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《数学分析选讲》A/B模拟练习题参考答案
一、 选择题:(共18题,每题3分)
1、下列命题中正确的是( A B )
A、若,则是的不定积分,其中为任意常数
B、若在上无界,则在上不可积
C、若在上有界,则在上可积
D、若在上可积,则在上可积
2、设,则当时,有( B )
A.与是等价无穷小
B.与同阶但非是等价无穷小
C.是比高阶的无穷小
D.是比低阶的无穷小
3、若为连续奇函数,则为( A )
A、奇函数 B、偶函数
C、非负偶函数 D、既不是非正的函数,也不是非负的函数.
4、函数在上连续是在上可积的( A )条件
A. 充分非必要 B. 必要非充分
C. 充分必要条件 D. 非充分也非必要条件.
5、若为连续奇函数,则为( B )
A、奇函数 B、偶函数
C、非负偶函数 D、既不是非正的函数,也不是非负的函数.
6、设 则是的( B )
A. 连续点 B. 可去间断点 C.跳跃间断点 D. 第二类间断点
7、设,当时,恒有,已知,.则正确的选项是( A )
A、 B、 C、 D、A和B的大小关系不定.
8、函数f(x,y) 在点连续是它在该点偏导数都存在的( A )
A.既非充分也非必要条件 B充分条件
C.必要条件 D.充要条件
9、极限( D )
A、 B、 C、 D、不存在.
10、部分和数列有界是正项级数收敛的( C )条件
A. 充分非必要 B. 必要非充分
C.充分必要 D.非充分非必要
11、极限( A )
A、 B、 C、 D、不存在.
12、与的定义等价的是( B D )
A、 总有
B、 至多只有的有限项落在之外
C、存在自然数N,对当,有
D、存在自然数N,对有
13、曲线( D )
A、没有渐近线 B、仅有水平渐近线
C、仅有垂直渐近线 D、既有水平渐近线, 也有垂直渐近线
14、下列命题中,错误的是( A D )
A、若在点连续,则在既是右连续,又是左连续
B、若对在上连续,则在上连续
C、若是初等函数,其定义域为,,则
D、函数在点连续的充要条件是在点的左、右极限存在且相等
15、设 为单调数列,若存在一收敛子列,这时有( A )
A、
B、不一定收敛
C、不一定有界
D、当且仅当预先假设了为有界数列时,才有A成立
16、设在R上为一连续函数,则有( C )
A、当为开区间时必为开区间
B、当为闭区间时必为闭区间
C、当为开区间时必为开区间
D、以上A,B,C都不一定成立
17、下列命题中错误的是( A C )
A、若,级数收敛,则收敛;
B、若,级数收敛,则不一定收敛;
C、若是正项级数,且有则收敛;
D、若,则发散
18、设 为一正项级数,这时有( D )
A、若,则 收敛
B、若 收敛,则
C、若 收敛,则
D、以上A,B,C都不一定成立
二、 填空题:(共15题,每题2分)
1、设,则 2或-2
2、=
3、=
4、= 2
5、设收敛,则= 10
6、=
7、 2
8、 8
9、设,则
10、设,则
11、幂级数的收敛半径为 1
12、积分的值为 0
13、曲线与轴所围成部分的面积为 36
14、
15、= 0
三、计算题:(共15题,每题8分)
1、求.
解:
=
2、将展开成的幂级数,并指出其收敛域。
解: = =
且由 知
3、求
解:原式=0(有界量乘以无穷小量)
4、求
解:令,原式=
5、求
解:原式=
6、求极限
解:
7、设 , 求
解:当时,;
8、设,其中为何值时,在x=0处可导,为什么,并求。
解:
,故要使存在,必须
又
要使有导数存在,必须b=0.
综上可知,当A=b=0,为任意常数时,在x=0处可导,且
9、计算下列第一型曲面积分:其中为
解: 由平面构成:
10、
解:
11、
解:由洛必达(L’Hospital)法则得
12、
解:
13、
解:
14、
解:
15、
解:
四、证明题(共17题,共156分)
1、(6分)设函数在上连续,在内可导,且。试证:如果,则方程在内仅有一个实根。
证明:因为在上连续,在内可导,,
于是由零点存在定理知,至少存在一点使得,又,
因此知在上为严格格单调增加的,
故方程在内仅有一个实根。
2、(10分)指出函数的不连续点,并判定不连续点的类型.
解: 的不连续点为
又
而在点没有定义,于是知为的第一类不连续点;
为的第二类不连续点;为的第三类不连续点。
3、(10分)设在上连续,在内可导,,又,证明在内有.
证明:由于
又在上连续,在内可导,,由拉格朗日中值定理知,使得,从而在内有
4、(12分)设
(1)证明在(0,0)点连续
(2)求
(3)证明在(0,0)点可微
解:(1)令则
故在(0,0)点连续。
(2)
(3)由于
即在(0,0)点可微.
5、(6分)设在严格单调递减,存在,
且试证明.
证明:令,则由题意有
6、(10分) 设为可微函数.求,其中(1)
解:将已知等式两边对x求导得
(2)
将x=0代入(1)式解得,再将x=0代入(2)得
7、(10分)在-1<x<1有意义,证明
证明:令,则
,即(1)
将x=0代入(1)
但
8、(10分)求幂级数的收敛域。
解:由于,则R=2,即当时其绝对收敛
又当x+1=2,即x=1时,原级数为发散
当,即时,原级数为收敛
故原级数的收敛域为
9、(7分)证明:当时,.
证明:设,则在连续. 则在单调增加。
则对任意有,
即
10、(10分)设在上可微,且满足 (1)求证:在(0,1)内至少存在一点,使.
证明:由(1)式及积分中值定理知,存在,使
(2)
令,则由(2)式及假设可知在上满足罗尔定理的条件,故存在使
11、(10分) 求的收敛域,并求其和函数.
解:设,则由及都发散,
可知的收敛域为(1,-1).
再由于
12、(10分)设 试证明:在x=0处连续.
证明:
则
因此在x=0处连续.
13、(6分)证明由积分确定的连续函数零点定理:设在上连续,若,则,使得.
证明:用反证法. 若对,由连续函数的零点定理可知,在上不变号.不妨设在上,由定积分的性质可得,此与条件矛盾,于是,必,使得.
14、(10分)设在上连续,且满足.试证:,使得.
证明:取变换,则,已知积分等式变为
.
注意到时,也有,因而在上连续,于是
.
由此可得,使得.
15、(12分)设在上连续,在内可导,且,记,(1)求;(2)求证:,使得;
解:(1) ;
(2) 因为,又在上连续,在内可导,由罗尔中值定理,,使得,即;
16、(7分)设,试证数列存在极限,并求此极限。
证明:由知,。
假设,则,由归纳法知为单调下降数列,又显然有,所以有下界。由单调有界原理知,数列收敛,所以可令,对两边取极限得,解得,故
17、(10分)设,证明:在处可微;在处不可微。
证明:因为,所以函数在处可导,由可导与可微的关系知在处可微;
又当时,,
而极限不存在,故在处不可导,由可导与可微的关系知在处不可微。
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