中国石油大学高等数学(2-1)2006-2010期末试题
A卷
2006—2007学年第一学期 《本科高等数学(上)》试卷
专业班级 姓 名 学 号 开课系室 考试日期
页 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 阅卷人 说明:1.本试卷正文共6页。
2.封面及题目所在页背面及附页为草稿
纸。
3.答案必须写在该题后的横线上,解题过
程写在下方空白处,不得写在草稿纸中,
否则答案无效。
一、填空题 (本题共10小题,每小题2分,共20分.) 1. 设
1,f(x)0,x1x1, 则ff[f(x)] .
2. 设函数
a(1cosx),x0x2x0f(x)8,xtbsinx0edt,x0x连续,则a ,b . 3.极限 lim(13x)x02sinx.
4.设
limx0f(x)2x,且f(x)在x0连续,则f(0)= .
5.设方程xye 6.设y2
7.抛物线yx
2xy0确定函数yy(x), 则= . dydxcos3x, 则dy= .
2x8在其顶点处的曲率为 . 8.设f(x)可导,yff[f(x)],则y .
9.f(x)f(x)sinxaaa2x2dx .
10.微分方程
二、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内.)
1. “数列极限存在”是“数列有界”的( ) (A) 充分必要条件; (B) 充分但非必要条件;
yyx20x的通解是 .
(C) 必要但非充分条件; (D)既非充分条件,也非必要条件. 2.极限
nlimn2n3n( )
(A) 2; (B) 3; (C) 1; (D) 5; 3.设常数k0,则函数的个数为( )
(A) 3个; (B) 2个; (C) 1个; (D) 0个. 4.设
fx1e1x1xf(x)lnxxke
在(0,)内零点
23e, 则x0是f(x)的( ).
(A) 连续点; (B) 可去间断点; (C) 跳跃间断点; (D) 无穷间断点. 5.设函数
(A) ydy0;(B) ydy0; (C) dyy0;(D) dyy0. 6.若
f(x)f(x)(x)f(x)0,,在(,0)内f(x)0,
f(x)二阶可导,且
f(x)0,f(x)0,令
yf(xx)f(x),当x0时,则( ).
则f(x)在(0,)内( ). (A) f(x)0,(C)
7.设f(x)在xx处二阶可导, 且
0xx0f(x)0(B) f(x)0,(D) f(x)0,f(x)0
f(x)0,f(x)0f(x)0limf(x)1xx0,则( ).
(A) x是f(x)的极大值点; (B) x是f(x)的极小值
00点;
(C) (x,f(x))是曲线yf(x)的拐点; (D) 以上都不
00是.
8.下列等式中正确的结果是 ( ).
(A) f(x)dxf(x);(B) df(x)dxf(x); (C) d[f(x)dx]f(x);(D) (f(x)dx)f(x);
9.下列广义积分收敛的是( ).
(A) (C) elnxdxx(B) e1dxxlnxe
e1dxx(lnx)2(D) 1dxxlnx
10.设f(x)在xa的某个领域内有定义,则f(x)在
xa处可导的一个充分条件是 ( ).
1limh[f(a)f(a)]存在hhlimf(a2h)f(ah)存在hf(a)f(ah)存在h (A) (C)
三、计算题:(本题共3小题,每小题5分,共15分。) 1. 求不定积分2. 计算定积分
3.求微分方程y 5y 4y32x的通解.
四.解答题:(本题共6小题,共37分。) 1.(本题5分)求摆线的方程.
2.(本题6分)求曲线
x3y2x2x3(B)(D)
limh0
h0f(ah)f(ah)存在2hlimh0
7cosx3sinx5cosx2sinxdx
e1elnxdx.
xa(tsint),ya(1cost),在
t2处的切线
的渐进线.
3.(本题6分)求由曲线xy1及直线yx,y2所围成图形面积。
4.(本题6分)证明:对任意实数x,恒有xe
5.(本题6分)设有盛满水的圆柱形蓄水池,深15米,半径20米,现将池水全部抽出,问需作多少功?
6.(本题
五.(本题8分)设函数f(x)在闭区间[0,2]上连续,在开区间(0,2)内可导,且满足条件
1f(0)f()022f(x)dxf(2)1121x1.
8分)设对任意实数
x,f(x)x[f(x)1],且f(0)0,求f(x)的极值.,
证明:(0,2)使得f()0.
A卷
2007—2008学年第一学期 《高等数学》(上)期末试卷
专业班级 姓 名 学 号
开课系室 数学学院基础数学系 考试日期 2008年1月7日
页 码 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 阅卷人
说明:1本试卷正文共 页。
2 封面及题目所在页背面及附页为草稿纸。 3 答案必须写在题后的横线上,计算题解题过程写在题下空白处,写在草稿纸上无效。
一、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分).
ln(13x)lim1. x0sin2x= .
2. 设函数yf(arctanx),其中f(x)在(0,)内可导,则dy= .
1a22x2dx3. 设a0,则=____________.
11x2ln121xdx4. =__________. 5. aa4sin2xdx= __________.
6. 微分方程 yy4sinx的通解是
二、选择题 (本题共4小题,每小题3分,共12分).
.
1.设f(x)为可导的奇函数,且f(x0)5,则f(x0)( ).
55(A) 5; (B) 5; (C) 2; (D) 2.
2. 设函数f(x)在点x0的某邻域有定义,则f(x)在点x0处可导的充要条件是
( ).
(A)
(B)
(C)f(x0)f(x0); (D)函数f(x)在点x0处连续.
xx0xx0limf(x)limf(x);
xx0limf(x)f(x0);
3. 下图中三条曲线给出了三个函数的图形,一条是汽车的位移函数s(t),一条是汽车的速度函数v(t),一条是汽车的加速度函数a(t),则( ).
(A) 曲线a是s(t)的图形,曲线b是v(t) y a 的图形,曲线c是a(t)的图形; O b c (B) 曲线b是s(t)的图形,曲线a是v(t) t 的图形,曲线c是a(t)的图形; (C) 曲线a是s(t)的图形,曲线c是v(t) 的图形,曲线b是a(t)的图形;
(D) 曲线c是s(t)的图形,曲线b是v(t)的图形,曲线a是a(t)的图形.
4.
设yf(x)是(a,b)内的可导函数,x、x(x121x2)是(a,b)内任意两点,则( ).
(A)f(x)f(x)f()(x212x1),其中为(x1,x2)内任意
一点 ;
(B)至少存在一点
(x1,x2),
使
f(x2)f(x1)f()(x2x1);
1(C)恰有一点(x
,x2),使f(x2)f(x1)f()(x2x1);
x2(D)至少存在一点(x1,x2),使x1三、
f(x)dxf(ξ)(x2x1).
计算题(本题共4小题,每小题6分,共24
分).
1x(1x)e1. 设函数f(x)a,,x0;在x0处连续,求常数a的值.x01x
.
2. 求极限
lim12(n1)sinsinsinnnnnn413. 求定积分 xxdx.
4.
求广义积分
21dx(x7)x2.
四、解答题(本题共4小题,每小题6分,共
24分). 1. 设函数yy(x)是由方程 函数,求.
2.设函数,求f(x)的原函数. 3.求微分方程yycosxe的通解. 4.判断曲线y53xx的凸性与拐点.
五、应用题(本题共3小题,每小题6分,共18分).
sinx3y0edtcostdt0t2x2所确定的
dydxf(x)1sinx1sinx
1.曲线,及x轴围成一平面图形,求此平面图形绕y轴旋转而成的立体的体积.
xyx2y22.求曲线位于第一象限部分的一条切线,使该切线与曲线L以及两坐标轴所围图形的面积最小. 3.有一半径为R的半圆形薄板,垂直地沉入水中,直径在上,且水平置于距水面h的地方,求薄板一侧所受的水压力.
六、证明题(本题4分).
证明方程xxxx1(n2,3,4)在(0,1)内必有唯一实根x, 并求limx.
nn1n2L:y1x24nnn
2008—2009学年第一学期 《高等数学》期末考试试卷
(理工科类)
专业班级
姓 名 学 号
开课系室 数学学院基础数学系 考试日期 2009年1月5日
页 码 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 阅卷人
说明:1本试卷正文共6页。
2 封面及题目所在页背面及附页为草稿纸。 3 答案必须写在题后的横线上,计算题解题过程写在题下空白处,写在草稿纸上无效。
一、填空题(本题共5小题,每小题4分,共20分).
1(1)
lim(cosx)xx02=________________.
(2)曲线yxlnx上与直线xy10平行的切线方程为_________________. (3)已知
f(x)f(ex)xex,且
f(1)0, 则
_____________ .
x2y3x1(4)曲线的斜渐近线方程为
52yy(x1)2x1______________. (5)微分方程___________________.
二、选择题 (本题共5小题,每小题4分,共20分).
(1)下列积分结果正确的是( ) (A)
11xdx011的通解为
(B)
11x2dx21
(C) 1dxx4(D) 11dxx(2)函数f(x)在[a,b]内有定义,其导数f'(x)的图形如图1-1所示,则( ). (A)x,x都是极值点.
12yyf(x)a(B) (C) (D)
x1,f(x1),x2,f(x2)都是拐点.
x1是极值点.,x2,f(x2)是拐点.
yC1exC2e2xxex Ox1x2bxx1,f(x1)是拐点,x2是极值点.
(3)函数满足的一个微分方程是
( ). (A)
yy2y3xex.x (B)
yy2y3ex.x
(C)yy2y3xe. (D)yy2y3e. (4)设f(x)在x处可导,则
0fx0fx0hlimh0h为( ).
(A) fx. (B)
0fx0. (C) 0. (D)不存在 .
(5)下列等式中正确的结果是 ( ). (A) (f(x)dx)f(x).(B) df(x)f(x).
(C) d[f(x)dx]f(x).(D) f(x)dxf(x).
三、计算题(本题共4小题,每小题6分,共24分). 1.求极限2.方程
lim(x1x1)x1lnx.
dydxd2ydx2xlnsintycosttsint确定y为x的函数,求与
arctanxx(1x)dx.
3.计算不定积分
3.
4.计算定积分
x011xdx.
四、解答题(本题共4小题,共29分). 1.(本题6分)解微分方程
y5y6yxe2x.
2.(本题7分)一个横放着的圆柱形水桶,桶内盛有半桶水,设桶的底半径为R,水的密度为,
计算桶的一端面上所受的压力.
3. (本题8分)设f(x)在[a,b]上有连续的导数,
f(a)f(b)0ba,且f2(x)dx1,
试求baxf(x)f(x)dx.
4. (本题8分)过坐标原点作曲线ylnx的切线,该切线与曲线ylnx及x轴围成平面图形D. 求D的面积A;
求D绕直线xe旋转一周所得旋转体的体积V.
五、证明题(本题共1小题,共7分). 1.证明对于任意的实数x,e 答案
一、填空题(本题共5小题,每小题4分,共20分).
x1x.
1(1)
lim(cosx)x0x2=_____1e________. (2)曲线yxlnx上与直线xy10平行的切线方程为___yx1______. (3)已知
f(x)f(ex)xex,且
f(1)0, 则
______
1(lnx)2f(x)2_____ .
的斜渐近线方程为
(4)曲线_________
yx2y3x111x.39
52yy(x1)2x1(5)微分方程_________20分).
的通解为
72y(x1)2C(x1)2.3
二、选择题 (本题共5小题,每小题4分,共(1)下列积分结果正确的是( D ) (A)
11xdx011(B)
11x2dx21
(C) 1dxx4(D) 11dxx(2)函数f(x)在[a,b]内有定义,其导数f'(x)的图形如图1-1所示,则( D ). (A)x,x都是极值点.
12
(B) (D)
x1,f(x1),x2,f(x2)都是拐点.
122yyf(x)a(C) x是极值点.,x,f(x)是拐点. x1,f(x1)是拐点,x2是极值点.
Ox1x2bx图1-1 (3)函数( D ).
(A)yy2y3xe. (B)yy2y3e.
xxyC1exC2e2xxex满足的一个微分方程是
(C)yy2y3xe. (D)yy2y3e.
xx(4)设f(x)在x处可导,则
0limh0fx0fx0hh为( A ).
(A) fx. (B)
0fx0. (C) 0. (D)不存在 .
(5)下列等式中正确的结果是 ( A ). (A) (f(x)dx)f(x).(B) df(x)f(x). (C) d[f(x)dx]f(x).(D) f(x)dxf(x).
三、计算题(本题共4小题,每小题6分,共24分).
1.求极限
lim(x1x1)x1lnx.
解
limx1x1lim()x1x1lnx=
limx1xlnxx1(x1)lnx-------1分
== =
lnxx1lnxx-------2分 -------1分 -------2分
dydxd2ydx2limx1xlnxx1xlnxlim1lnx1x11lnx122.方程解
xlnsintycosttsint确定y为x的函数,求与.
dyy(t)tsint,dxx(t)----------------------------(3分)
---------------------(6分)
.
d2y(tsint)sinttanttsint.x(t)dx2计算不定积分
解:arctanxx(1x)dxarctanxarctanxdx2dx2分(1x)x(1x) =2arctanxdarctanx2分2 =(arctanx)C2分
4.计算定积分
3x011xdx3.
(11x)dx03解
3x(11x)xdx011x0xdx---------
--------------- (3分)
23(1x)3332053-----------------------------------------
---------------------(6分) (或令
1xt)
2x四、解答题(本题共4小题,共29分). 1.(本题6分)解微分方程y5y6yxe.
解:特征方程r2-5r601分特征解r12,r23.1分 次方程的通解Y=C1e2xC2e3x.1分令y*x(b0xb1)e2x1分1代入解得b0,b11.21所以y*x(x1)e2x1分21所以所求通解yC1e2xC2e3xx(x1)e2x.1分2
2.(本题7分)一个横放着的圆柱形水桶(如图4-1),桶内盛有半桶水,设桶的底半径为R,水的比重为,计算桶的一端面上所受的压力.
解:建立坐标系如图
P2gxR2x2dx4分0RgR0R2x2d(R2x2)1分32222Rg[(Rx)]01分32g3R1分3
y x
3. (本题8分)设f(x)在[a,b]上有连续的导数,
f(a)f(b)0ba,且f2(x)dx1,
试求babaxf(x)f(x)dxb.
解:xf(x)f(x)dxxf(x)df(x)2分a
4. (本题8分)过坐标原点作曲线ylnx的切线,该切线与曲线ylnx及x轴围成平面图形D. 求D的面积A;
求D绕直线xe旋转一周所得旋转体的体积V.
y1b xdf2(x)2分2a1b22b =[xf(x)]af(x)dx2分2a11 =02分22解:(1) 设切点的横坐标为
x0,则曲线ylnx在点(x,lnx)001处的切线方程是
DO1exylnx01(xx0).x0----1分
0由该切线过原点知 线的方程为
lnx010,从而xe.所以该切
y1x.e----1分
1e1.2y平面图形D的面积
A(eyey)dy01----2分
与x轴及直线xe所围成的三角形
1V1e2.3(2) 切线
1xe绕直线xe旋转所得的圆锥体积为
xe----2分
曲线ylnx与x轴及直线xe所围成的图形绕直线旋转所得的旋转体体积为
10V2(eey)2dy, ----1分
因此所求旋转体的体积为
121VV1V2e(eey)2dy(5e212e3).036----1分 .
五、证明题(本题共1小题,共7分). 1.证明对于任意的实数x,e解法一:解
f(0)0.x1xe2e1xx1x2x 设
f(x)exx1.法
f(x)ex1.二:则
------------------------1分
------------------------———
f(x)0.f(x)因为当
——— 1分
x0时,
单调增加,
f(x)f(0)0.------------------------2分
f(x)0.f(x)当
x0时,
单调增加,
f(x)0.f(x)f(0)0.------------------------2分
即
ex1x所以对于任意的实数x,。
------------------------1分 解法三:由微分中值定理得,
ex1exe0e(x0)ex,其中位于0到x之间。,,
e1------------------------2分 当当
x0时时
,,
xex1x。。。
------------------------2分
x0e1ex1x------------------------2分 所以对于任意的实数
,
ex1x------------------------1分
A卷
2009—2010学年第一学期 《高等数学(2-1)》期末试卷
专业班级 姓 名 学 号
开课系室 基础数学系 考试日期 2010年1月11日
页 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 阅卷人 注 意 事 项
1.请在试卷正面答题,反面及附页可作草稿纸; 2.答题时请注意书写清楚,保持卷面清洁;
3.本试卷共五道大题,满分100分;试卷本请勿撕开,否则作废.
一.填空题(共5小题,每小题4分,共计20分)
11.
lim(ex)xx0x2.
x2.x1xe200511exdx . xy13.设函数
yy(x)由方程x1etdtx2确定,则
dydxx0 .
4. 设fx可导,且
tf(t)dtf(x),f(0)1,则fx . 5.微分方程y4y4y0的通解为 .
二.选择题(共4小题,每小题4分,共计16分)
1.设常数k0,则函数的个数为( ).
(A) 3个; (B) 2个; (C) 1个; (D) 0个. 2. 微分方程y4y3cos2x的特解形式为( ). (A)y(C)
f(x)lnxxke在(0,)内零点
Acos2x; (B)yAxcos2x;
.
yAxcos2xBxsin2x; (D)
dy*Asin2x3.下列结论不一定成立的是( ). (A)若c,da,b,则必有cfxdxfxdxabab; ;
(B)若f(x)0在a,b上可积,则fxdx0
(C)若fx是周期为T的连续函数,则对任意常数
a都有aTafxdxfxdx0T;(D)若可积函数fx为奇函
数,则4. 设
x0tftdt也为奇函数.
1x1xfx1e23e, 则x0是f(x)的( ).
(A) 连续点; (B) 可去间断点; (C) 跳跃间断点; (D) 无穷间断点.
三.计算题(共5小题,每小题6分,共计30分) 1.计算定积分
2.计算不定积分
3.求摆线 4. 设
F(x)cos(x2t)dt0x20x3exdx2.
xsinxdx5cosx.
2xa(tsint),ya(1cost),在
t处的切线的方程.
,求F(x).
5.设
xnn(n1)(n2)(n3)(2n)n,求
limxnn.
四.应用题(共3小题,每小题9分,共计27分)
1.求由曲线yx2与该曲线过坐标原点的切线
y22x及x轴所围图形的面积. 2.设平面图形D由x直线x2
旋转一周所生成的旋转体的体积. 3. 设a1,
五.证明题(7分) 设函数
f(x)2与yx所确定,试求D绕
f(t)atat在(,)内的驻点为 t(a). 问a为何
值时t(a)最小? 并求最小值.
在[0,1]上连续,在
(0,1)内可导且
试证明至少存在一点(0,1), 使得f()=1.
1f(0)=f(1)0,f()1,2
答案
一.填空题(每小题4分,5题共20分):
11. 2.lim(ex)x0xx2e12.
4e11x1x2005exexdx.
xy13.设函数
yy(x)由方程x1etdtx2确定,则
dydxx0e112x2.
4. 设fx可导,且5.微分方程
tf(t)dtf(x),f(0)1,则fxe.
y4y4y02xy(CCx)e12的通解为.
二.选择题(每小题4分,4题共16分): 1.设常数k0,则函数的个数为( B ).
(A) 3个; (B) 2个; (C) 1个; (D) 0个. 2. 微分方程y4y3cos2x的特解形式为 ( C ) (A)y(C)
f(x)lnxxke
在(0,)内零点
Acos2x; (B)yAxcos2x;
yAxcos2xBxsin2x; (D)
by*Asin2x3.下列结论不一定成立的是 ( A ) 若c,da,b,则必有dcfxdxfxdxaba; ;
若f(x)0在a,b上可积,则fxdx0
若fx是周期为T的连续函数,则对任意常数a都有aTafxdxfxdx0T;
x0若可积函数4. 设
fxfx1x1x为奇函数,则tftdt也为奇函数.
1e23e, 则x0是f(x)的( C ).
(A) 连续点; (B) 可去间断点; (C) 跳跃间断点; (D) 无穷间断点. 三.计算题(每小题6分,5题共30分): 1.计算定积分解:
设x2t,则2020x3exdx22.
-------2
x3exdx1t12tedttdet022021t22tteedt002e2-------2
--------2
xsinxdxcos5x1t2132ee02222.计算不定积分解:
.
--------3
xsinx111xdxdxxd()4cos5xcos4x4cos4x4cosxx12(tanx1)dtanx44cosx4x113tanxtanxC4cos4x124-----------3
t3.求摆线
xa(tsint),ya(1cost),在
2处的切线的方程.
解:切点为
k(a(1),2a) -------2
dyasintdxta(1cost)t221-------2
21)切线方程为 4. 设 5.设解:
xyaxa(即
yx(2)a2. -------2
F(x)cos(x2t)dt0,则
F(x)2xcosx2(2x1)cos(x2x).
xnn(n1)(n2)(n3)(2n)n,求limx.
nn1nilnxnln(1)ni1nn---------2
--------------2
1i1limlnxnlimln(1)ln(1x)dx0nnnni1=
xln(1x)x01011dx2ln211x ------------2
故
limxnn=
e2ln214e
x2四.应用题(每小题9分,3题共27分) 1.求由曲线y与该曲线过坐标原点的切线
及x轴所围图形的面积.
解:
设切点为(x,y),则过原点的切线方程为
0000y1x2x02,
由于点(x,y)在切线上,带入切线方程,解得切点为x04,y02.-----3
(4,2)过原点和点
yx22的切线方程为
-----------------------------3
20面积s 或
s20(y222y)dy2=
223-------------------3
223122xdx(24122xx2)dx
2.设平面图形D由
x2y22x与yx所确定,试求D绕
直线x2旋转一周所生成的旋转体的体积.
解: 法一:VV101V210
2(11y)dy(2y)2dy210221y2(y1)2dy-------6
1112(y1)32()04343--------3
法二:V=
102(2x)(2xx2x)dx0211
2(2x)2xxdx2(2xx2)dx0------------------ 5
14(22x)2xx222xx2dx033241221(2xx)210433214122232323------------- 4
3. 设
a1,f(t)atat在(,)内的驻点为 t(a). 问a为何
lnlna. lna值时t(a)最小? 并求最小值. 解:
由f(t)atlnaa0得t(a)1--------------- 3
又由t(a)lnlna1e0得唯一驻点ae 2a(lna)------------3
-----2
lne11.ee当aee时,t(a)0;当aee时,t(a)0,于是aee为t(a)的极小值点.故
aee为t(a)的最小值点,最小值为t(ee)1--------------1 内可导且
五.证明题(7分) 设函数
f(x)在[0,1]上连续,在
(0,1)
试证明至少存在一点(0,1), 使得f()=1.
证明:设F(x)f(x)x,F(x)在[0,1]上连续在(0,1)可导,因f(0)=f(1)=0,
有F(0)f(0)00,F(1)f(1)11,--------------- 2
1f(0)=f(1)0,f()1,2
又由
1f()=12,知
11111F()=f()-=1-=,22222在
1[,1]2上F(x)用零点定
理, 根据
11F(1)F()=-0221(,1)2,--------------- 2
可知在内至少存在一点,
,使得
1F()=0,(,1)(0,1)2F(0)=F()=0由ROLLE中值定理得 至少存在一点使得F()=0即f()1=0,证毕. --------------3
(0,)(0,1)
A卷
2010—2011学年第一学期 《高等数学(2-1)》期末试卷
专业班级 姓 名 学 号
开课系室 基础数学系 考试日期 2011年1月4日
页 号 本页满分 本页得分 一 36 二 12 三 12 四 12 五 12 六 总分 16 阅卷人 注意事项:
1.请在试卷正面答题,反面及附页可作草稿纸; 2.答题时请注意书写清楚,保持卷面清洁; 3.本试卷共四道大题,满分100分;试卷本请勿撕开,否则作废; 4. 本试卷正文共6页。
一.填空题(共5小题,每小题4分,共计20分)
1.已知f(x)1,则
0limx0xf(x02x)f(x0x) 1 .
2.定积分. 3.函数yxe的图形的拐点是 (2,2e).
xsinxtan2x21[3cos3x1x]dx1 224. 设xf(x)dxarcsinxC,则yxln(e1)(x0)x1dxf(x) 1(1x2)2C33.
1e5.曲线的渐近线方程为 .
二.选择题(共4小题,每小题4分,共计16分)
1.设f(x)为不恒等于零的奇函数,且f(0)存在,
yx
则函数( D ) .
A. 在x0处左极限不存在; B. 在x0处右极限不存在;
C. 有跳跃间断点x0; D. 有可去间断点x0. 2.设当x0时,f(x)是g(x)的( B ).
A. 等价无穷小; B. 同阶但非等价无穷小; C. 高阶无穷小; D. 低阶无穷小. 3. 下列广义积分发散的是( A ).
0g(x)f(x)xf(x)sinxsint2dt,g(x)x3x4,A.0xdx21xb; B.
dx111x12dx;
C. (bx); D. .
4.方程yyxcosx的待定特解的形式可设为y( B ).
A.(axb)cosx; B. x(axb)cosxx(cxd)sinx; C. x(axb)cosx; D. (axb)cosx(cxd)sinx.
三.计算题(共8小题,每小题6分,共计48分)
a123e1dx2xlnx*1. 求极限
lim12(n2nn)nn2.
x1n解:若将区间[0,1]等分,则每个小区间长,
再将中的一个因子分配到每一项,从而可以将所求极限转化为定积分的表达式。于是,有
lim12(n2nn)nn22nn)n3分11lim(nnn111n2nn1n
10xdx2分2.31分f(x)
2.设
0
[0,]在上连续,且
00f(0)2,f()1,求
[f(x)f(x)]sinxdx.0
解: 而
[f(x)f(x)]sinxdxf(x)sinxdxf(x)sinxdx
0f(x)sinxdx0sinxdf(x)f(x)sinx0f(x)cosxdx0cosxdf(x)f(x)cosx00f(x)sinxdx0f()f(0)f(x)sinxdx3f(x)sinxdx.4分00
所以
0
[f(x)f(x)]sinxdx0f(x)sinxdx3f(x)sinxdx3.02分
3.求微分方程yycosx(lnx)e的通解. 解:所给方程为一阶线性微分方程,且P(x)cosx,Q(x)(lnx)e. 1分
sinxsinxP(x)dxP(x)dxye[Q(x)edxC]cosxdxcosdxe[(lnx)esinxedxC]esinx(lnxdxC)故原方程的通解为
5分
esinx(xlnxxC).
34. 试确定a的值,使函数在处取得极值,指出它是极大值还是极小值,并求出此极值.
解 f(x)acosxcos3x
令3af()acoscos10a233321f(x)asinxsin3x3, 3分 , 2分
又f(x)asinx3sin3x,
f()33f()03为极大值. 1分
5.求由方程sin(xy)3xy1所确定的隐函数的导数y.
解:两边对x求导得cos(xy)(yxy)3y0, 3分 整理得xcos(xy)yy[3ycos(xy),] 2分
所以6.已知
y3ycos(xy).1xcos(xy) 1分
求常数a的值.
xaxlim()4x2e2xdx,axxa
解:左端=
右端=
aax)xaxxe2alim()limxxaxa(1)xx(1 1分
4xe222xdxaa14x2d(e2x)24xe2xdx2xe2ae22x2xa2a2xe2e2xdxaa2a2e2a2ae2ae2x(2a22a1)e2aa3分所以e2a(2a22a1)e2a
a0或a1.2分
7.设半径为R米的圆形薄板垂直地沉入水中,圆心距水面为R米,水的比重为, g表示水的求薄板一侧所受的水压力(其中0 比重).
解:建立坐标系如图, Y 1) 取x为积分变量,x[R,R] 1分
2) 压力微元 dPghdAg(Rx)2Rxdx X
22
或 dPhdA(Rx)2Rx
3)水对薄板的压力
22dx2分
PdP2(Rx)R2x2dxRRRR
RR2RR2x2dx2xR2x2dx3分RRR=
4R0Rxdx4R22R24R3 8.求由曲线y4x及y0所围成的图形绕直线x3旋转一周所生成的旋转体的体积. 解:法一:选y为积分变量,则
2
V40(34y)2dy(34y)2dy4分0404
124ydy64.2分
法二:选x为积分变量,则
V
222(3x)(4x2)dx4分22
2(123x2)dx64.2分
四.证明题(共2小题,每小题8分,共计16分)
1.叙述并证明牛顿莱布尼茨公式.
设f(x)在闭区间[a,b]上连续,F(x)为f(x)的一个原函
数,那么
babf(x)dxF(b)F(a)F(x).a
证明:由已知F(x)为f(x)的一个原函数,
也是f(x)的一个原函数,因此,在区间[a,b]上,(x)F(x)C.其中C为某一个常数. 在上式中令xa,得(a)F(a)C.
xb,得(b)F(b)C.
两式相减得(b)(a)F(b)F(a),
a(x)f(x)dxx由于(b)babaf(x)dx,(a)aaf(x)dx0,
g(x)所以f(x)dxF(b)F(a).
2.设f(x),g(x)在区间[a,a]上连续, 且f(x)满足f(x)f(x)A(A为常数). (1) 证明:(2) 计算:
aa为偶函数,
f(x)g(x)dxAg(x)dx.0a
a02aa2sinxarctanexdx.f(x)g(x)dxa
f(x)g(x)dx证明:(1)0af(x)g(x)dx
a0a0f(x)g(x)dx0f(x)g(x)dxa
2.[f(x)f(x)]g(x)dxAg(x)dx.0(2)令
f(x)arctanex,g(x)sinx,a则
f(x),g(x)在
[,]22上连续,g(x)为偶函数.由于
exex[arctanearctane]02x2x1e1exx
所以arctanexarctanexA(A为常数)
令x0,得
Aarctan1arctan12
因此f(x)满足等式
f(x)f(x)arctanexarctanex2
于是,利用(1)的结论得
2sinxarctanexdx2220sinxdx2(cosx)2.02
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