1、专业精神 诚信教育 同方专转本高等数学内部教材 严禁翻印 第五讲:微分中值定理与导数的应用的强化练习题答案 一、单项选择题(每小题4分,共24分) 1、已知,则有 (B) A 一个实根 B 两个实根 C 三个实根 D 无实根 解:(1) 在满足罗尔定理条件 故有() 综上所述,少有两个实根,至多有两个根,故选B 2.下列函数在所给区间满足罗尔定理条件的是 (D) A
2、B C D 解: , 满足罗尔定理条件.故选 D 3.设曲线,则其拐点坐标为(C) A 0 B(0,1) C(0,0) D 1 解:.令.得. .当时,. 故(0,0)为曲线的拐点 C 4.若内 必有(C) A B C D 解: 凹弧 如示意图,故有 5.设 在取得极值。则为...(B) A B C D 解:⑴ ① ⑵② ①—② 得① 得 答案选B 6.下列命题中正确的是----------(B) A 为极值点,则必有 B 若在点 处
3、可导,且 为 的极值点,则必有
C 若在()有极大值也有极小值则极大值必大于极小值。
D 若则点必有的极值点。
解:可导函数的极值点一定是驻点,故有=0 选B
二、填空题(每小题4分,共24分)
7.设可导,且的极小值。则
解:原式=
8.的单调增加区间为
解:(1)定义域(2)
当0 4、2)
(3)最大值为
11.曲线的水平渐进线为__
解:
∴直线是曲线的一条水平渐进线
12.函数在[1,2]满足拉格朗日中值定理条件的
解:(1)—=
(2)
三、计算题(每小题8分,共64分)
13.已知在区间满足拉格朗日中值定理条件,求
解:
,
14.求函数的单调区间
与极值。
解:(1)
驻点,的不可导点
(2)
x
-1
0
+
-
+
极大
极小
(3)极大值 ,极小值, 在单调减
在单调增
15 求由方程所确定
的极值。
解:(1)求驻点:
5、令→驻点
(2)判别极值点
当时 代入上式
2+0+0+0+
=为极大值点,
(3)极大值
16.求在区间[,4]
上的最大值,最小值。
解:( 1)
令, 为不可导点
(2)∵
(3)比较上述函数的大小
最小值为 ,最大值为 0
17.求曲线的凹凸区间与拐点。
解:(1)定义域(--∞,+∞)
(2)
令
得; 不存在的点为
(3)列表
(-∞,0
0
(0,-1)
1
(1,+∞)
+
—
+
凹
拐点
凸
拐点
凹
答:拐点(0,)及(1,);,
为凹区间,(0,1 6、为凸区间。
18.求曲线的水平渐近线与垂直渐近线。
解:(1)是曲线的一条水平渐近线。
(2)
是曲线的另一条水平渐近线
(3)∵
为曲线的一条垂直渐近线
19.判别函数在的单调性。
解:(1)
(2)令
且
(3)
在单调减。
20.设确定单调的区间。
解:(1)
故有为驻点
(2)当时,
时,
(3)除外,.在单调增加。
四、综合题(每小题10分,共20分)
21 已知函数的图形上有一拐点(2,4),在拐点处曲线的切线斜率为,而且该函数满足,求此函数
解(1)已知;
(2)求常数
,
(3)求:
,
由
(4 7、求函数y:
答:所求函数y=
22 利用导数描绘的图形
解:(1)定义域,非奇非偶函数
(2)求驻点和的点
,令,驻点
,令,得
(3)列表
x
1
(1,2)
2
+
_
_
_
_
+
y
极大
拐点
极大值,拐点
(4)渐近线与函数变化趋势
是曲线的一条水平渐进线,
(5)描点作图
当时
五、证明题(每小题9分,共18分)
23 设
存在且单调增加,证明当时单调增加
证明:1)令
当时,单调增加
故有单调增加
24 设证明,
证明:1)构造辅助函数:
8、2)且
由罗尔定理知
* 选做题
证明方程:恰有一实根,其中常数,且
证明:(1)令
且
(4)综上所述:有且仅有一个实根
第六讲:利用导数证明不等式及导数应用题的强化练习题答案
1.当时,证明成立.
证:(1)变形:,这是对数函数的增量形式
令
(2)在应用拉格朗日中值定理:
(3)
故有
证毕!
2.证明:成立
证:(1)构造辅助函数,
令
(2)在应用拉格朗日定理:
(3) 对于 的情形,同理可证.
证毕
3.证明:当时,有成立.
证:(1) 构造辅助函数:
∴令
(2) 在应用拉格朗日 9、中值定理,
(3) 是单调增函数
,故有,
证毕
4.当时,证明成立.
证:(1)令
(2)
在单调减少
(3) 在单调减少,且
故当时,
证毕
5.当时,证明成立.
证:(1)变形,
令
(2)
令
且
从而
在单调减少
(3)∵且=0
即有成立
6.当时,证明成立.
证:(1)变形,令
(2)
(一阶导数符号不易判定,借助)
=
且
单调增加
(3)在单调增,且
,
故有
证毕
7.当时,证明:成立.
解:(1)令
(2)
令,驻点
(3) ,为极小值点.
由单峰原理,是最小值 10、点
最小值
故有,即
证毕
8.设,证明
成立.
证:(1)令
(2)
驻点
(3)
(4)比较上述函数值的大小:
故有,即
证毕
9.证明:当时,有.
证:(1)令
(2)
,
在单调增加
(3)
由,得
从而有 证毕
二、证明方程根的个数
10.证明:当时,方程仅有一个实根.
证:(1)令
单调增,故最多有一个实根
(2)
是一元五次方程
至少有一个实根
(3)综上所述:有且只有一个实根. 证毕
11.证明方程只有一个正根.
证(1)
单调增
故最多有一实根
(2)在连续且
11、
∴由零点定理知:
至少有一个正根.
(3)综上所述:有且仅有一个正根
12.证明方程:
有且仅有两个实根.
解:(1)令
在连续且
∴由零点定理知:
在至少有一个实根
同理:=0在至少有一实根
总之, =0在至少有两个实根
(2) =0是一元二次方程,最多有两个
实根.
(3)综上所述:=0有且仅有两个实根
13.设常数
证明方程,在内有且仅有两个正根.
证:(1)令 (x>0)
(2) ;令
驻点
<0,
为极大值点.
由单峰原理:是最大值点
最大值
且,
故与轴有且仅有两个交点
(如示意图)
即 12、在有
且只有两个实根.
三、 应用题(每小题10分,共50分)
14.已知曲线.
(1)求曲线在横坐标为的点处的切线方程.
(2)求曲线的切线被两坐标轴所截线段的最短长度.
解:(1)求切线方程:切点
切线方程:
即
(2)令
令
(3)
令
(4)
最小值
15.在半径为R的半径内作一个圆柱体,求最大体积时的底半径与高.
解:(1)画出示意图
(2)依题意,设所求圆柱体体积为V
(3)求驻点
,令,
,驻点
(4)求最值点:
,
为最大值点
答:当,时,所得圆柱体体积最大
16.某客轮每小时消耗燃料的费用速度的立方正 13、比,若该客轮从甲城到已城沿江逆流而上,设水流速度为每小时公里,求客轮最经济的速度?
解:(1)列出函数关系式:设从甲城沿江到乙城的路程为.消耗总费用为.依题意:
,其中是甲城到乙城所需要的时间
(2)求驻点:
令,驻点
(3)求最值:由实际问题的意义知道:
最小值存在,且驻点唯一,当时,
客轮消耗燃料总费用最省.
17.欲做一个容积是3000的无盖圆柱形的蓄水池,已知池底单位面积造价为池壁单位面积的3倍,问蓄水池的尺寸怎样设计,才能使总造价最低?
解:(1)列出函数关系式:设池底半径为,池高为,池壁单位面积造价为元,总造价为,依题意:
(2) 求驻点 14、
令,驻点
(3) 求最值:
,
当时,总造价最省.
(4) 当时,
答:当时,总造价最低.
18.从一块半径为R的圆铁片上挖去一个扇形,把留下的中心角为取多大时,做成的漏斗的容积最大?
解:(1)列出函数关系式:设漏斗体积为V
依题意:,
,
(2) 求驻点
令=0.
,驻点
又
(3) 求最值
由实际问题意义知道:漏斗最大容积存在,且驻点唯一,当时,漏斗的容积最大.
第七讲:不定积分的概念与换元积分法的强化练习题答案
一、单项选择题(每小题4分,共24分)
1.设是在上的一个原函数,且为奇函数,则是 ( )
A 15、.偶函数 B. 奇函数
C. 非奇非偶函数 D.不能确定
解:可导奇函数的导函数必为偶函数.
必为偶函数.选A
2.已知的一个原函数为,的一个原函数为,则的一个原函数为 ( )
A . B.
C. D .
解:(1),
(2)
选B
3.设为连续导函数,则下列命题正确的是 ( )
A.
B .
C.
D.
解:
选A
4.设且
,则=( )
A . B.
C. D .
解:(1)
16、
(2)
且得
,选A
5.设是的一个原函数,则
( )
A. B.
C. D.
解:(1)
原式=
(2)
(3) 原式= 选D
6.设,则=( )
A. B.
C. D.
解:(1)
(2)
(3)原式= 选C
二、填空题
7.若是的一个原函数,则
=
解:(1)
(2)
8.设的一个原函数为
,则
17、解:
故
9.若,则
=
解: 原式=
10.
解:原式=
或
11.若,则
解:原式=
12.若,则
解:
三、计算题
13.
解:原式=
14.
解:原式=
=
15.
解:原式=
16.
解:原式=
17.
解:原式=
18.
解:令
原式=
=
19.
解:令
原式=
=
20.
解:令
原式=
18、
四、综合题(每小题10分,共20分)
21.
解:(倒代换)令
原式=
(注:(三角代换)令
,
原式=
)
22.
解:令
原式=
=
五、 证明题(每小题9分,共18分)
23.设是 的一个原函数,且,,
证明:
证:
,由,得
24.设是的一个原函数,是的一个原函数且
证明:
或
证:(1)
(2)讨论,若,即
由,得
故有
若,即
,
由,得
故有 证毕
选做题
1.
解:原式=
选做题2.
解:原式=
选做题3.
解 19、原式=
第八讲:不定积分的分部积分法等的强化练习题答案
一、单项选择题(每小题4分,共24分)
1.设是的一个原函数,则
( )
A. B.
C. D.
解:
原式=
选A
2.若的一个原函数为,则
( )
A. B.
C. D.
解:
选C
3.设,则
=( )
A. B.
C. D.
解:(1)
(2)
选B
4.= ( )
A.
B.
C.
D.
解: 原式=
选C
5. ( 20、 )
A.
B.
C.
D.
解: 原式=
=
=
选B
6. ( )
A.
B.
C.
D.
解: 原式
选C
二、填空题(每小题4分,共24分)
7.=
解: 原式
8.
解: 原式
9.=
解: 原式
10. 若,则
=
解:(1)
(2)
11.
解: 原式=∫
∫
1 21、2.
解: 原式=
三、计算题(每小题8分,共64分)
13.
.解:原式=
=
=
=
14.
解:原式=
=
=
15.
解:原式=
=
=
=
16.
.解:原式=
17.
解: 原式
=
18.
解: 原式
=3∫
19.
解: 原式
20.
解:(1)
,
令,5A=3,,
令,得
(2) 原式=
=
四、证明题(本题8分)
21.已知有二阶连续导数,证明
证
五、综合题
22.
解: 原式
-∫+∫
移项:
23.已知的一个原函数为,
求
解:
原式
24.
解:
原式
(注:原式=
)
选做题1.计算
解: 原式=
选作题2.
解: 原式=∫
=
23