微积分第三章答案
微积分及其应用第三章习题解答
1.(1）v =01.02001.02)()(=∆==∆=∆∆-∆+=∆∆t t t t t t s t t s ts=01.020)263(=∆=++∆t t t t =14.03 （2）14lim)2(200=∆∆==→∆t t ts v2。
（1)v =tt ∆=1=tt ts ∆=∆∆1=tg t g t ∆--∆+-∆+]215[])1(21)1(5[2=t g g ∆--215 (2)g t ht t -=∆∆==→∆5]lim[)1(1ν (3) tgt t t t g t t th tvtt t t t ∆--∆+-∆+=∆∆=∆∆==)215()((21)(50020000=t g gt ∆--2150 （4）000005)215(lim lim)(gt t g gt t h t t t -=∆--=∆∆=→∆→∆ν 3。
(1）x x f x x f x x f x x f x x ∆--∆-+=∆-∆-→∆→∆)()]([lim )()(lim000000=)()]()([lim 0,000x f xx f x x f x -=∆--∆-+-→∆(2）)()()()((lim )()((lim0,00000000x f h x x h x f x f h h x f x f h h =--∆--=∆--→∆→∆(3)h h x f h x f h x f h x f h h 202000200)()((lim )()((lim -+=-+→∆→∆=0lim )()((lim 020200==-+→∆→∆h h x f h x f h h(4）xx x f x x f x ∆∆--∆+→∆)()(lim000=)(21()()()(21lim 0,00000x f x x x x x x f x x f x =∆--∆+∆--∆+→∆4。
（1）xx f x x f y x ∆-∆+='→∆)()(lim000=xxx x x x x x x x x x x ∆∆+∆+-=∆-∆+→∆→∆)()(lim 11lim 0000=2001)(1lim )(limxx x x xx x x x x x -=∆+-=∆∆+∆-→∆→∆ （2)x xx x xx f x x f x f x x ∆-∆+=∆-∆+='→∆→∆000lim )()(lim)(=xx x x x x xx x x x +∆+=+∆+-∆+→∆→∆1limlim 00=x215.解:1)5(21)5()5(21lim 2)5()5(lim00-='-=----=--→∆→∆f x f x f x f x f x x 6（1）==x x y 首先判断函数的连续性0x >时2x y =连续，0< x 时2-x y =连续，在0x =时，0])([lim )00(220=-∆+=++→∆x x x f f x0])([lim )00(220=+∆+=--→∆x x x f f x由于)00()00(-=+f f所以函数y 在0=x 处连续 下面判断可导性 在0=x 处 xf x f f x ∆-∆='+→∆+)0()(lim)0(0=xx x ∆∆++→∆20)0(lim=0lim 0=∆+→∆x xxf x f f x ∆-∆+='-→∆-)0()0(lim)0(0=0lim )(lim 020=∆-=∆∆---→∆→∆x xx x x由于)0()0(-+'='f f 故函数在0=x 处可导 （2）)1(011-x 1-x sin lim)(lim 11f x f x x =≠==→→）（∴ 函数)(x f 在1=x 处不连续，从而0=x 在处不可导。
微积分习题三答案和解答过程65页PPT
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
高等数学微积分教材答案
高等数学微积分教材答案第一章：导数与微分1.1 导数的定义1.1.1 极限的概念1.1.2 函数的极限1.1.3 导数的定义及计算方法1.2 导数的基本性质1.2.1 可导性与连续性的关系1.2.2 导数的四则运算法则1.2.3 导数的链式法则1.3 高阶导数与隐函数微分1.3.1 高阶导数的定义1.3.2 隐函数的导数计算方法1.4 微分的定义与微分公式1.4.1 微分的定义1.4.2 微分的性质1.4.3 微分公式第二章：微分学的应用2.1 函数的单调性与极值2.1.1 函数单调性的判定2.1.2 函数的极值与最值2.2 函数的凹凸性与拐点2.2.1 函数的凹凸性定义2.2.2 函数的拐点2.3 泰勒公式与函数的近似计算 2.3.1 泰勒公式的定义2.3.2 泰勒公式的应用2.4 最值问题与优化问题2.4.1 最值问题的分析方法2.4.2 优化问题的数学建模第三章：不定积分3.1 原函数与不定积分3.1.1 原函数的定义与性质3.1.2 不定积分的定义3.2 积分基本公式3.2.1 基本积分公式3.2.2 积分的线性性质3.3 第一类换元积分法3.3.1 第一类换元积分法的基本思想 3.3.2 第一类换元积分法的具体步骤3.4 分部积分法与第二类换元积分法 3.4.1 分部积分法的定义与应用3.4.2 第二类换元积分法的基本原理第四章：定积分与定积分的应用4.1 定积分的定义与性质4.1.1 定积分的几何意义4.1.2 定积分的性质4.2 定积分的计算方法4.2.1 定积分的基本计算方法4.2.2 定积分的换元法4.3 定积分的应用4.3.1 曲线与曲面的长度4.3.2 曲线与曲面的面积4.3.3 物理应用中的定积分4.4 微积分基本定理与不定积分的计算方法 4.4.1 微积分基本定理4.4.2 不定积分的计算方法第五章：数项级数5.1 数项级数的概念与性质5.1.1 数项级数的定义5.1.2 数项级数的性质5.2 收敛级数的判别法5.2.1 正项级数的判别法5.2.2 任意项级数的判别法5.3 幂级数与函数展开5.3.1 幂级数的收敛半径5.3.2 幂级数的函数展开5.4 常数项级数的求和5.4.1 等比级数的求和5.4.2 绝对收敛级数的求和第六章：级数的应用6.1 函数展开与泰勒级数6.1.1 函数展开与泰勒级数的概念6.1.2 泰勒级数的求法6.2 常微分方程与级数解6.2.1 常微分方程的基本概念6.2.2 幂级数解的构造6.3 分析几何中的级数应用6.3.1 曲线与曲面的参数方程6.3.2 空间曲线与曲面的求交问题6.4 物理学中的级数应用6.4.1 物理学中的振动问题6.4.2 物理学中的波动问题总结高等数学微积分教材涵盖了导数与微分、微分学的应用、不定积分、定积分与定积分的应用、数项级数和级数的应用等内容。
微积分第三章答案
习题 3-11. 验证函数()f x =[0,4]上满足罗尔定理的条件，并求出使得结论成立的点ξ。
解：显然函数()f x =[0,4]上连续，在(0,4)上可导，且有(0)(4)0f f ==所以函数在区间[0,4]上满足罗尔定理，那么有()0f ξ'==，83ξ=。
2. 验证函数3()1f x x =-在区间[1,2]上满足拉格朗日中值定理的条件，并求出使得结论成立的ξ。
解：函数3()1f x x =-在区间[1,2]上连续，在(1,2)上可导，那么满足拉格朗日中值定理，那么有2(2)(1)321f f ξ-=-，即ξ=3. 函数4()1f x x =-与2()g x x =在区间[1,2]上是否满足柯西中值定理的所有条件，如满足，求出满足定理的数值ξ。
解：函数4()1f x x =-与2()g x x =在区间上连续，在区间(1,2)上可导，那么满足柯西中值定理，那么有3(2)(1)4(2)(1)2f f g g ξξ-=-，即ξ= 4. 假设4次方程432012340a x a x a x a x a ++++=有4个不同的实根，证明3201234320a x a x a x a +++=的所有根皆为实根。
证明：设43201234()f x a x a x a x a x a =++++，()0f x =的四个实根分别为1234,,,x x x x ，且1234x x x x <<<，那么函数()f x 在1[,](1,2,3)i i x x i +=上满足罗尔定理的条件，那么在1(,)i i x x +内至少存在一点i ξ，使得()0i f ξ'=。
这说明方程3201234320a x a x a x a +++=至少有3个实根，而方程为3次方，那么最多也只有3个实根，所以结论得到证明。
5. 设()f x 在[0,1]上连续，在(0,1)内可导，且(1)0f =，证明：存在(0,1)ξ∈，使得()()f f ξξξ'=-。
微积分科学出版社第三章习题3.4答案
3.4 隐函数及由参数方程所确定的函数的导数 相关变化率习题3.41. 求由下列方程所确定的隐函数的导数:dy dx（1）2290y xy -+=解： ()()22900,2220,.d y xy d ydy xdy ydx dy y dx y x-+==--==-（2）3330x y axy +-=解： ()()332222300,33330,.d x y axy d x dx y dy axdy aydx dy ay x dx y ax+-==+--=-=-（3）x y xy e +=解：()()(),,.x y x y x y x y d xy d e ydx xdy e dx dy dy e y dx x e++++=+=+-=-（4）1yy xe =-解： ()1,,.1y y y yydy d xe dy e dx xe dy dy e dx xe =-=---=+（5解：0,0,d ddydx==+==（6）()cosy x y=+解：()()()()()cos,sin,sin.1sindy d x ydy x y dx dyx ydydx x y=+=-++-+=++（7）()sin cos0y x x y--=解：()()()()()()()sin cos00,sin cos sin0,cos sin.sin sind y x x y dxdy y xdx x y dx dyy x x ydydx x y x--==++--=+-=--（8）0x y=解：()()00,0,d x y ddx dydydx+==++==2.求下列隐函数在指定点的导数:dydx（1）1cos sin,2y x y=+点,02π⎛⎫⎪⎝⎭解：,0211cos sin sin cos ,22sin ,11cos 21 2.112dy d x y xdx ydy dy x dx y dy dx π⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫=+=-+ ⎪⎝⎭-=--==-- （2）ln 1,x ye y +=点()0,1()()()0,1ln 10,10,,111.112x x x xx d ye y d e dy ye dx dy y dy ye dx e ydy dx +==++==-+=-=-+3. 求下列方程确定的隐函数的微分:dy （1）2222 1.x y a b+= 解：()2222222210,220,.x y d d ab xdx ydy a bb x dy dx a y⎛⎫+== ⎪⎝⎭+==- （2）.y xx y =解： ()()22ln ln ln ln ,ln ln ,ln .ln y x x yd y x d x y y x xdy dx ydx dy x yxy y y dy dx xy x x==+=+-=-4。
经济数学基础 微积分 第三章习题解答
尖点, 无切线, 不可导
无定义, 不可导
0
x
无确定切线, 不可导
0
x
尖点, 无切线, 不可导
8.讨论下列函数在x 0处的连续性与可导性；若可导，
求出f (0)：
1 x
(1) f ( x) 1 x
x0 x0
解 lim f ( x) 1 lim f ( x) 1
x0
x0
所以函数在x 0连续.
3
y 1 (0 6x2 ) 6 x2
16.求下列函数的导数
(1) y
ex ex
ex ex
(e x ) e x ( x) e x
y
(e x
ex
)(e x
ex (e x
) (e x ex )2
e x )(e x
ex
)
(e x e x )2 (e x e x )2
(e x ex )2
y 10( x )9 ( x ) 1 x 1 x
10(
1
x
x
)9
1 x x (1 x)2
10x9 (1 x)11
(6) y ln ln ln x 设y ln u,u ln v,v ln x
y (lnu) (lnv) (ln x) 1 1 1 uv x
1 1 1
1
lnln x ln x x x ln x ln ln x
(3) y
1 1 x2
(1
x2
1
)2
y
1
(1
x2
)
3 2
(1
x
2
)
2
x(1
x
2
)
3 2
1
(1
微积分第三章习题参考答案
一.1. 2 x2e x2 e x2 c
.2.
x2 ln x
x2 c .
2
4
3. xf ( x) f ( x) c . 4. x ln x x c .
5. x arcsin x 1 x2 c .
6. 1 x cos 2x 1 sin 2x c 1 x sin2 x x sin 2x c .
6
t3 dt
t 1
6
(t 2
t
1
t
1
)dt 1
2t 3 3t 2 6t 6ln(t 1) c
2 x 1 33 x 1 66 x 1
ln( 6 x 1 1) c.
p54.4.解法1:
1
x4 1 x4
I
x3(
x4
1 sin 2x 1 sin12x c.
4
24
( x 3)dx 1 (2 x 2)dx
2dx
6. x2 2x 5 2 x2 2x 5 x2 2x 5
1 ln( x2 2x 5) arctan x 1 c.
2
2
p54.三.1. 令x a sin t,
§3.2不定积分的换元法(53-54)
一.1. eex c , ln | ln x | c .
2. ln | x sin x | sin x 1 sin5 x 2 sin3 x c .
5
3
ln | sin x cos x | c n 2
3.
I
(sin
4.
《微积分》课后答案(复旦大学出版社(曹定华_李建平_毛志强_著))第三章
第三章习题3-11．设s =12gt ２，求2d d t s t =．解：22221214()(2)2lim lim 22t t t g g ds s t s dt t t t →→=-⨯-==--21lim (2)22t g t g →=+=2．设f (x )=1x，求f '(x 0)(x 0≠0)．解：1211()()()f x x x x--'''===00201()(0)f x x x '=-≠3．试求过点（3，8）且与曲线2y x =相切的直线方程。
解：设切点为00(,)x y ，则切线的斜率为002x x y x ='=，切线方程为0002()y y x x x -=-。
由已知直线过点(3,8),得00082(3)y x x -=-(1)又点00(,)x y 在曲线2y x =上，故200y x =(2)由(1),(2)式可解得002,4x y ==或004,16x y ==，故所求直线方程为44(2)y x -=-或168(4)y x -=-。
也即440x y --=或8160x y --=。
4．下列各题中均假定f ′(x 0)存在，按照导数定义观察下列极限，指出A 表示什么：(1)0limx ∆→00()()f x x f x x-∆-∆=A ;(2)f (x 0)=0,0limx x →0()f x x x-＝A ；(3)0limh →00()()f x h f x h h+--=A ．解：(1)0000000()()[()]()limlim ()x x f x x f x f x x f x f x xx →-→--+--'=-=-- 0()A f x '∴=-(2)000000()()()limlim ()x x x x f x f x f x f x x x x x →→-'=-=--- 0()A f x '∴=-(3)000()()limh f x h f x h h→+-- 00000[()()][()()]lim h f x h f x f x h f x h→+----=000000()()[()]()lim lim h h f x h f x f x h f x h h →-→+-+--=+-000()()2()f x f x f x '''=+=02()A f x '∴=5．求下列函数的导数：(1)y；(2)y；(3)y2．解：(1)12y x==11221()2y x x -''∴===(2)23y x-=225133322()33y x x x ----''∴==-=-=(3)2152362y x x xx-==15661()6y x x -''∴===6．讨论函数y在x =0点处的连续性和可导性．解：00(0)x f →==000()(0)0lim lim 0x x x f x f x x →→→--===∞-∴函数y =在0x =点处连续但不可导。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
习题 3-11. 验证函数()f x =在区间[0,4]上满足罗尔定理的条件，并求出使得结论成立的点ξ。
解：显然函数()f x =[0,4]上连续，在(0,4)上可导，且有(0)(4)0f f ==所以函数在区间[0,4]上满足罗尔定理，则有()0f ξ'==，83ξ=。
2. 验证函数3()1f x x =-在区间[1,2]上满足拉格朗日中值定理的条件，并求出使得结论成立的ξ。
解：函数3()1f x x =-在区间[1,2]上连续，在(1,2)上可导，则满足拉格朗日中值定理，则有2(2)(1)321f f ξ-=-，即ξ=3. 函数4()1f x x =-与2()g x x =在区间[1,2]上是否满足柯西中值定理的所有条件，如满足，求出满足定理的数值ξ。
解：函数4()1f x x =-与2()g x x =在区间上连续，在区间(1,2)上可导，则满足柯西中值定理，则有3(2)(1)4(2)(1)2f f g g ξξ-=-，即ξ=4. 若4次方程432012340a x a x a x a x a ++++=有4个不同的实根，证明3201234320a x a x a x a +++=的所有根皆为实根。
证明：设43201234()f x a x a x a x a x a =++++，()0f x =的四个实根分别为1234,,,x x x x ，且1234x x x x <<<，则函数()f x 在1[,](1,2,3)i i x x i +=上满足罗尔定理的条件，则在1(,)i i x x +内至少存在一点i ξ，使得()0i f ξ'=。
这说明方程3201234320a x a x a x a +++=至少有3个实根，而方程为3次方，则最多也只有3个实根，所以结论得到证明。
5. 设()f x 在[0,1]上连续，在(0,1)内可导，且(1)0f =，证明：存在(0,1)ξ∈，使得()()f f ξξξ'=-。
解：构造辅助函数()()F x xf x =，而()()F x xf x =满足罗尔定理的条件，所以有在(0,1)，至少存在一点ξ，()()0f f ξξξ'+=即()()f f ξξξ'=-。
6. 试用拉格朗日中值定理证明： （1）2121sin sin x x x x -≤-； （2）当0x >时，ln(1)1xx x x<+<+。
解：（1）设()sin f x x =，则()f x 在区间12(,)x x 上满足拉格朗日中值定理，则有121212sin sin cos ,(,)x x x x x x ξξ-=∈-，又因为cos 1ξ≤，则1212sin sin 1x x x x -≤-， 1212sin sin x x x x -≤-。
（2）设()ln(1)f x x =+，则()f x 在区间(0,)x 上满足拉格朗日中值定理，则有ln(1)11x x ξ+=+ (0,)x ξ∈，又因为11111x ξ<<++，则1ln(1)11x x x+<<+，即ln(1)1xx x x <+<+。
7. 证明等式：arctan arccot 2x x π+=。
证明：设()arctan arccot f x x x =+，则有()(arctan arccot )0f x x x ''=+=， 所以()f x c ≡，代入0x =，得到arctan arccot 2x x π+=。
8.设()f x 在[1,2]上具有二阶导数()f x ''，且(2)(1)0f f ==。
若()(1)()F x x f x =-。
证明：至少存在一点ξ(1,2)∈，使得()0F ξ''=。
证明：因为(1)(2)0F F ==，在[1,2]上应用罗尔定理，有1()0F ξ'=， 又因为(1)0F '=，所以在1[1,]ξ上应用罗尔定理，有()0F ξ''=，1[1,][1,2]ξ⊂。
9.设()f x 在[,]a b 上连续，在(,)a b 内可导，证明：在(,)a b 内存在点ξ和η，使得 ()()2a bf f ξηη+''=。
证明：构造辅助函数2()g x x =，()f x 与()g x 在(,)a b 内满足柯西中值定理，即有22()()()()()()()()f b f a f f b f a g b g a g b a ηη'--=='--，(,)a b η∈而()f x 在(,)a b 内满足拉格朗日中值定理，所以()()()()f b f a f b a ξ'-=-， 即()()2a bf f ξηη+''=。
习题 3-21. 用洛必达法则求下列极限：（1）0sin lim sin x ax bx →； （2）30sin lim x x xx→-； （3）332132lim 1x x x x x x →-+--+； （4）2tan lim tan 3x x x π→； （5）2lim x ； （6）2ln()2lim tan x x x ππ+→-； （7）2120lim x x x e→； (8) 0lim cot x x x →; （9）2lim(sec tan )x x x π→-；（10）11lim()1ln x x x x→--； （11）tan 0lim xx x +→； （12）1lim x x x →+∞； （13）1lim(1sin )xx x →+; (14) 111lim xx x-→解：（1）（型）；000sin (sin )cos limlim lim sin (sin )cos x x x ax ax a ax a bx bx b bx b →→→'==='；（2）（00型）；3320000sin (sin )1cos sin 1lim lim lim lim ()366x x x x x x x x x x x x x x →→→→'---===='； （3）（0型）；33232322111132(32)3363lim lim lim lim 1(1)321622x x x x x x x x x x x x x x x x x x x →→→→'-+-+-===='--+--+---； （4）（∞∞型）；2222tan sin cos3cos33sin 3lim lim lim lim 3tan 3cos sin 3cos sin x x x x x x x x xx x x x x ππππ→→→→-=⋅===-；（5）（∞∞型）；212ln limlim lim 4lim 01x x x x x x →+∞⋅'====；（6）（∞∞型）；2222ln()(ln())cos 22lim lim lim 0tan (tan )2x x x x x x x x x ππππππ+++→→→'--==='-；（7）（0⋅∞型）；2221113200232()lim limlim 12x x x x x x e ex x e x x→→→-===∞-； （8）（0⋅∞型）；00lim cot lim1tan x x xx x x→→==；（9）（∞-∞型）；22221sin 1sin cos lim(sec tan )lim[]lim lim 0cos cos cos sin x x x x x x xx x x x x x ππππ→→→→---=-===；（10）（∞-∞型）；1111ln (1)ln lim()lim lim11ln (1)ln ln x x x x x x x xx x x x x x x→→→---==---+11ln ln 11lim lim ln 1ln 22x x x x x x x x x →→+===+-+；（11）（00型）；2tan 0000ln sin lim ln lim tan ln limlimtan 0cot 0lim 1xx x x x xx x x xxx x x x e e eee ++++→→→→+→======；（12）（0∞型）；11ln 1limlimlim ln 0lim 1xx x x x x xx x x x e eee →+∞→+∞→+∞→+∞=====；（13）（1∞型）；11ln(1sin )cos 1sin 01lim ln(1sin )lim ln(1sin )limlim 0lim(1sin )x xxx xxx x x x x x xx x e e e e e ++→→→→++→+=====；（14）（1∞型）；1ln l111111limln lim lim 111lim xxxxx x x x xx xee e e---→→→-→====。
2.验证下列极限存在，但不能用洛必达法则求出。
（1）201sinlimsin x x x x →； （2）sin lim x x x x→∞+。
解：（1）用洛必达法则求：2220001111sin2sin cos ()11limlim lim(2sin cos )sin cos x x x x x x x x x x x x x x x→→→+-==-，求不出 用一般的方法：200001sin11limlim sin lim lim sin 0sin sin sin x x x x x x x x x x x x x x x→→→→=⋅=⋅=； （2）用洛必达法则求：sin 1cos limlim lim(1cos )1x x x x x x x x →∞→∞→∞++==+， 求不出用一般的方法：sin sin limlim(1)101x x x x xx x→∞→∞+=+=+=。
3.设()f x 在0x =处二阶可导，且(0)0f =，试确定a 的值使()g x 在0x =处可 导，并求(0)g '，其中()()f x g x x a ⎧⎪=⎨⎪⎩00x x ≠=解：因为函数()f x 在0x =处二阶可导，则函数在0x =处一定连续，即有lim ()(0)0x f x f →==，又因为函数()g x 在0x =处可导，所以函数在0x =处也一定连续，即有 000()()lim ()(0),limlim lim ()1x x x x f x f x g x g f x a x →→→→''==== 根据导数的定义以及洛必达法则，有2000()()(0)()(0)lim lim lim x x x f x ag x g f x ax x g x x x →→→---'=== 00()()(0)lim lim 222x x f x a f x f x →→'''''-===。