( 1 1 11 10 1 C u uu 1 1 1lnln 10 1 C x xx )1(10 1 1ln 10 1 ln 10 10 23.求不定积分dx x3sin 1 解: xdxxxdxdx x xx dx x csccotcsc sin cossin sin 1 2 3 22 3 dxxxxxxxxxdxdx)csc(csccsccotcotcscln)(csccotcsc2 dx x xxxx 3sin 1 csccotcotcscln 故Cxxxxdx x csccot 2 1 cotcscln 2 1 sin 1 3 24.设)(xf的原函数为 x xsin ,求解不定积分 dxxfx)2( 解: )2()2( 4 1 )2( 2 1 )2( 2 1 )2( 2 1 ))2(( 2 1 )2(xdxfxxfdxxfxxfxfxddxxfx 因为)(xf的原函数为 x xsin ,故 2 sincossin )( x xxx x x xf 于是, 24 2sin2cos2 )2( x xxx xf , 故C x x xC x x x xxx dxxfx 4 2sin 2cos 4 1 8 2sin 8 2sin2cos2 )2( 25.设)(xf在,0上连续且满足 xdttfxx)1( 0 2)( ,求)2(f 解:将方程 xdttf xx)1( 0 2)( 的两边对x求导,得 1)1()1(22 xxxxf,即1)()(3232xxxxf 令 5 1 )2(,1fx得 26.设当时,0x)(xf可导,且满足方程0,)( 1 1)( 1 xdttf x xfx 求)(xf 解:将方程两边对x求导,得 x xf dttf x xfx)( )( 1 )( 1 2 将原方程的)(xf表达式代入上式,得 x dttf xx dttf x xfxx1 )( 1 1 1 )( 1 )( 11 2 积分,得,ln)(Cxxf由原方程中令,1x可得1)1(f,从而C=1 故1ln)(xxf 27.设)(xf是连续函数,且1 0 )(2)(dttfxxf,求)(xf 解:因为)(xf连续,所以1 0 )(dttf存在,不妨设ldttf1 0 )(,于是lxxf2)( 积分有1 0 1 0 )2()(dtltdttf, 2 1 2 0 1 2 1 2lltl 故1)(xxf 28.设函数)(xf在区间[0,1]上连续,并设 Adxxf1 0 )(,求1 0 1)()(dyyfxfdx x 解:1 0 11 0 1)()()()(dyyfdxxfdyyfxfdxI xx 1 00 1 00 1 0 )()())(()( 0 1 )()(xx x xdttfdxxfdxxfdttfdyyfdttf xxAdttfdttf 00 222 2 1 ))(( 2 1 0 1 ))(( 2 1 注意:xdttf 0 )(为)(xf的一个原函数。 29.设)(xf在,上连续,且对任何x,y有)()()(yfxfyxf,计算 1 1 2)()1(dxxfx 解:对于这种被积函数含有抽象因子的积分,通常是利用奇偶性积分的“特性”处理,以下证 明)(xf为奇函数。 令y=0,则由)()()(yfxfyxf可得:0)0()0()()(ffxfxf 又,)()()]([xfxfxxf,即0)()(xfxf,可知)(xf为奇函数,于是 0)()1(1 1 2 dxxfx 30.设)(xf,g(x)区间)0(,aaa上连续,g(x)为偶函数,且)(xf满足条件 。为常数)()()(AAxfxf(1)证明: aa a dxxgAdxxgxf 0 )()()( (2)利用(1)的结论计算定积分 2 2 arctansin dxexx 解:(1)证明:dxxgxfdxxgxfdxxgxfa a a a 0 0)()()()()()( dxxgxfduugufuxdxxgxfa aa 0 00)()()()()()(令 aaaaa a dxxgAdxxgxfxfdxxgxfdxxgxfdxxgxf 0000 )()()()()()()()()()( (2)取xexfarctan)(,xxgsin)(, 2 a,则)(xf,)(xg在 2 , 2 上连续)(xg 为偶函数。因为0)arctan(arctan xxee,所以Aeexxarctanarctan, 令0x,得,1arctan2A于是, 2 A, 2 )()( xfxf 故 2 sin 2 sin 2 arctansin2 0 2 0 2 2 xdxdxxdxexx 31.设函数)(),(xgxf满足)()(xgxf ,),(2)(xfexgx 且,2)0(,0)0(gf求 dx x xf x xg 0 2)1( )( 1 )( 解:由)()(xgxf ,),(2)(xfexgx ,得, ),(2)(xfexfx 于是有 2)0(,0)0( )(2)( ff xfexfx ,解方程得xexxxfcossin)(,又, 00 2 0 2 0 21 1 ) 1 )( ( )1( )()1)(( )1( )()1)(( )1( )( 1 )(e x xf ddx x xfxxf dx x xfxxg dx x xf x xg 32。设)(xf在ba,上有连续的导函数,且0)(af试证 b a b a dxxf ab dxxf2 2 2)( 2 )( )( 证明: dttfafxfxf x a )()()()(,于是由柯西不等式 dttfaxdttfdtdttfxfb a x a x a x a 22 2 2)()()()()( 故 dxxfabdttfdxaxdxdttfaxdxxfb a b a b a b a b a b a 2 22 2 2)( 2 1 )()(])]([)[()( 33。讨论1 0 11)1(dxxxqp的敛散性。 解:1 2 1 11 2 1 0 11 1 0 11)1()1()1(dxxxdxxxdxxxqpqpqp 对2 1 0 11)1(dxxxqp,因为当0x时,111)1(pqpxdxxx所以当0p时,瑕积分收 敛;0p时,发散 对1 2 1 11)1(dxxxqp,因为当1x时,111)1()1(qqpxdxxx所以当0q时,瑕积 分收敛;0q时,发散 综上所述,瑕积分1 0 11)1(dxxxqp当0p,0q时收敛,其余情形发散。 34.已知)(xf在ba,上连续,在),(ba内)(xf 存在,又连接))(,()),(,(bfbBafaA两点的 直线交曲线)(xfy于))(,(cfcC,且bca,试证在),(ba内至少存在一个使得 0)( f 证明:由题意,可对)(xf在ca,,bc,上分别利用拉格朗日中值定理,于是有 ),(, )()( )( 11 ca ac afcf f ),(, )()( )( 22 bc cb cfbf f CBA,,在同一直线上, ab afbf cb cfbf ac afcf )()()()()()( 故),()( 21 ff 因而,)(xf 在 2,1 上满足洛尔定理。 于是,存在一个,,, 21 ba使得0)( f 35.若)(xf在1,0上三阶导数,且0)1()0(ff,设),()(3xfxxF,试证在1,0内至少 存在一个,使得0)( F 证明:用台劳公式证写出)(xF在x=0处的二阶台劳展开式为 32)( !3 1 )0( !2 1 )0()0()(xFxFxFFxF (*) )()(3)(32xfxxfxxF ,)()(6)(6)(32xfxxfxxxfxF 0)0()0()0( FFF,于是(*)3)( !3 1 )(xFxF (**) 注意到,0)1()1(fF由(**)有0)(0)( 3 1 FF 测试题 ——高等数学Ⅱ 一、选择题 1、设E=0,yxyx,则() A、E为连通域;B、E不是连通域; C、E为单连通域;D、E为复连通域; 2、函数 32 x arcSin x arcSinZ 的定义域是() A、22B、 33y C、 3322yx且 D、122yxo 3、函数22221 1 yxyx Z 的定义域是() A、022yxB、022yx C、22yxOD、122YXO 4、 xy y xyx2 1 1lim() A、等于eB、等于1C、等于0D不存在 5、设函数yxf xy xxy x yxf, 0 0sin 1 ,则 在()上连续。() A、全平面B、全平面除去原点 C、全平面除C轴C、全平面除y轴 6、在矩开展区域D:cyxfyxfyxfyyxx yxo ,0,,,, 0 是内(常量) 的() A、必要条件B、充分条件 C、充要条件C、既非充非也非必要条件 7、设 y z x z yxvyxuvuZ ,0,1,,,22处偏导数则在的值分别为() A、4和0B、0和4 C、0和0D、4和4 8、设 u o u r u rzrYrxzyxu,,,cos,sinsin,sincos,222则的值分别为 () A、0,0,2rB、0,2r,0 C、2r,0,0D、0,0,0 9、当 ()时,由方程xyxfyyxy且能确定,0sin具有连续导函数。() A、1 B、1 C、 0D 0 10、在()条件下,由方程2zyxZ所确定的函数。yxZ,满足方程 x z z y z 。 () A、2z 连续B、2z 可微 C、2z 可微且;02z D、zz2 可微且2'zyz 0 11、设 x u yvxu yxvu 则 01 0 的值为() A、 xy xv B、 xy yv C、 xy yu D、 xy xu 12、空间曲线 0 6222 zyx zyx 在点1,2,1处的切线必平行于() A、平面xoyB、yoz C、 zox D、平面0zyx 13、旋转椭球面162222zyx上点(2,2,-2)处外法线与Z轴夹角的余弦及切平面与 x0z面夹角的余弦分别为() A、 6 6 , 6 6 B、 6 6 , 6 6 C、 6 6 , 6 6 D、 6 6 , 6 6 14、研究函数2222yxeyxz的极值,有() A、有极大值1eZ,无极小值B、有极小值0Z C、有极小植0Z,极大值1eZD、无极植 15、研究函数0,0, 8 yxy y x x Z的极值,有() A、在(4,2)处有极小值Z=6;B、在(4,2)处有极大值Z=6; C、在(1,2)处有极大值Z=10;D、无极值 16、函数222,yxyxyxyxf有三个驻点(0,0)(1,1)(-1,-1),则()。 A、0,0f是极大值B、0,0f是极小值 C、f(1,1),f(-1,-1)都是极小值D、f(1,1),f(-1,-1)都是极大值 17、若0,,0, 00 1 00 1yxfyxf yx ,则在点 00 ,yx处函数yxf,() A、连续B、必取极值 C、可能取得极值D、全微分d2=0 18、函数yxZ2在条件522yx下的极值为() A、极大值f(1,2)=5B、极小值f(1,2)=5 C、极大值f(2,1)4D、极小值f(2,1)=4 19、函数,5zyxyzxu在条件8zyyzxy下() A、无极值B、有极大值 27 4 4u和极小值 C、极有极大值 27 4 4uD、仅有极小值u=4 20、圆0165222yyxyx与直线08yx之间的最短距离是() A、22B、23C、24D、26 21、据二重积分的概念可知dxdyyxa D 222,其中222ayx。 A、0B、3 3 2 aC、3aD、3 2 2 a 22、设: 1 22sincos1 yx yx dxdy I,则I满足() A、2 2 1 IB、32IC、 2 1 0ID、01I 23、设 yx D ddyxI9422,其中D是圆形闭区域:422yx利用二重积分的性质 估计其值满足() A、364IB、368I C、1008ID、10036I 24、设IxxyDdxdyxyI D 则其中;2,0:,22() A、0B、 3 36 C、 3 64 D、256 25、设 IyxDdxdyxySinxeI D xy则其中1,1:,cos() A、eB、1eC、0D、 26、当()时,均为自然数与其中nmyayxDdxdyyx D nm,0,:,0222.() A、仅当m,全为奇数B、m,n中至少有一个为奇数 C、仅当m为偶数D、仅当m为奇数 27、若区域D为 D dxdyxyayx则,22() A、0B、a4C4 2 1 aD、 4 a 28、若区域D由不等式 D dxdyyxSinyxxyxy则表示. 2 , 2 , A、0B、 4 C、 6 1 8 D、 6 1 8 29、区域D为dxdyxyyx D 2,10,10则 A、 4 B、 3 1 C、 6 1 8 D、 6 1 8 30、视L为上半圆周,0,22 2 2yayax沿逆时针方向, dyyedxySinyeSxx l 2cos2则 A、2aB、0C、2aD、22a 31、设T是用平面Zy截球面1222zyx所得截痕,从Z轴的正向往负向看,沿逆时 针方向,则xyzdz T () A、 16 2 B、C、D、 16 2 32、设为球面0,01222yxzyx的外侧,则 xyzdxdy A、 13 3 B、 15 2 C、0D、 15 2 33、微分方程0244"2yxxyy有两个解 2211 2 2 2 1 ,,yCyCyxeyeyxx则() A、是方程的通解B、未必是方程的通解 C、仅是方程的一个特解D、未必是方程的解 34、已知21 1 1 n n na, 11 12 ,5 n n n n aa则 A、3B、7C、8D、9 35、级数的部分和数列有界是级数收敛的() A、充分条件B、必要条件 C、充要条件D、以上都不对 36、用比值法或根值法判断下列级数收敛的是() A、 1 3 3 n n n B、 1 3 1 1 3 n n n C、 1 2 1 n n n D、 11 1 n nn 37、若 1n n u条件收敛,则级数 1 2 n n u() A、条件收敛B、绝对收敛 C、一定发散D、可能收敛也可能发散 38、设级数论 1n bn发散,且()则级数 1n n a必发散。() A、 nn baB、 nn baC、 nn baD、 nn ba 39、设级数 1n n b绝对收敛,且(),则级数 1n n a必收敛。() A、 nn baB、 nn baC、 nn baD、 nn ba 40、设级数 1 2 n n a收敛,则级数 1 1 n nn aa() A、绝对收敛B、条件收敛 C、发散D、可能收敛民可能发散 41、设级数 1 2 n n a, 1 2 n n b都收敛,则级数 1n nn ba() A、绝对收敛B、条件收敛 C、发散D、可能收敛民可能发散 42、已知级数 1 11 n n n xxa在处收敛,则此级数在处2x() A、条件收敛B、绝对收敛 C、发散D、可能收敛民可能发散 43、函数xxf1ln展开x的幂级数,则nx的系数为() A、 n 1 B、 n n 1 11C、 1 1 1 n nD、 1 11 n n 44、使函数系列,cos,,2cos,cos,1nxxx正交的最小区间是() A、 4 ,0 B、,0C、,D、,0 45、使函数系,,,,SinnxSinzxSinx正交的最小区间是() A、2,0B、,C、,0D、 4 ,0 46、使函数系 l xn Sin l xn l x l x Sin l x ;cos, 2 cos,,cos,1(这里1,0ll)正交 的区间是() A、2,0B、,C、10D、1,1 47、设xf是以2为周期的函数,在区间,上xxf,则其傅立叶级数中cos3x及 Sin3x的系数a 3 及b 3 分别是() A、0, 9 4 B、 9 4 ,0C、0, 9 4 D、 9 4 ,0 48、若函数2以xf为周期,且xfxxxf则,,20,2的傅立叶级数在点0 0 x收 敛于() A、0B、2C、22D、24 49、能展开成正弦级数的函数。() A、一定是奇函数B、一定是偶函数 C、不一定是奇函数D、一定是奇函数或偶函数 50、下列xeyyy"为的特解的是() A、xxeyB、xey 2 1 C、xeyD、xey 2 1 51、将函数201xxxf展开为周期为4的余弦级数,则 2 5 cos x 的系数为() A、 2 8 B、 2 8 C、 225 8 D、 225 8 52、设 424 20 xx xx xf则将其展开为半幅余弦级数的常数项a 0 为() A、0B、2C、4D、8 53、下列方程为一阶齐次微分方程的是() A、01dyxdxyxB、0'2"yyy C、 y x dx dy1 D、02322xydydxyx 54、将方程1 1 yxdx dy 化为可分离变量的方程应选取的代换为() A、1,1vyuxB、yxu,C、yxuD、yxu 55、微分方程01122dyyxxyxdxxyy化为可分离变量的方程应迭取的代换是() A、kuxB、hvyC、xyuD、yxu 56、已知方程0'"2yxyyx的一个特解为x,则方程的通解是y=() A、 3 2 21 CxCxCB、 x CxC 1 21 C、xeCxC 21 D、xeCxC 21 57、初值问题1,1 1 0 x y yxdx dy 的解为() A、122xyxB、122xyx C、122xyxD、122xyx 58、微分方程33'xxyy是() A、齐次方程B、可分离变量方程 C、全微分方程D、线性非齐次方程 59、微分方程dxyxdyyx是() A、一阶线性方程B、可分离变量方程 C、齐次方程D、全微分方程 60、方程3 2 3'yy 的一个特解是() A、32xyB、13xy C、3cxyD、331xcycxy 61、方程'''2yyaxyy是() A、可分离变量方程B、齐次方程 C、线性非齐次方程D、线性齐次方程 62、已知函数xy满足方程 x y yxyln',且当1x时,则当2ey时。则当(),1yx A、-1B、0C、1D、e-1 63、曲线xyy经过点1,0,且满足微分方程()1,42'yxxyy时则当 A、0B、1C、2D、4 64、方程dxyxydyxdx22的积分因子可取() A、 22 1 yx B、 22 1 xy C、 22 1 yx D、 xy 1 65、方程0'"yxy属于可降低的类型是() A、 xfyn型B、','yxfy型C、yxfy,'D、不可确定 66、方程0'"yxy的通解为y A、xCxnC 21 1B、xnC1CC、Cn1D、 22 1CnC 67、方程0,0,1'" 00 xx yyyy的解y A、chxClnB、 21 lnCchxCC、chxln 68、方程Sinyy"属于可阶的类型为() A、 xfyn型B、',"yxfy型C、','yyfy型D、无法确定 69、方程xyy2 '"属于可降价的类型是() A、 xfyn型B、' 1 "yxfy型C、' 1 "yyfy型D、无法确定 70、下列方程是全微分方程的是() A、xeSinxyy2B、 Sinxyeyyx'3 C、 Sinxyeyeyxx23'D、 Sinxyeyeyxx'3 71、微分方程0''2 2yyyxyym是() A、三阶线性方程B、二阶非线性方程 C、三阶线性方程D、二阶线性方程 72、微分方程为22'3"xyyy的特解的形式为() A、2AxB、CBxAx2C、cBxAxx2D、cBcAxx22 73、下列函数组中线性无关的是() A、xSinx2,2cosB、0,ceexxC、xxxx2cos7,2cosD、xxee5, 74、下列函数组中线性相关的是() A、xxee,2B、xnxxn,C、xxee32,D、xnex2, 75、已知函数 2 1 3 2 2 1 1 , 12 2 2 x x x x x ey x eyey则,() A、 21 yy与线性相关B、 32 yy与线性相关 C、 31 yy与线性相关D、两两线性相关 76、微分方程"'"yy的通解为y=() A、 32 2 1 CxCxCexB、 32 2 1 CxCxC C、3 21 CxCeCxD、 32 3 1 CxCxC 二、填空题。 1、求极限 22 lim 0 0yx xyy x y () 2、求极限 22 lim 1 0 0yxx y () 3、求极限 22 lim 1 yxx y () 4、求极限 xy xy x y 42 lim 0 0 () 5、求极限 11 lim 0 0xy xy x y () 6、求极限 x Sinxy x y lim 0 0 () 7、设1,,arcsin1,xf y x yxyxf x 则() 8、由线 4 4 22 y yx z 在点5,4,2处的切线与正向x轴所成倾角为()。 9、微分为方程02 yyy的通解是()。 10、若函数从=f(t,x,y),x=(s,t)均具有一阶连续偏导数,则 t u ()。 11、设函数f(x)在[-1,1]上连续,则 x x dttf x sin cos )(()。 12、方程xy''=y'满足x=1时,y=0,y'=1的特解是() 13、旋转球163222zyx面上点(-1,-2,3)处的切平面与坐标平面XOY的夹角 余弦为()。 14、微分方程04 yy的通解为是()。 15、函数z=x2+y2在点(1,2)到(2,2+ 3 )的方向的方向导数为()。 16、函数u=x2+y2-z2在点A(c,0,0)处的梯度为() 17、函数u=1n(x2+y2+z2)在点处的梯度为() 18、元函数221yxz的极大值点是(). 19、设α,β,γ为平面三角形的内角,则函数coscoscosy的极大值为 (). 20、位于两圆x2+y2=24与x2+y-2=4y之间的均匀薄板的重心坐标为() 21、锥面22yxz被柱面z2=2x所割下部分的曲面面积为(). 22、设有一物体,占有空间区域:0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1,在点(x,y,z)处密度为P (x,y,z)=x+y+z,则该物体的质量为() 23、设是由锥面z=22YX R h 与平面z=h(r>0,h>o)所围成的闭区域,则 zyx ddzd = (). 24、立体由曲面z=x2+y2;x+y=a,x=0,y=0,z=0所围密度为1,则重心坐标为(). 25、设T是从点(1,1,1)到点(2,3,4,)的一段直线,则 dzyxydyxdx T )1((). 27、设26、设L是抛物线y=x2上从点,(-1,1)到(1,1)上的一段孤,则 yx L dxyydxyx2222=()L为抛物线y=x2上从0(0,0)到B (1,1)的一段孤,则 L dyxxydx22() 28、设L为直线y=x上从0(0,0)看到B(1,1)的一段弧,则 L dyxxydx22 (). 29、密度为p=22yx曲线L为圆围x2+y2=ax质量M=() 30、积分I= L dyyyxdxxyx)56()4(42134 与路径无关,则入=() 31、已知 2)( )( yx ydydxayx 为某函数的全微分,则a=() 32、为平面4zyx被圆柱面122yx截出的有限部分,则曲面积分 s zd= () 33、面为x2+y2+z2=R2在第一极限的部分,其面密度为P(X,Y,Z)=X,则曲面的质量 为()。 34、设S是平面X+Y+Z=4被圆柱x2+y2=1截出的有限部分,则曲面面积 yds=() 35、面为x2+y2+z2在第一极限的部分其面密度为常数p,则其绕Z轴的转动惯量为 () 36、面密度为p的上半球02222yx饶z轴的转动惯量为() 37、设 22 2 1 yx为由与z=h(h>o)所围立体的表面内侧,则 yx dzd=() 38、设 dxdydabyxaz的上侧则为曲面)0,(;222() 39、设曲面2222azyx的外侧,则 s zd=() 40、设曲面2222azyx为的外侧, dxdyyx)(22() 41、设为球面x2+y2+z2=a2的外侧,则 xdyz() 42、设22yxz为锥面下平面=9所围成的空间区域的表面外侧,则 ydzdx() 43、向量场 F =Z K 穿过上半球面z=222YXR 的通量I=() 44、设为半球面z=224y的上侧。侧 zdxdyydxdzxdydz() 45、设L为圆1 3 2 4 2 yx 的弧,其周长为a,则 L dsyxxy)432(22() 46、均匀曲面Z=222yxa的重心为() 47、幂级数 1 13 2 12 n nx n n 的收敛半径是()。 48、幂级数11n的收敛区间是() 49、微分方程0 yy的通解为()。 50、微分方程0136 yyy的通解为()。 51、齐次线性方程的通解为032' yyy()。 52、齐次方程的特解为2|; 1 x y x x y x y()。 53、齐次方程(1+2e的通解为0)1()dy y x y x zedx y x ()。 54、微分方程xexyysincos 的通解是()。 55、微分方程xxyy2sintan 的通解为()。 56、方程的特解是满足初始条件3,03 00 xx yyyy()。 57、微分方程:的通解为xxy dx dy 42()。 58、设圆柱形浮筒,直径为0.5米,垂直放在水中,当稍向下压突然放开,浮筒在水中上 下振动的周期为2秒种,则浮筒的质量为()kg. 59、贝努利方程的通解为5xyy dx dy ()。 60、方程 yxyx ddddyx 的通解为()。 61、方程02 xyx xdyxdyd的通解为()。 62、方程y''=的通解为21x()。 63、方程xxysin12 的通解为()。 64、满足微分方程xy 的经过点M(0,1)且在此点与直线y=相切的积分曲线是1 2 x ()。 65、微分方程013 yy的通解是()。 66、微分方程yyy 3的通解是()。 67、方程21yy 的通解为()。 68、方程0sin yyx满足0x时, 2 y,1 y的特解是()。 三、解答题 1、已知函数 y x xyyxyxftan,22,试求tytxf, 2、已知函数vuwWUwvuf,,,试求xyyxyxf,, 3、设222,,zxyzzyzyxf,求2,0,1,1,0,0 xzxx ff 4、设xyxzln,求 yz z 2 3 。 5、求函数:221lnyxz当x=1,y=2时的全微分。 6、求函数:Z= y x ,当x=2,y=1, 1.0,15.0yx 时的全增量和全微分。 7、求函数1.0,15.0,1,1,yxyxezxy当时的全微分。 8、设 .,sin,cos,22 x z yxuyxuuvvuz 求而 9、设.,23,,ln2 x z yxu y x uvuz 求而 10.设32,sin,tytxezyx而求 dt dz 11.设.,,arctan dx dz eyxyzx求而 12.设 dx d xzxay a zyeax 求而,cos,sin, 12 13、求微分方程xeyyx2cos 的通解。 14、设.,arctanln22 dy dx x x yx求 15、设 . ,022 x z xyzzyx 求。 16、设 y z z x ln求. x z 17、设.,0 2 2 x z xyzez 求 18、设 .,3 2 33 yx z axyzz 求 19、求曲线 22,1,1 22 sin4,cos1,sin 在点 t ztyttx处的切线方程。 20、求曲线2, 1 , 1 tz t t y t t x 在对应于1t的点处的法平面方程。 21、求曲线xmzmxy22,2在点 000 ,,zyx处的法平面方程。 22、求曲线 04532 03222 zyx xzyx 在点(1,1,1)处的法平面方程。 23、求曲线32,,tztytx上的点,使在该点的切线平行于平面.42zyx 24、求曲面1222czbyax在点 000 ,,zyx处的切平面方程。 25、求曲面3xyzez在点0,1,2处的切平面方程。 26、求椭球面12222zyx上平行平面02zyx的切平面方程。 27、求函数xyzu在点2,1,5处沿从点2,1,5到点14,4,9的方向的方向导数。 28、设0,0,0,62332,,222gradfzyxxyzyxzyxf求 29、求函数224,yxyxyxf的极值。 30、求函数2246,yyxxyxf的极值。 31、求函数yyxeyxfzx2,2的极值。 32、求函数xyyxyxf3,32的极值。 33、求函数2 221yxz的极值。 34、求函数xyz在适合附加条件1yx下的极大值。 35、在平面xoy上求一点,使它到01620,0yxyx及三直线的距离平方之和为最小。 36、抛物面22yxz被平面1zyx截成一椭圆,求原点到这椭圆的最长与最短距离。 37、计算二重积分,22dyx D 其中D是矩形区域:1,1yx 38、计算二重积分 D dyx,cos其中D是三顶点分别为,0,,0,0和的三角形区域。 39、求由平面1,0,0yxyx所围成的柱体被平面0z及抛物面zyx622截得 的立体体积。 40、求由曲面222yxz及2226yxz所围成的立体的体积。 41、求球面2222azyx含在圆柱面axyx22内部的那部分面积。 42、求底圆半径相等的两个直圆柱面222Ryx及222Rzx及222Rzx所围立体 的表面积。 43、球心在原点,半径为R的球体,在其上任意一点的密度的大小与这点到球心的距离成正比, 求这球体的质量。 44、球体22222Rzyx内,各点处的密度的大小等于该点到坐标原点的距离的平方,试 求这球体的重心。 45、一均匀物体(密度P为常量)占有的闭区域由曲面222yxz和平面 ayaxz,,0所围成。求该物体的体积。 46、计算; 3 4 2dsyxz 其中为平面1 432 zyx 在第一极限中的部分。 47、计算 zyxT dzxdyd232;其中T是圆周,0,9222zzyx若从z轴正向看去, 取逆时针方向。 48、计算,22dsyx L 其中L为圆周 .22axyx 49、计算 ,xdydxyza L 其中L为摆线taytaxcos1,sin1上对应t从0到2 的一段弧。 50、计算,xyzdxdy 其中为球面 1222zyx0,0yx的外侧。 51、一曲线通过点3,2,它在两坐标轴间的任一切线线段被中点平分,求这个曲线方程。 52、求微分方程:xey dx dy 的通解。 53、求微方程:232 xxyyx的通解。 54、求全微方程046632222dyyyxdxxyx的通解 55、求全微分方程022 22dyyxdxyxya的通解。 56、求全微分方程02dyyxedxeyy的通解。 57、求全微分方程0sinsincoscos yxyyxyx的通解。 58、求微分方程02xdydxyx的通解。 59、求全微分方程的:xxysin 的通解。 60、求xxey 的通解。 61、求 21 1 x y 的通解。 62、求xyy 的通解。 63、已知xexy 1 是齐次线性方程021212 yyxyx的一个解,求此方程的通 解。 64、已知xxy 1 是齐次线性方程0222 yyxyx的一个解,求非齐次线性方程 0222 yyxyx的一个解,求非齐次线性方程32222xyxyyx 的通解。 65、已知齐次线性方程。0 yy的通解为,sincos 21 xcxcxy求非齐次线性方程 xyysec 的通解。 66、已知齐次线性方程。211 xyyxyx的通解为,1 21 nxcxcxy求非齐 次线性方程yx 1 xyyx 的通解。 67、已知方程044 yyy的特解为xxxeyey2 2 2 1 ,求xyyy 44的通解。 68、求微分方程 04yy的通解。 69、求微分方程 024 yyy的通解。 70、求微分方程 024 yyy的通解。 71、求微分方程 03654 yyy的通解。 72、求微分方程xeyyy22 的通解。 73、求微分方程xeyay 2的通解。 74、求微分方程125522 xxyy的通解。 75、求微分方程xxeyyy 323的通解。 76、求微分方程xeyyyx2sin52 的通解。 77、求微分方程xexyyy3196 的通解。 78、求微分方程xxyycos4 的通解。 四、证明题 1.设函数),(yxz由方程0),( x z y y z xF所确定,证明:xyz y z y x z x 2.试证:曲面3 2 3 2 3 2 3 2 azyx 上任意一点处的切平面在各坐标轴上截距的平方和等于常数 a2. 3.设),(yxf是平面D上的连续函数,且在D的任何一个子域上,恒有 D dyxf0),(,则在D内0),(yxf 4.设)(xf在)0(,0aa上连续,试证: aaa x dxxfdyyfdxxf 0 2 0 )()()(2 5.设)(xf在ba,上连续,试证: b a n x a n b a dyyfyb n dyyfyxdx)()( 1 1 )()(12 6.设为f连续函数,证明: D ducubafudxdycbyaxf,)(12)(22 1 1 2其中D为 0,12222bayx且 7.设),(yxf在单位圆上有连续的偏导数,且在边界上取值为零,证明: dxdy yx fyfx f D yx 22 02 1 lim)0,0( ,其中D为圆环域:1222yx 8.设)(tf为连续函数,证明 a a D dttatfdxdyyxf,))(()( 其中D为矩形域:)0( 2 , 2 a a y a x常数 9.设)(xf,)(xg均在ba,上连续,证明柯西不等式: dxxgdxxfdxxgxfb a b a b a )()()()(22 2 10.设)(xf为1,0上的单调增加的连续函数,证明: 1 0 2 1 0 3 1 0 2 1 0 3 )( )( )( )( dxxf dxxf dxxxf dxxxf 11.证明: N x N x N xxdxedxedxe2 0 2 00 222 22 12.设曲线L是正向圆周1)()(22ayax,)(x是连续的正函数,证明: 2)( )( dxxydy y x L 13.设 )0,0,,2,1(,11 nn n n n nban b b a a ,证明 (1)若 1n n b收敛,则 1n n a收敛;(2)若 1n n a发散,则 1n n b发散。 14.设0 n a且}{ n na有界,试证 1 2 n na收敛。 15.若)0(lim2 ccan n n ,试证 1n n a收敛。 16.设)( 0 xf在区间)0(,0aa上连续,而且),2,1(,0,)()( 0 1 naxdxxfxfx nn ,试 证:无穷级数 0 )( n n xf在a,0上是绝对收敛的。 17.设)(xf在点x=0的某一邻域内具有连续的二阶导数,且0 )( lim 0 x xf x ,证明级数 1 ) 1 ( n n f 绝对收敛。 18.设函数)(xf在ba,上满足,1)(,)( qxfbxfa令 ],,[,,3,2,1),( 01 baunufu nn 证明: 1 1 )( n nn uu绝对收敛。 19.设a,b为正常数,为非负常数,微分方程xbeay dx dy (1)求该方程的通解; (2)证明:当0时,;)(lim a b xy x 当0时,;0)(lim xy x 20.设当bx0时,函数)(xf满足;)0(),()()(afxfxpxf ;函数)(xg满足 ;)0(),()()(agxfxpxg 证明:bxxfxg0),()( 《高等数学2》答疑题 1.设,),(xyyxfz求)0,0( x f ,)0,0( y f 解:0 )0,0()0,0( lim)0,0( 0 x fxf f x x ,同理有 )0,0( y f =0 2.设,arcsin 22yx x z 求 x z , 2 2 x z , yx z 2 解: 222 22 22 22 2 22 )(1 1 yx y yx yx x xyx yx x x z 222222 2 )( 2 yx yx yx y x x z 0, )( 0, )( 222 22 222 22 22 2 y yx yx y yx yx yx y yyx z 3.设)()( 1 yxyfxyf x z,求 yx z 2 解:令,,vyxuxy则)()( 1 )( 1 2 vfyyuf x uf x x z )()()()()()( 1 2 2 vfyvfufyvfyuf x y uf x yyx z 4.设),()2(xyxgyxfz,其中)(tf二阶可导,),(vug具有连续的二阶偏导数,求 yx z 2 解: vu gygtf x v v g u g x u x t t f x z )(2 2)(2)(2 2 v vuvvu gxyggxtfgygtf yyx z 5.设xyzexzyxfuysin,0),,(),,,(2,其中,f都具有一阶连续偏导数,且,0 z , 求 dx du 解: dx dz x u dx dy y f x f dx du x dx dy cos 0),,(2zexy的两边对x求偏导数,得 3 21 321 cos2 0cos2 xex dx dz dx dz xex y y 故 z f xex y f x x f dx duy 3 21 cos2 cos 6.求曲线 t t u ez tty uduex 3 0 1 cossin2 cos ,在t=0处的切线和法平面方程。 解:当t=0时, 2 1 0 z y x , 30,3;2)0(,sincos2;1)0(,cos3 zezyttyxtextt 故切线方程为 3 2 2 1 1 0 zyx 法平面方程为0)2(3)1(2zyx,即0832zyx 7.求曲面32xyezz在点(1,2,0)处的切平面方程和法线方程。 解:令 32),,(xyezzyxFz,则 42 0,2,10,2,1 yF x , 22 0,2,10,2,1 xF y , 01 0,2,10,2,1 z z eF 故切平面方程为042yx 法线方程为 0 0 1 2 2 1 zyx 8.求二元函数)4(),(2yxyxyxfz在直线,6yxx轴和y轴所围的闭域D的最 大值与最小值。 解:(1)先求函数在D内的驻点。解方程组 0)4(),( 0)4(2),( 22 2 yxyxxyxf yxyxxyyxf y x得)60(,0yx及点(4,0),(2,1); 在D内只有唯一驻点(2,1),在该点处4)1,2(f (2)再求),(yxf在D的边界上的最值 在边界)60(,0yx和)60(,0xy上0),(yxf 在边界,6yx,6xy代入),(yxf得)6(2)2)(6(),(22xxxxyxf 由 02462 xxf x 可得2,4yx,比较后可知4)1,2(f为最大值,64)2,4(f为 最小值。 9.计算2 1 4 1 1 2 1 2 1 y y x y y x y dxedydxedyI 解:由于dxex y 不能用有限形式表示出结果,故dxex y 不能先计算,为了改变积分次序 先要写出右边两积分的积分域所对应的不等式组 2 1 4 1 2 1 : 1 y yx D, 1 2 1 : 2y yxy D 1 2 1 1 2 12 1 8 3 )( 2 eedxeexdyedxIx x x x y 10.设函数)(xf在1,0上连续,并设Adxxf1 0 )(,求11 0 )()( x dyyfxfdx 解:111 0 1 0 )()()()( xx dyyfdxxfdyyfxfdxI中1)( x dyyf不能直接计算出来,故 必须考虑更换积分次序, yy x xdyyfdxxfdxxfdyyfdxyfxfdyI 00 1 0 1 0 1 0 )()()()()()( 于是2 1 0 1 0 1 0 1 0 )()())()(()(2AdyyfdxxfdyyfdyyfdxxfI x x 故2 11 02 1 )()(AdyyfxfdxI x 11.设有一曲顶柱体,以双曲抛物面xyz为顶,以xy为坐标面为底,以0x平面为侧,柱 面122yx为内侧,柱面xyx222为外侧,试求这个柱体的体积。 解:由题设可知曲顶柱体在xoy平面上的投影D,由D的形状可知用极坐标计算曲顶柱体 的体积简便。 DD xydxdyzdxdyV 曲线L 1:cos2,L 1:1,联立解得, 3 故 cos2 1 3 3 016 9 cossinddV 12.求由下列曲面所围成的体积:0,0,1,,yxyxxyzyxz 解:显然,由以上曲面所围成的空间形体在xoy坐标上的投影是由1yx及yx,轴所围成 的三角形,10,10yx,因而xyyx故所求体积 24 7 ][)(1 0 1 0 dxdyxyyxdxdyxyyxVx D 13.计算 D d yx y I 2 3 221 ,D:10,10yx 解: dx yxyx yxd dxI 0 1 1 1 1 1 2 11 0 2 1 22 1 0 2 3 22 22 1 0 = 31 22 ln 14.求,,max22 D yxdeyxI其中0,0),(yxyxD 解: y xy x y xy D xyx xy D yxdxxedyedyedxedxedyeI22222222 00 0 )2( 00 )2( 2 1 ) 2 1 (2222222xdedy x eedyyedyexyx x yx 22 )( 2 1 0 2 tdet 15.计算:, dxdydzzyxI以由平面1zyx及三坐标所围之区域。 解:zyxzyxf),,(,及积分域关于x,y,z均为对称,故 zdxdydzydxdydzxdxdydz,于是 8 1 331 0 1 0 1 0 yxxdzdyxdxxdxdydzI 16.计算 zdxdydzI,:是球面4222zyx与抛物面zyx322所围形体。 解:凡积分域是由抛物面与其他曲面所围成之形体,一般用柱坐标计算为宜。在柱坐标系 下,球面与抛物面的交线为 z z 3 4 2 22 ,即 3 1 z ,故 Dxy zdzddzdzdxdyI3 0 4 3 2 0 4 3 4 132 2 2 2 17.计算 dxdydzyxI22,其中:是由曲线0,22xzy绕oz轴旋转一周而成的 曲面与两平面8,2zz所围之形体。 解:曲线 0 22 x zy ,绕oz轴旋转,所得旋转面方程为 zyx222,无论从积分域还是 从被积函数均可看出本题以选柱坐标系为宜。由于积分域在xoy面上的投影域的两个不同部 分:42:,20: 21 DD之中任意点所作平行于z轴的直线与围成的不同曲面相 交,故原积分应视为柱坐标下两个不同的三重积分之和,即: 3364 2 8 2 3 2 0 2 0 8 2 3 2 0 8 2 2 8 2 2 22 21 dzdddzdddzdddzddI DD 18。计算三重积分 dxdydzyxI22,其中:是由锥面222zyx与平面 )0(aaz围成的区域。 解:本题积分域为锥体,既可用柱面坐标系,也可用球面坐标系。该处用球面坐标系作, 注意各面均应写成球坐标方程。 545 cos 0 222 2 0 4 010 0 4 tan 4 1 5 2 sinsinaadrrrddI a 19.计算 L dlyI其中),()(;222222yxayxL,其中a>0 解:由L的表达式可知用极坐标简便,令,sin,cosyx则 2cossincos:2222224aaL,因为路径和被积函数yyxf),(均关于 x轴,y轴原点对称,所以只要算出第一象限的曲线再4倍即可。 令 42 202 ,又 d a ddl 2cos 2 2 ,故 ) 2 2 1(4 2cos sin42 4 0 ad a I 20.计算曲线积分 L dlzyI222,L为球面 2222azyx与平面yx 相交的圆周,其中a>0 解: yx azy yx azyx22222222 ,于是 Ll aaaaldladlaI222)2( 21.计算 L dyyxdxxyxI)()2(422,其中L为由点(0,0)到点B(1,1)的曲线 xy 2 sin 解:xxyx yy P 2)2(2 ,xyx xx Q 2)(42 ,由 x Q y P 可知, L QdyPdx与路径无关。 故 15 23 1)()2(1 0 4 1 0 2422dyydxxdyyxdxxyxI L 22.设曲线积分 L dyxydxxy)(2与路径无关,其中具有连续的导数,且0)0(,计算 )1,1( )0,0( 2)(dyxydxxyI 解:xy y P 2 ,)(xy x Q ,因为曲线积分 L dyxydxxy)(2与路径无关, 故Cxxxyxy 2)(2)(,又0)0(,则C=0,故2)(xx 于是,1 0 1 0 )1,1( )0,0( 2 2 1 0)(ydydxdyxydxxyI 23.在过点O(0,0)和A(,0)的曲线族)0(sinaxay中,求一条曲线L,使沿该曲 线从0到A的积分 L dyyxdxy)2()1(3的值最小。 解:3 0 33 3 4 4]cos)sin2(sin1[)(aadxxaxaxxaaI 令)1(,10)1(4)(2舍去 aaaaI,a=1是)(aI在(0,+)内唯一驻点。 又1)(,08)( 1 aaIaI a 在处取得最小值,故所求曲线为)0(sinxxy 24.计算曲面积分dszyxftF tzyx 2222 ),,()(,其中 22 2222 ,0 , ),,( yxz yxzyx zyxf 解:球面 2222tzyx 被上半锥面22yxz分成两部分: 222222 1 ,:yxztzyx 222222 2 ,:yxztzyx • 211 )(0)()(2222dsyxdsdsyxtF 用球面坐标22222sin,sintyxddtds,于是 4 4 0 222 2 0 )258( 6 1 sinsin)(tdttdtF 25.计算曲面积分 dsdczbyaxI2)(,其中是球面:2222Rzyx 解:由于对称性有 dszdsydsx2220 zdsydsxds 0 xzdsyzdsxyds, 故 dscdzbdyadxbcyzacxzabxydzcybxa dsdczbyaxI )222222( )( 2222222 2 422222)( 3 4 4RcbadR 26.计算曲面积分 dxdyzyzdzdxxzdydzI22,其中是由曲面22yxz与 222yxz所围成立体表面外侧。 解: 2 0 2 0 2 4 02 sincos )22()( drrrdd dxdydzzdxdydzzzzdxdydz z R y Q x P I 27.判断级数 1 1 1 )1( n p n n 的敛散性。 解:, 1 p nn u当0p时,,0 1 lim n pn 于是0 )1( lim 1 p n nn ,故级数发散;当1p时, 1 1 n pn 收敛,故1 1 )1( 1 n n pn 绝对收敛。当10p时, 1 1 n pn 发散,但由于该级数为交错 级数且满足:(1)., )1( 11 1 n pp n u nn u(2) n p n nn u0 1 limlim.由莱氏准则,可知 1 1 1 )1( n p n n 条件收敛。 28.求级数 1 22 1 arctan n n 的和。 解: 2 1 arctan 1 s 3 2 arctan 8 1 2 1 1 8 1 2 1 arctan 8 1 arctan 2 1 arctan 2 s 4 3 arctan 18 1 arctan 3 2 arctan 18 1 arctan 23 ss 1 arctan n n s n ,(由数学归纳证是正确的) )(, 4 1arctan 1 arctan n n n s n 故 4 2 1 arctan 1 2 n n 29.设函数)(,)(2xxxxf的傅立叶级数为 1 0 )sincos( 2 1 n nn nxbnxaa 求系数 3 b 解:由傅立叶系数公式dxxxxdxxxfb 3sin)( 1 3sin)( 1 2 3 3 2 3sin 2 0 xdxx 30.把155,10)(xxxf展成以10为周期的傅立叶级数。 解:0 5 cos 5 1 5 cos2 5 cos)10( 5 115 5 15 5 15 5xdx n xxdx n xdx n xa n 推演 n a过程中n=0没有意义, 0 a要重新求。15 5 0 )10( 5 1 dxxa 15 5 ),2,1( 10 )1( 5 sin)10( 5 1 n n xdx n xbn n 故 1 )155( 5 sin )1(10 10)( n n x n n xxf 31.求解微分方程0]1)[ln( xyyyx 解:令yxyuxyu ,,代入原方程,得0]1[ln uyyu Cxxycxu x dx uud du u x u uuyu )ln(lnlnlnln ln lnln 32.设函数)(xf具有一阶连续导数,且1)(f又0,0)()]([sin 1 xdyxfdxxfxy x 是 全微分方程,求,并求此微分方程的通解。 解:根据已知,有)()]([sin 1 xf x xfxy xy ,即 ,0, sin )( 1 )( x x x xf x xf可求得通解为0),cos( 1 )(xCx x xf 又1,1)(Cf,则0),1cos( 1 )(xx x xf将)(xf代入原方程,得 0 1cos ) 1cos (sin dy x x dx x x x x y 对它们进行分项组合得))(1( 1 ]cos)cossin[( 1 22 xdyydx x xdyxdxxyxxy x 0])1[() cos ( x y d x xy d 故原方程的通解为C x y x xy )1( cos ,即 x Cx y cos1 33.求解微分方程axeyyy 44,其中a为实数。 解:对应齐次方程的特征方程为0442,特征值2 21 ,对应的齐次方程 的通解为xexCCy2 21 )( 非齐次方程的一个特解*y为 2, 2 1 2, )2( 1 2 2 * aex ae a y ax ax 非齐次方程的通解为 2, 2 1 )( 2, )2( 1 )( 22 21 2 2 21 aexexCC ae a exCC y axx axx 34.已知xxxxxxxeexeyexeyexey2 32 2 1 ,,是某二阶线性非其次系数常微分 方程的三个解,求此微分方程及其通解。 解:由线性微分方程的解的结构定理可得,xxxeeyyeyy2 2131 , xeyyyy2 2131 )()(是该方程对应的其次方程的解,由解xe与xe2的形式,可得其齐次 方程为02 yyy,设该方程为xexyyy)21(2 其通解为xxxxexeeCeC22 21 35.求解微分方程3233xyyxyx 解:令tet,则t=lnx,用算子法得 原方程tteyDDeyDDD323)32(]33)1([(*) 特征方程为1,3032 21 2 对应的关于t的齐次微分方程通解为tteCeCty 2 3 1 )( 非其次方程(*)的特解为ttee DD ty33 2 * 12 1 32 1 )( 故方程(*)的通解为ttteeCeCty3 2 3 112 1 )( 于是原方程的通解为3 2 3 112 11 )(xxC x Cxy