经济应用数学(习题参考答案)
经济应用数学二(线性代数)

一、单项选择题 共 32 题1、 若A 为4阶方阵,且|A|=5,则|3A|=( )。
A . 15B . 60C . 405D . 452、 下列命题中正确的是( )。
A .任意n 个n +1维向量线性相关;B . 任意n 个n +1维向量线性无关;C . 任意n + 1个n维向量线性相关;D . 任意n + 1个n 维向量线性无关. 3、 方阵A 满足A3=0,则(E+A+A 2)(E-A)=( )。
A . EB . E-AC . E+AD . A4、A . 解向量B . 基础解系C . 通解D . A 的行向量5、 n 维向量组α1,α2,…αs (3≤ s≤ n ) 线性无关的充要条件是α1,α2,…αs 中( )。
A . 任意两个向量都线性无关B . 存在一个向量不能用其余向量线性表示C . 任一个向量都不能用其余向量线性表示D . 不含零向量6、 对于两个相似矩阵,下面的结论不正确的是 ( )。
A . 两矩阵的特征值相同;B . 两矩阵的秩相等;C . 两矩阵的特征向量相同;D . 两矩阵都是方阵。
7、 设λ=-3是方阵A 的一个特征值,则A 可逆时,A -1的一个特征值是 ( )。
A . -3B . 3C .D .8、一个四元正定二次型的规范形为()。
A .B .C .D .9、设A和B都是n阶矩阵,且|A+AB|=0,则有()。
A . |A|=0B . |E+B|=0C . |A|=0 或|E+B|=0D . |A|=0且|E+B|=010、矩阵A的秩为r,则知()。
A . A中所有r阶子式不为0;B . A中所有r+1阶子式都为0;C . r阶子式可能为0,r+1阶子式可能不为0;D . r-1阶子式都为0。
11、设A是m×k矩阵, B是m×n矩阵, C是s×k矩阵, D是s×n矩阵,且k≠n, 则下列结论错误的是()。
A .B T A是n×k矩阵B .C T D是n×k矩阵C . BD T是m×s矩阵D . D T C是n×k矩阵12、设A , B均为n 阶方阵, 下面结论正确的是()。
《经济应用数学》6套期末考试题AB卷带答案模拟测试题

《经济应用数学》试题 (1)(4)已知 y sin x ,则 y().A .sin xB .sin xC . cos xD .cos xxxxx 年x 月题 号一 二 三 四 五 六 总 分x(5)设 f (x, y) y , 则f x y ( )' ( , )xxA . y ln yB . x 1 xyC. xyD.x 1lnxyy题得 分 评分人得 分 评分人一、填空(每题 2 分,共 10 分)三、求下列函数的极限(每题 6 分,共 12 分)班级答12(1)y 4 x的定义域为__________________x 1 (2) 函数 2 2 1 y x x 的单调递增区间是 __________________(1)2xlim2x1xx 21(3) 设函数 z sin( x y) , 则 dz __________________要2(4) 已知 f (x)dx x sin x c, 则 f (x) ___________________学号不(5) 3 sin x 2 dx 1 cosx2 得 分评分人 _______ 二、选择题 ( 每题 2分,共 10分)(2) lim x2 x (x 2 cos sin x x) 21 姓 名内(1)若 lim f (x) Axx,则 f (x) 在点 x 0 处()线A .有定义,且 f ( x 0 ) AB .没有定义C .有定义,且 f ( ) 可为任意值D .可以有定义,也可以没有定义x得 分 评分人四、求导数或微分(每题 6 分,共 24 分)封(2)下列函数中()是奇函数A. 2 1y x B .xy e C.y x sin 3x D .y x c os 1xx cos(1)y 3e x x 求y'密(3)设f (x) 为可导函数,以下各式正确的是()A. f ( x)dx f (x) B. f ( x)dx f (x) x cos 求dy(2)y e xC . f ( x)dx f (x)D . f ( x)dx f (x) C《经济应用数学》试题(1)第1页《经济应用数学》试题(1)第2页(共4 页)得分评分人(3)yy 1 xe ,求d ydx六、应用题(每题9 分,共18 分)11.求由曲线 3 , y x3y x所围成的平面图形的面积.题x ey(4)设0xy e ,求d ydx答班级五、求下列积分和解微分方程(每题 6 分,解微分方程8 得分评分人分,共26分) 要学号不2x x cosx 2(1)dxx2.已知某产品的边际成本为 C '(q )4q ( 万元/百台) ,边际收入为R '(q) 60 2q( 万元/百台), 如果该产品的固定成本为10 万元,求:(1)产量为多少时总利润L(q) 最大?姓名内(2) 2sin x dx(2)从最大利润产量的基础上再增产200台,总利润会发生什么变化?线2x(3)xe dx封《经济应用数学》试题(1)参考答案一、填空(每题 2 分,共10分)密(4)xy ' y 3, y 0x 1 1, 2,1 1,2 ;2, 1, ;3,cos x y( ydx xdy );4, 2x cosx;5,0 二、选择题( 每题2 分,共10 分)1,D 2,D 3,C 4,B 5,A三、求下列函数的极限(每题分,共分)6 121,原式limx 1 x 2 x 1 3x 1 x 1 2,《经济应用数学》试题(1)第3页《经济应用数学》试题(1)第4页(共4 页)2,原式2cos x 112 2x xlim 12xsin x1x《经济应用数学》试题(2)xxxxx年月题号一二三四五六总分四、求导数或微分(每题 6 分,共24 分)班级题答x 11,4,y'=3e +sinx+2 xx x2, y' e (cos x sin x) dy e (cos x sin x) d xydy e' y y 'y e xe y y3,x xdx 1 xexdy e y' ' 0x yy xy e e y yx xdx x e五、求下列积分和解微分方程(每题 6 分,解微分方程8 分,共26 分)得分评分人一、填空(每题 2 分,共10 分)2 x g x x(1) 设函数 f (x) x 6 10, ( ) 3,则f g(x) =________________(2) 曲线 2 1y x 在点(1,0) 处的切线方程为______3 x(3) 函数y ( ) 3 1在定义域内单调___________(递增、减少)f x x要1, 原式2 12(x cos x)dx x sin x 2ln x cx 2(4) 若x s in x是f (x) 的一个原函数,则 f ( x) d x ________学号不2, 原式3, 原式22sin xdx sin xdx cosx cos 41 12 2 2xsin tdt(5)0lim ___________2x 0xxxe d x e c22姓 名内4, y 1 xy 3 x, P 1 x Q 3 x得 分 评分人二、选择题 ( 每题 2 分,共 10 分)线封 1 1 dx3 dxpdxPdxy eQedx cedx cexxx由 yx 1得 c 3特解y 33x六、应用题(每题 9 分,共 18 分) 1, 由对称性141 311 3433S 2 (xx )dx 2xx 1 4 41 x3x c(1)设 f (x) 的定义域为 0,1 , 则 f (x 1) 的定义域为()A . 0,1B . 1,2C . 1,0D . 0,2(2)下列函数中()是奇函数1x2D.y eC y x cos3xy sin.xA y f ( x)B lim f (x) .x.函数在的一个邻域内有定义xx21y xB .A .(3)函数 yf (x) 在点 x 0 处连续,则()存在;密2,(1) L(q) R(q ) C( q )L '(q ) R '(q) C '(q) 60 6qC .极限值等于x 处的函数值 f ( x 0 ) 即 lim f ( x)f (x 0 ) 0x xD . y f (x) 在x 点无定令 L '(q )0 得 q 10义驻点唯一, q 10 百台 1000台为最大值,此时利润最大x(4) f (x dx xe C ,则 f (x)( ))(2)12122A .x(x 2)eB .x(x 1)e C .xxeD .x(x 1)eL 60 6qdq 60q 3q 12(万元)120000(元)1010《经济应用数学》试题(1)第5页《经济应用数学》试题(1)第6页(共4 页)(5)微分方程y ' y 满足初始条件y(0) 1 的特解为()A.x x x x y e B.y e 1 C.y e 1 D.y 2 ex cos 3,求dy (3)设y e x得分评分人三、求下列函数的极限(每题 6 分,共12 分)(4) 3 3z x y y x,求z z' , 'x y题(1) 1limx3 x x 2 3答班级得分评分人要(2) limx 0 1 cos2x2x五、求下列积分和解微分方程(每题 6 分,解微分方程8分,共26 分)学号(1)4x(1 x )dx不得分评分人姓名内四、求导数或微分(每题 6 分,共24 分)(2)e sin x cosxdx线(1)设x 1f ( x) ,求 f '( x)x 1 (3) 11xexedx封密 5 x x x x4 3 2(2)y 2x 3 5 4 7 ,求y" (4)1y' y 02x《经济应用数学》试题(1)第7页《经济应用数学》试题(1)第8页(共4 页)得分评分人六、应用题(每题9分,共18 分)1 ,f '( x)1 1x 1 x 112 x 2 x2 2x 1 x x 11.求由曲线y x2 , y x 所围成的平面图形的面积. 4 3 2 3 22, y ' 10 x12 x15 x2x 4 y" 40 x36 x30 x 2xy e x x (cos3 3sin 3 )dy e x x dxx3, ' (cos3 3sin 3 )题' 3 2 3' 3 3 24,z x y yz x xyxy五、求下列积分和解微分方程(每题 6 分,解微分方程8 分,共26 分)班级答要1, 原式2, 原式3, 原式1342 140222 x xdx xx3 20 34xxsinsinsin e dx ec1111x xx d 1 e ln 1 e ln 1 e ln 2e 0学号不2.某企业分批生产某产品,每批产量为q吨,固定成本8万元,总成本函数为34,dyydy 1,dx2x2dxy x11xln y ln cxy ce,dy 1, dx2y x2C(q) 8 q , 其中 k 为待定系数,已知批量 q 9 吨时,总成本 C 62万元。
经济应用数学习题及答案

经济应用数学习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN经济应用数学习题第一章 极限和连续 填空题1. sin lim x x x→∞=0 ; 2.函数 x y ln =是由 u y =,v u ln =,x v =复合而成的; 3当 0x → 时,1cos x - 是比 x 高 阶的无穷小量。
4. 当 0x → 时, 若 sin 2x 与 ax 是等价无穷小量,则 a =25. 2lim(1)x x x →∞-=2-e选择题 1.02lim5arcsin x xx →= ( C )(A ) 0 (B )不存在 (C )25(D )1 2.()f x 在点 0x x = 处有定义,是 ()f x 在 0x x =处连续的( A )(A )必要条件 (B )充分条件 (C )充分必要条件 (D )无关条件 计算题 1.求极限 20cos 1lim2x x x →-解:20cos 1lim 2x x x →-=414sin lim 0-=-→x x x 2. x x x 10)41(lim -→=41)41(40)41(lim ---→=-e x x x 3.201lim x x e x x →--112lim 0-=-=→x e x x导数和微分 填空题1若 )(x u 与 )(x v 在 x 处可导,则 ])()(['x v x u =2'')]([)()()()(x v x v x u x v x u -2.设)(x f 在0x 处可导,且A x f =')(0,则hh x f h x f h )3()2(lim 000--+→用A 的代数式表示为A 5 ;32)(x e x f =,则xf x f x )1()21(lim--→= 4e - 。
2(12)(1)'()2,lim2'(1)4x x f x f f x xe f ex →--==-=-解选择题1. 设 )(x f 在点 0x 处可导,则下列命题中正确的是 ( A ) (A ) 000()()limx x f x f x x x →-- 存在 (B ) 000()()lim x x f x f x x x →--不存在(C ) 00()()limx x f x f x x →+-存在 (D ) 00()()lim x f x f x x∆→-∆不存在2. 设)(x f 在0x 处可导,且0001lim(2)()4x x f x x f x →=--,则0()f x '等于( D )(A ) 4 (B ) –4 (C ) 2 (D ) –2 3. 3设 ()y f x = 可导,则 (2)()f x h f x -- = ( B )(A ) ()()f x h o h '+ (B ) 2()()f x h o h '-+ (C ) ()()f x h o h '-+ (D ) 2()()f x h o h '+ 4.设 (0)0f = ,且 0()limx f x x → 存在,则 0()lim x f x x→ 等于( B )(A )()f x ' (B )(0)f ' (C )(0)f (D )1(0)2f '5.函数 )(x f e y =,则 ="y ( D ) (A ) )(x f e (B ) )(")(x f e x f(C ) 2)()]('[x f e x f (D ) )}(")]('{[2)(x f x f e x f +6函数 x x x f )1()(-=的导数为( D )(A )x x x )1(- (B ) 1)1(--x x (C )x x x ln (D ) )]1ln(1[)1(-+--x x xx x 7函数 xx x f =)( 在 0=x 处( D )(A )连续但不可导 (B ) 连续且可导 (C )极限存在但不连续 (D ) 不连续也不可导计算与应用题1. 设 ln()y xy = 确定 y 是 x 的函数,求 dxdy 解: )(1)(1)][ln(''''xy y xyxy xy xy y +=== )1('''-=+=⋅y x yy xy y y xy2. 2设 x y e y ln = 确定 y 是 x 的函数,求 dxdy 解:''ln (ln )y yy dy y e y y x xdx x e x ⋅=⋅+=- 3. 3求 13cos x y e x -= 的微分解:'131313(3cos sin )(3cos sin )x x x dy y dx e x e x dx e x x dx ---==--=-+4. 4求 2xe y x= 的微分;解:222'222(21)x x x e x e e x y x x --== 22(21)x e x dy dx x -= 5设sin 10()20ax x e x f x xa x ⎧+-≠⎪=⎨⎪=⎩在(,)-∞+∞上连续,求a 的值。
经济应用数学试题及答案

经济应用数学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列函数中,哪一个是偶函数?A. f(x) = x^2B. f(x) = x^3C. f(x) = |x|D. f(x) = sin(x)答案:C2. 在线性规划问题中,目标函数的最优值可能在:A. 可行域的顶点B. 可行域的边界C. 可行域的内部D. 所有上述情况答案:D3. 假设某公司生产两种产品,产品1的利润为每单位10元,产品2的利润为每单位20元。
如果公司每天只能生产100单位的产品,且生产产品1需要2小时,产品2需要1小时,而公司每天有200小时的生产时间。
该公司应该如何分配生产时间以最大化利润?A. 只生产产品1B. 只生产产品2C. 生产50单位产品1和50单位产品2D. 生产100单位产品2答案:D4. 以下哪个选项不是边际成本的概念?A. 增加一单位产量的成本B. 总成本对产量的导数C. 固定成本D. 总成本的增加量除以产量的增加量答案:C5. 假设某公司的成本函数为C(x) = 3x^2 + 2x + 5,其中x是生产量。
该公司要生产多少单位的产品才能使平均成本最小?A. x = 0B. x = 1C. x = 2D. x = 3答案:B6. 在完全竞争市场中,长期均衡时,市场价格等于:A. 边际成本B. 平均成本C. 总成本D. 固定成本答案:B7. 以下哪个选项是关于消费者剩余的描述?A. 消费者支付的价格与他们愿意支付的价格之间的差额B. 消费者实际支付的价格C. 消费者购买的商品数量D. 消费者购买商品的总成本答案:A8. 如果一个市场的需求曲线是线性的,斜率为-2,那么需求的价格弹性是多少?A. 0.5B. -1C. -2D. 2答案:C9. 以下哪个选项不是经济利润的特点?A. 包括正常利润B. 考虑了机会成本C. 等于会计利润D. 可能为负值答案:C10. 在多阶段生产过程中,以下哪个选项不是生产者面临的决策类型?A. 投入品的选择B. 生产技术的选择C. 产品价格的确定D. 产出水平的确定答案:C二、简答题(每题10分,共20分)1. 解释什么是边际效用递减原理,并给出一个生活中的实例。
经济应用数学(西南财经大学专升本)

参考答案:B
6、
A .解向量
B .基础解系
C .通解
D . A的行向量
参考答案:A
7、t满足( )时, 线性无关。
A . t≠1;
B . t=1;
C . t≠0;
D . t=0.
参考答案:A
二、计算题共4题,完成0题
1、求向量组 的一个极大无关组,并把其余向量用此极大无关组线性表示。
一、单项选择题共7题,完成0题
1、n维向量组α1,α2,…αs(3≤ s≤ n)线性无关的充要条件是α1,α2,…αs中()。
A .任意两个向量都线性无关
B .存在一个向量不能用其余向量线性表示
C .任一个向量都不能用其余向量线性表示
D .不含零向量
参考答案:C
2、如果两个同维的向量组等价,则这两个向量组( )。
因为向量组α1,α2,α3,…αt线性无关,所以:
k1+k2+…+kt=0,
k2+…+kt=0,
……,
kt=0,
所以k1=k2=…=kt=0矛盾。故向量组α1,α1+α2, … ,α1+α2+ …+αt线性无关。
2、设向量组α1,α2,α3线性无关,证明:向量组α1+α2,α2+α3,α3+α1线性无关。
参考答案:B
7、当( )时,A = 是正交阵。
A . a = 1, b = 2, c = 3
B . a = b = c = 1
C .
D .
参考答案:C
8、设A , B均为n阶方阵,下面结论正确的是( )。
A .若A ,B均可逆,则A + B可逆
【财务管理】经济应用数学经济应用数学微积分

经济应用数学——微积分部分习题解答(参考)习题一(P37)1.设函数求:f(0),f(-1),f(),f(a+1)解:分析:即求当x为0,-1,,(a+1)时的函数值。
f(0)==-1;f(-1)==f()=;f(a+1)=3.下列各组函数是否表示相同的函数?为什么?(1)y=lg与y=2lgx(2)y=1与y=sinx+cosx(3)y=与y=x+1(4)y=-x与y=-x解:分析:相同函数的条件是D与f相同。
(定义域与对应规则)(1)不同,D不同(2)相同定义域与对应法则相同(3)不同,D不同(4)不同对应法则不同(当x=-1,对应y不同)4.求下列函数的定义域:(1)y=(2)y=(3)y=lg(4)y=lglg(x+1)(5)y=arcsin(6)y=tan(2x+1)(2x+1)解:求定义域应记住:①分母≠0②a≥0③x﹥0④三角函数的限制。
(1)y=解D:x≠0[或(-)(2)y=(4)lglg(x+1)解:D:-1≤x﹤1解:D:(0,+∞)(3)y=lg(5)y=arcsin解:D:[-2,1解:D:[-1,3](6)y=tan(2x+1)解:2x+1D:x5.判断下列函数的奇偶性。
(1)f(x)=(3)f(x)=lg(x+解:f(-x)==f(x)解:f(-x)=lg(-x+f(x)是偶函数。
=lg=lg=lg(x+=-lg(x+)=-f(x)f(x)是奇函数。
(4)f(x)=xe解:f(-x)=-xe≠f(x)[也≠-f(x)]f(x)是非奇非偶函数。
(5)f(x)=log解:f(-x)=log分析:判断奇偶函数=log((1)f(-x)=f(x),f(x)是偶函数=-log(2)f(-x)=-f(x),f(x)是奇函数=-f(x)否则非奇非偶。
f(x)是奇函数。
(6)设f(x)=求f(0),f(-1),f(1),f(-2),f(2),并作出函数图像。
解:分析:求分段函数的函数值D先确定x0的所属的区间从向确定其解析式尔后代之,②作图需分段作图。
经济应用数学基础(一)-微积分-课后习题答案_高

第一章 函 数习 题 一(A)1.解下列不等式,并用区间表示解集合(其中δ>0):(1)(x-2)2>9; (2)|x+3|>|x-1|;(3)|x-x0|<δ;(4)0<|x-x0|<δ.解 (1)由(x-2)2>9得|x-2|>3,从而解得x-2>3 或 x-2<-3由此得 x>5或x<-1.因此,解集合为(-∞,-1)∪(5,+∞)(2)由绝对值的几何意义知,不等式|x+3|>|x-1|表示点x与-3的距离大于点x与1的距离,如下图所示:因此,该不等式的解集合为(-1,+∞)(3)由|x-x0|<δ得-δ<x-x0<δ,由此得x0-δ<x<x0+δ,因此,解集合为(x0-δ,x0+δ)(4)由0<|x-x0|知x≠x0,由|x-x0|<δ知x0-δ<x<x0+δ.因此,解集合为(x0-δ,x0)∪(x0,x0+δ)2.证明如下不等式:(1)|a-b|≤|a|+|b|;(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|证 (1)由绝对值性质(4),有|a-b|≤|a|+|-b|=|a|+|b|.(2)|a-b|=|a-c+c-b|≤|a-c|+|c-b|.3.判断下列各对函数是否相同,并说明理由:(1)y=x与y=x2;(2)y=1-x2+x与y=(1-x)(2+x);(3)y=1与y=sin2x+cos2x;(4)y=2cosx与y=1+cos2x;(5)y=ln(x2-4x+3)与y=ln(x-1)+ln(x-3);(6)y=ln(10-3x-x2)与y=ln(2-x)+ln(5+x).解 (1)因y=x2=|x|与y=x的对应规则不同(值域也不同),故二函数不相同.(2)因y=1-x2+x与y=(1-x)(2+x)的定义域均为D f=[-2,1],故此二函数相同.(3)因sin2x+cos2x≡1,x∈(-∞,+∞),故此二函数相同.(4)因y=1+cos2x=2cos2x=2|cosx|与y=2cosx的对应规则不同,可知此二函数不相同.(5)因y=ln(x2-4x+3)=ln[(x-1)(x-3)]的定义域为D f=(-∞,1)∪(3,+∞);y=ln(x-1)+ln(x-3)的定义域为D f=(3,+∞).因此,此二函数不相同.(6)因y=ln(10-3x-x2)=ln[(2-x)(5+x)]与y=ln(2-x)+ln(5+x)的定义域均为D f=(-5,2),故此二函数相同.4.求下列函数的定义域:(1)y=x2+x-2; (2)y=sin(x);(2)y=9-x2+1ln(1-x);(4)y=lnx2-9x10;(5)y=1x-3x+10x-10;(6)y=(x-1)(x-3)x-3.解 (1)使该函数有定义的x应满足条件:x2+x-2=(x-1)(x+2)≥0由此解得x≥1或x≤-2.因此,该函数定义域为D f=(-∞,2]∪[1,+∞).(2)使该函数有定义的x应满足条件:x≥0 且 sinx≥0而由sinx≥0得2kπ≤x≤(2k+1)π,k=0,1,2,….因此,该函数的定义域为D f=∪∞k=0[(2kπ)2,(2k+1)π2].(3)使该函数有定义的x应满足如下条件:9-x2≥0, 1-x>0, 1-x≠1解得 |x|≤3且x<1且x≠0.因此,该函数定义域为D f=[-3,0)∪(0,1).(4)使该函数有定义的x应满足条件:x2-9x10≥1由此得 x2-9x-10=(x+1)(x-10)≥0,解得x≥10或x≤-1因此,该函数定义域为D f=(-∞,-1]∪[10,+∞)(5)使该函数有定义的x应满足如下条件:x-3≠0, x-10≠0, x+10x-10≥0由此解得x>10或x≤-10.因此,该函数定义域为D f=(-∞,-10]∪(10,+∞).(6)使该函数有定义的x应满足条件:x-3≠0, (x-1)(x-2)x-3≥0即(x-1)(x-2)≥0 且 x-3>0痴x>3(x-1)(x-2)≤0 且 x-3<0痴1≤x≤2因此,该函数定义域为D f=[1,2]∪(3,+∞).5.已知函数f(x)=q-x2,|x|≤3x2-9,|x|>3求函数值f(0),f(±3),f(±4),f(2+a).解 因为x=0,x=±3时,|x|≤3,所以f(0)=9=3, f(±3)=9-(±3)2=0又因为x=±4时,|x|>3,所以f(±4)=(±4)2-9=7当|2+a|≤3即-5≤a≤1时,f(2+a)=q-(2+a)2=(1-a)(5+a)当|2+a|>3即a>1或a<-5时,f(2+a)=(2+a)2-9=(a-1)(a+5)所以f(2+a)=(1-a)(5+a),-5≤a≤1(a-1)(5+a),a<-5或a>1.6.讨论下列函数的单调性:(1)y=1+6x-x2; (2)y=e|x|.解 (1)易知该函数定义域为D f=[0,6].设x1,x2∈(0,6), x1<x2则f(x1)-f(x2)=6x1-x21-6x2-x22=(6x1-x21)-(6x2-x22)6x1-x21+6x2-x22=6(x1-x2)-(x21-x22)6x1-x21+6x2-x22=[6-(x1+x2)](x1-x2)6x1-x21+6x2-x22<0,0<x1<x2<3>0,3<x1<x2<6所以该函数在区间(0,3)上单调增加,在区间(3,6)上单调减少.另解,因6x-x2=9-(x-3)2,所以y=1+6x-x2是圆(x-3)2+(y-1)2=32的上半圆.由此可知,该函数在(0,3)上单调增加,在(3,6)上单调减少.(2)因y=e|x|=ex,x≥0e-x,x<0所以,该函数在[0,+∞)上单调增加,在(-∞,0]上单调减少.7.讨论下列函数是否有界:(1)y =x 21+x2; (2)y =e-x 2;(3)y =sin1x;(4)y =11-x.解 (1)因为|y |=x21+x 2=1-11+x2≤1所以,该函数有界.(2)因为|y |=e-x 2=1ex 2≤1e0=1所以,该函数有界.(3)因为sin1x≤1(x ≠0),所以,该函数有界.(4)对任意给定的正数M >0,令x 0=1-12M≠1,则|y (x 0)|=11-1-12M=2M >M此式表明,对任意给定的M >0,存在点x 0∈D f ,使|y (x 0)|>M .因此,该函数无界.8.讨论下列函数的奇偶性:(1)f (x )=x sinx +cosx ; (2)y =x 5-x 3-3;(3)f (x )=ln(x +1-x 2);(4)f (x )=1-x ,x <0,1,x =0,1+x ,x >0.解 (1)因为f (-x )=(-x )sin(-x )+cos(-x )=x sinx +cosx =f (x ),x ∈(-∞,+∞)所以,该函数为偶函数.(2)因为f (-x )=-x 5+x 3-3≠f (x )或-f (x )所以,该函数既不是偶函数,也不是奇函数.(3)因为f (-x )=ln(-x +1+x 2)=ln(1+x 2)-x2x +1+x2=-ln(x+1+x2)=-f(x), x∈(-∞,+∞)所以,该函数为奇函数.(4)因为x>0(即-x<0)时, f(-x)=1-(-x)=1+xx<0(即-x>0)时, f(-x)=1+(-x)=1-x所以f(-x)=1-x,x<01,x=01+x,x>0=f(x)因此,该函数为偶函数.9.判别下列函数是否是周期函数,若是周期函数,求其周期:(1)f(x)=sinx+cosx; (2)f(x)=|sinx|;(3)f(x)=xcosx;(4)f(x)=1+sinπx.解 (1)因为f(x)=sinx+cosx=2sinx+π4所以f(x+2π)=2sinx+2π+π4=2sinx+π4=f(x)因此,该函数为周期函数,周期为2π.(2)因f(x+π)=|sin(x+π)|=|-sinx|=|sinx|=f(x)所以,该函数为周期函数,周期为π.(3)因cosx是以2π为周期的周期函数,但是f(x+2π)=(x+2π)cos(x+2π)=(x+2π)cosx≠xcosx=f(x)所以,该函数不是周期函数.(4)因为f(x+2)=1+sin(x+2)π=1+sinπx=f(x)所以,该函数为周期函数,周期为2.10.求下列函数的反函数及其定义域:(1)y=1-x1+x; (2)y=12(ex-e-x);(3)y=1+ln(x-1);(4)y=53x-5;(5)y=2sinx3, x∈-π2,π2;(6)y=2x-1,0<x≤12-(x-2)2,1<x≤2.解 (1)由y=1-x1+x 解出x,得x=1-y1+y因此,反函数为y=1-x1+x其定义域为D(f-1)=(-∞,-1)∪(-1,+∞)(2)由所给函数解出ex,得ex=y±1+y2=y+1+y2(因为ex>0,所以舍去“-”号)由此得x=ln(y+1+y2)因此反函数为y=ln(x+1+x2)其定义域为D(f-1)=(-∞,+∞).(3)所给函数定义域为D(f)=(1,+∞),值域为Z(f)=(-∞,+∞).由所给函数解出x,得x=1+ey-1,故反函数为y=1+ex-1其定义域为D(f-1)=(-∞,+∞).(4)所给函数定义域、值域分别为D(f)=(-∞,+∞), Z(f)=(-∞,+∞)由所给函数解出x,得x=13(y5+5), y∈Z(f)=(-∞,+∞)所以,反函数为y=13(x5+5)其定义域为D(f-1)=Z(f)=(-∞,+∞)(5)由所给函数解出x,得x=3arcsiny2所以,反函数为y=3arcsinx2其定义域为D(f-1)=Z(f)=[-1,1].(6)由所给函数可知:当0<x≤1时,y=2x-1,y∈(-1,1];当1<x≤2时,y=2-(x-2)2,y∈(1,2];由此解出x,得x=12(1+y),-1<y≤12-2-y,1<y≤2 (舍去“+”号,因1<x≤2)因此,反函数为y=12(1+x),-1<x≤12-2-x,1<x≤2其定义域为D(f-1)=Z(f)=(-1,2].11.分析下列函数由哪些基本初等函数复合而成:(1)y=loga x; (2)y=arctan[tan2(a2+x2)];(3)y=e2x/(1-x2);(4)y=cos2x2-x-1.解 (1)所给函数由对数函数y=loga u与幂函数u=x复合而成;(2)所给函数由反正切函数y=arctanu、幂函数u=v2、正切函数v=tanw 和多项式函数w=a2+x2复合而成;(3)所给函数由指数函数y=eu和有理分式函数u=2x1+x2复合而成;(4)所给函数由幂函数y=u2、余弦函数u=cosv、幂函数v=w与多项式函数w=x2-x-1复合而成.12.设销售某种商品的总收入R是销售量x的二次函数,且已知x=0,10,20时,相应的R=0,800,1200,求R与x的函数关系.解 设总收入函数为R(x)=ax2+bx+c(a≠0)已知R(0)=0 所以c=0又知R(10)=800, R(20)=1200即有100a+10b=800, 400a+20b=1200整理后,得联立方程组10a+b=80, 20a+b=60由此解得 a=-2,b=100.因此,总收入函数为R(x)=100x-2x2=x(100-2x).13.某种电视机每台售价为2000元时,每月可售出3000台,每台售价降为1800元时,每月可多售出600台,求该电视机的线性需求函数.解 设该电视机的线性需求函数为Q=a-bp则由已知条件有Q(2000)=a-2000b=3000Q(1800)=a-1800b=3600由此解得a=9000,b=3.因此,该商品的线性需求函数为Q=9000-3p.14.已知某商品的需求函数与供给函数分别由下列方程确定:3p+Q2d+5Q d-102=0p-2Q2s+3Q s+71=0试求该商品供需均衡时的均衡价格p e和均衡数量Q e.解 供需均衡的条件为Q d=Q s=Q e,对应均衡价格为p e,于是有3p3+Q2e+5Q-102=0p e-2Q2e+3Q e+71=0由其中第二个方程得p e=2Q2e-3Q3-71 (倡)将上式代入第一个方程,得7Q2e-4Q e-315=0由此解得Q e=7(舍去负根).将Q e=7代入(倡)得p e=6.因此,该商品供需均衡时,均衡价格p e=6,均衡数量Q e=7.(B)1.填空题:(1)已知函数f(x)的定义域为(0,1],则函数f(ex)的定义域为,函数f x-14+f x+14的定义域为;(2)已知函数f(x)=x1+x2,则f(sinx)=;(3)已知函数f(x)=x1-x,则f[f(x)]=,f{f[f(x)]}=;(4)已知f(3x-2)=x2,则f(x)=;(5)已知某商品的需求函数、供给函数分别为:Q d=100-2p, Q s=-20+10p,则均衡价格p e=,均衡数量Q e=;答 (1)(-∞,0],14,34; (2)sinx|cosx|;(3)x1-2x,x1-3x;(4)19(x+2)2;(5)10,80.解 (1)由0<ex≤1得x∈(-∞,0],由0<x-14≤1且0<x+14≤1,得x∈14,34;(2)f(sinx)=sinx1-sin2x=sinxcos2x=sinx·|cosx|;(3)f[f(x)]=f(x)1-f(x)=x1-2x,f{f[f(x)]}=f[f(x)]1-f[f(x)]=x1-3x;(4)令t=3x-2,则x=13(t+2),于是f(t)=f(3x-2)=x2=13(t+2)2=19(t+2)2所以f(x)=19(x+2)2(5)由Q d=Q s=Q e,得100-2p e=-20+10p e解得 p e=10,从而Q e=80.2.单项选择题:(1)若函数y=x+2与y=(x+2)2表示相同的函数,则它们的定义域为.(A)(-∞,+∞); (B)(-∞,2];(C)[-2,+∞);(D)(-∞,-2].(2)设f (x )=1,|x |<1,0,|x |>1,则f {f [f (x )]}=.(A)0;(B)1(C)1,|x |<1,0,|x |≥1;(D)1,|x |≥1,0,|x |<1.(3)y =sin1x在定义域内是.(A)周期函数;(B)单调函数;(C)偶函数;(D)有界函数.(4)设函数f (x )在(-∞,+∞)内有定义,下列函数中,必为偶函数.(A)y =|f (x )|;(B)y =[f (x )]2;(C)y =-f (-x );(D)y =f (x 2)cosx .(5)设函数f (x )在(-∞,+∞)内有定义,且f (x +π)=f (x )+sinx ,则f (x ).(A)是周期函数,且周期为π;(B)是周期函数,且周期为2π;(C)是周期函数,且周期为3π;(D)不是周期函数.答 (1)C; (2)C; (3)D; (4)D; (5)B.解 (1)由(x +2)2=|x +2|=x +2≥0可知x ≥-2,故选(C).(2)因f [f (x )]=1,|f (x )|<10,|f (x )|≥1=1,|x |≥10,|x |<1f {f [f (x )]}=1,|f [f (x )]|<10,|f [f (x )]|≥1=1,|x |<10,|x |≥1故选(C).(3)因sin1x≤1,橙x ≠0,故选(D).(4)因f ((-x )2)cos(-x )=f (x 2)cosx ,故选(D).(5)因f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sinx -sinx =f (x )故f (x )为周期函数,且周期为2π,选(B).3.设f2x +12x -2-12f (x )=x ,求f (x ).解 令t =2x +12x -2,则x =2t +12t -2,代入所给方程,得f (t )-12f 2t +12t -2=2t +12t -2其中,由所给方程有f2t +12t -2=t +12f (t )于是得f (t )-12t +12f (t )=2t +12t -2由此得f (t )=23t 2+t +1t -1因此f (x )=23x 2+x +1x -1.4.证明下列各题:()若函数f (x ),g (x )在D 上单调增加(或单调减少),则函数h (x )=f (x )+g (x )在D 上单调增加(或单调减少).(2)若函数f (x )在区间[a ,b ],[b ,c ]上单调增加(或单调减少),则f (x )在区间[a ,c ]上单调增加(或单调减少).证 (1)对任意的x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2,因f (x ),g (x )单调增加(减少),故有f (x 1)<f (x 2) (f (x 1)>f (x 2))g (x 1)<g (x 2) (g (x 1)>g (x 2))于是h (x 1)=f (x 1)+g (x 1)<f (x 2)+g (x 2)=h (x 2)(h (x 1)>h (x 2))所以,h (x )=f (x )+g (x )在D 上单调增加(减少).(2)对任意的x1,x2∈[a,c],x1<x2,若 a≤x1<x2≤b或b≤x1<x2≤c,则由题设有f(x1)<f(x2) (或f(x1)>f(x2))若 a≤x1≤b<x2≤c,则由题设有f(x1)≤f(b)<f(x2) (或f(x1)≥f(b)>f(x2))综上所述,f(x)在[a,c]上单调增加(或单调减少).5.设函数f(x)与g(x)在D上有界,试证函数f(x)±g(x)与f(x)g(x)在D 上也有界.证 因f(x)与g(x)在D上有界,故存在常数M1>0与M2>0,使得|f(x)|<M1, |g(x)|<M2, 橙x∈D.令M=M1+M2>0,则有|f(x)±g(x)|≤|f(x)|+|g(x)|<M1+M2=M,橙x∈D因此,f(x)±g(x)在D上有界.再令M=M1M2,则有|f(x)g(x)|=|f(x)||g(x)|<M1M2=M,橙x∈D因此,f(x)g(x)在D上有界.6.证明函数f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界.证 要证f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界,只需证明:对任意给定的常数M>0,总存在x0∈(0,+∞),使得|x0sinx0|>M.事实上,对任意给定的M>0,令x0=π2+2(1+[M])π∈(0,+∞)([M]为M的整数部分),则有|f(x0)|=π2+2(1+[M])π·sinπ2+2(1+[M])π=π2+2(1+[M])πsinπ2=π2+2(1+[M])π>M于是,由M>0的任意性可知,f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界.7.已知函数函数f(x)满足如下方程af(x)+bf1x=c x,x≠0其中a,b,c为常数,且|a|≠|b|.求f (x ),并讨论f (x )的奇偶性.解 由所给方程有af1x+bf (x )=cx于是,解方程组af (x )+bf 1x=c xaf1x+bf (x )=cx可得f (x )=ac -bcx 2(a 2-b 2)x因为f (-x )=ac -bc (-x )2(a 2-b 2)(-x )=-ac -bcx2(a 2-b 2)x=-f (x )所以,f (x )为奇函数.8.某厂生产某种产品1000吨,当销售量在700吨以内时,售价为130元/吨;销售量超过700吨时,超过部分按九折出售.试将销售总收入表示成销售量的函数.解 设R (x )为销售总收入,x 为销售量(单位:吨).依题设有当0≤x ≤700时,售价p =130(元/吨);当700<x ≤1000时,超过部分(x -700)的售价为p =130×0.9=117(元/吨).于是,销售总收入函数为R (x )=130x , 0≤x ≤700130×700+117×(x -700), 700<x ≤1000=130x ,0≤x ≤700117x +9100,700<x ≤1000可见销售总收入R (x )为销售量x 的分段函数.9.某手表厂生产一只手表的可变成本为15元,每天固定成本为2000元,每只手表的出厂价为20元,为了不亏本,该厂每天至少应生产多少只手表?解 设每天生产x 只手表,则每天总成本为C (x )=15x +2000因每只手表出厂价为20元,故每天的总收入为20x (元),若要不亏本,应满足如下关系式:20x ≥15x +2000解得x≥400(只)即,若要不亏本,每天至少应生产400只手表.10.某玩具厂每天生产60个玩具的成本为300元,每天生产80个玩具的成本为340元,求其线性成本函数.该厂每天的固定成本和生产一个玩具的可变成本各为多少?解 设线性成本函数为C(x)=ax+b其中C(x)为总成本,x为每天的玩具生产量.由题设有C(60)=60a+b=300(元)C(80)=80a+b=340(元)由此解得a=2, b=180因此,每天的线性成本函数为C(x)=2x+180其中a=2元为生产一个玩具的可变成本,b=180元为每天的固定成本.第二章 极限与连续习 题 二(A)1.观察判别下列数列的敛散性;若收敛,求其极限值:(1)u n=5n-3n; (2)u n=1ncosnπ;(3)u n=2+-12n;(4)u n=1+(-2)n;(5)u n=n2-1n;(6)u n=a n(a为常数).解 (1)将该数列具体写出来为2,72,4,174,225,…,5-3n,…观察可知u n→5(n→∞).因此,该数列收敛,其极限为5.(2)因为u n=1ncosnπ=1n(-1)n=1n→0(n→∞)所以,该数列收敛,其极限为0.(3)因为u n-2=-12n=12n→0(n→∞)所以,该数列收敛,其极限为2.(4)该数列的前五项分别为:-1,5,-7,17,-31,…观察可知u n→∞(n→∞).因此,该数列发散.(5)该数列的前五项分别为0,32,83,154,245,…观察可知u n→∞(n→∞).所以,该数列发散.(6)当a<1时,u n=a n→0(n→∞);当a>1时,u n=a n→∞(n→∞);当a=1时,u n=1→1(n→∞);当a=-1时,u n=(-1)n,发散因此,a<1时,数列收敛,其极限为0;a=1时,数列收敛,其极限为1;a ≤-1或a>1时,数列发散.2.利用数列极限的定义证明下列极限:(1)limn→∞-13n=0; (2)limn→∞n2+1n2-1=1;(3)limn→∞1n+1=0;(4)limn→∞n2+a2n=1(a为常数).证 (1)对任意给定的ε>0(不妨设0<ε<1),要使u n-0=13n<ε只需n>log31ε (∵0<ε<1,∴log31ε>0)取正整数N=1+log31ε>log31ε,则当n>N时,恒有-13n-0<ε因此limn→∞-13n=0.(2)对任意给定的ε>0,要使u n-1=n2+1n2-1-1=2n2-1=2n+1·1n-1≤1n-1<ε只需n>1+1ε.取正整数N=1+1ε,则当n>N时,恒有n2+1n2-1-1<ε由此可知limn →∞n 2+1n 2-1=1.(3)对任意给定的ε>0,要使u n -0=1n +1-0=1n +1<1n<ε只需n >1ε2.取正整数N =1ε2+1,则当n >N >1ε2时,恒有1n +1-0<ε.由此可知limn→∞1n +1=0.(4)对任意给定的ε>0,要使u n -1=n 2+a2n -1=a2n (n 2+a 2+n )<a22n2<ε只需n >a2ε.取正整数N =a 2ε+1,则当n >N >a2ε时,恒有n 2+a2n-1<ε因此limn →∞n 2+a2n=1.3.求下列数列的极限:(1)limn →∞3n +5n 2+n +4; (2)limn →∞(n +3-n );(3)limn →∞(1+2n+3n+4n)1/n;(4)limn →∞(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1;(5)limn →∞1+12+122+…+12n ;(6)limn →∞1+12+122+…+12n1+14+142+…+14n.解 (1)因为3n +5n 2+n +4=3+5n1+1n +4n 2→3(n →∞)所以limn→∞3n +5n 2+n +4=3.(2)因为n +3-n =3n +3+n →0(n →∞)所以limn →∞(n +3-n )=0.(3)因为(1+2n+3n+4n)1/n=414n+24n+34n+11/n→4(n →∞)所以limn→∞(1+2n+3n+4n)1/n=4.(4)因为(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1=12·-12n+1-12n +1+1→12(n →∞)所以limn →∞(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1=12.(5)因为 1+12+122+…+12n =1-12n +11-12=21-12n +1→2(n →∞)所以limn →∞1+12+122+…+12n =2.(6)因为1+12+122+…+12n =21-12n +1,1+14+142+…+14n =1-14n -11-14=431-14n +1于是1+12+122+…+12n 1+14+142+…+14n =32·1-12n +11-14n +1→32(n →∞)所以limn →∞1+12+122+…+12n1+14+142+…+14n=32.4.利用函数极限的定义,证明下列极限:(1)limx →3(2x -1)=5; (2)limx →2+x -2=0;(3)limx →2x 2-4x -2=4;(4)limx →1-(1-1-x )=1.证 (1)对任意给定的ε>0,要使(2x -1)-5=2x -3<ε只需取δ=ε2>0,则当0<x -3<δ时,恒有(2x -1)-5=2x -3<2δ=ε因此limx →3(2x -1)=5.(2)对任意给定的ε>0,要使x -2-0=x -2<ε只零取δ=ε2>0,则当0<x -2<δ时,恒有x -2-0=x -2<δ=ε所以limx →2+x -2=0.(3)对任意给定的ε>0,要使(x ≠2)x 2-4x -2-4=(x +2)-4=x -2<ε只需取δ=ε>0,则当0<x -2<δ时,恒有x 2-4x -2-4=x -2<δ=ε因此limx →2x 2-4x -2=4.(4)对任意给定的ε>0,要使(1-1-x )-1=1-x <ε只需0<1-x <ε2取δ=ε2>0,则当0<1-x <δ时,恒有(1-1-x )-1=1-x <δ=ε因此limx →1-(1-1-x )=1.5.讨论下列函数在给定点处的极限是否存在?若存在,求其极限值:(1)f (x )=1-1-x ,x <1,在x =1处;x -1,x >0(2)f (x )=2x +1,x ≤1,x 2-x +3,1<x ≤2,x 3-1,2<x ,在x =1与x =2处.解 (1)因为f (1-0)=limx →1-f (x )=limx →1-(1-1-x )=1f (1+0)=limx →1+f (x )=limx →1+(x -1)=0这表明f (1-0)≠f (1+0).因此,limx →1f (x )不存在.(2)在x =1处,有f (1-0)=limx →1-(2x +1)=3.f (1+0)=limx →1+(x 2-x +3)=3.因f (1-0)=f (1+0)=3,所以,limx →1f (x )=3(存在);在x =2处,有f (2-0)=limx →2-(x 2-x +3)=5f (2+0)=limx →2+(x 3-1)=7因f(2-0)≠f(2+0),所以limx→2f(x)不存在.6.观察判定下列变量当x→?时,为无穷小:(1)f(x)=x-2x2+2; (2)f(x)=ln(1+x);(3)f(x)=e1-x;(4)f(x)=1ln(4-x).解 (1)因为当x→2或x→∞时,x-2x2+2→0因此,x→2或x→∞时,x-2x2+2为无穷小.(2)因为当x→0时,ln(1+x)→0因此,x→0时,ln(1+x)为无穷小.(3)因为当x→+∞时,e1-x=eex→0,因此,x→+∞时,e1-x为无穷小.(4)因为当x→4-或x→-∞时,1ln(4-x)→0因此,x→4-或x→-∞时,1ln(4-x)为无穷小.7.观察判定下列变量当x→?时,为无穷大:(1)f(x)=x2+1x2-4; (2)f(x)=ln1-x;(3)f(x)=e-1/x;(4)f(x)=1x-5.解 (1)因为当x→±2时,x2-4x2+1→0因此当x→±2时,x2+1x2-4→∞所以,x→±2时,x2+1x2-4为无穷大.(2)因为当x→1时,1-x→0+当x→∞时,-x→+∞因此当x→1时,ln1-x→-∞当x→∞时,ln1-x→+∞所以,x→1或x→∞时,ln1-x为无穷大.(3)因为limn→0--1x=+∞所以limx→0-e-1/x=+∞由此可知,x→0-时,e-1/x为无穷大.(4)因为limx→5+x-5=0所以limx→5+1x-5=+∞由此可知,x→5+时,1x-5为无穷大.8.求下列函数的极限:(1)limx→3(3x3-2x2-x+2); (2)limx→05+42-x;(3)limx→16x-5x+4x-16;(4)limx→0(x+a)2-a2x(a为常数);(5)limx→0x2+a2-ax2+b2-b(a,b为正的常数);(6)limx→1x+x2+…+x n-nx-1(提示:x+x2+…+x n-n=(x-1)+(x2-1)+…+(x n-1))解 (1)由极限的线性性质,得原式=3limx→3x3-2limx→3x2-limx→3x+2=3x33-2×32-3+2=62(2)因为limx→0(2-x)=2≠0,所以原式=5+limx →042-x =5+4limx →0(2-x )=5+42=7.(3)因为x -5x +4=(x -4)(x -1),x -16=(x -4)(x +4).所以原式=limx →16(x -4)(x -1)(x -4)(x +4)=limx →16x -1x +4=38.(4)因为(x +a )2-a 2=x (x +2a ),所以原式=limx →0x (x +2a )x=limx →0(x +2a )=2a .(5)原式=limx →0(x 2+a 2-a )(x 2+a 2+a )(x 2+a 2+b )(x 2+b 2-b )(x 2+b 2+b )(x 2+a 2+a )=limx →0x 2(x 2+b 2+b )x 2(x 2+a 2+a )=limx →0x 2+b 2+bx 2+a 2+a=b a(6)因为 x +x 2+…+x n-n =(x -1)+(x 2-1)+…+(x n-1)=(x -1)[1+(x +1)+…+(xn -1+xn -2+…+1)]所以原式=limx →1(x -1)[1+(x +1)+…+(xn -1+xn -2+…+1)]x -1=limx →1[1+(x +1)+…+(x n -1+xn -2+…+1)]=1+2+…+n =12n (n +1).9.求下列函数的极限:(1)limx →∞[x 2+1-x 2-1]; (2)limx →∞(x -1)10(3x -1)10(x +1)20;(3)limx →+∞5x 3+3x 2+4x 6+1;(4)limx →∞(x +31-x 3);(5)limx →+∞x (3x -9x 2-6);(6)limx →+∞(a x+9)-a x+4(a >0).解 (1)原式=limx →∞2x 2+1+x 2-1=0.(2)原式=limx→∞1-1x103-1x 101+1x20=310(3)原式=limx →+∞5+(3/x )+(4/x 3)1+(1/x 3)=5.(4)因为(x +31-x 3)[x 2-x31-x 3+(31-x 3)2]=x 3-(31-x 3)3=1所以原式=limx→∞1x 2-x 31-x 3+(31-x 3)2=0.(5)因为x (3x -9x 2-6)=x (3x -9x 2-6)(3x +9x 2-6)3x +9x 2-6=x [9x 2-(9x 2-6)]3x +9x 2-6=6x3x +9x 2-6所以原式=limx →+∞6x3x +9x 2-6=limx →+∞63+9-(6/x 2)=1(6)原式=limx →+∞5a x+9+a x+4=1,0<a <110-5,a =10,a >1.10.求下列各题中的常数a 和b :(1)已知limx →3x -3x 2+ax +b=1;(2)已知limx →+∞(x 2+x +1-ax -b )=k (已知常数).解 (1)由于分子的极限limx →3(x -3)=0,所以分母的极限也应为0(否则原式=0≠1),即有limx →3(x 2+ax +b )=9+3a +b =0另一方面,因分子=x -3,故分母x 2+ax +b =(x -3)(x -c ),于是原式=limx →3x -3(x -3)(x -c )=limx →31x -c =13-c=1由此得c =2.于是得x 2+ax +b =(x -3)(x -2)=x 2-5x +6由此得a =-5,b =6(2)原式可变形为原式=limx →+∞[x 2+x +1-(ax +b )][x 2+x +1+(ax +b )]x 2+x +1+ax +b=limx →+∞(1-a 2)x 2+(1-2ab )x +(1-b 2)x 2+x +1+ax +b显然应有1-a 2=0,即有a =±1.于是原式=limx →+∞(1-2ab )x +(1-b 2)x 2+x +1+ax +b=limx →+∞1-2ab +(1-b 2)/x1+(1/x )+(1/x 2)+a +(b /x )=1-2ab1+a=k (a ≠-1)由上式可知,a ≠-1,于是a =1,从而有1-2b2=k 痴b =12-k .11.已知f (x )=2+x1+x(1-x )/(1-x )(1)limx →0f (x ); (2)limx →1f (x ); (3)limx →∞f (x ).解 令g (x )=2+x 1+x ,h (x )=1-x1-x.(1)因为limx →0g (x )=2,limx →0h (x )=1所以limx →0f (x )=limx →0g (x )h (x )=21=2.(2)因为 limx →1g (x )=32>0limx →1h (x )=limx →1(1-x )(1+x )(1-x )(1+x )=limx →111+x =12所以limx →1f (x )=limx →1g (x )h (x )=3212(3)因为limx →∞g (x )=limx →∞1+(2/x )1+(1/x )=1>0limx →∞h (x )=limx→∞(1/x )-(1-x )(1/x )-1=0所以limx →∞f (x )=limx→∞g (x )h (x )=10=1.12.求下列极限:(1)limx →0sin3x sin2x ; (2)limx →0tan5xsin2x ;(3)limx →0arctan4x arcsin2x;(4)limx →∞x sin1x;(5)limx →0sin2(2x )x2;(6)limx →0tan3x -sin2xx;(7)limx →01-cosxx sinx;(8)limx →0ax -sinbxtankx(a ,b ,k >0).解 (1)原式=limx →0sin3x3x·2x sin2x ·32=32.(2)原式=limx →0tan5x 5x ·2x sin2x ·52=52.(3)原式=limx →0arctan4x 4x ·2x arcsin2x ·42=2.(4)令u =1x,则x →∞时u →0.于是原式=limu →0sinu u=1.(5)原式=limx →0sin2(2x )(2x )2·4=4limx →0sin2x 2x 2=4.(6)原式=3limx →0tan3x 3x -2limx →0sin2x2x =3-2=1(7)因为1-cosx ~12x 2(x →0),所以原式=12limx →0x 2x sinx =12limx →0x sinx =12(8)原式=limx →0a k ·kx tankx -b k ·sinbx bx ·kxtankx=a k -b k =a -bk.13.求下列极限:(1)limx →∞1-1xx; (2)limx →∞1+5xx;(3)limx →0(1-sinx )1/x;(4)limx →0(1+3x )1/x;(5)limx →01-x22/x;(6)limx →∞x -2x +2x.解(1)原式=limx→∞1+1-x-x-1=1e.(2)原式=limx→∞1+1x /5x /55=e5.(3)令u =sinx ,则x →0时,u →0.于是原式=limu →0(1+u )1/u u /arcsin(-u )=e-1.(4)原式=limx →0[(1+3x )1/(3x )]3=e3(5)原式=limx →01-x 2-2/x-1=e-1(6)原式=limx →∞1-4x +2x=limx→∞1-4x +2-(x +2)/4-4x /(x +2)=e-4另解,令u =-x +24,则x =-4u -2,且u →∞(x →∞时),于是原式=limu →∞1+1u-4u -2=limu →∞1+1uu -4·limu →∞1+1u-2=e-4.14.求下列极限:(1)limx →0(cosx )1/(1-cosx ); (2)limx →0(sec2x )cot2x;(3)limx →π/2(1+cosx )5secx;(4)limx →0sinx -tanxsinx3;(5)limx →0(sinx 3)tanx1-cosx 2;(6)limx →π/61-2sinxsin(x -π/6);(7)limx →π/4(tan2x )tanπ4-x .解(1)令u =1-cosx ,则cosx =1-u ,且u →0(x →0时),因此原式=limu →0(1-u )1/u=e-1.(2)令u =cot2x ,则sec2x =1+1cot2x=1+1u ,且x →0时,u →+∞.因此原式=limu →+∞1+1uu=e(3)令u =cosx ,则secx =1u ,且x →π2时,u →0.因此原式=limu →0(1+u )5/u=limu →0(1+u )1/u 5=e5.(4)因为x →0时,sinx ~x ,sinx 3~x 3,cosx -1~-x22所以 原式=limx →0sinx (cosx -1)cosx ·sinx3=limx →0x ·(-x 2/2)x 3cosx=-12limx →01cosx =-12.(5)因为x →0时,sinx 3~x 3,tanx ~x ,1-cosx 2~12(x 2)2,所以原式=limx →0x 3·xx 4/2=2(6)令u =x -π6,则x →π6时,u →0,且有sinx =sinu +π6=12(3sinu +cosu )于是有 原式=limu →01-(3sinu +cosu )sinu=limu →01-cosu sinu -3=limu →0u 2/2sinu-3=-3.(7)因为tan2x =sin2x cos2x =sin2xcos2x -sin2xtanπ4-x =sinπ4-x cosπ4-x =cosx -sinx cosx +sinx所以tan2x tanπ4-x =sin2x cos2x -sin2x ·cosx -sinx cosx +sinx =sin2x (cosx +sinx )2从而原式=limx →π/4sin2x (cosx +sinx )2=122+222=12.15.讨论下列函数的连续性:(1)f (x )=x1-1-x ,x <0,x +2,x ≥0;(2)f (x )=e1/x,x <0,0,x =0,1xln(1+x 2),x >0.解 (1)由题设知f (0)=2,且f (0-0)=limx →0-x 1-1-x=limx →0-x (1+1-x )x =2f (0+0)=limx →0+(x +2)=2可见limx →0f (x )=2=f (0).所以,该函数在x =0处连续.另一方面,x1-1-x 在(-∞,0)内为初等函数,连续;x +2在(0,+∞)内为线性函数,连续.综上所述,该函数在(-∞,+∞)内连续.(2)因f (0)=0,且 f (0-0)=limx →0-e1/x=0, f (0+0)=limx →0+1xln(1+x 2)=limx →0+x ln(1+x 2)1/x 2=0·1=0所以 limx →0f (x )=0=f (0).因此,该函数在x =0处连续.另一方面,e1/x在(-∞,0)内连续,1xln(1+x 2)在(0,+∞)内连续.综上所述,该函数在(-∞,+∞)内连续.16.指出下列函数的间断点及其类型;如为可去间断点,将相应函数修改为连续函数;作出(1)、(2)、(3)的图形:(1)f (x )=1-x21+x ,x ≠-1,0,x =-1;(2)f (x )=x 2,x ≤0,lnx ,x >0;(3)f (x )=x x ; (4)f (x )=x sin1x.解 (1)由题设知f (-1)=0,而limx →-1f (x )=limx →-11-x 21+x =limx →-1(1-x )=2≠f (0)所以,x =-1为该函数的可去间断点.令f (-1)=2,则f ~(x )=1-x 21+x ,x ≠-12,x =-1=1-x在(-∞,+∞)内连续.f (x )的图形如图2.1所示.图2.1图2.2(2)由题设有f (0)=0,而f (0-0)=limx →0-x 2=0,f (0+0)=limx →0+lnx =-∞所以,x =0为该函数的无穷间断点.f (x )的图形如图2.2所示.(3)该函数在x =0处无定义,而f (0-0)=limx →0-xx =limx →0-x-x =-1,f (0+0)=limx →0+x x=limx →0+x x=1.图2.3因为左、右极限均存在但不相等,所以,x =0为该函数的跳跃间断点.f (x )的图形如图2.3所示.(4)该函数在x =0处无定义.因limx →0f (x )=limx →0x sin1x=0,故x =0为该函数的可去间断点.若令f (0)=0,则函数f ~(x )=x sin1x,x ≠00,x =0在(-∞,+∞)内连续.17.确定下列函数的定义域,并求常数a ,b ,使函数在定义域内连续:(1)f (x )=1x sinx ,x <0,a ,x =0,x sin1x+b ,x >0;(2)f (x )=ax +1,x ≤1,x 2+x +b ,x>1;(3)f (x )=1-x 2,-45<x <35,a +bx ,其他.解 (1)D f =(-∞,+∞).因f (x )在D f 的子区间(-∞,0)与(0,+∞)内均为初等函数.因此,f (x )在(-∞,0)∪(0,+∞)内连续.现讨论f (x )在分界点x =0处的连续性.已知f (0)=a ,而且f (0-0)=limx →0-sinxx =1,f (0+0)=limx →0+x sin1x+b =b 当f (0-0)=f (0+0)=f (0)时,即当a =b =1时,f (x )在x =0处连续.综上所述,当a =b =1时,该函数在其定义域(-∞,+∞)内连续.(2)D f =(-∞,+∞).因为f (-1)=1-a ,且f (-1-0)=limx →(-1)-(x 2+x +b )=bf (-1+0)=limx →(-1)+(ax +1)=1-a 所以,当a +b =1时,f (x )在x =-1处连续.又因f (1)=1+a ,且f (1-0)=limx →1-(ax +1)=a +1f (1+0)=limx →1+(x 2+x +b )=2+b所以,当a +1=2+b ,即a -b =1时,f (x )在x =1处连续.综上所述,当a +b =1且a -b =1,即a =1,b =0时,f (x )在x =-1和x =1处连续,从而f (x )在其定义域(-∞,+∞)内连续.(3)D f =(-∞,+∞).因f -45=a -45b ,且f -45-0=limx →-45-(ax +b )=a -45b f -45+0=limx →-45+1-x 2=35所以,当a -45b =35,即5a -4b =3时,f (x )在点x =-45处连续.又因f35=a +35b ,且f35-0=limx →35-1-x 2=45f35+0=limx →35+(a +bx )=a +35b 所以,当a +35b =45,即5a +3b =4时,f (x )在点x =35处连续.综上所述,当5a -4b =3且5a +3b =4,即a =57,b =17时,f(x)在x=-45与x=35处连续,从而f(x)在其定义域(-∞,+∞)内连续.(B)1.填空题:(1)limn→∞1n2+1(n+1)2+…+1(2n)2= ;(2)limx→0ln(x+a)-lnax(a>0)= ;(3)limx→a+x-a+x-ax2-a2(a>0)= ;(4)若limx→+∞xx n+1-(x-1)n+1=k≠0,n为正整数,则n= ,k= ;(5)x→0时,1+x-1-x是x的 无穷小;(6)设f(x)=sinx·sin1x,则x=0是f(x)的 间断点;(7)设f(x)=x x,则x=0是f(x)的 间断点;(8)函数f(x)=1x2-5x+6的连续区间是 .答 (1)0; (2)1a; (3)12a;(4)2008,12008; (5)等价;(6)可去; (7)跳跃; (8)(-∞,2)∪(3,+∞).解 (1)因为14n≤1n2+1(n+1)2+…+1(2n)2≤1n且limn→∞14n=0,limn→∞1n=0.所以,由夹逼定理可知,原式=0.(2)原式=limx→0ln1+x a1/x=1alimx→0ln1+x a a/x=1alnlimx→01+x a a/x=1alne=1a.(3)因为x-a+x-ax2-a2=x-ax+a(x+a)+1x+a且limx→a+x-ax+a(x+a)=0,limx→a+1x+a=12a所以,原式=12a.(4)因为x n+1-(x-1)n+1=[x-(x-1)][x n+x n-1(x-1)+…+x(x-1)n-1+(x-1)n]=x n1+1-1x+…+1-1x n-1+1-1x n所以,由题设有原式=limx→+∞x2008-n1+1-1x+…+1-1x n-1+1-1x n=k≠0显然,要上式成立,应有2008-n=0,即n=2008.从而原式=limx→+∞11+1-1x+…+1-1x n-11-1x n=1n=k所以,k=1n=12008.(5)因为limx→01+x-1-xx=limx→021+x+1-x=1所以,x→0时,1+x-1-x是x的等价无穷小.(6)因为limx→0sinx·sin1x=limx→0sinx x·limx→0xsin1x=1×0=0.所以,x=0是f(x)的可去间断点(令f(0)=0,即可).(7)因为f (0-0)=limx →0--x x =-1,f (0+0)=limx →0+xx=1左、右极限存在,但不相等,故x =0为跳跃间断点.(8)该函数有定义的条件是x 2-5x +6=(x -2)(x -3)>0由此得x <2或x >3.因此,该函数的连续区间为(-∞,2)或(3,+∞).2.单项选择题:(1)函数f (x )在点x 0处有定义,是极限limx →x 0f (x )存在的 .(A)必要条件; (B)充分条件;(C)充分必要条件;(D)无关条件.(2)下列“结论”中,正确的是 .(A)无界变量一定是无穷大;(B)无界变量与无穷大的乘积是无穷大;(C)两个无穷大的和仍是无穷大;(D)两个无穷大的乘积仍是无穷大.(3)设函数f (x )=1,x ≠1,0,x =1,则limx →1f (x )= .(A)0; (B)1; (C)不存在; (D)∞.(4)若limx →2x 2+ax +bx 2-3x +2=-1,则 .(A)a =-5,b =6; (B)a =-5,b =-6;(C)a =5,b =6;(D)a =5,b =-6.(5)设f (x )=1-x 1+x,g (x )=1-3x ,则当x →1时, .(A)f (x )与g (x )为等价无穷小;(B)f (x )是比g (x )高阶的无穷小;(C)f (x )是比g (x )低阶的无穷小;(D)f (x )与g (x )为同阶但不等价的无穷小.(6)下列函数中,在定义域内连续的是 .(A)f (x )=cosx ,x ≤0,sinx ,x >0; (B)f (x )=1x,x >0,x ,x ≤0;(C)f (x )=x +1,x ≤0,x -1,x >0;(D)f (x )=1-e-1/x 2,x ≠0,1,x =0.(7)下列函数在区间(-∞,1)∪[3,+∞]内连续的是 .(A)f (x )=x 2+2x -3; (B)f (x )=x 2-2x -3;(C)f (x )=x 2-4x +3;(D)f (x )=x 2+4x +3.(8)若f (x )在区间 上连续,则f (x )在该区间上一定取得最大、最小值.(A)(a ,b ); (B)[a ,b ]; (C)[a ,b ); (D)(a ,b ].答 (1)D; (2)D; (3)B;(4)A;(5)D; (6)D; (7)C; (8)B.解 (1)limx →x 0f (x )是否存在与f (x )在点x 0是否有定义无关,故应选(D).(2)(A)、(B)、(C)都不正确.例如n →∞时n sinn 是无界变量,而不是无穷大;n →∞时,n sinn 是无界变量,n 是无穷大,而n ·n sinn =n 2sinn 是无界变量,不是无穷大;n →∞时,n 与-n 都是无穷大,但n +(-n )=0是一常量,不是无穷大.(D)正确.例如,设limu →∞u 0=∞, limu →∞v n =∞则对任意给定的M >0,存在正整数N 1,N 2,使当n =N 1,n >N 2时,恒有u n>M ,v n >M取N =max{N 1,N 2},则当n >N 时,恒有u n v n=u n ·v n>M ·M =M2这表明limn →∞u n v n =∞.(3)易知f (1-0)=f (1+0)=1,从而limx →1f (x )=1,故应选(B).(4)因为limx →2(x 2-3x +2)=limx →2(x -2)(x -1)=0,因此,分子的极限也应为0,即应有x 2+ax +b =(x -2)(x -c )=x 2-(2+c )x +2c由此得a =-(2+c ),b =2c于是,由题设有limx →2x 2+ax +b x 2-3x +2=limx →2(x -2)(x -c )(x -2)(x -1)=limx →2x -cx -1=2-c =-1由此得c =3,从而得a =-5,b =6.故应选(A).(5)因为。
经济应用数学基础(一)-微积分-课后习题答案_高

第一章 函 数习 题 一(A)1.解下列不等式,并用区间表示解集合(其中δ>0):(1)(x-2)2>9; (2)|x+3|>|x-1|;(3)|x-x0|<δ;(4)0<|x-x0|<δ.解 (1)由(x-2)2>9得|x-2|>3,从而解得x-2>3 或 x-2<-3由此得 x>5或x<-1.因此,解集合为(-∞,-1)∪(5,+∞)(2)由绝对值的几何意义知,不等式|x+3|>|x-1|表示点x与-3的距离大于点x与1的距离,如下图所示:因此,该不等式的解集合为(-1,+∞)(3)由|x-x0|<δ得-δ<x-x0<δ,由此得x0-δ<x<x0+δ,因此,解集合为(x0-δ,x0+δ)(4)由0<|x-x0|知x≠x0,由|x-x0|<δ知x0-δ<x<x0+δ.因此,解集合为(x0-δ,x0)∪(x0,x0+δ)2.证明如下不等式:(1)|a-b|≤|a|+|b|;(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|证 (1)由绝对值性质(4),有|a-b|≤|a|+|-b|=|a|+|b|.(2)|a-b|=|a-c+c-b|≤|a-c|+|c-b|.3.判断下列各对函数是否相同,并说明理由:(1)y=x与y=x2;(2)y=1-x2+x与y=(1-x)(2+x);(3)y=1与y=sin2x+cos2x;(4)y=2cosx与y=1+cos2x;(5)y=ln(x2-4x+3)与y=ln(x-1)+ln(x-3);(6)y=ln(10-3x-x2)与y=ln(2-x)+ln(5+x).解 (1)因y=x2=|x|与y=x的对应规则不同(值域也不同),故二函数不相同.(2)因y=1-x2+x与y=(1-x)(2+x)的定义域均为D f=[-2,1],故此二函数相同.(3)因sin2x+cos2x≡1,x∈(-∞,+∞),故此二函数相同.(4)因y=1+cos2x=2cos2x=2|cosx|与y=2cosx的对应规则不同,可知此二函数不相同.(5)因y=ln(x2-4x+3)=ln[(x-1)(x-3)]的定义域为D f=(-∞,1)∪(3,+∞);y=ln(x-1)+ln(x-3)的定义域为D f=(3,+∞).因此,此二函数不相同.(6)因y=ln(10-3x-x2)=ln[(2-x)(5+x)]与y=ln(2-x)+ln(5+x)的定义域均为D f=(-5,2),故此二函数相同.4.求下列函数的定义域:(1)y=x2+x-2; (2)y=sin(x);(2)y=9-x2+1ln(1-x);(4)y=lnx2-9x10;(5)y=1x-3x+10x-10;(6)y=(x-1)(x-3)x-3.解 (1)使该函数有定义的x应满足条件:x2+x-2=(x-1)(x+2)≥0由此解得x≥1或x≤-2.因此,该函数定义域为D f=(-∞,2]∪[1,+∞).(2)使该函数有定义的x应满足条件:x≥0 且 sinx≥0而由sinx≥0得2kπ≤x≤(2k+1)π,k=0,1,2,….因此,该函数的定义域为D f=∪∞k=0[(2kπ)2,(2k+1)π2].(3)使该函数有定义的x应满足如下条件:9-x2≥0, 1-x>0, 1-x≠1解得 |x|≤3且x<1且x≠0.因此,该函数定义域为D f=[-3,0)∪(0,1).(4)使该函数有定义的x应满足条件:x2-9x10≥1由此得 x2-9x-10=(x+1)(x-10)≥0,解得x≥10或x≤-1因此,该函数定义域为D f=(-∞,-1]∪[10,+∞)(5)使该函数有定义的x应满足如下条件:x-3≠0, x-10≠0, x+10x-10≥0由此解得x>10或x≤-10.因此,该函数定义域为D f=(-∞,-10]∪(10,+∞).(6)使该函数有定义的x应满足条件:x-3≠0, (x-1)(x-2)x-3≥0即(x-1)(x-2)≥0 且 x-3>0痴x>3(x-1)(x-2)≤0 且 x-3<0痴1≤x≤2因此,该函数定义域为D f=[1,2]∪(3,+∞).5.已知函数f(x)=q-x2,|x|≤3x2-9,|x|>3求函数值f(0),f(±3),f(±4),f(2+a).解 因为x=0,x=±3时,|x|≤3,所以f(0)=9=3, f(±3)=9-(±3)2=0又因为x=±4时,|x|>3,所以f(±4)=(±4)2-9=7当|2+a|≤3即-5≤a≤1时,f(2+a)=q-(2+a)2=(1-a)(5+a)当|2+a|>3即a>1或a<-5时,f(2+a)=(2+a)2-9=(a-1)(a+5)所以f(2+a)=(1-a)(5+a),-5≤a≤1(a-1)(5+a),a<-5或a>1.6.讨论下列函数的单调性:(1)y=1+6x-x2; (2)y=e|x|.解 (1)易知该函数定义域为D f=[0,6].设x1,x2∈(0,6), x1<x2则f(x1)-f(x2)=6x1-x21-6x2-x22=(6x1-x21)-(6x2-x22)6x1-x21+6x2-x22=6(x1-x2)-(x21-x22)6x1-x21+6x2-x22=[6-(x1+x2)](x1-x2)6x1-x21+6x2-x22<0,0<x1<x2<3>0,3<x1<x2<6所以该函数在区间(0,3)上单调增加,在区间(3,6)上单调减少.另解,因6x-x2=9-(x-3)2,所以y=1+6x-x2是圆(x-3)2+(y-1)2=32的上半圆.由此可知,该函数在(0,3)上单调增加,在(3,6)上单调减少.(2)因y=e|x|=ex,x≥0e-x,x<0所以,该函数在[0,+∞)上单调增加,在(-∞,0]上单调减少.7.讨论下列函数是否有界:(1)y =x 21+x2; (2)y =e-x 2;(3)y =sin1x;(4)y =11-x.解 (1)因为|y |=x21+x 2=1-11+x2≤1所以,该函数有界.(2)因为|y |=e-x 2=1ex 2≤1e0=1所以,该函数有界.(3)因为sin1x≤1(x ≠0),所以,该函数有界.(4)对任意给定的正数M >0,令x 0=1-12M≠1,则|y (x 0)|=11-1-12M=2M >M此式表明,对任意给定的M >0,存在点x 0∈D f ,使|y (x 0)|>M .因此,该函数无界.8.讨论下列函数的奇偶性:(1)f (x )=x sinx +cosx ; (2)y =x 5-x 3-3;(3)f (x )=ln(x +1-x 2);(4)f (x )=1-x ,x <0,1,x =0,1+x ,x >0.解 (1)因为f (-x )=(-x )sin(-x )+cos(-x )=x sinx +cosx =f (x ),x ∈(-∞,+∞)所以,该函数为偶函数.(2)因为f (-x )=-x 5+x 3-3≠f (x )或-f (x )所以,该函数既不是偶函数,也不是奇函数.(3)因为f (-x )=ln(-x +1+x 2)=ln(1+x 2)-x2x +1+x2=-ln(x+1+x2)=-f(x), x∈(-∞,+∞)所以,该函数为奇函数.(4)因为x>0(即-x<0)时, f(-x)=1-(-x)=1+xx<0(即-x>0)时, f(-x)=1+(-x)=1-x所以f(-x)=1-x,x<01,x=01+x,x>0=f(x)因此,该函数为偶函数.9.判别下列函数是否是周期函数,若是周期函数,求其周期:(1)f(x)=sinx+cosx; (2)f(x)=|sinx|;(3)f(x)=xcosx;(4)f(x)=1+sinπx.解 (1)因为f(x)=sinx+cosx=2sinx+π4所以f(x+2π)=2sinx+2π+π4=2sinx+π4=f(x)因此,该函数为周期函数,周期为2π.(2)因f(x+π)=|sin(x+π)|=|-sinx|=|sinx|=f(x)所以,该函数为周期函数,周期为π.(3)因cosx是以2π为周期的周期函数,但是f(x+2π)=(x+2π)cos(x+2π)=(x+2π)cosx≠xcosx=f(x)所以,该函数不是周期函数.(4)因为f(x+2)=1+sin(x+2)π=1+sinπx=f(x)所以,该函数为周期函数,周期为2.10.求下列函数的反函数及其定义域:(1)y=1-x1+x; (2)y=12(ex-e-x);(3)y=1+ln(x-1);(4)y=53x-5;(5)y=2sinx3, x∈-π2,π2;(6)y=2x-1,0<x≤12-(x-2)2,1<x≤2.解 (1)由y=1-x1+x 解出x,得x=1-y1+y因此,反函数为y=1-x1+x其定义域为D(f-1)=(-∞,-1)∪(-1,+∞)(2)由所给函数解出ex,得ex=y±1+y2=y+1+y2(因为ex>0,所以舍去“-”号)由此得x=ln(y+1+y2)因此反函数为y=ln(x+1+x2)其定义域为D(f-1)=(-∞,+∞).(3)所给函数定义域为D(f)=(1,+∞),值域为Z(f)=(-∞,+∞).由所给函数解出x,得x=1+ey-1,故反函数为y=1+ex-1其定义域为D(f-1)=(-∞,+∞).(4)所给函数定义域、值域分别为D(f)=(-∞,+∞), Z(f)=(-∞,+∞)由所给函数解出x,得x=13(y5+5), y∈Z(f)=(-∞,+∞)所以,反函数为y=13(x5+5)其定义域为D(f-1)=Z(f)=(-∞,+∞)(5)由所给函数解出x,得x=3arcsiny2所以,反函数为y=3arcsinx2其定义域为D(f-1)=Z(f)=[-1,1].(6)由所给函数可知:当0<x≤1时,y=2x-1,y∈(-1,1];当1<x≤2时,y=2-(x-2)2,y∈(1,2];由此解出x,得x=12(1+y),-1<y≤12-2-y,1<y≤2 (舍去“+”号,因1<x≤2)因此,反函数为y=12(1+x),-1<x≤12-2-x,1<x≤2其定义域为D(f-1)=Z(f)=(-1,2].11.分析下列函数由哪些基本初等函数复合而成:(1)y=loga x; (2)y=arctan[tan2(a2+x2)];(3)y=e2x/(1-x2);(4)y=cos2x2-x-1.解 (1)所给函数由对数函数y=loga u与幂函数u=x复合而成;(2)所给函数由反正切函数y=arctanu、幂函数u=v2、正切函数v=tanw 和多项式函数w=a2+x2复合而成;(3)所给函数由指数函数y=eu和有理分式函数u=2x1+x2复合而成;(4)所给函数由幂函数y=u2、余弦函数u=cosv、幂函数v=w与多项式函数w=x2-x-1复合而成.12.设销售某种商品的总收入R是销售量x的二次函数,且已知x=0,10,20时,相应的R=0,800,1200,求R与x的函数关系.解 设总收入函数为R(x)=ax2+bx+c(a≠0)已知R(0)=0 所以c=0又知R(10)=800, R(20)=1200即有100a+10b=800, 400a+20b=1200整理后,得联立方程组10a+b=80, 20a+b=60由此解得 a=-2,b=100.因此,总收入函数为R(x)=100x-2x2=x(100-2x).13.某种电视机每台售价为2000元时,每月可售出3000台,每台售价降为1800元时,每月可多售出600台,求该电视机的线性需求函数.解 设该电视机的线性需求函数为Q=a-bp则由已知条件有Q(2000)=a-2000b=3000Q(1800)=a-1800b=3600由此解得a=9000,b=3.因此,该商品的线性需求函数为Q=9000-3p.14.已知某商品的需求函数与供给函数分别由下列方程确定:3p+Q2d+5Q d-102=0p-2Q2s+3Q s+71=0试求该商品供需均衡时的均衡价格p e和均衡数量Q e.解 供需均衡的条件为Q d=Q s=Q e,对应均衡价格为p e,于是有3p3+Q2e+5Q-102=0p e-2Q2e+3Q e+71=0由其中第二个方程得p e=2Q2e-3Q3-71 (倡)将上式代入第一个方程,得7Q2e-4Q e-315=0由此解得Q e=7(舍去负根).将Q e=7代入(倡)得p e=6.因此,该商品供需均衡时,均衡价格p e=6,均衡数量Q e=7.(B)1.填空题:(1)已知函数f(x)的定义域为(0,1],则函数f(ex)的定义域为,函数f x-14+f x+14的定义域为;(2)已知函数f(x)=x1+x2,则f(sinx)=;(3)已知函数f(x)=x1-x,则f[f(x)]=,f{f[f(x)]}=;(4)已知f(3x-2)=x2,则f(x)=;(5)已知某商品的需求函数、供给函数分别为:Q d=100-2p, Q s=-20+10p,则均衡价格p e=,均衡数量Q e=;答 (1)(-∞,0],14,34; (2)sinx|cosx|;(3)x1-2x,x1-3x;(4)19(x+2)2;(5)10,80.解 (1)由0<ex≤1得x∈(-∞,0],由0<x-14≤1且0<x+14≤1,得x∈14,34;(2)f(sinx)=sinx1-sin2x=sinxcos2x=sinx·|cosx|;(3)f[f(x)]=f(x)1-f(x)=x1-2x,f{f[f(x)]}=f[f(x)]1-f[f(x)]=x1-3x;(4)令t=3x-2,则x=13(t+2),于是f(t)=f(3x-2)=x2=13(t+2)2=19(t+2)2所以f(x)=19(x+2)2(5)由Q d=Q s=Q e,得100-2p e=-20+10p e解得 p e=10,从而Q e=80.2.单项选择题:(1)若函数y=x+2与y=(x+2)2表示相同的函数,则它们的定义域为.(A)(-∞,+∞); (B)(-∞,2];(C)[-2,+∞);(D)(-∞,-2].(2)设f (x )=1,|x |<1,0,|x |>1,则f {f [f (x )]}=.(A)0;(B)1(C)1,|x |<1,0,|x |≥1;(D)1,|x |≥1,0,|x |<1.(3)y =sin1x在定义域内是.(A)周期函数;(B)单调函数;(C)偶函数;(D)有界函数.(4)设函数f (x )在(-∞,+∞)内有定义,下列函数中,必为偶函数.(A)y =|f (x )|;(B)y =[f (x )]2;(C)y =-f (-x );(D)y =f (x 2)cosx .(5)设函数f (x )在(-∞,+∞)内有定义,且f (x +π)=f (x )+sinx ,则f (x ).(A)是周期函数,且周期为π;(B)是周期函数,且周期为2π;(C)是周期函数,且周期为3π;(D)不是周期函数.答 (1)C; (2)C; (3)D; (4)D; (5)B.解 (1)由(x +2)2=|x +2|=x +2≥0可知x ≥-2,故选(C).(2)因f [f (x )]=1,|f (x )|<10,|f (x )|≥1=1,|x |≥10,|x |<1f {f [f (x )]}=1,|f [f (x )]|<10,|f [f (x )]|≥1=1,|x |<10,|x |≥1故选(C).(3)因sin1x≤1,橙x ≠0,故选(D).(4)因f ((-x )2)cos(-x )=f (x 2)cosx ,故选(D).(5)因f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sinx -sinx =f (x )故f (x )为周期函数,且周期为2π,选(B).3.设f2x +12x -2-12f (x )=x ,求f (x ).解 令t =2x +12x -2,则x =2t +12t -2,代入所给方程,得f (t )-12f 2t +12t -2=2t +12t -2其中,由所给方程有f2t +12t -2=t +12f (t )于是得f (t )-12t +12f (t )=2t +12t -2由此得f (t )=23t 2+t +1t -1因此f (x )=23x 2+x +1x -1.4.证明下列各题:()若函数f (x ),g (x )在D 上单调增加(或单调减少),则函数h (x )=f (x )+g (x )在D 上单调增加(或单调减少).(2)若函数f (x )在区间[a ,b ],[b ,c ]上单调增加(或单调减少),则f (x )在区间[a ,c ]上单调增加(或单调减少).证 (1)对任意的x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2,因f (x ),g (x )单调增加(减少),故有f (x 1)<f (x 2) (f (x 1)>f (x 2))g (x 1)<g (x 2) (g (x 1)>g (x 2))于是h (x 1)=f (x 1)+g (x 1)<f (x 2)+g (x 2)=h (x 2)(h (x 1)>h (x 2))所以,h (x )=f (x )+g (x )在D 上单调增加(减少).(2)对任意的x1,x2∈[a,c],x1<x2,若 a≤x1<x2≤b或b≤x1<x2≤c,则由题设有f(x1)<f(x2) (或f(x1)>f(x2))若 a≤x1≤b<x2≤c,则由题设有f(x1)≤f(b)<f(x2) (或f(x1)≥f(b)>f(x2))综上所述,f(x)在[a,c]上单调增加(或单调减少).5.设函数f(x)与g(x)在D上有界,试证函数f(x)±g(x)与f(x)g(x)在D 上也有界.证 因f(x)与g(x)在D上有界,故存在常数M1>0与M2>0,使得|f(x)|<M1, |g(x)|<M2, 橙x∈D.令M=M1+M2>0,则有|f(x)±g(x)|≤|f(x)|+|g(x)|<M1+M2=M,橙x∈D因此,f(x)±g(x)在D上有界.再令M=M1M2,则有|f(x)g(x)|=|f(x)||g(x)|<M1M2=M,橙x∈D因此,f(x)g(x)在D上有界.6.证明函数f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界.证 要证f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界,只需证明:对任意给定的常数M>0,总存在x0∈(0,+∞),使得|x0sinx0|>M.事实上,对任意给定的M>0,令x0=π2+2(1+[M])π∈(0,+∞)([M]为M的整数部分),则有|f(x0)|=π2+2(1+[M])π·sinπ2+2(1+[M])π=π2+2(1+[M])πsinπ2=π2+2(1+[M])π>M于是,由M>0的任意性可知,f(x)=xsinx在(0,+∞)上无界.7.已知函数函数f(x)满足如下方程af(x)+bf1x=c x,x≠0其中a,b,c为常数,且|a|≠|b|.求f (x ),并讨论f (x )的奇偶性.解 由所给方程有af1x+bf (x )=cx于是,解方程组af (x )+bf 1x=c xaf1x+bf (x )=cx可得f (x )=ac -bcx 2(a 2-b 2)x因为f (-x )=ac -bc (-x )2(a 2-b 2)(-x )=-ac -bcx2(a 2-b 2)x=-f (x )所以,f (x )为奇函数.8.某厂生产某种产品1000吨,当销售量在700吨以内时,售价为130元/吨;销售量超过700吨时,超过部分按九折出售.试将销售总收入表示成销售量的函数.解 设R (x )为销售总收入,x 为销售量(单位:吨).依题设有当0≤x ≤700时,售价p =130(元/吨);当700<x ≤1000时,超过部分(x -700)的售价为p =130×0.9=117(元/吨).于是,销售总收入函数为R (x )=130x , 0≤x ≤700130×700+117×(x -700), 700<x ≤1000=130x ,0≤x ≤700117x +9100,700<x ≤1000可见销售总收入R (x )为销售量x 的分段函数.9.某手表厂生产一只手表的可变成本为15元,每天固定成本为2000元,每只手表的出厂价为20元,为了不亏本,该厂每天至少应生产多少只手表?解 设每天生产x 只手表,则每天总成本为C (x )=15x +2000因每只手表出厂价为20元,故每天的总收入为20x (元),若要不亏本,应满足如下关系式:20x ≥15x +2000解得x≥400(只)即,若要不亏本,每天至少应生产400只手表.10.某玩具厂每天生产60个玩具的成本为300元,每天生产80个玩具的成本为340元,求其线性成本函数.该厂每天的固定成本和生产一个玩具的可变成本各为多少?解 设线性成本函数为C(x)=ax+b其中C(x)为总成本,x为每天的玩具生产量.由题设有C(60)=60a+b=300(元)C(80)=80a+b=340(元)由此解得a=2, b=180因此,每天的线性成本函数为C(x)=2x+180其中a=2元为生产一个玩具的可变成本,b=180元为每天的固定成本.第二章 极限与连续习 题 二(A)1.观察判别下列数列的敛散性;若收敛,求其极限值:(1)u n=5n-3n; (2)u n=1ncosnπ;(3)u n=2+-12n;(4)u n=1+(-2)n;(5)u n=n2-1n;(6)u n=a n(a为常数).解 (1)将该数列具体写出来为2,72,4,174,225,…,5-3n,…观察可知u n→5(n→∞).因此,该数列收敛,其极限为5.(2)因为u n=1ncosnπ=1n(-1)n=1n→0(n→∞)所以,该数列收敛,其极限为0.(3)因为u n-2=-12n=12n→0(n→∞)所以,该数列收敛,其极限为2.(4)该数列的前五项分别为:-1,5,-7,17,-31,…观察可知u n→∞(n→∞).因此,该数列发散.(5)该数列的前五项分别为0,32,83,154,245,…观察可知u n→∞(n→∞).所以,该数列发散.(6)当a<1时,u n=a n→0(n→∞);当a>1时,u n=a n→∞(n→∞);当a=1时,u n=1→1(n→∞);当a=-1时,u n=(-1)n,发散因此,a<1时,数列收敛,其极限为0;a=1时,数列收敛,其极限为1;a ≤-1或a>1时,数列发散.2.利用数列极限的定义证明下列极限:(1)limn→∞-13n=0; (2)limn→∞n2+1n2-1=1;(3)limn→∞1n+1=0;(4)limn→∞n2+a2n=1(a为常数).证 (1)对任意给定的ε>0(不妨设0<ε<1),要使u n-0=13n<ε只需n>log31ε (∵0<ε<1,∴log31ε>0)取正整数N=1+log31ε>log31ε,则当n>N时,恒有-13n-0<ε因此limn→∞-13n=0.(2)对任意给定的ε>0,要使u n-1=n2+1n2-1-1=2n2-1=2n+1·1n-1≤1n-1<ε只需n>1+1ε.取正整数N=1+1ε,则当n>N时,恒有n2+1n2-1-1<ε由此可知limn →∞n 2+1n 2-1=1.(3)对任意给定的ε>0,要使u n -0=1n +1-0=1n +1<1n<ε只需n >1ε2.取正整数N =1ε2+1,则当n >N >1ε2时,恒有1n +1-0<ε.由此可知limn→∞1n +1=0.(4)对任意给定的ε>0,要使u n -1=n 2+a2n -1=a2n (n 2+a 2+n )<a22n2<ε只需n >a2ε.取正整数N =a 2ε+1,则当n >N >a2ε时,恒有n 2+a2n-1<ε因此limn →∞n 2+a2n=1.3.求下列数列的极限:(1)limn →∞3n +5n 2+n +4; (2)limn →∞(n +3-n );(3)limn →∞(1+2n+3n+4n)1/n;(4)limn →∞(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1;(5)limn →∞1+12+122+…+12n ;(6)limn →∞1+12+122+…+12n1+14+142+…+14n.解 (1)因为3n +5n 2+n +4=3+5n1+1n +4n 2→3(n →∞)所以limn→∞3n +5n 2+n +4=3.(2)因为n +3-n =3n +3+n →0(n →∞)所以limn →∞(n +3-n )=0.(3)因为(1+2n+3n+4n)1/n=414n+24n+34n+11/n→4(n →∞)所以limn→∞(1+2n+3n+4n)1/n=4.(4)因为(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1=12·-12n+1-12n +1+1→12(n →∞)所以limn →∞(-1)n+2n(-1)n +1+2n +1=12.(5)因为 1+12+122+…+12n =1-12n +11-12=21-12n +1→2(n →∞)所以limn →∞1+12+122+…+12n =2.(6)因为1+12+122+…+12n =21-12n +1,1+14+142+…+14n =1-14n -11-14=431-14n +1于是1+12+122+…+12n 1+14+142+…+14n =32·1-12n +11-14n +1→32(n →∞)所以limn →∞1+12+122+…+12n1+14+142+…+14n=32.4.利用函数极限的定义,证明下列极限:(1)limx →3(2x -1)=5; (2)limx →2+x -2=0;(3)limx →2x 2-4x -2=4;(4)limx →1-(1-1-x )=1.证 (1)对任意给定的ε>0,要使(2x -1)-5=2x -3<ε只需取δ=ε2>0,则当0<x -3<δ时,恒有(2x -1)-5=2x -3<2δ=ε因此limx →3(2x -1)=5.(2)对任意给定的ε>0,要使x -2-0=x -2<ε只零取δ=ε2>0,则当0<x -2<δ时,恒有x -2-0=x -2<δ=ε所以limx →2+x -2=0.(3)对任意给定的ε>0,要使(x ≠2)x 2-4x -2-4=(x +2)-4=x -2<ε只需取δ=ε>0,则当0<x -2<δ时,恒有x 2-4x -2-4=x -2<δ=ε因此limx →2x 2-4x -2=4.(4)对任意给定的ε>0,要使(1-1-x )-1=1-x <ε只需0<1-x <ε2取δ=ε2>0,则当0<1-x <δ时,恒有(1-1-x )-1=1-x <δ=ε因此limx →1-(1-1-x )=1.5.讨论下列函数在给定点处的极限是否存在?若存在,求其极限值:(1)f (x )=1-1-x ,x <1,在x =1处;x -1,x >0(2)f (x )=2x +1,x ≤1,x 2-x +3,1<x ≤2,x 3-1,2<x ,在x =1与x =2处.解 (1)因为f (1-0)=limx →1-f (x )=limx →1-(1-1-x )=1f (1+0)=limx →1+f (x )=limx →1+(x -1)=0这表明f (1-0)≠f (1+0).因此,limx →1f (x )不存在.(2)在x =1处,有f (1-0)=limx →1-(2x +1)=3.f (1+0)=limx →1+(x 2-x +3)=3.因f (1-0)=f (1+0)=3,所以,limx →1f (x )=3(存在);在x =2处,有f (2-0)=limx →2-(x 2-x +3)=5f (2+0)=limx →2+(x 3-1)=7因f(2-0)≠f(2+0),所以limx→2f(x)不存在.6.观察判定下列变量当x→?时,为无穷小:(1)f(x)=x-2x2+2; (2)f(x)=ln(1+x);(3)f(x)=e1-x;(4)f(x)=1ln(4-x).解 (1)因为当x→2或x→∞时,x-2x2+2→0因此,x→2或x→∞时,x-2x2+2为无穷小.(2)因为当x→0时,ln(1+x)→0因此,x→0时,ln(1+x)为无穷小.(3)因为当x→+∞时,e1-x=eex→0,因此,x→+∞时,e1-x为无穷小.(4)因为当x→4-或x→-∞时,1ln(4-x)→0因此,x→4-或x→-∞时,1ln(4-x)为无穷小.7.观察判定下列变量当x→?时,为无穷大:(1)f(x)=x2+1x2-4; (2)f(x)=ln1-x;(3)f(x)=e-1/x;(4)f(x)=1x-5.解 (1)因为当x→±2时,x2-4x2+1→0因此当x→±2时,x2+1x2-4→∞所以,x→±2时,x2+1x2-4为无穷大.(2)因为当x→1时,1-x→0+当x→∞时,-x→+∞因此当x→1时,ln1-x→-∞当x→∞时,ln1-x→+∞所以,x→1或x→∞时,ln1-x为无穷大.(3)因为limn→0--1x=+∞所以limx→0-e-1/x=+∞由此可知,x→0-时,e-1/x为无穷大.(4)因为limx→5+x-5=0所以limx→5+1x-5=+∞由此可知,x→5+时,1x-5为无穷大.8.求下列函数的极限:(1)limx→3(3x3-2x2-x+2); (2)limx→05+42-x;(3)limx→16x-5x+4x-16;(4)limx→0(x+a)2-a2x(a为常数);(5)limx→0x2+a2-ax2+b2-b(a,b为正的常数);(6)limx→1x+x2+…+x n-nx-1(提示:x+x2+…+x n-n=(x-1)+(x2-1)+…+(x n-1))解 (1)由极限的线性性质,得原式=3limx→3x3-2limx→3x2-limx→3x+2=3x33-2×32-3+2=62(2)因为limx→0(2-x)=2≠0,所以原式=5+limx →042-x =5+4limx →0(2-x )=5+42=7.(3)因为x -5x +4=(x -4)(x -1),x -16=(x -4)(x +4).所以原式=limx →16(x -4)(x -1)(x -4)(x +4)=limx →16x -1x +4=38.(4)因为(x +a )2-a 2=x (x +2a ),所以原式=limx →0x (x +2a )x=limx →0(x +2a )=2a .(5)原式=limx →0(x 2+a 2-a )(x 2+a 2+a )(x 2+a 2+b )(x 2+b 2-b )(x 2+b 2+b )(x 2+a 2+a )=limx →0x 2(x 2+b 2+b )x 2(x 2+a 2+a )=limx →0x 2+b 2+bx 2+a 2+a=b a(6)因为 x +x 2+…+x n-n =(x -1)+(x 2-1)+…+(x n-1)=(x -1)[1+(x +1)+…+(xn -1+xn -2+…+1)]所以原式=limx →1(x -1)[1+(x +1)+…+(xn -1+xn -2+…+1)]x -1=limx →1[1+(x +1)+…+(x n -1+xn -2+…+1)]=1+2+…+n =12n (n +1).9.求下列函数的极限:(1)limx →∞[x 2+1-x 2-1]; (2)limx →∞(x -1)10(3x -1)10(x +1)20;(3)limx →+∞5x 3+3x 2+4x 6+1;(4)limx →∞(x +31-x 3);(5)limx →+∞x (3x -9x 2-6);(6)limx →+∞(a x+9)-a x+4(a >0).解 (1)原式=limx →∞2x 2+1+x 2-1=0.(2)原式=limx→∞1-1x103-1x 101+1x20=310(3)原式=limx →+∞5+(3/x )+(4/x 3)1+(1/x 3)=5.(4)因为(x +31-x 3)[x 2-x31-x 3+(31-x 3)2]=x 3-(31-x 3)3=1所以原式=limx→∞1x 2-x 31-x 3+(31-x 3)2=0.(5)因为x (3x -9x 2-6)=x (3x -9x 2-6)(3x +9x 2-6)3x +9x 2-6=x [9x 2-(9x 2-6)]3x +9x 2-6=6x3x +9x 2-6所以原式=limx →+∞6x3x +9x 2-6=limx →+∞63+9-(6/x 2)=1(6)原式=limx →+∞5a x+9+a x+4=1,0<a <110-5,a =10,a >1.10.求下列各题中的常数a 和b :(1)已知limx →3x -3x 2+ax +b=1;(2)已知limx →+∞(x 2+x +1-ax -b )=k (已知常数).解 (1)由于分子的极限limx →3(x -3)=0,所以分母的极限也应为0(否则原式=0≠1),即有limx →3(x 2+ax +b )=9+3a +b =0另一方面,因分子=x -3,故分母x 2+ax +b =(x -3)(x -c ),于是原式=limx →3x -3(x -3)(x -c )=limx →31x -c =13-c=1由此得c =2.于是得x 2+ax +b =(x -3)(x -2)=x 2-5x +6由此得a =-5,b =6(2)原式可变形为原式=limx →+∞[x 2+x +1-(ax +b )][x 2+x +1+(ax +b )]x 2+x +1+ax +b=limx →+∞(1-a 2)x 2+(1-2ab )x +(1-b 2)x 2+x +1+ax +b显然应有1-a 2=0,即有a =±1.于是原式=limx →+∞(1-2ab )x +(1-b 2)x 2+x +1+ax +b=limx →+∞1-2ab +(1-b 2)/x1+(1/x )+(1/x 2)+a +(b /x )=1-2ab1+a=k (a ≠-1)由上式可知,a ≠-1,于是a =1,从而有1-2b2=k 痴b =12-k .11.已知f (x )=2+x1+x(1-x )/(1-x )(1)limx →0f (x ); (2)limx →1f (x ); (3)limx →∞f (x ).解 令g (x )=2+x 1+x ,h (x )=1-x1-x.(1)因为limx →0g (x )=2,limx →0h (x )=1所以limx →0f (x )=limx →0g (x )h (x )=21=2.(2)因为 limx →1g (x )=32>0limx →1h (x )=limx →1(1-x )(1+x )(1-x )(1+x )=limx →111+x =12所以limx →1f (x )=limx →1g (x )h (x )=3212(3)因为limx →∞g (x )=limx →∞1+(2/x )1+(1/x )=1>0limx →∞h (x )=limx→∞(1/x )-(1-x )(1/x )-1=0所以limx →∞f (x )=limx→∞g (x )h (x )=10=1.12.求下列极限:(1)limx →0sin3x sin2x ; (2)limx →0tan5xsin2x ;(3)limx →0arctan4x arcsin2x;(4)limx →∞x sin1x;(5)limx →0sin2(2x )x2;(6)limx →0tan3x -sin2xx;(7)limx →01-cosxx sinx;(8)limx →0ax -sinbxtankx(a ,b ,k >0).解 (1)原式=limx →0sin3x3x·2x sin2x ·32=32.(2)原式=limx →0tan5x 5x ·2x sin2x ·52=52.(3)原式=limx →0arctan4x 4x ·2x arcsin2x ·42=2.(4)令u =1x,则x →∞时u →0.于是原式=limu →0sinu u=1.(5)原式=limx →0sin2(2x )(2x )2·4=4limx →0sin2x 2x 2=4.(6)原式=3limx →0tan3x 3x -2limx →0sin2x2x =3-2=1(7)因为1-cosx ~12x 2(x →0),所以原式=12limx →0x 2x sinx =12limx →0x sinx =12(8)原式=limx →0a k ·kx tankx -b k ·sinbx bx ·kxtankx=a k -b k =a -bk.13.求下列极限:(1)limx →∞1-1xx; (2)limx →∞1+5xx;(3)limx →0(1-sinx )1/x;(4)limx →0(1+3x )1/x;(5)limx →01-x22/x;(6)limx →∞x -2x +2x.解(1)原式=limx→∞1+1-x-x-1=1e.(2)原式=limx→∞1+1x /5x /55=e5.(3)令u =sinx ,则x →0时,u →0.于是原式=limu →0(1+u )1/u u /arcsin(-u )=e-1.(4)原式=limx →0[(1+3x )1/(3x )]3=e3(5)原式=limx →01-x 2-2/x-1=e-1(6)原式=limx →∞1-4x +2x=limx→∞1-4x +2-(x +2)/4-4x /(x +2)=e-4另解,令u =-x +24,则x =-4u -2,且u →∞(x →∞时),于是原式=limu →∞1+1u-4u -2=limu →∞1+1uu -4·limu →∞1+1u-2=e-4.14.求下列极限:(1)limx →0(cosx )1/(1-cosx ); (2)limx →0(sec2x )cot2x;(3)limx →π/2(1+cosx )5secx;(4)limx →0sinx -tanxsinx3;(5)limx →0(sinx 3)tanx1-cosx 2;(6)limx →π/61-2sinxsin(x -π/6);(7)limx →π/4(tan2x )tanπ4-x .解(1)令u =1-cosx ,则cosx =1-u ,且u →0(x →0时),因此原式=limu →0(1-u )1/u=e-1.(2)令u =cot2x ,则sec2x =1+1cot2x=1+1u ,且x →0时,u →+∞.因此原式=limu →+∞1+1uu=e(3)令u =cosx ,则secx =1u ,且x →π2时,u →0.因此原式=limu →0(1+u )5/u=limu →0(1+u )1/u 5=e5.(4)因为x →0时,sinx ~x ,sinx 3~x 3,cosx -1~-x22所以 原式=limx →0sinx (cosx -1)cosx ·sinx3=limx →0x ·(-x 2/2)x 3cosx=-12limx →01cosx =-12.(5)因为x →0时,sinx 3~x 3,tanx ~x ,1-cosx 2~12(x 2)2,所以原式=limx →0x 3·xx 4/2=2(6)令u =x -π6,则x →π6时,u →0,且有sinx =sinu +π6=12(3sinu +cosu )于是有 原式=limu →01-(3sinu +cosu )sinu=limu →01-cosu sinu -3=limu →0u 2/2sinu-3=-3.(7)因为tan2x =sin2x cos2x =sin2xcos2x -sin2xtanπ4-x =sinπ4-x cosπ4-x =cosx -sinx cosx +sinx所以tan2x tanπ4-x =sin2x cos2x -sin2x ·cosx -sinx cosx +sinx =sin2x (cosx +sinx )2从而原式=limx →π/4sin2x (cosx +sinx )2=122+222=12.15.讨论下列函数的连续性:(1)f (x )=x1-1-x ,x <0,x +2,x ≥0;(2)f (x )=e1/x,x <0,0,x =0,1xln(1+x 2),x >0.解 (1)由题设知f (0)=2,且f (0-0)=limx →0-x 1-1-x=limx →0-x (1+1-x )x =2f (0+0)=limx →0+(x +2)=2可见limx →0f (x )=2=f (0).所以,该函数在x =0处连续.另一方面,x1-1-x 在(-∞,0)内为初等函数,连续;x +2在(0,+∞)内为线性函数,连续.综上所述,该函数在(-∞,+∞)内连续.(2)因f (0)=0,且 f (0-0)=limx →0-e1/x=0, f (0+0)=limx →0+1xln(1+x 2)=limx →0+x ln(1+x 2)1/x 2=0·1=0所以 limx →0f (x )=0=f (0).因此,该函数在x =0处连续.另一方面,e1/x在(-∞,0)内连续,1xln(1+x 2)在(0,+∞)内连续.综上所述,该函数在(-∞,+∞)内连续.16.指出下列函数的间断点及其类型;如为可去间断点,将相应函数修改为连续函数;作出(1)、(2)、(3)的图形:(1)f (x )=1-x21+x ,x ≠-1,0,x =-1;(2)f (x )=x 2,x ≤0,lnx ,x >0;(3)f (x )=x x ; (4)f (x )=x sin1x.解 (1)由题设知f (-1)=0,而limx →-1f (x )=limx →-11-x 21+x =limx →-1(1-x )=2≠f (0)所以,x =-1为该函数的可去间断点.令f (-1)=2,则f ~(x )=1-x 21+x ,x ≠-12,x =-1=1-x在(-∞,+∞)内连续.f (x )的图形如图2.1所示.图2.1图2.2(2)由题设有f (0)=0,而f (0-0)=limx →0-x 2=0,f (0+0)=limx →0+lnx =-∞所以,x =0为该函数的无穷间断点.f (x )的图形如图2.2所示.(3)该函数在x =0处无定义,而f (0-0)=limx →0-xx =limx →0-x-x =-1,f (0+0)=limx →0+x x=limx →0+x x=1.图2.3因为左、右极限均存在但不相等,所以,x =0为该函数的跳跃间断点.f (x )的图形如图2.3所示.(4)该函数在x =0处无定义.因limx →0f (x )=limx →0x sin1x=0,故x =0为该函数的可去间断点.若令f (0)=0,则函数f ~(x )=x sin1x,x ≠00,x =0在(-∞,+∞)内连续.17.确定下列函数的定义域,并求常数a ,b ,使函数在定义域内连续:(1)f (x )=1x sinx ,x <0,a ,x =0,x sin1x+b ,x >0;(2)f (x )=ax +1,x ≤1,x 2+x +b ,x>1;(3)f (x )=1-x 2,-45<x <35,a +bx ,其他.解 (1)D f =(-∞,+∞).因f (x )在D f 的子区间(-∞,0)与(0,+∞)内均为初等函数.因此,f (x )在(-∞,0)∪(0,+∞)内连续.现讨论f (x )在分界点x =0处的连续性.已知f (0)=a ,而且f (0-0)=limx →0-sinxx =1,f (0+0)=limx →0+x sin1x+b =b 当f (0-0)=f (0+0)=f (0)时,即当a =b =1时,f (x )在x =0处连续.综上所述,当a =b =1时,该函数在其定义域(-∞,+∞)内连续.(2)D f =(-∞,+∞).因为f (-1)=1-a ,且f (-1-0)=limx →(-1)-(x 2+x +b )=bf (-1+0)=limx →(-1)+(ax +1)=1-a 所以,当a +b =1时,f (x )在x =-1处连续.又因f (1)=1+a ,且f (1-0)=limx →1-(ax +1)=a +1f (1+0)=limx →1+(x 2+x +b )=2+b所以,当a +1=2+b ,即a -b =1时,f (x )在x =1处连续.综上所述,当a +b =1且a -b =1,即a =1,b =0时,f (x )在x =-1和x =1处连续,从而f (x )在其定义域(-∞,+∞)内连续.(3)D f =(-∞,+∞).因f -45=a -45b ,且f -45-0=limx →-45-(ax +b )=a -45b f -45+0=limx →-45+1-x 2=35所以,当a -45b =35,即5a -4b =3时,f (x )在点x =-45处连续.又因f35=a +35b ,且f35-0=limx →35-1-x 2=45f35+0=limx →35+(a +bx )=a +35b 所以,当a +35b =45,即5a +3b =4时,f (x )在点x =35处连续.综上所述,当5a -4b =3且5a +3b =4,即a =57,b =17时,f(x)在x=-45与x=35处连续,从而f(x)在其定义域(-∞,+∞)内连续.(B)1.填空题:(1)limn→∞1n2+1(n+1)2+…+1(2n)2= ;(2)limx→0ln(x+a)-lnax(a>0)= ;(3)limx→a+x-a+x-ax2-a2(a>0)= ;(4)若limx→+∞xx n+1-(x-1)n+1=k≠0,n为正整数,则n= ,k= ;(5)x→0时,1+x-1-x是x的 无穷小;(6)设f(x)=sinx·sin1x,则x=0是f(x)的 间断点;(7)设f(x)=x x,则x=0是f(x)的 间断点;(8)函数f(x)=1x2-5x+6的连续区间是 .答 (1)0; (2)1a; (3)12a;(4)2008,12008; (5)等价;(6)可去; (7)跳跃; (8)(-∞,2)∪(3,+∞).解 (1)因为14n≤1n2+1(n+1)2+…+1(2n)2≤1n且limn→∞14n=0,limn→∞1n=0.所以,由夹逼定理可知,原式=0.(2)原式=limx→0ln1+x a1/x=1alimx→0ln1+x a a/x=1alnlimx→01+x a a/x=1alne=1a.(3)因为x-a+x-ax2-a2=x-ax+a(x+a)+1x+a且limx→a+x-ax+a(x+a)=0,limx→a+1x+a=12a所以,原式=12a.(4)因为x n+1-(x-1)n+1=[x-(x-1)][x n+x n-1(x-1)+…+x(x-1)n-1+(x-1)n]=x n1+1-1x+…+1-1x n-1+1-1x n所以,由题设有原式=limx→+∞x2008-n1+1-1x+…+1-1x n-1+1-1x n=k≠0显然,要上式成立,应有2008-n=0,即n=2008.从而原式=limx→+∞11+1-1x+…+1-1x n-11-1x n=1n=k所以,k=1n=12008.(5)因为limx→01+x-1-xx=limx→021+x+1-x=1所以,x→0时,1+x-1-x是x的等价无穷小.(6)因为limx→0sinx·sin1x=limx→0sinx x·limx→0xsin1x=1×0=0.所以,x=0是f(x)的可去间断点(令f(0)=0,即可).(7)因为f (0-0)=limx →0--x x =-1,f (0+0)=limx →0+xx=1左、右极限存在,但不相等,故x =0为跳跃间断点.(8)该函数有定义的条件是x 2-5x +6=(x -2)(x -3)>0由此得x <2或x >3.因此,该函数的连续区间为(-∞,2)或(3,+∞).2.单项选择题:(1)函数f (x )在点x 0处有定义,是极限limx →x 0f (x )存在的 .(A)必要条件; (B)充分条件;(C)充分必要条件;(D)无关条件.(2)下列“结论”中,正确的是 .(A)无界变量一定是无穷大;(B)无界变量与无穷大的乘积是无穷大;(C)两个无穷大的和仍是无穷大;(D)两个无穷大的乘积仍是无穷大.(3)设函数f (x )=1,x ≠1,0,x =1,则limx →1f (x )= .(A)0; (B)1; (C)不存在; (D)∞.(4)若limx →2x 2+ax +bx 2-3x +2=-1,则 .(A)a =-5,b =6; (B)a =-5,b =-6;(C)a =5,b =6;(D)a =5,b =-6.(5)设f (x )=1-x 1+x,g (x )=1-3x ,则当x →1时, .(A)f (x )与g (x )为等价无穷小;(B)f (x )是比g (x )高阶的无穷小;(C)f (x )是比g (x )低阶的无穷小;(D)f (x )与g (x )为同阶但不等价的无穷小.(6)下列函数中,在定义域内连续的是 .(A)f (x )=cosx ,x ≤0,sinx ,x >0; (B)f (x )=1x,x >0,x ,x ≤0;(C)f (x )=x +1,x ≤0,x -1,x >0;(D)f (x )=1-e-1/x 2,x ≠0,1,x =0.(7)下列函数在区间(-∞,1)∪[3,+∞]内连续的是 .(A)f (x )=x 2+2x -3; (B)f (x )=x 2-2x -3;(C)f (x )=x 2-4x +3;(D)f (x )=x 2+4x +3.(8)若f (x )在区间 上连续,则f (x )在该区间上一定取得最大、最小值.(A)(a ,b ); (B)[a ,b ]; (C)[a ,b ); (D)(a ,b ].答 (1)D; (2)D; (3)B;(4)A;(5)D; (6)D; (7)C; (8)B.解 (1)limx →x 0f (x )是否存在与f (x )在点x 0是否有定义无关,故应选(D).(2)(A)、(B)、(C)都不正确.例如n →∞时n sinn 是无界变量,而不是无穷大;n →∞时,n sinn 是无界变量,n 是无穷大,而n ·n sinn =n 2sinn 是无界变量,不是无穷大;n →∞时,n 与-n 都是无穷大,但n +(-n )=0是一常量,不是无穷大.(D)正确.例如,设limu →∞u 0=∞, limu →∞v n =∞则对任意给定的M >0,存在正整数N 1,N 2,使当n =N 1,n >N 2时,恒有u n>M ,v n >M取N =max{N 1,N 2},则当n >N 时,恒有u n v n=u n ·v n>M ·M =M2这表明limn →∞u n v n =∞.(3)易知f (1-0)=f (1+0)=1,从而limx →1f (x )=1,故应选(B).(4)因为limx →2(x 2-3x +2)=limx →2(x -2)(x -1)=0,因此,分子的极限也应为0,即应有x 2+ax +b =(x -2)(x -c )=x 2-(2+c )x +2c由此得a =-(2+c ),b =2c于是,由题设有limx →2x 2+ax +b x 2-3x +2=limx →2(x -2)(x -c )(x -2)(x -1)=limx →2x -cx -1=2-c =-1由此得c =3,从而得a =-5,b =6.故应选(A).(5)因为。
- 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)。
3. .
4.146250元.
习题
1.(1) ;(2) ;(3) ;
(4) ;(5) ;(6) .
2.(1) ;(2) ;(3) ;(4) .
3.(1)0;(2)0;(3) ;(4) .
4.(1) ;(2) .
习题
1.(1) ;(2)2;(3) ;(4)0.
2.1.
习题
1. .
2. , 元, 元/单位.
习题
1.(1)2;(2)1;(3) ;(4) ;(5)3;(6) ;(7) ;(8) .
2.(1)1;(2)0.
习题
1.(1)在 内单调增加,在 内单调减少,有极大值为 ;
(2)在 内单调增加,无极值;
(3)在 内单调增加,无极值;
(4)在 内单调减少,在 内单调增加,有极小值为 ,
有极大值为 .
2.(1)最大值为 ,最小值为 ;
2.不连续;图形略.
3. .因为函数 在其定义域内连续,即在 也联系,则 ,即 , ,所以 .
4.略.
习题
1.本利和1186.3元,利息186.3元;本利和1164.92元,利息164.92元.
2.1173.51元; ,4912.39元,4444.91元,3639.19元,2979.51元.
第
1.(-2,2),图形略.
(9) ;(10) ;
(11) ;(12) .
2.(1) ;(2) ;
(3) ;(4) ;
(5) ;(6) .
3.(1) ;(2) ;
(3) ;(4) .
习题
1.(1) ;(2) ;(3) ;(4)0.
2.(1) ;(2) ;
(3) ;(4) .
习题
1.(1) ;(2)0;(3) ;(4) ;
(5) ;(6) ;(7) ;(8) .
(2)最大值为 ,最小值为 ;
(3)最大值为 ,最小值为 .
3.当销售量 时,平均成本最低为 元.
4.当学费降低15次,即学费降为325元时,这个培训班可获得最大收益,最大收益为422500元.
5.当每周泵的销售量 个时,每周取得利润最大约为662.31元.
习题
1.(1)凹区间为 ,凸区间为 ,拐点为 ;
习题
1. 元, 元, 元.
2.(1) ;(2) (百万元), (百万元);(3) 表明5个月的销售总量为29.58百万元; 表明若再多销售1个月,将多销售9.25百万元.
3.(1) ;(2) (只),表明当广告费用为1万美元时,若多投入1千美元的广告费,将再多销售船只37只; (只),表明当广告费用为2万美元时,若再多投入1千美元的广告费,将多销售船只9只.
则该问题的数学模型为:
其矩阵形式为:
其中: , , , .
2.设工厂 给工地 的砖量为 万块(其中: 分别表示工厂A、B, 分别表示工地甲、乙、丙),总运费为 元.则该问题的数学模型为:
其矩阵形式为:
其中: ,
, ,
3.设第 个煤矿运往第j个城市的煤量为 千吨(其中: 分别表示甲、乙、丙三个煤矿, 分别表示A、B、C、D四个城市),总运费为F元.则该问题的数学模型为:
习题
1.因为AB=BA=E,所以B是A的逆矩阵.
2. .
3.(1) ;(2) ;(3) .
4.(1) ;(2) 不存在,
(3) ;(4) .
5. .
6. .
第
一、1.
2. .
3. .
4. , .
5.非零行的行数.
二、1.(d);2.(b)(d);3.(a);4.(c)(d).
三、1. .2. , .3. .
9. ,其实际含义为:当需求量为 时,若需求量再增加一个单位,则价格将减少 元.
10. ,其实际意义是:当对一个新工人进行 天培训后,若再多培训一天,该工人就能多装配 个元件.
11.(1)生产量 时,平均成本最小为 元.
(2)边际成本 ,显然 元.
(3) =0.6,其经济意义为:当生产量 时,若生产量增加1%,则成本将增加0.6%.
9.(1)0.45,0.24,0.14;(2)0.83;(3)0.54.
10.0.78.
11.0.72.
12.(1)0.74;(2)0.56.
第
习题
1.设随机变量 ,则 , .
2.设取出产品的等级为随机变量 , 取1、2、3分别表示产品等级为一、二、三级,则 , , .
习题
1.(1)是概率分布.因为满足离散型随机变量分布律的性质;
14. .
第
习题
1.(1) ;(2) .
2.(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;
(5) ;(6) ;(7) ;(8) .
3. .
4.切线方程: ;法线方程: .
5.切线方程: ;法线方程: .
习题
1.(1) ;(2) ;(3) ;
(4) ;(5) ;(6) .
2.(1) ;(2) ;
(3) ;(4) ;
4.(1)179.9美元;(2)180美元.
5.约108.27元.
6.(1) ;(2) , , .
7. , .
8.(1) ;(2) ;
(3)因为 ,所以在 时,若价格上涨1%,总收益增加0.67%.
(4) 时,总收益最大,最大总收益是 .
第
1.(1) ;(2) ;
(3) ;(4) ;
(5) ;(6) ;
1.(1) ;(2) ;
(3) ;(4) .
2.(1) ;(2) ;(3) ;(4) .
3.1.
4.40000.
5.约1.53美元.
6. ,在 内的全部利润约87.82百元.
7.总成本函数为 ;
总利润函数为 ;
个单位时,获得最大利润,最大利润是 .
8.(1) ;(2) ;(3) ,.
第
习题
略.
习题
1. .
第
习题
1.(1) ;(2) ;
(3) ;(4) ;
(5) ;(6) ;
(7) ;(8) ;
(9) ;(10) ;
(11) ;(12) ;
(13) ;(14) ;
(15) ;(16) .
2. .
3. ( ).
4. .
5. .
习题
1.(1) ;(2) ;
(3) ;(4) ;
(5) ;(6) ;
(7) ;(8) ;
其矩阵形式为:
其中: ,
, , .
4.设 机床生产 工件的数量为 ( ),总加工费为 元.
则该问题的数学模型为:
其矩阵形式为:
其中: ,
, , ,
,
5.用图解法求下列各题.
(1)最优解为 ,最优值为 .
(2)无最优解为.
(3)无穷多组最优解为满足 且介于点(1,0)和点(0,1)间的线段上的所有点.
第
习题
1.(1) ;
(2)设 ( ),则
;
(3)设 ( ),则 .
2.(1) ;(2) ;(3) ;
(4) ;(5) ;(6) 或 ;
(7) 或 ;(8) .
3.(1) ;(2) ;
(3) ;
(4) .
4.(1) ;(2) ;(3) ;(4) .
习题
1. .
2.(1) ;(2) ;(3) .
3.(1) ;(2)b;(3)0.84;(4) ;(5)0.7;(6)0.6.
习题参考答案
第
习题
1.(1)不同,因为它们的定义域不同;
(2)不同,因为它们的定义域和对应法则都不同.
2.(1) ;(2) .
3. .
4.(1) ;(2) ;
(3) ;(4) .
5. , .
6. .
7.(1)25000;(2)13000;(3)1000.
8. .
9. .
习题
1.(1)0;(2)0;(3)1;(4)0;(5)24;
其中: , , , .
3.设第 月的进货量为 千件,售货量为 千件( ),利润为L美元.则该问题的数学模型为:
其矩阵形式为:
其中: , , , .
习题
1.(1)最优解为 ,最优值为 .
(2)无最优解.
(3)无穷多组最优解为满足 且介于点(2,3)和(4,2)件的线段上的所有点,最优值为 .
第
1.设生产 产品 个单位,生产B产品 个单位,获得利润L元.
(2) ;
(3) ;
(4) .
2.(1)P(X=100) =0.25;(2) ;(3) .
3.
-1
2
6
0.1
0.3
0.6
4.
0
1
2
P(X)
5.(1)
0
1
2
(2)
0
1Hale Waihona Puke 26.0.14;0.95.
7.0.009;0.998;7,0.617.
8.(1) ;(2)0.25,0.75;(3)F(X)= .
9.0.000008.
习题
1.(1)a=3;(2) .
2.(1)0.2325;(2)0.5479.
3.(1)常数k=4;(2)0.5392.
4.(1)c= ;(2) ;(3) = .
5.(1)0.4773;(2)0.0227;(3)0.9545.
6. .
7.(1)0.475;(2)0.025.
8.(1)0.09176;(2)12475支/周.
3.(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) ;(6) .
4.0.97;0.03.
5.0.75;0.25.
6.(1)0.988;(2)0.012;(3)0.83.
7.(1)44%;(2)15%;(3)2.25%;(4)0.25%;(5)13.6%;(6)13.3%.