大一高等数学复习题(含答案)

复习题

一、

单项选择题:

1、f (x ) =

1

的定义域是( D )

lg x -5

A 、(-∞, 5) (5, +∞) B 、(-∞, 6) (6, +∞)

C 、(-∞, 4) (4, +∞) D 、(-∞, 4) (4, 5) (5, 6) (6, +∞)

2、如果函数f(x)的定义域为[1,2],则函数f(x)+f(x2) 的定义域是( B ) A 、[1,2] B 、[1,2] C 、[-2, 2] D 、[-2, -1] [1, 2] 3、函数y =lg(x 2+1+x ) +lg(x 2+1-x ) ( D ) A 、是奇函数,非偶函数 B 、是偶函数,非奇函数 C 、既非奇函数,又非偶函数 D 、既是奇函数,又是偶函数 解:定义域为R ,且原式=lg(x2+1-x2)=lg1=0 4、函数f (x ) =--x 2(0≤x ≤1) 的反函数f A 、-x 2 B 、--x 2

C 、-x 2(-1≤x ≤0) D 、--x 2(-1≤x ≤0) 5、下列数列收敛的是( C ) A 、f (n ) =(-1)

n +1

-1

(x ) =( C )

⎧1

⎪n +1, n 为奇数n

B 、f (n ) =⎨

1n +1⎪-1, n 为偶数⎩n

⎧1+2n ⎧1

, n 为奇数⎪⎪n , n 为奇数⎪2n

C 、f (n ) =⎨ D 、f (n ) =⎨ n

11-2⎪⎪, n 为偶数, n 为偶数

⎪⎩n +1⎩2n

解:选项A 、B 、D 中的数列奇数项趋向于1,偶数项趋向于-1,选项C 的数列极限为0 6、设y n =0. 11 1,则当n →∞ 时,该数列( C )

n 个1

1

D 、发散 9

11111+2+ +n =(1-n ) 解:y n =0. 11 1=

101091010

A 、收敛于0.1 B 、收敛于0.2 C 、收敛于

7、“f(x)在点x=x0处有定义”是当x →x 0时f(x)有极限的( D )

A 、必要条件 B 、充分条件 C 、充分必要条件 D 、无关条件

8、下列极限存在的是( A ) A 、

lim x (x +1) 1

B 、 lim x 2

x →∞x x →∞2-1

1

x

C 、lim e D 、lim

x →0

x →+∞

x 2+1

x

解:A 中原式=lim (1+

x →∞

1

) =1 x

x 2+2x -sin x

9、lim =( A ) 2x →∞2x +sin x

A 、

1

B 、2 C 、0 D 、不存在 2

解:分子、分母同除以x2,并使用结论“无穷小量与有界变量乘积仍为无穷小量”得

sin(x 2-1)

=( B ) 10、lim

x →1x -1

A 、1 B 、2 C 、

1

D 、0 2

sin(x 2-1)

=2 解:原式=lim (x +1) ⋅

x →1x 2-1

11、下列极限中结果等于e 的是( B )

sin x sin x sin x sin x

) A 、lim (1+) B 、lim (1+

x →∞x →0x x sin x

) C 、lim (1-

x →∞x

-sin x

x

x x

sin x

D 、lim (1+)

x →0x

sin x

x

解:A 和D 的极限为2, C 的极限为1 12、函数y =

1

的间断点有( C )个 ln |x |

A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 解:间数点为无定义的点,为-1、0、1

13、下列函灵敏在点x=0外均不连续,其中点x=0是f(x)的可去间断点的是( B ) A 、f (x ) =1+

1x

11

B 、f (x ) =sin x x x

⎧1

⎪x

C 、f 9x ) =e D 、f (x ) =⎨e , x

x ⎪⎩e , x ≥0

解:A 中极限为无穷大,所以为第二类间断点

B 中极限为1,所以为可去间断点

C 中右极限为正无穷,左极限为0,所以为第二类间断点 D 中右极限为1,左极限为0,所以为跳跃间断点 14、下列结论错误的是( A )

A 、如果函数f(x)在点x=x0处连续,则f(x)在点x=x0处可导 B 、如果函数f(x)在点x=x0处不连续,则f(x)在点x=x0处不可导 C 、如果函数f(x)在点x=x0处可导,则f(x)在点x=x0处连续

D 、如果函数f(x)在点x=x0处不可导,则f(x)在点x=x0处也可能连续 15、设f(x)=x(x+1)(x+2)(x+3),则f ‟(0)=( A ) A 、6 B 、3 C 、2 D 、0

f (a ) -f (a -∆x )

=( B )

∆x →0∆x

A 、sin a B 、-sin a C 、cos a D 、-cos a

f (a ) -f (a -∆x )

=f '(a ) 解:因为原式=lim

∆x →0-∆x

16、设f(x)=cosx,则lim

17、y =cos 22x ,则dy =( D )

A 、(cos22x ) '(2x ) 'dx B 、(cos22x ) 'd cos 2x

C 、-2cos 2x sin 2xdx D 、2cos 2xd cos 2x

18、f(x)在点x=x0处可微,是f(x)在点x=x0处连续的( C ) A 、充分且必要条件 B 、必要非充分条件

C 、充分非必要条件 D 、既非充分也非必要条件 19、设y =x +e

n n

-2x

,则y

(n )

(0) =( A )

n -1

A 、n ! +(-2) B 、n! C 、n ! +(-2)

D 、n!-2

20、下列函数在给定区间上满足罗尔定理条件的是( A ) A 、y=x2-5x+6 [2,3] B 、y =

1(x -1)

2

[0,2]

⎧x +1, x

C 、y =xe [0,1] D 、y =⎨ [0,5]

1, x ≥5⎩

-x

21、求下列极限能直接使用洛必达法则的是( B )

A 、lim

tan 5x sin x sin x

B 、lim C 、lim D 、lim πx →∞x →0x →0x x sin x x →sin 3x 2

x

x

x 2sin

1

22、设f (x ) =2+3-2,则当x 趋于0时( B )

A 、f(x)与x 是等价无穷小量 B 、f(x)与x 是同阶非等价无穷小量 C 、f(x)是比x 较高阶的无穷小是 D 、f(x)是比x 较低阶的无穷小量

解:利用洛必达法则

lim f (x ) 2x +3x -2x 2ln 2+3x x →0x =lim ln 3x →0x 0lim x →01

=ln 2+ln 3≠1 23、函数f (x ) =e x +e -x 在区间(-1,1)内( D ) A 、单调增加 B 、单调减少 C 、不增不减 D 、有增有减 24、函数y =

x

1-x 2

在(-1,1)内( A ) A 、单调增加 B 、单调减少 C 、有极大值 D 、有极小值 25、函数y=f(x)在x=x0处取得极大值,则必有( D ) A 、f ‟(x0)=0 B 、f ”(x0)

C 、f „(x0)=0且f “(x0)

26、f „(x0)=0,f “(x0)>0是函数f(x)在点x=x0处以得极小值的一个( B ) A 、必要充分条件 B 、充分非必要条件

C 、必要非充分条件 D 、既非必要也非充分条件 27、函数y=x3+12x+1在定义域内( A )

A 、单调增加 B 、单调减少 C 、图形上凹 D 、图形下凹

28、设函数f(x)在开区间(a ,b )内有f „(x)

A 、有4个极值点 B 、有3个拐点 C 、有2个极值点 D 、有1个拐点 30、若

⎰f (x ) dx =x

2

e 2x +C ,则f(x)=( D )

A 、2x e 2z

B 、4xe 2z

C 、2x 2

e 2x

D 、2xe 2x

(1+x )

31、已知y '=2x ,且x=1时y=2,则y=( C ) A 、x 2 B 、x 2+C C 、x 2+1 D 、x 2+2 32、⎰

d arcsin

x =( B )

A 、arcsin x B 、arcsin x +C C 、x D 、x +C 33、设f '(x ) 存在,则

[⎰df (x ) ]'

=( B )

A 、f(x) B 、f '(x ) C 、f(x)+C D 、f '(x ) +C 34、若

⎰f (x ) dx =x

2

+C ,则⎰xf (1-x 2) dx =( D )

A 、2(1-x 2) 2

+C B 、-2(1-x 2) 2

+C C 、

1(1-x 2) 2+C D 、-1

(1-x 2) 222

+C )

解:xf (1-x ) dx =-35、设

2

1122

f (1-x ) d (1-x ) =-(1-x 2) 2+C ⎰22

⎰f (x ) dx =sin x +C ,则⎰

f (arcsinx ) -x

2

dx =( D )

A 、arcsinx+C B 、sin -x 2+C C 、解:原式=

1

(arcsinx ) 2+C D 、x+C 2

x ) +c =x +C

⎰f (arcsinx ) d arcsin x =sin(arcsin

f '(lnx )

⎰x =( C )

11

A 、-+C B 、-ln x +C C 、+C D 、lnx+C

x x

1-ln x

+C =+C 解:原式=⎰f '(lnx ) d ln x =f (lnx ) +C =e

x

36、设f (x ) =e -x ,则

37、设xf (x ) dx =arcsin x +C ,则

⎰⎰

1

dx =( B ) f (x )

31(1-x 2) 3+C B 、-(1-x 2) 3+C 43322222

C 、(1-x ) +C D 、(1-x ) +C

43

A 、-

解:对xf (x ) dx =arcsin x +C 两端关于x 求导得

xf (x ) =

1-x

2

,即f (x ) =

1x -x

2

所以

111

dx =⎰x -x 2dx =-⎰-x 2d (1-x 2) =-(1-x 2) 2+C f (x ) 23

38、若sinx 是f(x)的一个原函数,则x f '(x ) dx =( A ) A 、xcosx-sinx+C B 、xsinx+cosx+C

C 、xcosx+sinx+C D 、xsinx-cosx+C

解:由sinx 为f(x)的一个原函数知f(x)=cosx,则使用分部积分公式得

x

39、设f '(e ) =1+x ,则f(x)=( B )

x 2

+C D 、xlnx-x+C A 、1+lnx+C B 、xlnx+C C 、x +2

40、下列积分可直接使用牛顿—莱布尼茨公式的是( A ) A 、

5

141xdx x 3dx xdx

B 、⎰ D 、1 dx C 、⎰30-12x ln x x 2+1e -x (x 2-5) 2

解:选项A 中被积函数在[0,5]上连续,选项B 、C 、D 中被积函数均不能保证在闭区间上连续 41、

π2

-π2

|sin x |dx ≠( A )

A 、0 B 、242、使积分

π

2

|sin x |dx C 、2⎰π(-sin x ) dx D 、2⎰2sin xdx

-2

π

2

kx (1+x 2) -2dx =32的常数k=( C )

A 、40 B 、-40 C 、80 D 、-80 解:原式=

22k 2k 12-22

(1+x ) d (1+x ) =(-) =k =32 2⎰00221+x 5

⎧2x +1, -1≤x

43、设f (x ) =⎨,则

-x , 0≤x ≤1⎩

A 、解

1

-1

f (x ) dx =( B )

11151115

+ B 、+ C 、- D 、- 2ln 232ln 232ln 232ln 23

1

31021x 15

-x dx =(2+x ) -(1-x ) =+

-1302ln 23ln 2

1

-1

f (x ) dx =⎰(2+1) dx +⎰

-1

x 2

44、y =

x

(t -1) 2(t +2) dt ,则

dy

=( B ) dx x =0

A 、-2 B 、2 C 、-1 D 、1 解:dy/dx=(x+1)2(x+2)

45、下列广义积分收敛的是( B ) A 、

1dx 1dx 1dx dx

B 、 C 、 D 、⎰0x ⎰0x 3 ⎰0x ⎰0x x 1

解:四个选项均属于二、填空题 1、e

1

dx

,该广义积分当p

x +e x

dx =( )

解:原式=e ⋅e dx =e de =e +C 2、已知一函数的导数为f (x ) =

x

e x

e x

x

e x

1-x 2

,且当x=1时,函数值为

3

π, 2

则此函数F(x)=( arcsin x +π )

F '(x ) =f (x ) ∴F (x ) =⎰

1解:

-x

2

=arcsin x +C

F (1) =arcsin 1+C =3

2

π, ∴C =π

3、曲线y =e -x 2

的上凸区间是( (-

22

2,

2

) ) 解:y '=-2xe

-x 2

, y ''=2(2x 2-1) e -x 2

, ∴x =±

22

π

4、

(x 2+sin 2x ) cos 3xdx =(π

-π 8

) π

x 3cos 2

为奇函数,∴⎰2-

πx 3cos 2xdx =0

解:

2

ππ

⎰2

2121-cos 4-πsin 2x cos 2xdx =22sin 2xdx =x 2⎰02dx =π2⎰048

5、若f(x)的一个原函数是sinx ,则

⎰f ''(x ) dx =( -sinx+C )

解: f (x ) =(sinx ) '=cos x , f '(x ) =-sin x , f ''(x ) =-cos x 6、设f (x ) =x ln(x +

x 2+a 2) -x 2+a 2,其中a ≠0,则f ''(0) =(

1

a

f '(x ) =ln(x +x 2+a 2) +

x x +x 2+a 2

(1+

12⋅2x 12x x 2+a 2) -2⋅x 2+a 2=ln(x +x 2+a 2)

解:f ''(x ) =11x +x 2+a 2(1+12⋅2x

x 2+a 2) =

x 2+a 2

f ''(0) =

1

a 2

27、曲线

x =cos t +cos t y =1+sin t

上对应于t =

π

4

的点外的法线斜率为( 1+2 8、设y =f (2x 2

) ,而f '(x ) =tan x ,则dy x =

=( 2 )

8

解:

dy

=f '(2x 2) ⋅(2x 2dx

) '=4x tan(2x 2) 9、lim 12n n →∞(n 2

+1+n +2 +n +n

=( 1

2+2) 2 ) )

10、设f (x ) =lim

(n -1) x

,则f(x)的间断点为x=( 0 )

n →∞nx 2+1

解:x 不等于0时,f (x ) =lim

n →∞

x n 21x +n -1n -1

=

1

x

X=0时,f(x)=f(0)=0,显然x 不等于0时,f(x)=1/x 连续,又lim f (x ) =∞≠f (0)

x →0

三、计算题

x 2

+1-+x 2

1、求极限lim 2 2x →0x sin x

参考答案:

x 21114

+1-[1+x 2-x 4+o (x 4)]x -o (x 4)

1=lim =原式=lim 44x →0x →08x x

2、求极限

lim

x →0

+x 2-1-x (e x -1)

x

(3-1) ln(1+x )

参考答案:

利用等价无穷小:e x -1~x , a x -1~x ln a , ln(1+x ) ~x , (1+x ) α-1~αx 原式=

12⎛⎫

x ⎪2x 2x ⎛⎫+x -1-x (e -1) 1 +x -1x (e -1) ⎪1 x ⨯x 3-lim ⎪=-2lim =lim -lim =lim 22x →0x →0x →0x →0x 2⎪⎪ln 3 x →0x 2ln 3 3ln 3(ln3) ⋅x 2x x ⎝⎭ ⎪⎝⎭

⎧x =a (t -sin t ) d 2y

3、设⎨,求 2

y =a (1-cos t ) dx ⎩

参考答案:

dy y t 'a sin t

==

'dx x t a (1-cos t )

dy

)

d 2y dx =d ⎛dy ⎫⋅dt = ⎪

dx dt ⎝dx ⎭dx dx 2

cos t (1-cos t ) -sin t ⋅sin t 1cos t -1-1=⋅==

a (1-cos t ) a (1-cos t ) 3a (1-cos t ) 2(1-cos t ) 2

d (

d 2y

4、求由方程y =1+xe 所确定隐函数的二阶导数 2

dx

y

参考答案:

把原方程两边对自变量x 求导,得

dy dy =e y +xe y ⋅ dx dx

dy e y e y

解得 ==

dx 1-xe y 2-y

d 2y d e y

=() =则2

dx 2-y dx

e y

dy dy

⋅(2-y ) -e y (-) 2y dx dx =(3-y ) ⋅e

(2-y ) 2(2-y ) 3

-2

5、近似计算数e 的值,使误差不超过10 参考答案:

e x ≈1+x +

121x + +x n 2! n !

11e θ

令x=1⇒e =1+1++ ++

2! n ! (n +1)!

要使误差R n

-3

3

(n +1)!

e ≈1+1+

11

+ +=2. 5+0. 1667+0. 0417+0. 0083=2. 7167≈2. 72 2! 5!

3

6、讨论函数f (x ) =x (1-x ) 的凸性与相应曲线拐点 参考答案:

函数的定义为R

f '(x ) =3x 2-4x 3

f ''(x ) =6x -12x 2=6x (1-2x )

由f ''(x ) =0可得x=0,1/2 列表如下:

所以凹区间为(-∞, 0) ⋃(, +∞) 凸区间为(0, )

1212

11

) 21622

7、 求函数y =x +的单调区间、极值点

x

拐点为(0,0)和(, 参考答案:

定义域为(-∞,0) ⋃(0,+∞) .

2x 3-1

由y '=2x -2=22,令y '=0得驻点x =1,列表给出单调区间及极值点:

x x

所以,函数的单调递减区间为(-∞,0) ,(0,1],单调递增区间为[1,+∞) ,极小值点为(1,3) 8、 求由y =参考答案:

y =x , x =2所围图形的面积

A =

x )d x +0

121

(x -x ) =

7-3⎧1+x 2

9、设f (x ) =⎨-x

⎩e

x ≤0x >0

,求

3

1

f (x -2)d x .

参考答案:

方法一:先作变量代换

3

1

f (x -2)d x =

13

3

0-1

x -2=t

10

1

-1

f (t )d t =⎰(1+t )d t +⎰e -t d t

-1

2

1

=[t +t ]

-e -t

=

4-17

-e +1=-e -1. 33

⎧1+(x -2) 2

方法二:先给出f (x -2) =⎨-(x -2)

⎩e

x ≤2x >2

,于是

3

1

f (x -2)d x =⎰[1+(x -2) ]dx +⎰e -(x -2) d x =

1

2

2

2

3

7-1-e 3

10、求曲线y =(x +1) -x 在A (-1,0),B (2,3),C (3,0)各点处的切线方程 参考答案:

-11x +1 y '=-x +(x +1) ⋅(3-x ) 3⋅(-1) =3-x - 33(3-x ) 22

在A (-1,0)点处,k =y '(-1) =4

所以在A 点处的切线方程为y =4(x +1)

而在B (2,3)点处,k =y '(2) =0

所以在B 点处的切线方程为y-3=0

又在C (3,0)点处,k =y '(3) 不存在,即切线与x 轴垂直

所以C 点处的切线方程为x=3

11、在区间⎢0, π⎡π⎤x =, y =0所围成的图形分别绕x 轴和y 轴y =sin x 上,曲线与直线⎥2⎣2⎦

所产生的放置体的体积。

参考答案:

绕x 轴所产生的体积为

21-cos 2x πV x =π⎰2(sinx ) dx =π⎰2dx = 00242ππ

绕y 轴所产生的体积为:

V y =π⎰() 2dy -π⎰(arcsiny ) 2dy 020

1⎡⎤11π212=π⋅y -π⎢(arcsiny ) ⋅y -⎰y ⋅2arcsin y ⋅dy ⎥00240⎢⎥-y ⎣⎦

⎡π2⎤π3π31arcsin y 1π3

2=-π⎢-⎰d -y ⎥=--2π⎰arcsin yd -y 2 0024444⎢⎥-y ⎣⎦

1121=-2π⋅arcsin y ⋅-y 0+2π⎰-y 2⋅dy 02-y

=2π

四、证明题(每小题5分,共10分)

1、设a 0, a 1, a 2, a n 是满足a 0+1π1a a 1a 2++ +n =0的实数。 23n +1

2n 证明多项式f (x ) =a 0+a 1x +a 2x + a n x 在(0,1)内至少有一个零点

参考答案:

令F (x ) =a 0x +a a 12x + +n x n +1 2n +1

显然F (x )在[0,1]上连续,(0,1)内可导,

且F (0)=0,F (1) =a 0+a a 1a 2++ +n =0 23n +1

由罗尔定理得,在(0,1)内至少存在一点ξ,使F '(ξ) =0,

即a 0+a 1ξ+ +a n ξn =0

从而f (x ) =a 0+a 1x +a 2x 2+ a n x n 在(0,1)内至少有一个零点

2、证明方程x=asinx+b,且a>0,b>0至少有一个正根,且不超过a+b

参考答案:(写出辅助函数1分,证明过程4分)

令f(x)=x-asinx-b

显然f(x)是一个初等函数,所以在[0,a+b]上连续

又f(x)在端点处的函数值有f(0)=-b

且f(a+b)=a+b-asin(a+b)-b

=a-asin(a+b)

=a[1-sin(a+b)]>=0

若f(a+b)=0,则a+b为方程的根

若f(a+b)>0,由零点存在定理可知,在(0,a+b)内至少存在一点ξ,使得f(ξ)=0 此即说明方程x=asinx+b至少有一个不超过a+b的正根

3、 证明方程x +x -1=0有且仅有一个小于1的正实根.

参考答案:

(一) 先证存在性 5

设f (x ) =x 5+x -1,则f (x ) 在[0,1]连续,

且f (0)=-1, f (1)=1,由零点定理

∃x 0∈(0,1),使f (x 0) =0,即为方程的小于1的正实根

(二) 再证唯一性

假设另有x 1∈(0,1),x 1≠x 0, 使f (x 1) =0.

因为f (x ) 在x 0, x 1之间满足罗尔定理的条件,

所以至少存在一个ξ(在x 0, x 1之间) ,使得f '(ξ) =0.

但f '(x ) =5x 4+1>0, (x ∈(0,1)),这与f '(ξ) =0矛盾,假设不成立

综上,方程x 5-5x +1=0有且仅有一个小于1的正实根.

4、 证明当0

参考答案:(写出辅助函数并说明满足拉格朗日定理条件2分,余下步骤3分)

令f (x ) =arctan x x ∈[a , b ]

显然, f (x ) 满足条件:(1)在闭区间[a , b ]上连续; (2)在开区间(a , b ) 内可导,

1''且f (x ) =(arctanx ) =1+x 2

于是由拉格朗日中值定理,可得 arctan b -arctan a =1⋅(b -a ) (a

因为 b -a b -a b -a b -a b -a

复习题

一、

单项选择题:

1、f (x ) =

1

的定义域是( D )

lg x -5

A 、(-∞, 5) (5, +∞) B 、(-∞, 6) (6, +∞)

C 、(-∞, 4) (4, +∞) D 、(-∞, 4) (4, 5) (5, 6) (6, +∞)

2、如果函数f(x)的定义域为[1,2],则函数f(x)+f(x2) 的定义域是( B ) A 、[1,2] B 、[1,2] C 、[-2, 2] D 、[-2, -1] [1, 2] 3、函数y =lg(x 2+1+x ) +lg(x 2+1-x ) ( D ) A 、是奇函数,非偶函数 B 、是偶函数,非奇函数 C 、既非奇函数,又非偶函数 D 、既是奇函数,又是偶函数 解:定义域为R ,且原式=lg(x2+1-x2)=lg1=0 4、函数f (x ) =--x 2(0≤x ≤1) 的反函数f A 、-x 2 B 、--x 2

C 、-x 2(-1≤x ≤0) D 、--x 2(-1≤x ≤0) 5、下列数列收敛的是( C ) A 、f (n ) =(-1)

n +1

-1

(x ) =( C )

⎧1

⎪n +1, n 为奇数n

B 、f (n ) =⎨

1n +1⎪-1, n 为偶数⎩n

⎧1+2n ⎧1

, n 为奇数⎪⎪n , n 为奇数⎪2n

C 、f (n ) =⎨ D 、f (n ) =⎨ n

11-2⎪⎪, n 为偶数, n 为偶数

⎪⎩n +1⎩2n

解:选项A 、B 、D 中的数列奇数项趋向于1,偶数项趋向于-1,选项C 的数列极限为0 6、设y n =0. 11 1,则当n →∞ 时,该数列( C )

n 个1

1

D 、发散 9

11111+2+ +n =(1-n ) 解:y n =0. 11 1=

101091010

A 、收敛于0.1 B 、收敛于0.2 C 、收敛于

7、“f(x)在点x=x0处有定义”是当x →x 0时f(x)有极限的( D )

A 、必要条件 B 、充分条件 C 、充分必要条件 D 、无关条件

8、下列极限存在的是( A ) A 、

lim x (x +1) 1

B 、 lim x 2

x →∞x x →∞2-1

1

x

C 、lim e D 、lim

x →0

x →+∞

x 2+1

x

解:A 中原式=lim (1+

x →∞

1

) =1 x

x 2+2x -sin x

9、lim =( A ) 2x →∞2x +sin x

A 、

1

B 、2 C 、0 D 、不存在 2

解:分子、分母同除以x2,并使用结论“无穷小量与有界变量乘积仍为无穷小量”得

sin(x 2-1)

=( B ) 10、lim

x →1x -1

A 、1 B 、2 C 、

1

D 、0 2

sin(x 2-1)

=2 解:原式=lim (x +1) ⋅

x →1x 2-1

11、下列极限中结果等于e 的是( B )

sin x sin x sin x sin x

) A 、lim (1+) B 、lim (1+

x →∞x →0x x sin x

) C 、lim (1-

x →∞x

-sin x

x

x x

sin x

D 、lim (1+)

x →0x

sin x

x

解:A 和D 的极限为2, C 的极限为1 12、函数y =

1

的间断点有( C )个 ln |x |

A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 解:间数点为无定义的点,为-1、0、1

13、下列函灵敏在点x=0外均不连续,其中点x=0是f(x)的可去间断点的是( B ) A 、f (x ) =1+

1x

11

B 、f (x ) =sin x x x

⎧1

⎪x

C 、f 9x ) =e D 、f (x ) =⎨e , x

x ⎪⎩e , x ≥0

解:A 中极限为无穷大,所以为第二类间断点

B 中极限为1,所以为可去间断点

C 中右极限为正无穷,左极限为0,所以为第二类间断点 D 中右极限为1,左极限为0,所以为跳跃间断点 14、下列结论错误的是( A )

A 、如果函数f(x)在点x=x0处连续,则f(x)在点x=x0处可导 B 、如果函数f(x)在点x=x0处不连续,则f(x)在点x=x0处不可导 C 、如果函数f(x)在点x=x0处可导,则f(x)在点x=x0处连续

D 、如果函数f(x)在点x=x0处不可导,则f(x)在点x=x0处也可能连续 15、设f(x)=x(x+1)(x+2)(x+3),则f ‟(0)=( A ) A 、6 B 、3 C 、2 D 、0

f (a ) -f (a -∆x )

=( B )

∆x →0∆x

A 、sin a B 、-sin a C 、cos a D 、-cos a

f (a ) -f (a -∆x )

=f '(a ) 解:因为原式=lim

∆x →0-∆x

16、设f(x)=cosx,则lim

17、y =cos 22x ,则dy =( D )

A 、(cos22x ) '(2x ) 'dx B 、(cos22x ) 'd cos 2x

C 、-2cos 2x sin 2xdx D 、2cos 2xd cos 2x

18、f(x)在点x=x0处可微,是f(x)在点x=x0处连续的( C ) A 、充分且必要条件 B 、必要非充分条件

C 、充分非必要条件 D 、既非充分也非必要条件 19、设y =x +e

n n

-2x

,则y

(n )

(0) =( A )

n -1

A 、n ! +(-2) B 、n! C 、n ! +(-2)

D 、n!-2

20、下列函数在给定区间上满足罗尔定理条件的是( A ) A 、y=x2-5x+6 [2,3] B 、y =

1(x -1)

2

[0,2]

⎧x +1, x

C 、y =xe [0,1] D 、y =⎨ [0,5]

1, x ≥5⎩

-x

21、求下列极限能直接使用洛必达法则的是( B )

A 、lim

tan 5x sin x sin x

B 、lim C 、lim D 、lim πx →∞x →0x →0x x sin x x →sin 3x 2

x

x

x 2sin

1

22、设f (x ) =2+3-2,则当x 趋于0时( B )

A 、f(x)与x 是等价无穷小量 B 、f(x)与x 是同阶非等价无穷小量 C 、f(x)是比x 较高阶的无穷小是 D 、f(x)是比x 较低阶的无穷小量

解:利用洛必达法则

lim f (x ) 2x +3x -2x 2ln 2+3x x →0x =lim ln 3x →0x 0lim x →01

=ln 2+ln 3≠1 23、函数f (x ) =e x +e -x 在区间(-1,1)内( D ) A 、单调增加 B 、单调减少 C 、不增不减 D 、有增有减 24、函数y =

x

1-x 2

在(-1,1)内( A ) A 、单调增加 B 、单调减少 C 、有极大值 D 、有极小值 25、函数y=f(x)在x=x0处取得极大值,则必有( D ) A 、f ‟(x0)=0 B 、f ”(x0)

C 、f „(x0)=0且f “(x0)

26、f „(x0)=0,f “(x0)>0是函数f(x)在点x=x0处以得极小值的一个( B ) A 、必要充分条件 B 、充分非必要条件

C 、必要非充分条件 D 、既非必要也非充分条件 27、函数y=x3+12x+1在定义域内( A )

A 、单调增加 B 、单调减少 C 、图形上凹 D 、图形下凹

28、设函数f(x)在开区间(a ,b )内有f „(x)

A 、有4个极值点 B 、有3个拐点 C 、有2个极值点 D 、有1个拐点 30、若

⎰f (x ) dx =x

2

e 2x +C ,则f(x)=( D )

A 、2x e 2z

B 、4xe 2z

C 、2x 2

e 2x

D 、2xe 2x

(1+x )

31、已知y '=2x ,且x=1时y=2,则y=( C ) A 、x 2 B 、x 2+C C 、x 2+1 D 、x 2+2 32、⎰

d arcsin

x =( B )

A 、arcsin x B 、arcsin x +C C 、x D 、x +C 33、设f '(x ) 存在,则

[⎰df (x ) ]'

=( B )

A 、f(x) B 、f '(x ) C 、f(x)+C D 、f '(x ) +C 34、若

⎰f (x ) dx =x

2

+C ,则⎰xf (1-x 2) dx =( D )

A 、2(1-x 2) 2

+C B 、-2(1-x 2) 2

+C C 、

1(1-x 2) 2+C D 、-1

(1-x 2) 222

+C )

解:xf (1-x ) dx =-35、设

2

1122

f (1-x ) d (1-x ) =-(1-x 2) 2+C ⎰22

⎰f (x ) dx =sin x +C ,则⎰

f (arcsinx ) -x

2

dx =( D )

A 、arcsinx+C B 、sin -x 2+C C 、解:原式=

1

(arcsinx ) 2+C D 、x+C 2

x ) +c =x +C

⎰f (arcsinx ) d arcsin x =sin(arcsin

f '(lnx )

⎰x =( C )

11

A 、-+C B 、-ln x +C C 、+C D 、lnx+C

x x

1-ln x

+C =+C 解:原式=⎰f '(lnx ) d ln x =f (lnx ) +C =e

x

36、设f (x ) =e -x ,则

37、设xf (x ) dx =arcsin x +C ,则

⎰⎰

1

dx =( B ) f (x )

31(1-x 2) 3+C B 、-(1-x 2) 3+C 43322222

C 、(1-x ) +C D 、(1-x ) +C

43

A 、-

解:对xf (x ) dx =arcsin x +C 两端关于x 求导得

xf (x ) =

1-x

2

,即f (x ) =

1x -x

2

所以

111

dx =⎰x -x 2dx =-⎰-x 2d (1-x 2) =-(1-x 2) 2+C f (x ) 23

38、若sinx 是f(x)的一个原函数,则x f '(x ) dx =( A ) A 、xcosx-sinx+C B 、xsinx+cosx+C

C 、xcosx+sinx+C D 、xsinx-cosx+C

解:由sinx 为f(x)的一个原函数知f(x)=cosx,则使用分部积分公式得

x

39、设f '(e ) =1+x ,则f(x)=( B )

x 2

+C D 、xlnx-x+C A 、1+lnx+C B 、xlnx+C C 、x +2

40、下列积分可直接使用牛顿—莱布尼茨公式的是( A ) A 、

5

141xdx x 3dx xdx

B 、⎰ D 、1 dx C 、⎰30-12x ln x x 2+1e -x (x 2-5) 2

解:选项A 中被积函数在[0,5]上连续,选项B 、C 、D 中被积函数均不能保证在闭区间上连续 41、

π2

-π2

|sin x |dx ≠( A )

A 、0 B 、242、使积分

π

2

|sin x |dx C 、2⎰π(-sin x ) dx D 、2⎰2sin xdx

-2

π

2

kx (1+x 2) -2dx =32的常数k=( C )

A 、40 B 、-40 C 、80 D 、-80 解:原式=

22k 2k 12-22

(1+x ) d (1+x ) =(-) =k =32 2⎰00221+x 5

⎧2x +1, -1≤x

43、设f (x ) =⎨,则

-x , 0≤x ≤1⎩

A 、解

1

-1

f (x ) dx =( B )

11151115

+ B 、+ C 、- D 、- 2ln 232ln 232ln 232ln 23

1

31021x 15

-x dx =(2+x ) -(1-x ) =+

-1302ln 23ln 2

1

-1

f (x ) dx =⎰(2+1) dx +⎰

-1

x 2

44、y =

x

(t -1) 2(t +2) dt ,则

dy

=( B ) dx x =0

A 、-2 B 、2 C 、-1 D 、1 解:dy/dx=(x+1)2(x+2)

45、下列广义积分收敛的是( B ) A 、

1dx 1dx 1dx dx

B 、 C 、 D 、⎰0x ⎰0x 3 ⎰0x ⎰0x x 1

解:四个选项均属于二、填空题 1、e

1

dx

,该广义积分当p

x +e x

dx =( )

解:原式=e ⋅e dx =e de =e +C 2、已知一函数的导数为f (x ) =

x

e x

e x

x

e x

1-x 2

,且当x=1时,函数值为

3

π, 2

则此函数F(x)=( arcsin x +π )

F '(x ) =f (x ) ∴F (x ) =⎰

1解:

-x

2

=arcsin x +C

F (1) =arcsin 1+C =3

2

π, ∴C =π

3、曲线y =e -x 2

的上凸区间是( (-

22

2,

2

) ) 解:y '=-2xe

-x 2

, y ''=2(2x 2-1) e -x 2

, ∴x =±

22

π

4、

(x 2+sin 2x ) cos 3xdx =(π

-π 8

) π

x 3cos 2

为奇函数,∴⎰2-

πx 3cos 2xdx =0

解:

2

ππ

⎰2

2121-cos 4-πsin 2x cos 2xdx =22sin 2xdx =x 2⎰02dx =π2⎰048

5、若f(x)的一个原函数是sinx ,则

⎰f ''(x ) dx =( -sinx+C )

解: f (x ) =(sinx ) '=cos x , f '(x ) =-sin x , f ''(x ) =-cos x 6、设f (x ) =x ln(x +

x 2+a 2) -x 2+a 2,其中a ≠0,则f ''(0) =(

1

a

f '(x ) =ln(x +x 2+a 2) +

x x +x 2+a 2

(1+

12⋅2x 12x x 2+a 2) -2⋅x 2+a 2=ln(x +x 2+a 2)

解:f ''(x ) =11x +x 2+a 2(1+12⋅2x

x 2+a 2) =

x 2+a 2

f ''(0) =

1

a 2

27、曲线

x =cos t +cos t y =1+sin t

上对应于t =

π

4

的点外的法线斜率为( 1+2 8、设y =f (2x 2

) ,而f '(x ) =tan x ,则dy x =

=( 2 )

8

解:

dy

=f '(2x 2) ⋅(2x 2dx

) '=4x tan(2x 2) 9、lim 12n n →∞(n 2

+1+n +2 +n +n

=( 1

2+2) 2 ) )

10、设f (x ) =lim

(n -1) x

,则f(x)的间断点为x=( 0 )

n →∞nx 2+1

解:x 不等于0时,f (x ) =lim

n →∞

x n 21x +n -1n -1

=

1

x

X=0时,f(x)=f(0)=0,显然x 不等于0时,f(x)=1/x 连续,又lim f (x ) =∞≠f (0)

x →0

三、计算题

x 2

+1-+x 2

1、求极限lim 2 2x →0x sin x

参考答案:

x 21114

+1-[1+x 2-x 4+o (x 4)]x -o (x 4)

1=lim =原式=lim 44x →0x →08x x

2、求极限

lim

x →0

+x 2-1-x (e x -1)

x

(3-1) ln(1+x )

参考答案:

利用等价无穷小:e x -1~x , a x -1~x ln a , ln(1+x ) ~x , (1+x ) α-1~αx 原式=

12⎛⎫

x ⎪2x 2x ⎛⎫+x -1-x (e -1) 1 +x -1x (e -1) ⎪1 x ⨯x 3-lim ⎪=-2lim =lim -lim =lim 22x →0x →0x →0x →0x 2⎪⎪ln 3 x →0x 2ln 3 3ln 3(ln3) ⋅x 2x x ⎝⎭ ⎪⎝⎭

⎧x =a (t -sin t ) d 2y

3、设⎨,求 2

y =a (1-cos t ) dx ⎩

参考答案:

dy y t 'a sin t

==

'dx x t a (1-cos t )

dy

)

d 2y dx =d ⎛dy ⎫⋅dt = ⎪

dx dt ⎝dx ⎭dx dx 2

cos t (1-cos t ) -sin t ⋅sin t 1cos t -1-1=⋅==

a (1-cos t ) a (1-cos t ) 3a (1-cos t ) 2(1-cos t ) 2

d (

d 2y

4、求由方程y =1+xe 所确定隐函数的二阶导数 2

dx

y

参考答案:

把原方程两边对自变量x 求导,得

dy dy =e y +xe y ⋅ dx dx

dy e y e y

解得 ==

dx 1-xe y 2-y

d 2y d e y

=() =则2

dx 2-y dx

e y

dy dy

⋅(2-y ) -e y (-) 2y dx dx =(3-y ) ⋅e

(2-y ) 2(2-y ) 3

-2

5、近似计算数e 的值,使误差不超过10 参考答案:

e x ≈1+x +

121x + +x n 2! n !

11e θ

令x=1⇒e =1+1++ ++

2! n ! (n +1)!

要使误差R n

-3

3

(n +1)!

e ≈1+1+

11

+ +=2. 5+0. 1667+0. 0417+0. 0083=2. 7167≈2. 72 2! 5!

3

6、讨论函数f (x ) =x (1-x ) 的凸性与相应曲线拐点 参考答案:

函数的定义为R

f '(x ) =3x 2-4x 3

f ''(x ) =6x -12x 2=6x (1-2x )

由f ''(x ) =0可得x=0,1/2 列表如下:

所以凹区间为(-∞, 0) ⋃(, +∞) 凸区间为(0, )

1212

11

) 21622

7、 求函数y =x +的单调区间、极值点

x

拐点为(0,0)和(, 参考答案:

定义域为(-∞,0) ⋃(0,+∞) .

2x 3-1

由y '=2x -2=22,令y '=0得驻点x =1,列表给出单调区间及极值点:

x x

所以,函数的单调递减区间为(-∞,0) ,(0,1],单调递增区间为[1,+∞) ,极小值点为(1,3) 8、 求由y =参考答案:

y =x , x =2所围图形的面积

A =

x )d x +0

121

(x -x ) =

7-3⎧1+x 2

9、设f (x ) =⎨-x

⎩e

x ≤0x >0

,求

3

1

f (x -2)d x .

参考答案:

方法一:先作变量代换

3

1

f (x -2)d x =

13

3

0-1

x -2=t

10

1

-1

f (t )d t =⎰(1+t )d t +⎰e -t d t

-1

2

1

=[t +t ]

-e -t

=

4-17

-e +1=-e -1. 33

⎧1+(x -2) 2

方法二:先给出f (x -2) =⎨-(x -2)

⎩e

x ≤2x >2

,于是

3

1

f (x -2)d x =⎰[1+(x -2) ]dx +⎰e -(x -2) d x =

1

2

2

2

3

7-1-e 3

10、求曲线y =(x +1) -x 在A (-1,0),B (2,3),C (3,0)各点处的切线方程 参考答案:

-11x +1 y '=-x +(x +1) ⋅(3-x ) 3⋅(-1) =3-x - 33(3-x ) 22

在A (-1,0)点处,k =y '(-1) =4

所以在A 点处的切线方程为y =4(x +1)

而在B (2,3)点处,k =y '(2) =0

所以在B 点处的切线方程为y-3=0

又在C (3,0)点处,k =y '(3) 不存在,即切线与x 轴垂直

所以C 点处的切线方程为x=3

11、在区间⎢0, π⎡π⎤x =, y =0所围成的图形分别绕x 轴和y 轴y =sin x 上,曲线与直线⎥2⎣2⎦

所产生的放置体的体积。

参考答案:

绕x 轴所产生的体积为

21-cos 2x πV x =π⎰2(sinx ) dx =π⎰2dx = 00242ππ

绕y 轴所产生的体积为:

V y =π⎰() 2dy -π⎰(arcsiny ) 2dy 020

1⎡⎤11π212=π⋅y -π⎢(arcsiny ) ⋅y -⎰y ⋅2arcsin y ⋅dy ⎥00240⎢⎥-y ⎣⎦

⎡π2⎤π3π31arcsin y 1π3

2=-π⎢-⎰d -y ⎥=--2π⎰arcsin yd -y 2 0024444⎢⎥-y ⎣⎦

1121=-2π⋅arcsin y ⋅-y 0+2π⎰-y 2⋅dy 02-y

=2π

四、证明题(每小题5分,共10分)

1、设a 0, a 1, a 2, a n 是满足a 0+1π1a a 1a 2++ +n =0的实数。 23n +1

2n 证明多项式f (x ) =a 0+a 1x +a 2x + a n x 在(0,1)内至少有一个零点

参考答案:

令F (x ) =a 0x +a a 12x + +n x n +1 2n +1

显然F (x )在[0,1]上连续,(0,1)内可导,

且F (0)=0,F (1) =a 0+a a 1a 2++ +n =0 23n +1

由罗尔定理得,在(0,1)内至少存在一点ξ,使F '(ξ) =0,

即a 0+a 1ξ+ +a n ξn =0

从而f (x ) =a 0+a 1x +a 2x 2+ a n x n 在(0,1)内至少有一个零点

2、证明方程x=asinx+b,且a>0,b>0至少有一个正根,且不超过a+b

参考答案:(写出辅助函数1分,证明过程4分)

令f(x)=x-asinx-b

显然f(x)是一个初等函数,所以在[0,a+b]上连续

又f(x)在端点处的函数值有f(0)=-b

且f(a+b)=a+b-asin(a+b)-b

=a-asin(a+b)

=a[1-sin(a+b)]>=0

若f(a+b)=0,则a+b为方程的根

若f(a+b)>0,由零点存在定理可知,在(0,a+b)内至少存在一点ξ,使得f(ξ)=0 此即说明方程x=asinx+b至少有一个不超过a+b的正根

3、 证明方程x +x -1=0有且仅有一个小于1的正实根.

参考答案:

(一) 先证存在性 5

设f (x ) =x 5+x -1,则f (x ) 在[0,1]连续,

且f (0)=-1, f (1)=1,由零点定理

∃x 0∈(0,1),使f (x 0) =0,即为方程的小于1的正实根

(二) 再证唯一性

假设另有x 1∈(0,1),x 1≠x 0, 使f (x 1) =0.

因为f (x ) 在x 0, x 1之间满足罗尔定理的条件,

所以至少存在一个ξ(在x 0, x 1之间) ,使得f '(ξ) =0.

但f '(x ) =5x 4+1>0, (x ∈(0,1)),这与f '(ξ) =0矛盾,假设不成立

综上,方程x 5-5x +1=0有且仅有一个小于1的正实根.

4、 证明当0

参考答案:(写出辅助函数并说明满足拉格朗日定理条件2分,余下步骤3分)

令f (x ) =arctan x x ∈[a , b ]

显然, f (x ) 满足条件:(1)在闭区间[a , b ]上连续; (2)在开区间(a , b ) 内可导,

1''且f (x ) =(arctanx ) =1+x 2

于是由拉格朗日中值定理,可得 arctan b -arctan a =1⋅(b -a ) (a

因为 b -a b -a b -a b -a b -a


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