高等数学1-习题课

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高等数学课后习题答案--第一章

高等数学课后习题答案--第一章

《高等数学》习题参考资料第一篇 一元函数微积分第一章 极限与连续§1 函 数习 题1.确定下列初等函数的定义域:(1) 21)(2−−+=x x x x f ;(2)4)(2−=x x f ;(3) 21arcsin )(−=x x f ;(4)2)5lg()(x x x f −=;(5) 4lg )5lg()(2−−=x x x f ;(6)x x x f cos sin )(−=。

1. 【答案】(1) )},2()2,1()1,(|{:+∞∪−∪−−∞∈=x x D (2) )},2[]2,(|{:+∞∪−−∞∈=x x D (3) ]}3,1[|{:;−∈=x x D (4) )}5,0()0,(|{:∪−∞∈=x x D (5) ]}4,1[|{:∈=x x D (6)+ +∈=+∞−∞=U k k k x x D ππ452,412|:.2. 作出下列函数的图象:(1)|sin |sin )(x x x f −=;(2)|1|2)(−−=x x f ;(3)+−−=,1,1,21)(x x x x f .12,21,1||−<<−<<≤x x x 2 【答案】 (1)2(2)2 (3)3.判断下列函数的奇偶性:(1)x x x f ++−=11)(;(2)xxx f x x +−+−=11lg110110)(;(3)x x a a x f x x sin )(++=−;(4))1lg()(2x x x f ++=。

3. 【答案】 (1) 偶函数; (2) 偶函数; (3) 偶函数; (4) 奇函数 .4.证明:两个奇函数的乘积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的乘积是奇函数。

4. 【答案】 设)(x f ,)(x h 是奇函数, )(x g 是偶函数,)()()(x h x f x f =,)()()(x g x f x G =, 于是)()()(x h x f x F −−=−))())(((x h x f −−=)()()(x F x h x f ==, 因此)(x F 是偶函数.)()()(x g x f x G −−=−)()(x g x f −=)(x G −=, 因此)(x G 是奇函数.5.设函数f 满足:D (f )关于原点对称,且()xc x bf x af =+1)(,其中a ,b ,c 都是常数,||||b a ≠,试证明f 是奇函数。

高等数学 习题课1-2 极限与连续

高等数学 习题课1-2 极限与连续
n
xn 1 x
n
( x 0)的连续性。
解 当x [0,1)时, f ( x ) 0;
0, 0 x 1 1 1 即 f ( x) , x 1 当x 1时, f ( x ) ; 2 2 1, x 1 1 当x 1时, f ( x ) lim 1 n 1 n ( ) 1 x
x )
lim
x 0
e x sin 2 x e
2 x
x
2
1
例6 问x 1时, f ( x ) 3 x 2 x 1 ln x
2
是x 1的几阶无穷小 ?
解 f ( x ) 3 x 1 x 1 ln[1 ( x 1)]
lim
x 1
2
n
(2)设x0 1, xn 1
1 xn 1
(n 1, 2,), 试证{ xn }收敛 ,
并求 lim xn。
n
5.求极限
(1) lim
x 0
x 1 cos x
(2) lim
x a
tan x tan a xa xe
(a k

2
)
(3) lim
其中 x=0为跳跃间断点,
例 10 证明: 方程 tanx = x 有无穷多个实根。
分析 从图形看 y=tanx与 y = x 有无穷多个交点。 证 设 f(x) = tan x- x (要在无穷个闭区间上用零点定理)
k Z ,
(1) k
lim
x ( k

2
f ( x ) , lim
8. 设f ( x )在[0,1]上非负连续, 且f (0) f (1) 0, 则对任意实

高等数学习题课(1)01-第五章随堂测验答案

高等数学习题课(1)01-第五章随堂测验答案

12 11 1 12 2 21 2第五章 微分中值定理与导数应用 随堂测验 答案第一讲 罗尔定理 1.已知函数 f ( x ) = ( x - 1)( x - 2 )( x - 3 ) ,则方程 f ' ( x ) = 0 有个实根.A. 0B. 1C. 3D. 2答案: D解 f (1 ) =f ( 2 ) = f ( 3 ) ,则 f ( x ) 在(1, 2 ) , ( 2 , 3 ) 满足罗尔定理条件,于是∃ ξ ∈ (1, 2 ), ξ ∈ ( 2 , 3 ) ,使得 f '(ξ ) = f '(ξ 2 ) = 0 ,所以 f ' ( x ) = 0 至少两个实根.又因为 f ' ( x ) = 0 为二次方程,最多两个实根,综上,方程 f ' ( x ) = 0 有两个实根. 2.设 f ( x ) = x ( x + 1)( x + 3 ) , 则 f '( x ) = 0 有个实根.A. 3B. 2C. 1D. 0答案: B解法一:在区间[ - 3 , - 1] 上 f ( x ) 连续、可导,且 f ( - 3 ) = f ( - 1) = 0 ,所以由罗尔定理知,至少存在一个ξ ∈( - 3, - 1),使 f '(ξ ) = 0 ,故ξ 为 f '( x ) = 0 的一个实根.同理在区间[ - 1 , 0 ]上 f ( - 1) = f ( 0 ) = 0 ,所以由罗尔定理知,至少存在一个ξ ∈( - 1,0),使 f '(ξ ) = 0 ,故ξ 也为 f '( x ) = 0 的一个实根.又因为 f '( x ) 是二次多项式函数,最多只有两个实根,故ξ ,ξ 为 f '( x ) = 0 的两个实根.解法二: 对 f ( x ) = x ( x + 1)( x + 3) = x 3 + 4 x 2 + 3 x 求导得f '( x ) = 3 x 2 + 8 x + 3 , 令 f '( x ) = 3 x 2+ 8 x + 3 = 0 ,∆ = b - 4 ac= 8 2- 4 ⋅ 3 ⋅ 3 = 64- 36 = 28 > 0 ,故 f '( x ) = 0 有两个实根.( ) ( )下 列 函 数 在 区 间 [ - 1 , 1 ]上 满 足 罗 尔 定 理 条 件 的 是 _____ _ .11A . f ( x ) = x -B . f ( x ) =xxC . f ( x ) = 1 - x2D . f ( x ) = 1- | x |答案: C解 选 项 A 中 的f ( x ) 在x = 0点 不 连 续 ;选 项 B 中 的 f ( x ) 不 满 足 f ( - 1) = f (1) 的 条 件 , 在 x = 0 点 也 不 连 续 ;选 项 D 中 的 f ( x ) 在x = 0点 不 可 导 , 因 此 选 项A 、B 、 D 都 不 满 足 罗 尔定理条件 .经 验 证 可 知 选 项C 中 的f ( x )满 足 罗 尔 定 理 的 全 部 条 件 .4.如果 f ( x ) 在[ 2 , 4 ] 上连续,在( 2 , 4 ) 上可导,f ( 2 ) = 1, f ( 4 ) = 4 ,求证: ∃ ξ ∈ ( 2 , 4 ) ,使得 f '(ξ ) =2 f (ξ ).ξ构造辅助函数.( A ) F ( x ) = f ( x )x 2f ( x )( B ) F ( x ) =f ( x )x32( C ) F ( x ) =x( D ) F ( x ) = x f ( x )答案:A证明 令F ( x ) = f ( x ) ,x2则 F ( x ) 在[ 2 , 4 ] 上连续,在( 2 , 4 ) 上可导,x 2f '( x ) - 2 x f ( x )故F ' ( x ) = =x4x f '( x ) - 2 f ( x ),x3f ( 2 ) 1 又 F 2 = = , 4 4f ( 4 ) 1F 4 = = , 1 6 4所以由罗尔定理得: ∃ ξ ∈ ( 2 , 4 ) ,使得 F '(ξ ) = 0 , 即ξ f '(ξ ) - 2 f (ξ ) ξ3= 0,也即ξf '(ξ ) - 2 f (ξ ) = 0 , 故 f '(ξ ) =2 f (ξ )成立.ξ2若 f ( x ) 在[ 0,1] 上连续,在( 0 , 1) 内可导,且 f ( 0 ) =f (1) = 0 , 1f ( ) = 1 .证明:在( 0 , 1)2内至少有一点ξ 使 f '(ξ ) = 1 . 构造辅助函数.( A ) F ( x ) =f ( x )x2( B ) F ( x ) =f ( x )x3( C ) F ( x ) = f ( x ) + x( D ) F ( x ) = f ( x ) - x答案:D证 明 令 F ( x ) = f ( x ) - x ,则 F '( x ) = f '( x ) - 1,所 以 F ( x ) 在[ 0,1]上 连 续 ,( 0,1)内 可 导 ,且 F ( 0 ) =f ( 0 ) - 0 = 0 , F (1) =f (1) - 1 = - 1 < 0 , 1 F ( ) = 1 1 1 f ( ) -=> 0222211又 因 F ( x ) 在[ , 1] 上 连 续 ,由 零 点 定 理 得 : ∃ η ∈ ( , 1), 使 F (η ) = 0 = F ( 0 );22所 以 , F ( x ) 在[ 0 ,η ] 上 连 续 ,( 0, η )内 可 导 , 且 F ( 0 ) = F (η ) ;由罗尔定理知,至少存在一点 ξ ∈ ( 0, η ) ⊂ ( 0 ,1),使 F '(ξ ) = 0,即 f '(ξ ) = 1 .第二讲 拉格朗日中值定理1.对函数 f ( x ) =1 x在区间[1, 2 ] 上应用拉格朗日中值定理得 f ( 2 ) - f (1 ) = f ' ( ξ ) ,则ξ = .(其中1 < ξ < 2 )( A )( B )1 ( C )( D ) 12答案:A解 因为 f ( x ) 在[1, 2 ] 上连续且可导,所以由由拉格朗日中值定理得:∃ ξ ∈ (1, 2 )使得: f ( 2 ) - f (1 ) =f ' ( ξ ) ( 2 - 1 ) ,1 1 1即-= f ' ( ξ ) ⨯ 1 ,所以-= -,解得ξ =.22 ξ22332. 对函数 y= x 3+ 8 在区间[ 0 , 1] 上应用拉格朗日定理时,所得中间值ξ 为.A. 3B.13C.1D.-3答案: C解 对函数 y= x 3+ 8 在区间[ 0 , 1] 上应用拉格朗日定理得 f '(ξ ) =f (1) -f ( 0 ) ,也 即 3ξ2=(1 + 8 ) - 8= 1 ,所以ξ =11 ∈ ( 0 , 1).1 - 03.若函数 f ( x ) 在[ a , b ] 上连续,在( a , b ) 内可导,则.A. 存在θ ∈ ( 0 , 1) ,使得 f ( b ) -f ( a ) = f '[θ ( b - a )]( b - a )B. 存在θ ∈ ( 0 , 1) ,使得 f ( b ) -f ( a ) = f '[ a + θ ( b - a )]( b - a )C. 存在θ ∈ ( 0 , 1) ,使得 f ( b ) -f ( a ) = f '(θ )( b - a )D. 存在θ ∈ ( 0 , 1) ,使得 f ( b ) -f ( a ) = f '(θ ( b - a ))答案: B解 当θ ∈ ( 0 , 1) 时, a + θ ( b - a ) ∈ ( a , b ) ,由拉格朗日中值定理,得f ( b ) - f ( a ) = f '( a + θ ( b - a ))( b - a ) .4.b - ab b - a 设0 < a ≤ b ,则不等式≤ ln ≤ 成立.baa答案:正确证明 由于 y = ln x 在[ a , b ] 上连续, ( a , b ) 内可导,所以满足拉格朗日定理,于是∃ ξ ∈ ( a , b ) ,使得b l n =l b n - 1 l a n =b (- a ,aξ31b ln= ln b - ln a = a1( b - a ), a < ξ ξ< b ,1 111 b 1因 为 < <, 所 以 ( b - a ) < ln < ( b - a ), bξa b a ab - ab b - a即< ln <.ba a 5.π a rc s in x + a rc c o s x =4x ∈ [ - 1,1].答案:错误解 设 f ( x ) = a rc s in x + a rc c o s x , x ∈ [ - 1,1],因 f '( x ) =1 1≡ 0 ,ππ故 f ( x ) ≡ C ( C 为 常 数 ) , 又 f ( 0 ) =, 即 得 C = ,因 此 a rc s in x + a rc c o s x = 22 π , x ∈ [ - 1,1].2第三讲 柯西中值定理 1.函 数 f ( x ) = s in x 、 g ( x ) = πx + c o s x 在 区 间[ 0, ]上 不 能 使 用 柯 西 中 值 定 理 .2答案:错误解 函 数 f ( x ) = s in x 、 g ( x ) = πx + c o s x 在 区 间[ 0, ]上 符 合 柯 西 中 值 定 理 的 条 件22.证明柯西中值定理的过程如下:对 函 数 f ( x ) 在 区 间[ a , b ]上 使 用 拉 格 朗 日 中 值 定 理 得 : 至 少 存 在 一 点 ξ ∈ ( a , b ), 使 得 : f ( b ) - f ( a ) = f '(ξ ) ( b - a )①同 理 , 对 函 数 g ( x ) 在 区 间[ a , b ]上 使 用 拉 格 朗 日 中 值 定 理 得 : 至 少 存 在 一 点 ξ ∈ ( a , b ), 使 得 : g ( b ) - g ( a ) = g '(ξ ) ( b - a ) ②① ÷ ② 得 : 至 少 存 在 一 点 ξ ∈ ( a , b ), 使 得 :f ( b ) - f ( a )= f '(ξ ) .( A ) 正 确g ( b ) - g ( a )( B ) 错 误g '(ξ )答案:错误解①与②中的ξ不同3.设函数 f ( x )、g ( x ) 满足:(1) 在闭区间[ a , b ]上连续;( 2 ) 在( a , b )内可导,f ( b ) -f ( a ) f '(ξ)则在( a , b )内至少存在一点ξ,使得:=g ( b ) -g ( a ) g '(ξ)( A ) 正确( B ) 错误答案:错误解 : 掉 了 条 件 ( 3 ) g '( x ) ≠ 0, x ∈ ( a , b ) .柯西中值定理:设函数 f ( x )、g ( x ) 满足:(1) 在闭区间[ a , b ]上连续;( 2 ) 在( a , b )内可导;(3) g '( x ) ≠ 0, x ∈ ( a , b )f ( b ) -f ( a ) f '(ξ)则在( a , b )内至少存在一点ξ,使得:=g ( b ) -g ( a ) g '(ξ) 第四讲洛必达法则(1)1.求极限lim x - ta n x .x → 0 x 2 ( e x - 1)1 1 1 1( A ) ( B ) - ( C ) - ( D )3 3 2 2答案:B解由等价无穷小替换和洛必达法则得lim x → 0x - ta n xx 2 ( e x - 1 )= limx → 0x - ta n xx 3= limx → 01 - s e c2 x3 x 2= limx → 0-2 s e c 2 x ta n x6 x1=-.32.求极限lim ⎛x-1 ⎫.⎪x → 1 ⎝x - 1 ln x ⎭1 1 1 1 ( A ) ( B ) - ( C ) - ( D )2 3 2 3⎛e答案:A 解 lim x-1 ⎫= limx ln x - ( x - 1) = limln x + 1 - 1⎪ x → 1⎝ x - 1 ln x ⎭x → 1( x - 1) ln x1 x → 1x - 1x+ ln x= limln x = limx = 1 . x → 11 1 -+ ln xx → 11 1 2+3. 极限limx → 0答案:3xx - x c o s x =x - s in xx x 2.解 利用洛必达法则和等价无穷小代换可得limx - x c o s x x (1 - c o s x ) = lim= lim x ⋅ 1 x 2 2 1 3 x 2= lim= 3 . x → 04.x - s in xx → 0x - s in xx → 0 x - s in x 2 x → 0 1 - c o s x1极限lim x2( ex2x → ∞- 1) =.答案: 1解法一 利用洛必达法则可得11x221ex 21 ⋅ ( -2 ) 132lim x 2( e x- 1) = lim= limx= lim e x= 1 .x → ∞x → ∞1x 2x → ∞1- 2x3x → ∞解法二 利用等价无穷小替换可得1lim x 2( e x 2 x → ∞- 1) = lim x 2⋅ 1x → ∞ x 2= 1 .5. 1ln (1 + ) 极限 limx → + ∞答案:1x = .a rc c o t x解 利用洛必达法则和等价无穷小替换可得- 1⎛1 ⎫ 11 ln 1 + ⎪-2 ⎝ x ⎭xx 21 + xlimx → + ∞a rc c o t x= limx → + ∞a rc c o t x= limx → + ∞1-1 + x 2= limx → + ∞x 2= 1 .第五讲 洛必达法则(2) 1.limx → 0(1 + x ) a- 1x=( a 为 任 何 实 数 ).( A ) a( B ) ea( C ) 1 ( D ) 0答案:A解此极限为 “ 0” 型 未 定 式 , 满 足 洛 必 达 法 则 条 件 , 因 此lim0 (1 + x ) a- 1= lima (1 + x )a - 1= a .x → 0xx → 01若 设 函 数 f ( x ) = x = 1处的导数值 .x a, 我 们 容 易 发 现 极 限 limx → 0(1 + x ) ax- 1实 际 上 为 函 数 f ( x ) = x a在2. 设lima tan x +b (1 - co s x ) = 2 ,其中a 2+ c 2 ≠ 0 ,则必有.x → 0c ln (1 - 2 x ) +d (1 - e- x2)(A ) b = 4 d (B ) b = - 4 d (C ) a = 4 c (D ) a = - 4 c 答案: D解 利用洛必达法则,得左边= lima s e c 2x + b s in x= lima +b s in xc o s 2x1 -2 x⋅x → 0- 2c ⋅ +d ⋅ 2 x e1 -2 x- x 2x → 0- 2 c + 2 d x e- x2(1 - 2 x ) c o s 2xa +b s i n xc 2o s xa = l i m= - .x → 0- 2 c + 2 d x -e x2( 1-2x - 2 ca 由-= 2 ,得a = - 2 c .-2 c本题也可以用等价无穷小代换计算x )ta n x a ⋅+ b ⋅1 - c o s x a ⋅ lim ta n x + b ⋅ l im 1 - c o s x左边= limxx = x → 0 x x → 0 xx → 0ln (1 - 2 x )1 - e- x2c ⋅+ d ⋅c ⋅ lim ln (1 - 2 x ) 1 - e- x2+ d ⋅ lim xx1 x2x → 0 x x → 0 xa ⋅ lim x+ b ⋅ lim = x → 0 x x → 0 x = - a, 由-a= 2 得a = - 4 c . c ⋅ lim - 2 x x 22 c2 c+ d ⋅ lim x → 0 x3.x → 0 x极限lims in 2 x - x 2 c o s 2x = .x → 0x ( e 2 x- 1) ln (1 + ta n x 2)1 1 11( A )( B )( C ) -( D ) -232 3答案:B解 原式= limx → 0s in 2 x - x 2 c o s 2x x ⋅ 2 x ⋅ ta n x 21 ( s in x - x c o s x )( s in x + x c o s x )1 s in x - x c o s xs in x + x c o s x= lim 2 x → 0 = lim x4 2 x → 00 ⋅ limx3x → 0x 1 s in x - x c o s xc o s x - c o s x + x s in xx s in xx21= lim 2 x → 04.⋅ 2 = limx3x → 03 x2= limx → 03 x2= lim = .x → 0 3 x 23极限lim ( c o s x )x → 01ln ( 1 + 2= .( A ) -1 1 1( B )( C ) 2 2e答案: C⎡ ln c o s x ⎤ 解 原式= e x p lim , ⎢ x → 0ln (1 + x 2 ) ⎥⎣⎦而 limln c o s x = lim ln c o s x0 = lims in x - c o s x 1 = - , x → 0ln (1 + x 2)x → 0x 2x → 02 x 2( D )2e1- 1 所以原式=e2=.5. 极限lim (1 +1 ) x=_ .x → 0x答案: 11ln (1 + ) lim x[ l n (1 + 1)]' lim x解 lim (1 +x → 01 )xx= lim ex → 0ln (1 + 1) xx= lim ex → 01 x ln (1 + )xx → 01 = exx → 01 ( ) ' = ex= e 0= 1 .第六讲 泰勒中值定理 1.设 limx → 0ln (1 + x ) - ( a x + b x 2)x 2= 2, 则 ______ _ .( A ) a = 1, b = -答案:A2.5 5 ( B ) a = 0 , b = - 2 ( C ) a = 0 , b = -22( D ) a = 1, b = - 2limx → 0x2-c o s x - e 2 x 4= _ _ _ _ _ _ . 111 1( A )( B ) -( C )( D ) -1 21 233 答案:B20 03.设 当 x → 0 时 , e x - ( a x 2 + b x + 1) 是 比 x 2高 阶 的 无 穷 小 , 则 ______ _ .11 ( A ) a = - 1, b = 1( B ) a = 1, b = 1( C ) a = -答案:D4., b = 1 ( D ) a =22 , b = 1y = 2 x 的麦克劳林公式公式中 x n项的系数是 ______ _ . ( ln 2 ) n( A )( B ) -ln 2 ln 2ln 2 ( C )( D )n !2 答案:A第七讲单调性极值最值1.n n !函数 y =x ln x的单调增加的区间是.( A )( - ∞ , e )( B )( e , + ∞ )( C )(1, + ∞ )( D ) R答案:B解 求函数 y =x ln x的导数得 y ' =ln x - 1,而函数的单调增区间需要 y ' > 0 ,即 ( ln x )ln x - 1 > 0 ,解得 x > e.2. 若函数 y =f ( x ) 在点 x = x 处取得极大值,则 .A.f '( x ) = 0 B. f ''( x ) < 0C.f '( x ) = 0 且 f ''( x ) < 0 D.f '( x ) = 0 或 f '( x ) 不存在3 π - 6 0 00 00 0答案:D 解若函数 y =f ( x ) 在点 x = x 处取得极大值,则 x 可能是驻点,也可能是不可导点,所以 f '( x ) = 0 或 f '( x ) 不存在. 3. 函数 y = x 2 ln x 在 [1, e ] 上最大值是.A.e 2B. eC.0D. e - 2答案:A解 在 [1, e ] 上 , y ' = 2 x ln x + x = x ( 2 ln x + 1) > 0 ,所以函数单调递增,右端点对应的函数值即为最大值, 即 f ( e) = e 2 为最大值.4. 当π< x ≤π 时, f ( x ) = s in x 是 函数6 2 x(填“单调递增”或“单调递减”)答案: 单调递减 解:先求 f ( x ) =s in x 的导数 f '( x ) =xx c o s x - s in x,x2令 g ( x ) = x c o s x - s in x ,从而 g '( x ) = - x s in x ,当π < x ≤ π时, g '( x ) < 0 , 6 2π π π π 1 即 g ( x ) < g ( ) = c o s - s in = ⋅ < 0 ,6 6 6 6 2 6从而 f '( x ) < 0 ,故函数 f ( x ) 单调递减. 5.若函数 f ( x ) 在区间(a , b ) 内仅有一个极值点,则该点不一定是驻点..答案: 正确解若函数 y =f ( x ) 在点 x = x 处取得极大值,则 x 可能是驻点,也可能是不可 导点., , 第八讲 曲线的凹凸性、渐近线1.若在区间( a , b ) 内,导数 f '( x ) < 0 ,二阶导数 f ''( x ) > 0 ,则函数 f ( x ) 在该区间内是 .A. 单调增加,曲线是凸的B. 单调增加,曲线是凹的C. 单调减少,曲线是凸的D. 单调减少,曲线是凹的答案: D解 由函数的单调知, f '( x ) < 0 , f ( x ) 单调减少,由函数的凹凸性知, f ''( x ) > 0 , f ( x )向 下 凹 .2.曲线 y = x 2 - x 3的拐点是1 211 21( A ) ( , )( B ) x =( C ) ( , )( D ) x =2 2 733 2 72答案: C解 由 y = x 2 - x 3得y ' = 2x - x3 ,2y '' = -2 x 6,令 y '' = 0 1得 x = .当 x < 1y '' < 0 当 ; x >1y '' > 3 331 2于 是 拐 点 为 ( , ) .3 2 73.若点(1, 3 ) 为 y = ax 3 + bx 2的拐点,则a 、b 的值为.A. a = - 6 , b = 3B. a = -3 9 , b =22C. a = 0 , b = 3D. a = 3 , b = 0答案: B解 将拐点(1, 3 ) 代入 y = ax 3 + bx 2 得a + b = 3, 再求 y ' = 3 ax 2 + 2 bx ,y '' = 6 a x + 2 b ,在拐点处 y '' = 0 ,将拐点(1, 3 ) 代入得6 a + 2 b = 0 ,联立方程解a = - 3 9, b = .224.曲线 y =1 x 2- 3 x + 2有 ____.A . 水平渐近线 y = 0 ,垂直渐近线 x = 1 , x = 2B . 水平渐近线 y = 0 ,无垂直渐近线.C . 垂直渐近线 y = 1 , y = 2 ,水平渐近线 x = 0D . 垂直渐近线 x = 1 , x = 2 ,无水平渐近线. 答案: A 解l i m 1=,所以有水平渐近线 y = 0 ;x → ∞ x 2- 3 x + 2 1 lim1 = lim= ∞有垂直渐近线 x = 1, x = 2x → 1x 2- 3 x + 25. x → 2x 2- 3 x + 2曲线 y =x ln ( 2 +1) 的渐近线为 .x( A ) 1 x = -1 ( B ) x =( C ) 1 x = -1 ( D ) x =2332答案:A 解 因为limf ( x ) = lim x ln ( 2 + 1) = ∞ ,故该曲线没有水平渐近线;x → ∞x → ∞ x1 ln (2 +)又因为lim1f ( x ) = lim x ln ( 2 +) = limx= 0 ,故 x = 0 不是垂直渐近线;x → 0x → 0xx → 0 1 x因为 lim 1 x → - f ( x ) =lim 1 x → -x ln ( 2 + 1) = ∞ ,所以 xx1 = -是曲线的垂直渐近线.222。

高等数学第六版课后习题及答案 第一章第二节

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高等数学第六版课后习题及答案 第一章第二节 习题1-21. 观察一般项x n 如下的数列{x n }的变化趋势, 写出它们的极限:(1)n n x 21=; 解 当n →∞时, nn x 21=→0, 021lim =∞→n n . (2)nx n n 1)1(-=; 解 当n →∞时, n x n n 1)1(-=→0, 01)1(lim =-∞→nn n . (3)212nx n +=; 解 当n →∞时, 212n x n +=→2, 2)12(lim 2=+∞→n n . (4)11+-=n n x n ; 解 当n →∞时, 12111+-=+-=n n n x n →0, 111lim =+-∞→n n n . (5) x n =n (-1)n.解 当n →∞时, x n =n (-1)n 没有极限. 2. 设数列{x n }的一般项nn x n 2cos π=. 问n n x ∞→lim =? 求出N , 使当n >N 时, x n 与其极限之差的绝对值小于正数ε , 当ε =0.001时, 求出数N . 解 0lim =∞→n n x . n n n x n 1|2cos ||0|≤=-π. ∀ε >0, 要使|x n -0|<ε , 只要ε<n 1, 也就是ε1>n . 取]1[ε=N , 则∀n >N , 有|x n -0|<ε .当ε =0.001时, ]1[ε=N =1000. 3. 根据数列极限的定义证明:(1)01lim 2=∞→nn ; 分析 要使ε<=-221|01|n n , 只须ε12>n , 即ε1>n . 证明 因为∀ε>0, ∃]1[ε=N , 当n >N 时, 有ε<-|01|2n , 所以01lim 2=∞→n n . (2)231213lim =++∞→n n n ; 分析 要使ε<<+=-++n n n n 41)12(21|231213|, 只须ε<n41, 即ε41>n . 证明 因为∀ε>0, ∃]41[ε=N , 当n >N 时, 有ε<-++|231213|n n , 所以231213lim =++∞→n n n . (3)1lim 22=+∞→na n n ; 分析 要使ε<<++=-+=-+na n a n n a n n a n n a n 22222222)(|1|, 只须ε2a n >. 证明 因为∀ε>0, ∃][2εa N =, 当∀n >N 时, 有ε<-+|1|22n a n , 所以1lim 22=+∞→na n n . (4)19 999.0lim =⋅⋅⋅∞→个n n . 分析 要使|0.99 ⋅ ⋅ ⋅ 9-1|ε<=-1101n , 只须1101-n <ε , 即ε1lg 1+>n . 证明 因为∀ε>0, ∃]1lg 1[ε+=N , 当∀n >N 时, 有|0.99 ⋅ ⋅ ⋅ 9-1|<ε , 所以19 999.0lim =⋅⋅⋅∞→个n n . 4. a u n n =∞→lim , 证明||||lim a u n n =∞→. 并举例说明: 如果数列{|x n |}有极限, 但数列{x n }未必有极限.证明 因为a u n n =∞→lim , 所以∀ε>0, ∃N ∈N , 当n >N 时, 有ε<-||a u n , 从而 ||u n |-|a ||≤|u n -a |<ε .这就证明了||||lim a u n n =∞→. 数列{|x n |}有极限, 但数列{x n }未必有极限. 例如1|)1(|lim =-∞→n n , 但n n )1(lim -∞→不存在.5. 设数列{x n }有界, 又0lim =∞→n n y , 证明: 0lim =∞→n n n y x . 证明 因为数列{x n }有界, 所以存在M , 使∀n ∈Z , 有|x n |≤M . 又0lim =∞→n n y , 所以∀ε>0, ∃N ∈N , 当n >N 时, 有M y n ε<||. 从而当n >N 时, 有 εε=⋅<≤=-M M y M y x y x n n n n n |||||0|, 所以0lim =∞→n n n y x .6. 对于数列{x n }, 若x 2k -1→a (k →∞), x 2k →a (k →∞), 证明: x n →a (n →∞).证明 因为x 2k -1→a (k →∞), x 2k →a (k →∞), 所以∀ε>0, ∃K 1, 当2k -1>2K 1-1时, 有| x 2k -1-a |<ε ; ∃K 2, 当2k >2K 2时, 有|x 2k -a |<ε . 取N =max{2K 1-1, 2K 2}, 只要n >N , 就有|x n -a |<ε . 因此x n →a (n →∞).。

高等数学(第六版)课后习题(完整版)及答案

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高等数学课后答案习题1-11. 设A =(-∞, -5)⋃(5, +∞), B =[-10, 3), 写出A ⋃B , A ⋂B , A \B 及A \(A \B )的表达式. 解 A ⋃B =(-∞, 3)⋃(5, +∞), A ⋂B =[-10, -5), A \B =(-∞, -10)⋃(5, +∞), A \(A \B )=[-10, -5).2. 设A 、B 是任意两个集合, 证明对偶律: (A ⋂B )C =A C ⋃B C . 证明 因为x ∈(A ⋂B )C ⇔x ∉A ⋂B ⇔ x ∉A 或x ∉B ⇔ x ∈A C 或x ∈B C ⇔ x ∈A C ⋃B C , 所以 (A ⋂B )C =A C ⋃B C .3. 设映射f : X →Y , A ⊂X , B ⊂X . 证明 (1)f (A ⋃B )=f (A )⋃f (B ); (2)f (A ⋂B )⊂f (A )⋂f (B ). 证明 因为y ∈f (A ⋃B )⇔∃x ∈A ⋃B , 使f (x )=y⇔(因为x ∈A 或x ∈B ) y ∈f (A )或y ∈f (B ) ⇔ y ∈f (A )⋃f (B ), 所以 f (A ⋃B )=f (A )⋃f (B ). (2)因为y ∈f (A ⋂B )⇒∃x ∈A ⋂B , 使f (x )=y ⇔(因为x ∈A 且x ∈B ) y ∈f (A )且y ∈f (B )⇒ y ∈ f (A )⋂f (B ), 所以 f (A ⋂B )⊂f (A )⋂f (B ).4. 设映射f : X →Y , 若存在一个映射g : Y →X , 使X I f g = , Y I g f = , 其中I X 、I Y 分别是X 、Y 上的恒等映射, 即对于每一个x ∈X , 有I X x =x ; 对于每一个y ∈Y , 有I Y y =y . 证明: f 是双射, 且g 是f 的逆映射: g =f -1.证明 因为对于任意的y ∈Y , 有x =g (y )∈X , 且f (x )=f [g (y )]=I y y =y , 即Y 中任意元素都是X 中某元素的像, 所以f 为X 到Y 的满射.又因为对于任意的x 1≠x 2, 必有f (x 1)≠f (x 2), 否则若f (x 1)=f (x 2)⇒g [ f (x 1)]=g [f (x 2)] ⇒ x 1=x 2.因此f 既是单射, 又是满射, 即f 是双射.对于映射g : Y →X , 因为对每个y ∈Y , 有g (y )=x ∈X , 且满足f (x )=f [g (y )]=I y y =y , 按逆映射的定义, g 是f 的逆映射.5. 设映射f : X →Y , A ⊂X . 证明: (1)f -1(f (A ))⊃A ;(2)当f 是单射时, 有f -1(f (A ))=A .证明 (1)因为x ∈A ⇒ f (x )=y ∈f (A ) ⇒ f -1(y )=x ∈f -1(f (A )), 所以 f -1(f (A ))⊃A . (2)由(1)知f -1(f (A ))⊃A .另一方面, 对于任意的x ∈f -1(f (A ))⇒存在y ∈f (A ), 使f -1(y )=x ⇒f (x )=y . 因为y ∈f (A )且f 是单射, 所以x ∈A . 这就证明了f -1(f (A ))⊂A . 因此f -1(f (A ))=A .6. 求下列函数的自然定义域: (1)23+=x y ;解 由3x +2≥0得32->x . 函数的定义域为) ,32[∞+-.(2)211xy -=;解 由1-x 2≠0得x ≠±1. 函数的定义域为(-∞, -1)⋃(-1, 1)⋃(1, +∞). (3)211x xy --=;解 由x ≠0且1-x 2≥0得函数的定义域D =[-1, 0)⋃(0, 1]. (4)241x y -=; 解 由4-x 2>0得 |x |<2. 函数的定义域为(-2, 2). (5)x y sin =;解 由x ≥0得函数的定义D =[0, +∞). (6) y =tan(x +1);解 由21π≠+x (k =0, ±1, ±2, ⋅ ⋅ ⋅)得函数的定义域为 12-+≠ππk x (k =0, ±1, ±2, ⋅ ⋅ ⋅).(7) y =arcsin(x -3);解 由|x -3|≤1得函数的定义域D =[2, 4]. (8)xx y 1arctan 3+-=;解 由3-x ≥0且x ≠0得函数的定义域D =(-∞, 0)⋃(0, 3).(9) y =ln(x +1);解 由x +1>0得函数的定义域D =(-1, +∞). (10)xe y 1=.解 由x ≠0得函数的定义域D =(-∞, 0)⋃(0, +∞). 7. 下列各题中, 函数f (x )和g (x )是否相同?为什么? (1)f (x )=lg x 2, g (x )=2lg x ; (2) f (x )=x , g (x )=2x ;(3)334)(x x x f -=,31)(-=x x x g . (4)f (x )=1, g (x )=sec 2x -tan 2x . 解 (1)不同. 因为定义域不同.(2)不同. 因为对应法则不同, x <0时, g (x )=-x . (3)相同. 因为定义域、对应法则均相相同. (4)不同. 因为定义域不同.8. 设⎪⎩⎪⎨⎧≥<=3||03|| |sin |)(ππϕx x x x , 求)6(πϕ, )4(πϕ, )4(πϕ-, ϕ(-2), 并作出函数y =ϕ(x )的图形.解 21|6sin |)6(==ππϕ, 22|4sin |)4(==ππϕ, 22|)4sin(|)4(=-=-ππϕ, 0)2(=-ϕ. 9. 试证下列函数在指定区间内的单调性: (1)x x y -=1, (-∞, 1);(2)y =x +ln x , (0, +∞).证明 (1)对于任意的x 1, x 2∈(-∞, 1), 有1-x 1>0, 1-x 2>0. 因为当x 1<x 2时, 0)1)(1(112121221121<---=---=-x x x x x x x x y y , 所以函数x x y -=1在区间(-∞, 1)内是单调增加的.(2)对于任意的x 1, x 2∈(0, +∞), 当x 1<x 2时, 有0l n )()l n ()l n (2121221121<+-=+-+=-x xx x x x x x y y ,所以函数y =x +ln x 在区间(0, +∞)内是单调增加的.10. 设 f (x )为定义在(-l , l )内的奇函数, 若f (x )在(0, l )内单调增加, 证明f (x )在(-l , 0)内也单调增加.证明 对于∀x 1, x 2∈(-l , 0)且x 1<x 2, 有-x 1, -x 2∈(0, l )且-x 1>-x 2. 因为f (x )在(0, l )内单调增加且为奇函数, 所以f (-x 2)<f (-x 1), -f (x 2)<-f (x 1), f (x 2)>f (x 1),这就证明了对于∀x 1, x 2∈(-l , 0), 有f (x 1)< f (x 2), 所以f (x )在(-l , 0)内也单调增加. 11. 设下面所考虑的函数都是定义在对称区间(-l , l )上的, 证明: (1)两个偶函数的和是偶函数, 两个奇函数的和是奇函数;(2)两个偶函数的乘积是偶函数, 两个奇函数的乘积是偶函数, 偶函数与奇函数的乘积是奇函数.证明 (1)设F (x )=f (x )+g (x ). 如果f (x )和g (x )都是偶函数, 则 F (-x )=f (-x )+g (-x )=f (x )+g (x )=F (x ), 所以F (x )为偶函数, 即两个偶函数的和是偶函数. 如果f (x )和g (x )都是奇函数, 则F (-x )=f (-x )+g (-x )=-f (x )-g (x )=-F (x ), 所以F (x )为奇函数, 即两个奇函数的和是奇函数. (2)设F (x )=f (x )⋅g (x ). 如果f (x )和g (x )都是偶函数, 则 F (-x )=f (-x )⋅g (-x )=f (x )⋅g (x )=F (x ), 所以F (x )为偶函数, 即两个偶函数的积是偶函数. 如果f (x )和g (x )都是奇函数, 则F (-x )=f (-x )⋅g (-x )=[-f (x )][-g (x )]=f (x )⋅g (x )=F (x ), 所以F (x )为偶函数, 即两个奇函数的积是偶函数. 如果f (x )是偶函数, 而g (x )是奇函数, 则F (-x )=f (-x )⋅g (-x )=f (x )[-g (x )]=-f (x )⋅g (x )=-F (x ), 所以F (x )为奇函数, 即偶函数与奇函数的积是奇函数.12. 下列函数中哪些是偶函数, 哪些是奇函数, 哪些既非奇函数又非偶函数? (1)y =x 2(1-x 2); (2)y =3x 2-x 3;(3)2211x xy +-=;(4)y =x (x -1)(x +1);(5)y =sin x -cos x +1;(6)2x x aa y -+=.解 (1)因为f (-x )=(-x )2[1-(-x )2]=x 2(1-x 2)=f (x ), 所以f (x )是偶函数. (2)由f (-x )=3(-x )2-(-x )3=3x 2+x 3可见f (x )既非奇函数又非偶函数.(3)因为())(111)(1)(2222x f x x x x x f =+-=-+--=-, 所以f (x )是偶函数. (4)因为f (-x )=(-x )(-x -1)(-x +1)=-x (x +1)(x -1)=-f (x ), 所以f (x )是奇函数. (5)由f (-x )=sin(-x )-cos(-x )+1=-sin x -cos x +1可见f (x )既非奇函数又非偶函数. (6)因为)(22)()()(x f a a a ax f x x x x =+=+=-----, 所以f (x )是偶函数.13. 下列各函数中哪些是周期函数?对于周期函数, 指出其周期: (1)y =cos(x -2);解 是周期函数, 周期为l =2π. (2)y =cos 4x ;解 是周期函数, 周期为2π=l .(3)y =1+sin πx ;解 是周期函数, 周期为l =2. (4)y =x cos x ; 解 不是周期函数. (5)y =sin 2x .解 是周期函数, 周期为l =π. 14. 求下列函数的反函数: (1)31+=x y ;解 由31+=x y 得x =y 3-1, 所以31+=x y 的反函数为y =x 3-1. (2)xx y +-=11;解 由x x y +-=11得y yx +-=11, 所以x x y +-=11的反函数为xx y +-=11.(3)dcx b ax y ++=(ad -bc ≠0);解 由d cx b ax y ++=得a cy bdy x -+-=, 所以d cx b ax y ++=的反函数为acx b dx y -+-=.(4) y =2sin3x ;解 由y =2sin 3x 得2arcsin 31yx =, 所以y =2sin3x 的反函数为2arcsin 31x y =.(5) y =1+ln(x +2);解 由y =1+ln(x +2)得x =e y -1-2, 所以y =1+ln(x +2)的反函数为y =e x -1-2.(6)122+=x xy .解 由122+=x x y 得y y x -=1log 2, 所以122+=x x y 的反函数为xx y -=1log 2. 15. 设函数f (x )在数集X 上有定义, 试证: 函数f (x )在X 上有界的充分必要条件是它在X 上既有上界又有下界.证明 先证必要性. 设函数f (x )在X 上有界, 则存在正数M , 使|f (x )|≤M , 即-M ≤f (x )≤M . 这就证明了f (x )在X 上有下界-M 和上界M .再证充分性. 设函数f (x )在X 上有下界K 1和上界K 2, 即K 1≤f (x )≤ K 2 . 取M =max{|K 1|, |K 2|}, 则 -M ≤ K 1≤f (x )≤ K 2≤M ,即 |f (x )|≤M .这就证明了f (x )在X 上有界.16. 在下列各题中, 求由所给函数复合而成的函数, 并求这函数分别对应于给定自变量值x 1和x 2的函数值:(1) y =u 2, u =sin x , 61π=x , 32π=x ; 解 y =sin 2x , 41)21(6sin 221===πy ,43)23(3sin 222===πy .(2) y =sin u , u =2x , 81π=x ,42π=x ;解 y =sin2x , 224sin )82sin(1==⋅=ππy ,12sin )42sin(2==⋅=ππy . (3)u y =, u =1+x 2, x 1=1, x 2= 2;解 21x y +=, 21121=+=y , 52122=+=y . (4) y =e u , u =x 2, x 1 =0, x 2=1;解 2x e y =, 1201==e y , e e y ==212.(5) y =u 2 , u =e x , x 1=1, x 2=-1. 解 y =e 2x , y 1=e 2⋅1=e 2, y 2=e 2⋅(-1)=e -2.17. 设f (x )的定义域D =[0, 1], 求下列各函数的定义域: (1) f (x 2);解 由0≤x 2≤1得|x |≤1, 所以函数f (x 2)的定义域为[-1, 1]. (2) f (sin x );解 由0≤sin x ≤1得2n π≤x ≤(2n +1)π (n =0, ±1, ±2⋅ ⋅ ⋅), 所以函数f (sin x )的定义域为 [2n π, (2n +1)π] (n =0, ±1, ±2⋅ ⋅ ⋅) . (3) f (x +a )(a >0);解 由0≤x +a ≤1得-a ≤x ≤1-a , 所以函数f (x +a )的定义域为[-a , 1-a ]. (4) f (x +a )+f (x -a )(a >0).解 由0≤x +a ≤1且0≤x -a ≤1得: 当210≤<a 时, a ≤x ≤1-a ; 当21>a 时, 无解. 因此当210≤<a 时函数的定义域为[a , 1-a ], 当21>a 时函数无意义.18. 设⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=1||11||01||1)(x x x x f , g (x )=e x , 求f [g (x )]和g [f (x )], 并作出这两个函数的图形. 解 ⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=1|| 11|| 01|| 1)]([x x x e e e x g f , 即⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=0 10 001)]([x x x x g f .⎪⎩⎪⎨⎧>=<==-1|| 1|| e 1|| )]([101)(x e x x e e x f g x f , 即⎪⎩⎪⎨⎧>=<=-1|| 1|| 11|| )]([1x e x x e x f g . 19. 已知水渠的横断面为等腰梯形, 斜角ϕ=40︒(图1-37). 当过水断面ABCD 的面积为定值S 0时, 求湿周L (L =AB +BC +CD )与水深h 之间的函数关系式, 并指明其定义域.图1-37解 40sin hDC AB ==, 又从)]40cot 2([21Sh BC BC h =⋅++ 得h hS BC ⋅-=40cot 0, 所以h h S L 40sin 40cos 20-+=. 自变量h 的取值范围应由不等式组h >0,040cot 0>⋅-h hS确定, 定义域为40cot 00S h <<.20. 收敛音机每台售价为90元, 成本为60元. 厂方为鼓励销售商大量采购, 决定凡是订购量超过100台以上的, 每多订购1台, 售价就降低1分, 但最低价为每台75元.(1)将每台的实际售价p 表示为订购量x 的函数; (2)将厂方所获的利润P 表示成订购量x 的函数; (3)某一商行订购了1000台, 厂方可获利润多少? 解 (1)当0≤x ≤100时, p =90.令0.01(x 0-100)=90-75, 得x 0=1600. 因此当x ≥1600时, p =75. 当100<x <1600时,p =90-(x -100)⨯0.01=91-0. 01x . 综合上述结果得到⎪⎩⎪⎨⎧≥<<-≤≤=1600 75160010001.091100090x x x x p . (2)⎪⎩⎪⎨⎧≥<<-≤≤=-=1600 15160010001.0311000 30)60(2x x x x x x x x p P . (3) P =31⨯1000-0.01⨯10002=21000(元).习题1-21. 观察一般项x n 如下的数列{x n }的变化趋势, 写出它们的极限: (1)nn x 21=; 解 当n →∞时, nn x 21=→0, 021lim =∞→n n . (2)nx n n 1)1(-=;解 当n →∞时, n x n n 1)1(-=→0, 01)1(lim =-∞→nn n .(3)212nx n +=; 解 当n →∞时, 212n x n +=→2, 2)12(lim 2=+∞→n n . (4)11+-=n n x n ;解 当n →∞时, 12111+-=+-=n n n x n →0, 111lim =+-∞→n n n .(5) x n =n (-1)n .解 当n →∞时, x n =n (-1)n 没有极限.2. 设数列{x n }的一般项nn x n 2cos π=. 问n n x ∞→lim =? 求出N , 使当n >N 时, x n与其极限之差的绝对值小于正数ε , 当ε =0.001时, 求出数N .解 0lim =∞→n n x .n n n x n 1|2c o s||0|≤=-π. ∀ε >0, 要使|x n -0|<ε , 只要ε<n 1, 也就是ε1>n . 取]1[ε=N , 则∀n >N , 有|x n -0|<ε .当ε =0.001时, ]1[ε=N =1000.3. 根据数列极限的定义证明:(1)01lim 2=∞→n n ;分析 要使ε<=-221|01|n n , 只须ε12>n , 即ε1>n . 证明 因为∀ε>0, ∃]1[ε=N , 当n >N 时, 有ε<-|01|2n , 所以01lim2=∞→n n .(2)231213lim =++∞→n n n ;分析 要使ε<<+=-++n n n n 41)12(21|231213|, 只须ε<n41, 即ε41>n .证明 因为∀ε>0, ∃]41[ε=N , 当n >N 时, 有ε<-++|231213|n n , 所以231213lim =++∞→n n n .(3)1lim 22=+∞→na n n ; 分析 要使ε<<++=-+=-+na n a n n a n n a n n a n 22222222)(|1|, 只须ε2a n >. 证明 因为∀ε>0, ∃][2εa N =, 当∀n >N 时, 有ε<-+|1|22n a n , 所以1lim 22=+∞→na n n .(4)19 999.0lim =⋅⋅⋅∞→个n n . 分析 要使|0.99 ⋅ ⋅ ⋅ 9-1|ε<=-1101n , 只须1101-n <ε , 即ε1lg 1+>n . 证明 因为∀ε>0, ∃]1lg 1[ε+=N , 当∀n >N 时, 有|0.99 ⋅ ⋅ ⋅ 9-1|<ε , 所以19 999.0lim =⋅⋅⋅∞→个n n . 4. a u n n =∞→lim , 证明||||lim a u n n =∞→. 并举例说明: 如果数列{|x n |}有极限, 但数列{x n }未必有极限.证明 因为a u n n =∞→lim , 所以∀ε>0, ∃N ∈N , 当n >N 时, 有ε<-||a u n , 从而||u n |-|a ||≤|u n -a |<ε .这就证明了||||lim a u n n =∞→.数列{|x n |}有极限, 但数列{x n }未必有极限. 例如1|)1(|lim =-∞→n n , 但n n )1(lim -∞→不存在.5. 设数列{x n }有界, 又0lim =∞→n n y , 证明: 0lim =∞→n n n y x .证明 因为数列{x n }有界, 所以存在M , 使∀n ∈Z , 有|x n |≤M .又0lim =∞→n n y , 所以∀ε>0, ∃N ∈N , 当n >N 时, 有M y n ε<||. 从而当n >N 时, 有εε=⋅<≤=-M M y M y x y x n n n n n |||||0|,所以0lim =∞→n n n y x .6. 对于数列{x n }, 若x 2k -1→a (k →∞), x 2k →a (k →∞),证明: x n →a (n →∞).证明 因为x 2k -1→a (k →∞), x 2k →a (k →∞), 所以∀ε>0, ∃K 1, 当2k -1>2K 1-1时, 有| x 2k -1-a |<ε ; ∃K 2, 当2k >2K 2时, 有|x 2k -a |<ε .取N =max{2K 1-1, 2K 2}, 只要n >N , 就有|x n -a |<ε . 因此x n →a (n →∞). 习题1-31. 根据函数极限的定义证明: (1)8)13(lim 3=-→x x ;分析 因为|(3x -1)-8|=|3x -9|=3|x -3|,所以要使|(3x -1)-8|<ε , 只须ε31|3|<-x .证明 因为∀ε>0, ∃εδ31=, 当0<|x -3|<δ时, 有|(3x -1)-8|<ε , 所以8)13(lim 3=-→x x .(2)12)25(lim 2=+→x x ;分析 因为|(5x +2)-12|=|5x -10|=5|x -2|, 所以要使|(5x +2)-12|<ε , 只须ε51|2|<-x .证明 因为∀ε >0, ∃εδ51=, 当0<|x -2|<δ时, 有 |(5x +2)-12|<ε , 所以12)25(lim 2=+→x x .(3)424lim 22-=+--→x x x ; 分析 因为|)2(||2|244)4(2422--=+=+++=--+-x x x x x x x ,所以要使ε<--+-)4(242x x , 只须ε<--|)2(|x . 证明 因为∀ε >0, ∃εδ=, 当0<|x -(-2)|<δ时, 有ε<--+-)4(242x x , 所以424lim 22-=+--→x x x .(4)21241lim 321=+--→x x x . 分析 因为|)21(|2|221|212413--=--=-+-x x x x ,所以要使ε<-+-212413x x , 只须ε21|)21(|<--x . 证明 因为∀ε >0, ∃εδ21=, 当δ<--<|)21(|0x 时, 有ε<-+-212413x x , 所以21241lim 321=+--→x x x . 2. 根据函数极限的定义证明:(1)2121lim 33=+∞→x xx ; 分析 因为333333||21212121x x x x x x =-+=-+, 所以要使ε<-+212133x x , 只须ε<3||21x , 即321||ε>x . 证明 因为∀ε >0, ∃321ε=X , 当|x |>X 时, 有 ε<-+212133x x , 所以2121lim 33=+∞→x xx . (2)0sin lim =+∞→xx x .分析 因为x xx x x 1|s i n |0s i n≤=-.所以要使ε<-0sin xx , 只须ε<x1, 即21ε>x . 证明 因为∀ε>0, ∃21ε=X , 当x >X 时, 有ε<-0s i n xx , 所以0sin lim =+∞→xx x .3. 当x →2时, y =x 2→4. 问δ等于多少, 使当|x -2|<δ时, |y -4|<0.001? 解 由于当x →2时, |x -2|→0, 故可设|x -2|<1, 即1<x <3. 要使|x 2-4|=|x +2||x -2|<5|x -2|<0.001, 只要0002.05001.0|2|=<-x .取δ=0.0002, 则当0<|x -2|<δ时, 就有|x 2-4|<0. 001.4. 当x →∞时, 13122→+-=x x y , 问X 等于多少, 使当|x |>X 时, |y -1|<0.01?解 要使01.034131222<+=-+-x x x , 只要397301.04||=->x , 故397=X . 5. 证明函数f (x )=|x |当x →0时极限为零. 证明 因为|f (x )-0|=||x |-0|=|x |=|x -0|, 所以要使|f (x )-0|<ε, 只须|x |<ε.因为对∀ε>0, ∃δ=ε, 使当0<|x -0|<δ, 时有 |f (x )-0|=||x |-0|<ε, 所以0||lim 0=→x x .6. 求,)(x x x f = xx x ||)(=ϕ当x →0时的左﹑右极限, 并说明它们在x →0时的极限是否存在.证明 因为11lim lim )(lim 000===---→→→x x x x x x f , 11lim lim )(lim 000===+++→→→x x x x x x f ,)(lim )(lim 0x f x f x x +→→=-,所以极限)(lim 0x f x →存在.因为1lim ||lim )(lim 000-=-==---→→→xx x x x x x x ϕ,1lim||lim )(lim 000===+++→→→x x x x x x x x ϕ, )(lim )(lim 0x x x x ϕϕ+→→≠-,所以极限)(lim 0x x ϕ→不存在.7. 证明: 若x →+∞及x →-∞时, 函数f (x )的极限都存在且都等于A , 则A x f x =∞→)(lim .证明 因为A x f x =-∞→)(lim , A x f x =+∞→)(lim , 所以∀ε>0,∃X 1>0, 使当x <-X 1时, 有|f (x )-A |<ε ; ∃X 2>0, 使当x >X 2时, 有|f (x )-A |<ε .取X =max{X 1, X 2}, 则当|x |>X 时, 有|f (x )-A |<ε , 即A x f x =∞→)(lim .8. 根据极限的定义证明: 函数f (x )当x →x 0 时极限存在的充分必要条件是左极限、右极限各自存在并且相等.证明 先证明必要性. 设f (x )→A (x →x 0), 则∀ε>0, ∃δ>0, 使当0<|x -x 0|<δ 时, 有 |f (x )-A |<ε .因此当x 0-δ<x <x 0和x 0<x <x 0+δ 时都有 |f (x )-A |<ε .这说明f (x )当x →x 0时左右极限都存在并且都等于A . 再证明充分性. 设f (x 0-0)=f (x 0+0)=A , 则∀ε>0, ∃δ1>0, 使当x 0-δ1<x <x 0时, 有| f (x )-A <ε ; ∃δ2>0, 使当x 0<x <x 0+δ2时, 有| f (x )-A |<ε .取δ=min{δ1, δ2}, 则当0<|x -x 0|<δ 时, 有x 0-δ1<x <x 0及x 0<x <x 0+δ2 , 从而有 | f (x )-A |<ε , 即f (x )→A (x →x 0).9. 试给出x →∞时函数极限的局部有界性的定理, 并加以证明.解 x →∞时函数极限的局部有界性的定理: 如果f (x )当x →∞时的极限存在, 则存在X >0及M >0, 使当|x |>X 时, |f (x )|<M .证明 设f (x )→A (x →∞), 则对于ε =1, ∃X >0, 当|x |>X 时, 有|f (x )-A |<ε =1. 所以 |f (x )|=|f (x )-A +A |≤|f (x )-A |+|A |<1+|A |.这就是说存在X >0及M >0, 使当|x |>X 时, |f (x )|<M , 其中M =1+|A |. 习题1-41. 两个无穷小的商是否一定是无穷小?举例说明之. 解 不一定.例如, 当x →0时, α(x )=2x , β(x )=3x 都是无穷小, 但32)()(lim 0=→x x x βα, )()(x x βα不是无穷小.2. 根据定义证明:(1)392+-=x xy 当x →3时为无穷小;(2)xx y 1sin =当x →0时为无穷小.证明 (1)当x ≠3时|3|39||2-=+-=x x x y . 因为∀ε>0, ∃δ=ε , 当0<|x -3|<δ时, 有εδ=<-=+-=|3|39||2x x x y ,所以当x →3时392+-=x xy 为无穷小.(2)当x ≠0时|0||1sin |||||-≤=x xx y . 因为∀ε>0, ∃δ=ε , 当0<|x -0|<δ时, 有εδ=<-≤=|0||1sin |||||x xx y ,所以当x →0时xx y 1sin =为无穷小.3. 根据定义证明: 函数x x y 21+=为当x →0时的无穷大. 问x 应满足什么条件, 能使|y |>104?证明 分析2||11221||-≥+=+=x x x x y , 要使|y |>M , 只须M x >-2||1, 即21||+<M x .证明 因为∀M >0, ∃21+=M δ, 使当0<|x -0|<δ时, 有M x x >+21,所以当x →0时, 函数xx y 21+=是无穷大.取M =104, 则21014+=δ. 当2101|0|04+<-<x 时, |y |>104. 4. 求下列极限并说明理由:(1)xx x 12lim +∞→;(2)xxx --→11lim 20.解 (1)因为xx x 1212+=+, 而当x →∞ 时x 1是无穷小, 所以212lim =+∞→x x x .(2)因为x x x +=--1112(x ≠1), 而当x →0时x 为无穷小, 所以111lim 20=--→x x x .5. 根据函数极限或无穷大定义, 填写下表:f (x )→Af (x )→∞f (x )→+∞f (x )→-∞x→x 0 ∀ε>0, ∃δ>0, 使 当0<|x -x 0|<δ时,有恒|f (x )-A |<ε.x →x 0+x →x 0-x →∞∀ε>0, ∃X >0, 使当|x |>X 时,有恒|f (x )|>M .x →+∞x →-∞解 f (x )→A f (x )→∞ f (x )→+∞ f (x )→-∞ x →x 0∀ε>0, ∃δ>0, 使当0<|x -x 0|<δ∀M >0, ∃δ>0, 使当∀M >0, ∃δ>0, 使当∀M >0, ∃δ>0, 使当时, 有恒|f (x )-A |<ε.0<|x -x 0|<δ时, 有恒|f (x )|>M .0<|x -x 0|<δ时, 有恒f (x )>M .0<|x -x 0|<δ时, 有恒f (x )<-M .x→x 0+ ∀ε>0, ∃δ>0,使当0<x -x 0<δ时, 有恒|f (x )-A |<ε.∀M >0,∃δ>0, 使当0<x -x 0<δ时, 有恒|f (x )|>M .∀M >0, ∃δ>0, 使当0<x -x 0<δ时, 有恒f (x )>M .∀M >0, ∃δ>0, 使当0<x -x 0<δ时, 有恒f (x )<-M .x →x 0- ∀ε>0, ∃δ>0,使当0<x 0-x <δ时, 有恒|f (x )-A |<ε.∀M >0,∃δ>0, 使当0<x 0-x <δ时, 有恒|f (x )|>M .∀M >0, ∃δ>0, 使当0<x 0-x <δ时, 有恒f (x )>M .∀M >0, ∃δ>0, 使当0<x 0-x <δ时, 有恒f (x )<-M .x →∞∀ε>0, ∃X >0, 使当|x |>X 时, 有恒|f (x )-A |<ε.∀ε>0, ∃X >0, 使当|x |>X 时, 有恒|f (x )|>M .∀ε>0, ∃X >0, 使当|x |>X 时, 有恒f (x )>M .∀ε>0, ∃X >0, 使当|x |>X 时, 有恒f (x )<-M .x →+∞∀ε>0, ∃X >0, 使当x >X 时, 有恒|f (x )-A |<ε.∀ε>0, ∃X >0, 使当x >X 时, 有恒|f (x )|>M .∀ε>0, ∃X >0, 使当x >X 时, 有恒f (x )>M .∀ε>0, ∃X >0, 使当x >X 时, 有恒f (x )<-M .x →-∞∀ε>0, ∃X >0,使当x <-X 时, 有恒|f (x )-A |<ε.∀ε>0, ∃X >0,使当x <-X 时, 有恒|f (x )|>M .∀ε>0, ∃X >0,使当x <-X 时, 有恒f (x )>M .∀ε>0, ∃X >0,使当x <-X 时, 有恒f (x )<-M .6. 函数y =x cos x 在(-∞, +∞)内是否有界?这个函数是否为当x →+∞ 时的无穷大?为什么?解 函数y =x cos x 在(-∞, +∞)内无界.这是因为∀M >0, 在(-∞, +∞)内总能找到这样的x , 使得|y (x )|>M . 例如y (2k π)=2k π cos2k π=2k π (k =0, 1, 2, ⋅ ⋅ ⋅),当k 充分大时, 就有| y (2k π)|>M .当x →+∞ 时, 函数y =x cos x 不是无穷大.这是因为∀M >0, 找不到这样一个时刻N , 使对一切大于N 的x , 都有|y (x )|>M . 例如0)22cos()22()22(=++=+ππππππk k k y (k =0, 1, 2, ⋅ ⋅ ⋅),对任何大的N , 当k 充分大时, 总有N k x >+=22ππ, 但|y (x )|=0<M .7. 证明: 函数xx y 1sin 1=在区间(0, 1]上无界, 但这函数不是当x →0+时的无穷大.证明 函数x x y 1sin 1=在区间(0, 1]上无界. 这是因为∀M >0, 在(0, 1]中总可以找到点x k , 使y (x k )>M . 例如当221ππ+=k x k (k =0, 1, 2, ⋅ ⋅ ⋅)时, 有22)(ππ+=k x y k ,当k 充分大时, y (x k )>M .当x →0+ 时, 函数xx y 1sin 1=不是无穷大. 这是因为∀M >0, 对所有的δ>0, 总可以找到这样的点x k , 使0<x k <δ, 但y (x k )<M . 例如可取πk x k 21=(k =0, 1, 2, ⋅ ⋅ ⋅),当k 充分大时, x k <δ, 但y (x k )=2k πsin2k π=0<M . 习题1-51. 计算下列极限:(1)35lim22-+→x x x ;解 9325235lim222-=-+=-+→x x x . (2)13lim 223+-→x x x ; 解 01)3(3)3(13lim 22223=+-=+-→x x x . (3)112lim 221-+-→x x x x ;解 02011lim )1)(1()1(lim 112lim 121221==+-=+--=-+-→→→x x x x x x x x x x x . (4)xx xx x x 2324lim 2230++-→;解 2123124lim 2324lim 202230=++-=++-→→x x x x x x x x x x .(5)hx h x h 220)(lim -+→;解 x h x hx h hx x h x h x h h h 2)2(lim 2lim )(lim 02220220=+=-++=-+→→→. (6))112(lim 2x x x +-∞→;解 21lim 1lim2)112(lim 22=+-=+-∞→∞→∞→x x x x x x x . (7)121lim 22---∞→x x x x ;解 2111211lim 121lim 2222=---=---∞→∞→xx x x x x x x . (8)13lim 242--+∞→x x xx x ;解 013lim 242=--+∞→x x x x x (分子次数低于分母次数, 极限为零). 或 012111lim 13lim 4232242=--+=--+∞→∞→xx x x x x x x x x . (9)4586lim 224+-+-→x x x x x ; 解 32142412lim )4)(1()4)(2(lim 4586lim 44224=--=--=----=+-+-→→→x x x x x x x x x x x x x .(10))12)(11(lim 2x x x -+∞→;解 221)12(lim )11(lim )12)(11(lim 22=⨯=-⋅+=-+∞→∞→∞→x x x x x x x . (11))21 41211(lim nn +⋅⋅⋅+++∞→;解 2211)21(1lim )21 41211(lim 1=--=+⋅⋅⋅++++∞→∞→n n n n . (12)2)1( 321limn n n -+⋅⋅⋅+++∞→;解 211lim 212)1(lim )1( 321lim 22=-=-=-+⋅⋅⋅+++∞→∞→∞→n n n n n n n n n n .(13)35)3)(2)(1(limnn n n n +++∞→; 解 515)3)(2)(1(lim3=+++∞→n n n n n (分子与分母的次数相同, 极限为 最高次项系数之比).或 51)31)(21)(11(lim 515)3)(2)(1(lim3=+++=+++∞→∞→n n n n n n n n n . (14))1311(lim 31xx x ---→;解 )1)(1()2)(1(lim )1)(1(31lim )1311(lim 2122131x x x x x x x x x x x x x x x ++-+--=++--++=---→→→ 112l i m 21-=+++-=→x x x x .2. 计算下列极限:(1)2232)2(2lim -+→x x x x ;解 因为01602)2(lim 2322==+-→x x x x , 所以∞=-+→2232)2(2lim x x x x . (2)12lim 2+∞→x xx ;解 ∞=+∞→12lim2x x x (因为分子次数高于分母次数). (3))12(lim 3+-∞→x x x .解 ∞=+-∞→)12(lim 3x x x (因为分子次数高于分母次数).3. 计算下列极限:(1)xx x 1sin lim 20→;解 01sin lim 20=→xx x (当x →0时, x 2是无穷小, 而x 1sin 是有界变量).(2)xx x arctan lim ∞→.解 0arctan 1lim arctan lim =⋅=∞→∞→x x x x x x (当x →∞时, x 1是无穷小,而arctan x 是有界变量). 4. 证明本节定理3中的(2).习题1-51. 计算下列极限:(1)35lim22-+→x x x ;解 9325235lim222-=-+=-+→x x x . (2)13lim 223+-→x x x ; 解 01)3(3)3(13lim 22223=+-=+-→x x x . (3)112lim 221-+-→x x x x ;解 02011lim )1)(1()1(lim 112lim 121221==+-=+--=-+-→→→x x x x x x x x x x x . (4)xx xx x x 2324lim 2230++-→;解 2123124lim 2324lim 202230=++-=++-→→x x x x x x x x x x . (5)hx h x h 220)(lim -+→;解 x h x hx h hx x h x h x h h h 2)2(lim 2lim )(lim 02220220=+=-++=-+→→→. (6))112(lim 2xx x +-∞→; 解 21lim 1lim2)112(lim 22=+-=+-∞→∞→∞→x x x x x x x . (7)121lim 22---∞→x x x x ;解 2111211lim 121lim 2222=---=---∞→∞→xx x x x x x x . (8)13lim 242--+∞→x x xx x ;解 013lim 242=--+∞→x x x x x (分子次数低于分母次数, 极限为零).或 012111lim 13lim 4232242=--+=--+∞→∞→xx x x x x x x x x .(9)4586lim 224+-+-→x x x x x ; 解 32142412lim )4)(1()4)(2(lim 4586lim 44224=--=--=----=+-+-→→→x x x x x x x x x x x x x .(10))12)(11(lim 2x x x -+∞→;解 221)12(lim )11(lim )12)(11(lim 22=⨯=-⋅+=-+∞→∞→∞→x x x x x x x . (11))21 41211(lim n n +⋅⋅⋅+++∞→; 解 2211)21(1lim )21 41211(lim 1=--=+⋅⋅⋅++++∞→∞→n n n n .(12)2)1( 321limn n n -+⋅⋅⋅+++∞→;解 211lim 212)1(lim )1( 321lim 22=-=-=-+⋅⋅⋅+++∞→∞→∞→n n n n n n n n n n . (13)35)3)(2)(1(lim n n n n n +++∞→;解 515)3)(2)(1(lim 3=+++∞→nn n n n (分子与分母的次数相同, 极限为 最高次项系数之比).或 51)31)(21)(11(lim 515)3)(2)(1(lim3=+++=+++∞→∞→n n n n n n n n n .(14))1311(lim 31xx x ---→;解 )1)(1()2)(1(lim )1)(1(31lim )1311(lim 2122131x x x x x x x x x x x x x x x ++-+--=++--++=---→→→ 112l i m 21-=+++-=→x x x x . 2. 计算下列极限:(1)2232)2(2lim -+→x x x x ; 解 因为01602)2(lim 2322==+-→x x x x , 所以∞=-+→2232)2(2limx x x x .(2)12lim 2+∞→x x x ;解 ∞=+∞→12lim2x x x (因为分子次数高于分母次数). (3))12(lim 3+-∞→x x x .解 ∞=+-∞→)12(lim 3x x x (因为分子次数高于分母次数).3. 计算下列极限:(1)xx x 1sin lim 20→;解 01sin lim 20=→xx x (当x →0时, x 2是无穷小, 而x 1sin 是有界变量).(2)xx x arctan lim ∞→.解 0arctan 1lim arctan lim =⋅=∞→∞→x x x x x x (当x →∞时, x 1是无穷小,而arctan x 是有界变量). 4. 证明本节定理3中的(2).习题 1-71. 当x →0时, 2x -x 2 与x 2-x 3相比, 哪一个是高阶无穷小?解 因为02lim 2lim202320=--=--→→xx x x x x x x x , 所以当x →0时, x 2-x 3是高阶无穷小, 即x 2-x 3=o (2x -x 2).2. 当x →1时, 无穷小1-x 和(1)1-x 3, (2))1(212x -是否同阶?是否等价?解 (1)因为3)1(lim 1)1)(1(lim 11lim212131=++=-++-=--→→→x x x x x x x x x x x , 所以当x →1时, 1-x 和1-x 3是同阶的无穷小, 但不是等价无穷小.(2)因为1)1(lim 211)1(21lim 121=+=--→→x x x x x , 所以当x →1时, 1-x 和)1(212x -是同阶的无穷小, 而且是等价无穷小.3. 证明: 当x →0时, 有: (1) arctan x ~x ;(2)2~1sec 2xx -.证明 (1)因为1tan limarctan lim 00==→→y yxx y x (提示: 令y =arctan x , 则当x →0时, y →0), 所以当x →0时, arctan x ~x .(2)因为1)22sin 2(lim 22sin 2lim cos cos 1lim 2211sec lim 202202020===-=-→→→→x xx x x x x xx x x x x , 所以当x →0时, 2~1s e c2x x -. 4. 利用等价无穷小的性质, 求下列极限: (1)xx x 23tan lim 0→;(2)mn x x x )(sin )sin(lim 0→(n , m 为正整数);(3)x x x x 30sin sin tan lim -→; (4))1sin 1)(11(tan sin lim320-+-+-→x x x x x . 解 (1)2323lim 23tan lim 00==→→x x x x x x .(2)⎪⎩⎪⎨⎧<∞>===→→mn m n m n x x x x mn x m n x 0 1lim )(sin )sin(lim00. (3)21cos 21lim sin cos cos 1lim sin )1cos 1(sin lim sin sin tan lim 220203030==-=-=-→→→→x x x x x x xx x x x x x x x x . (4)因为32221)2(2~2s i n t a n 2)1(c o s t a n t a n s i n x x x x x x x x x -=⋅--=-=-(x →0),23232223231~11)1(11x x x x x ++++=-+(x →0), x x x x x ~s i n ~1s i n 1s i n 1s i n1++=-+(x →0),所以 33121l i m )1s i n 1)(11(tan sin lim 230320-=⋅-=-+-+-→→xx x x x x x x x .5. 证明无穷小的等价关系具有下列性质: (1) α ~α (自反性);(2) 若α ~β, 则β~α(对称性); (3)若α ~β, β~γ, 则α~γ(传递性). 证明 (1)1lim =αα, 所以α ~α ;(2) 若α ~β, 则1lim =βα, 从而1lim =αβ. 因此β~α ;(3) 若α ~β, β~γ, 1lim lim lim =⋅=βαγβγα. 因此α~γ.习题1-81. 研究下列函数的连续性, 并画出函数的图形:(1)⎩⎨⎧≤<-≤≤=21 210 )(2x x x x x f ;解 已知多项式函数是连续函数, 所以函数f (x )在[0, 1)和(1, 2]内是连续的. 在x =1处, 因为f (1)=1, 并且1lim )(lim 211==--→→x x f x x , 1)2(lim )(lim 11=-=++→→x x f x x . 所以1)(lim 1=→x f x , 从而函数f (x )在x =1处是连续的.综上所述,函数f (x )在[0, 2]上是连续函数.(2)⎩⎨⎧>≤≤-=1|| 111 )(x x x x f .解 只需考察函数在x =-1和x =1处的连续性. 在x =-1处, 因为f (-1)=-1, 并且)1(11l i m )(l i m 11-≠==---→-→f x f x x , )1(1lim )(lim 11-=-==++-→-→f x x f x x ,所以函数在x =-1处间断, 但右连续.在x =1处, 因为f (1)=1, 并且1l i m )(l i m 11==--→→x x f x x =f (1), 11lim )(lim 11==++→→x x x f =f (1), 所以函数在x =1处连续.综合上述讨论, 函数在(-∞, -1)和(-1, +∞)内连续, 在x =-1处间断, 但右连续. 2. 下列函数在指出的点处间断, 说明这些间断点属于哪一类, 如果是可去间断点, 则补充或改变函数的定义使它连续:(1)23122+--=x x xy , x =1, x =2;解 )1)(2()1)(1(23122---+=+--=x x x x x x x y . 因为函数在x =2和x =1处无定义, 所以x =2和x =1是函数的间断点.因为∞=+--=→→231lim lim 2222x x xy x x , 所以x =2是函数的第二类间断点;因为2)2()1(limlim 11-=-+=→→x x y x x , 所以x =1是函数的第一类间断点, 并且是可去间断点. 在x =1处, 令y =-2, 则函数在x =1处成为连续的.(2)x x y tan =, x =k , 2ππ+=k x (k =0, ±1, ±2, ⋅ ⋅ ⋅);解 函数在点x =k π(k ∈Z)和2ππ+=k x (k ∈Z)处无定义, 因而这些点都是函数的间断点.因∞=→x x k x tan lim π(k ≠0), 故x =k π(k ≠0)是第二类间断点;因为1tan lim 0=→x x x ,0tan lim2=+→x x k x ππ(k ∈Z), 所以x =0和2ππ+=k x (k ∈Z) 是第一类间断点且是可去间断点.令y |x =0=1, 则函数在x =0处成为连续的;令2 ππ+=k x 时, y =0, 则函数在2ππ+=k x 处成为连续的.(3)xy 1cos 2=, x =0;解 因为函数x y 1cos 2=在x =0处无定义, 所以x =0是函数xy 1cos 2=的间断点. 又因为xx 1cos lim 20→不存在, 所以x =0是函数的第二类间断点. (4)⎩⎨⎧>-≤-=1311x x x x y , x =1.解 因为0)1(lim )(lim 11=-=--→→x x f x x 2)3(lim )(lim 11=-=++→→x x f x x , 所以x =1是函数的第一类不可去间断点.3. 讨论函数x x x x f nnn 2211lim)(+-=∞→的连续性, 若有间断点, 判别其类型. 解 ⎪⎩⎪⎨⎧<=>-=+-=∞→1|| 1|| 01|| 11lim )(22x x x x x x x x x f nn n . 在分段点x =-1处, 因为1)(lim )(lim 11=-=---→-→x x f x x , 1lim )(lim 11-==++-→-→x x f x x , 所以x =-1为函数的第一类不可去间断点.在分段点x =1处, 因为1lim )(lim 11==--→→x x f x x , 1)(lim )(lim 11-=-=++→→x x f x x , 所以x =1为函数的第一类不可去间断点.4. 证明: 若函数f (x )在点x 0连续且f (x 0)≠0, 则存在x 0的某一邻域U (x 0), 当x ∈U (x 0)时, f (x )≠0.证明 不妨设f (x 0)>0. 因为f (x )在x 0连续, 所以0)()(lim 00>=→x f x f x x , 由极限的局部保号性定理, 存在x 0的某一去心邻域)(0x U , 使当x ∈)(0x U时f (x )>0, 从而当x ∈U (x 0)时, f (x )>0. 这就是说, 则存在x 0的某一邻域U (x 0), 当x ∈U (x 0)时, f (x )≠0.5. 试分别举出具有以下性质的函数f (x )的例子:(1)x =0, ±1, ±2, 21±, ⋅ ⋅ ⋅, ±n , n1±, ⋅ ⋅ ⋅是f (x )的所有间断点, 且它们都是无穷间断点; 解 函数x x x f ππcsc )csc()(+=在点x =0, ±1, ±2, 21±, ⋅ ⋅ ⋅, ±n , n 1±, ⋅ ⋅ ⋅处是间断的且这些点是函数的无穷间断点.(2)f (x )在R 上处处不连续, 但|f (x )|在R 上处处连续;解 函数⎩⎨⎧∉∈-=Q Qx x x f 1 1)(在R 上处处不连续, 但|f (x )|=1在R 上处处连续.(3)f (x )在R 上处处有定义, 但仅在一点连续.解 函数⎩⎨⎧∉-∈=Q Q x x x x x f)(在R 上处处有定义, 它只在x =0处连续.习题1-91. 求函数633)(223-+--+=x x x x x x f 的连续区间, 并求极限)(lim 0x f x →, )(lim 3x f x -→及)(lim 2x f x →.解 )2)(3()1)(1)(3(633)(223-++-+=-+--+=x x x x x x x x x x x f , 函数在(-∞, +∞)内除点x =2和x =-3外是连续的, 所以函数f (x )的连续区间为(-∞, -3)、(-3, 2)、(2, +∞).在函数的连续点x =0处, 21)0()(lim 0==→f x f x . 在函数的间断点x =2和x =-3处, ∞=-++-+=→→)2)(3()1)(1)(3(lim)(lim 22x x x x x x f x x , 582)1)(1(lim)(lim 33-=-+-=-→-→x x x x f x x . 2. 设函数f (x )与g (x )在点x 0连续, 证明函数 ϕ(x )=max{f (x ), g (x )}, ψ(x )=min{f (x ), g (x )} 在点x 0也连续.证明 已知)()(lim 00x f x f x x =→, )()(lim 00x g x g x x =→.可以验证] |)()(|)()([21)(x g x f x g x f x -++=ϕ,] |)()(|)()([21)(x g x f x g x f x --+=ψ.因此 ] |)()(|)()([21)(00000x g x f x g x f x -++=ϕ,] |)()(|)()([21)(00000x g x f x g x f x --+=ψ.因为] |)()(|)()([21lim )(lim 00x g x f x g x f x x x x x -++=→→ϕ] |)(lim )(lim |)(lim )(lim [210000x g x f x g x f x x x x x x x x →→→→-++=] |)()(|)()([210000x g x f x g x f -++==ϕ(x 0),所以ϕ(x )在点x 0也连续.同理可证明ψ(x )在点x 0也连续.3. 求下列极限: (1)52lim 20+-→x x x ;。

中国人民大学出版社(第四版)高等数学一第1章课后习题详解

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中国人民大学出版社(第四版)高等数学一第1章课后习题详解第一章函数、极限与连续内容概要名称主要内容(1.1、1.2)函数邻域(){}δδ<-=axxaU,(即(){},U a x a x aδδδ=-<<+)(){}0,0U a x x aδδ=<-<((){}0,,0U a x a x a xδδδ=-<<+≠)函数两个要素:对应法则f以及函数的定义域D由此,两函数相等⇔两要素相同;(与自变量用何字母表示无关)解析表示法的函数类型:显函数,隐函数,分段函数;特性局部有界性对集合DX⊂,若存在正数M,使对所有Xx∈,恒有()Mxf<,称函数()xf在X上有界,或()xf是X上的有界函数;反之无界,即任意正数M(无论M多大),总存在(能找到)Xx∈,使得()Mxf>局部单调性区间DI⊂,对区间上任意两点21xx,当21xx<时,恒有:()()21xfxf<,称函数在区间I上是单调增加函数;反之,若()()21xfxf>,则称函数在区间I上是单调减小函数;奇偶性设函数()xf的定义域D关于原点对称;若Dx∈∀,恒有()()xfxf=-,则称()xf是偶函数;若Dx∈∀,恒有()()xfxf-=-,则称()x f是奇函数;周期性若存在非零常数T,使得对Dx∈∀,有()DTx∈±,且()()x fTxf=+,则称()x f是周期函数;初等函数几类基本初等函数:幂函数;指数函数;对数函数;三角函数;反三角函数;反函数求法和性质;复合函数性质;初等函数课后习题全解习题1-1★1.求下列函数的定义域:知识点:自然定义域指实数范围内使函数表达式有意义的自变量x 的取值的集合; 思路:常见的表达式有 ① alog□,( □0>) ② /N □, ( □0≠) ③ (0)≥④ arcsin([]1,1-∈)等解:(1)[)(]1,00,11100101122⋃-∈⇒⎩⎨⎧≤≤-≠⇒⎩⎨⎧≥-≠⇒--=x x x x x x x y ; (2)31121121arcsin ≤≤-⇒≤-≤-⇒-=x x x y ;(3)()()3,00,030031arctan 3⋃∞-∈⇒⎩⎨⎧≠≤⇒⎩⎨⎧≠≥-⇒+-=x x x x x x x y ;(4)()()3,11,1,,1310301lg 3⋃-∞-∈⇒⎩⎨⎧-<<<⇒⎩⎨⎧-<-<⇒-=-x x or x x x x x y x;(5)()()4,22,11601110)16(log 221⋃∈⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-≠-<⇒-=-x x x x x y x ; ★2.下列各题中,函数是否相同?为什么?(1)2lg )(x x f =与x x g lg 2)(=;(2)12+=x y 与12+=y x知识点:函数相等的条件;思路:函数的两个要素是f (作用法则)及定义域D (作用范围),当两个函数作用法则f 相同(化简后代数表达式相同)且定义域相同时,两函数相同;解:(1)2lg )(x x f =的定义域D={}R x x x ∈≠,0,xx g lg )(=的定义域{},0R x x x D ∈>=,虽然作用法则相同x x lg 2lg 2=,但显然两者定义域不同,故不是同一函数;(2)12+=x y ,以x 为自变量,显然定义域为实数R ;12+=y x ,以x 为自变量,显然定义域也为实数R ;两者作用法则相同“2□1+”与自变量用何记号表示无关,故两者为同一函数;★3.设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<=3,03,sin )(ππϕx x x x ,求)2()4()4()6(--ϕπϕπϕπϕ,,,,并做出函数)(x y ϕ=的图形知识点:分段函数; 思路:注意自变量的不同范围;解:216sin )6(==ππϕ,224sin 4==⎪⎭⎫⎝⎛ππϕ,224sin 4=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-ππϕ()02=-ϕ;如图:★4.试证下列各函数在指定区间内的单调性 :(1)()1,1∞--=xxy (2)x x y ln 2+=,()+∞,0 知识点:单调性定义。

中国人民大学出版社(第四版)高等数学一第10章课后习题详解

中国人民大学出版社(第四版)高等数学一第10章课后习题详解

第10章课后习题详解 曲线积分与曲面积分例题分析★★1. 计算ds y x L⎰+)(,其中L 为连接)0,0(O ,)0,1(A ,)1,0(B 的闭折线。

知识点:第一类曲线积分.思路: L 由三段直线段组成,故要分段积分.解: 如图L OA =AB +BO +则=+⎰ds y x L)(⎰+OA(⎰+AB⎰+BOds y x ))(10,0:≤≤=x y OA ,dx dx y ds ='+=2)(1,2121)0()(1021==+=+∴⎰⎰x dx x ds y x OA10,1:≤≤-=x x y AB ,dx dx y ds 2)(12='+=, 2221)(1010==⋅=+∴⎰⎰x dx ds y x AB注:利用被积函数定义在AB 上,故总有1),(=+=y x y x f10,0:≤≤=y x BO ,dy dy x ds ='+=2)(12121)0()(1021==+=+∴⎰⎰y dy y ds y x BO2121221)(+=++=+⎰ds y x L. 注:1)⎰⎰+=+BAABds y x ds y x )()(,⎰⎰+=+OBBOds y x ds y x )()(对弧长的曲线积分是没有方向性的,积分限均应从小到大. 2)对AB 段的积分可化为对x 的定积分,也可化为对y 的定积分,但OA 段,OB 段则只能化为对x (或对y )的定积分.★★2.计算⎰L yds ,其中L 为圆周4)2(222a a y x =-+.知识点:第一类曲线积分.思路: L 为圆周用极坐标表示较简单.解:L 的极坐标方程:πθθ≤≤=0,sin a rθθθθθad d a a d r r ds =+='+=2222)cos ()sin ()(θθ2sin sin a r y ==∴22020222212212sin 2sin a a d aad a yds Lππθθθθππ=⋅⋅==⋅=⎰⎰⎰.★3. 计算曲线积分⎰Γ++ds z y x 2221,其中Γ为曲线tt t e z t e y t e x ===,sin ,cos ,应于t 从0到2的一段弧.知识点:第一类曲线积分.思路: Γ空间曲线,用空间间曲线第一类曲线积分公式. 解:dt e dt e t e t e dt z y x ds t t t t 3 )sin ()cos ()()()(222222=+'+'='+'+'=∴原式=dt e dt e e tt t-⎰⎰=+⋅2222t 2331e 1)1(2323220---=-=e e t . ★★★1. 计算曲线积分⎰Γ++ds xz z x 22,其中Γ为球面2222R z y x =++与平面0=++z y x 的交线。

《高等数学一》第四章-微分中值定理和导数的应用-课后习题汇总(含答案解析)

《高等数学一》第四章-微分中值定理和导数的应用-课后习题汇总(含答案解析)

第四章微分中值定理和导数的应用[单选题]1、曲线的渐近线为()。

A、仅有铅直渐近线B、仅有水平渐近线C、既有水平渐近线又有铅直渐近线D、无渐近线【从题库收藏夹删除】【正确答案】 B【您的答案】您未答题【答案解析】本题考察渐近线计算.因为,所以y存在水平渐近线,且无铅直渐近线。

[单选题]2、在区间[0,2]上使罗尔定理成立有中值为ξ为()A、4B、2C、3D、1【从题库收藏夹删除】【正确答案】 D【您的答案】您未答题【答案解析】,罗尔定理是满足等式f′(ξ)=0,从而2ξ-2=0,ξ=1. [单选题]3、,则待定型的类型是().A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】 D【您的答案】您未答题【答案解析】由于当x趋于1时,lnx趋于0,ln(1-x)趋于无穷,所以是型. [单选题]4、下列极限不能使用洛必达法则的是().A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】 D【您的答案】您未答题【答案解析】由于当x趋于无穷时,cosx的极限不存在,所以不能用洛必达法则.[单选题]5、在区间[1,e]上使拉格朗日定理成立的中值为ξ=().A、1B、2C、eD、【从题库收藏夹删除】【正确答案】 D【您的答案】您未答题【答案解析】本题考察中值定理的应用。

[单选题]6、如果在内,且在连续,则在上().A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】 C【您的答案】您未答题【答案解析】在内,说明为单调递增函数,由于在连续,所以在上f(a)<f(x)<f(b).[单选题]7、的单调增加区间是().A、(0,+∞)B、(-1,+∞)C、(-∞,+∞)D、(1,+∞)【从题库收藏夹删除】【正确答案】 D【您的答案】您未答题【答案解析】,若求单调增加区间就是求的区间,也就是2x-2>0,从而x>1. [单选题]8、().A、-1B、0C、1D、∞【从题库收藏夹删除】【正确答案】 C【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]9、设,则().A、是的最大值或最小值B、是的极值C、不是的极值D、可能是的极值【从题库收藏夹删除】【正确答案】 D【您的答案】您未答题【答案解析】由,我们不能判断f(0)是极值点,所以选D. [单选题]10、的凹区间是().A、(0,+∞)B、(-1,+∞)C、(-∞,+∞)D、(1,+∞)【从题库收藏夹删除】【正确答案】 B【您的答案】您未答题【答案解析】若求凹区间则就是求的区间,即6x+6>0,即x>-1.[单选题]11、的水平渐近线是().A、x=1,x=-2B、x=-1C、y=2D、y=-1【从题库收藏夹删除】【正确答案】 C【您的答案】您未答题【答案解析】水平渐近线就是当x趋于无穷时,y的值就是水平渐近线,x趋于无穷时,y的值是2,所以y=2是水平渐近线;当y趋于无穷时,x的值就是垂直渐近线,本题中由于分母可以分解为(x+1)(x-1),所以当x趋于1或-1时y的值趋于无穷.即x=1,x=-1都是垂直渐近线.[单选题]12、设某商品的需求量Q对价格P的函数关系为,则P=4时的边际需求为().A、-8B、7C、8D、-7【从题库收藏夹删除】【正确答案】 A【您的答案】您未答题【答案解析】,当P=4时,Q=-8.[单选题]13、设某商品的需求函数为,其中表示商品的价格,Q为需求量,a,b为正常数,则需求量对价格的弹性().A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】 C【您的答案】您未答题【答案解析】由弹性定义可知,[单选题]14、设函数在a处可导,,则().A、B、5C、2D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】 A【您的答案】您未答题【答案解析】因为f(x)可导,可用洛必达法则,用导数定义计算.所以[单选题]15、已知函数(其中a为常数)在点处取得极值,则a=().A、1B、2C、0D、3【从题库收藏夹删除】【正确答案】 C【您的答案】您未答题【答案解析】在点处取得极值,[单选题]16、某商店每周购进一批商品,进价为6元/件,若零售价定位10元/件,可售出120件;当售价降低0.5元/件时,销量增加20件,问售价p定为多少时利润最大?().A、9.5B、9C、8.5D、7【从题库收藏夹删除】【正确答案】 A【您的答案】您未答题【答案解析】设销量为Q,则Q=120+20(10-P)·2=520-40P利润此时即取得最大值.[单选题]17、若在(a,b)上,则函数y=f(x)在区间(a,b)上是()A、增加且凹的B、减少且凹的C、增加且凸的D、减少且凸的【从题库收藏夹删除】【正确答案】 C【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]18、求极限=().A、2B、C、0D、1【从题库收藏夹删除】【正确答案】 B【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]19、函数在区间上的极大值点=().A、0B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】 C【您的答案】您未答题【答案解析】令,当时,当时,当时,函数有极大值.[单选题]20、设某商品的供给函数为,其中p为商品价格,S为供给量,a,b为正常数,则该商品的供给价格弹性().A、B、C、D、【从题库收藏夹删除】【正确答案】 A【您的答案】您未答题【答案解析】[单选题]21、某产品产量为q时总成本C(q)=1100+,则q=1200时的边际成本为() A、0B、C、1D、2【从题库收藏夹删除】【正确答案】 D【您的答案】您未答题【答案解析】,q=1200时的边际成本为2.[单选题]22、已知函数f(x)=ax2-4x+1在x=2处取得极值,则常数a=()A、0B、1C、2D、3【从题库收藏夹删除】【正确答案】 B【您的答案】您未答题【答案解析】,得到a=1.[单选题]23、极限=()A、-B、0C、D、1【从题库收藏夹删除】【正确答案】 C【您的答案】您未答题【答案解析】首先利用洛必达法则,分子分母分别求导,.[单选题]24、曲线y=x3的拐点为().A、(0,0)B、(0,1)C、(1,0)D、(1,1)【从题库收藏夹删除】【正确答案】 A【您的答案】您未答题【答案解析】y"=6x,当y"=0时,x=0,将x=0代入原函数得y=0,所以选择A.参见教材P108~109.(2015年4月真题)[单选题]25、曲线的水平渐近线为().A、y=0B、y=1C、y=2D、y=3【从题库收藏夹删除】【正确答案】 B【您的答案】您未答题因为,所以直线y=1为曲线的水平渐近线.参见教材P110~111.(2015年4月真题)[单选题]26、函数y=x3-3x+5的单调减少区间为().A、(-∞,-1)B、(-1,1)C、(1,+∞)D、(-∞,+∞)【从题库收藏夹删除】【正确答案】 B【您的答案】您未答题【答案解析】y'=3x2-3y'=0时,x=±1.在(-∞,-1)上,y'>0,为增函数;在(-1,1)上,y'<0,为减函数;在(1,+∞)上,y'>0,为增函数.因此选B.参见教材P100~101.(2015年4月真题)[单选题]27、已知函数(其中a为常数)在处取得极值,则a=().A、0B、1C、2D、3【从题库收藏夹删除】【正确答案】 A【您的答案】您未答题【答案解析】∵在处,取得极值点,∴参见教材P102~104。

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x
0
x0
x
第二类间断点 如果f ( x)在点x0处的左, 右极限
至少

一个
不存
在,


点x

0
函数f
(
x
)的
第二
类间断点.
y





0
x0
x

无穷型
y
0
x
振荡型
6.闭区间的连续性
如果函数在开区间(a, b)内连续,并且在左端点 x a处右连续, 在右端点x b处左连续,则称 函数f ( x)在闭区间[a, b]上连续.
1 o 1
x
(5) 函数的周期性:
设函数 f(x) 的定义域为D,如果存在一个不为零的
数l,使得对于任一 x D,有 x l D .且 f(x+l)=f(x)
恒成立,则称f(x)为周期函数,l 称为 f(x) 的周期.(通
常说周期函数的周期是指其最小正周期).
T 1
y
y x [x]
1
o
f (x) f (x)
y
称f ( x)为奇函数;
y
y x
y x3
o
x
偶函数
o
x
奇函数
(3) 函数的单调性:
设函数f(x)的定义域为D,区间I D,如果对于区间I上
任意两点 x1及 x2,当 x1 x2时,恒有:
(1) f (x1) f (x2 ),则称函数 f (x) 在区间I上是单调增加的; 或(2) f (x1) f (x2 ), 则称函数 f (x)在区间I上是单调递减的;
反双曲余弦 y arcosh x ; 反双曲正切 y artan x ;
数列极限
函数极限
lim
n
xn
a
lim f ( x) A
x
lim f ( x) A
x x0
无穷大
lim f (x)
两者的 关系
极限存在的 充要条件
左右极限 无穷小的比较
无穷小
lim f ( x) 0
判定极限 存在的准则
准则Ⅱ 单调有界数列必有极限.
6.两个重要极限
(1) lim sin x 1 x0 x
(2) lim(1 1 )x e
x
x
1
lim(1 x)x e
x0
7.无穷小的比较
定义:设,是同一过程中的两个无穷小,且 0. (1) 如果lim 0,就说是比高阶的无穷小,
记作 o( );
3.连续的充要条件
定理 函数f ( x)在 x0 处连续 是函数f ( x)在 x0 处 既左连续又右连续.
4.间断点的定义
函数f ( x)在点x0处连续必须满足的三个条件: (1) f ( x)在点x0处有定义;
(2) lim f ( x)存在; x x0
(3) lim x x0
f (x)
f ( x0 ).
8.初等函数
由常数和基本初等函数经过有限次四则运算和有 限次的函数复合步骤所构成并可用一个式子表示 的函数,称为初等函数.
9.双曲函数与反双曲函数
双曲正弦 sinh x ex ex 2
双曲余弦 cosh x ex ex 2
双曲正切 tanh
x
sinh cosh
x x
ex ex
e x e x
x x0
x0
A
左极限与右极限称为单侧极限.
定理 : lim x x0
f (x)
A
f ( x0 )
f ( x0 )
A.
2.无穷小与无穷大
无穷小: 极限为零的变量称为无穷小.
记作 lim f ( x) 0 (或 lim f ( x) 0).
x x0
x
无穷大: 绝对值无限增大的变量称为无穷大.
(2) 如果lim C(C 0),就说与是同阶的无穷小;
特殊地 如果lim 1,则称与是等价的无穷小;
记作 ~ ;
(
3)
如果
lim
k
C(C
0, k
0),就说是的k阶的
无穷小.
8.等价无穷小的性质
定理(等价无穷小替换定理)

~ ,
~且lim Nhomakorabea存在,
则 lim
lim
.
9.极限的唯一性
定理 若lim f ( x)存在,则极限唯一.
连续定义
lim y 0
x 0
lim
x x0
f (x)
f (x0 )
左右连续
连续的 充要条件
在区间[a,b] 上连续
连续函数的 运算性质
非初等函数 的连续性
初等函数 的连续性
间断点定义
第一类 可跳 去跃 间间 断断 点点
第二类 无振 穷荡 间间 断断 点点
(2)可去间断点 如果f ( x)在点x0处的极限存在,
但 lim x x0
f (x)
A
f ( x0 ),或f ( x)在点x0处无定
义则称点x0为函数f ( x)的可去间断点.
跳跃间断点与可去间断点统称为第一类间断点. 特点: 函数在点x0处的左, 右极限都存在.

y
y

可去型
跳跃型




0 x0
连续函数 的性质
1.连续的定义
定义 1 设函数 f ( x)在点x 0 的某一邻域内有定义, 如果当自变量的增量x 趋向于零时,对应的函数
的增量y 也趋向于零,即
lim y 0
x 0

lim [
x 0
f
(
x0
x)
f ( x0 )]
0
那末就称函数 f ( x)在点x 0 连续,x 0 称为 f ( x)的连
2.函数的性质
(1) 单值性与多值性:
若对于每一个x D ,仅有一个值y f ( x) 与之对
应,则称 f ( x)为单值函数,否则就是多值函数.
y
y
( x 1)2 y2 1
y ex
o
x
o
x
(2) 函数的奇偶性:
设D关于原点对称, 对于x D,有
f ( x) f ( x) 称f ( x)为偶函数;
记作 lim f ( x) (或 lim f ( x) ).
x x0
x
无穷小与无穷大的关系
在同一过程中,无穷大的倒数为无穷小;恒不为 零的无穷小的倒数为无穷大.
无穷小的运算性质
定理1 在同一过程中,有限个无穷小的代数和 仍是无穷小. 定理2 有界函数与无穷小的乘积是无穷小. 推论1 在同一过程中,有极限的变量与无穷小的 乘积是无穷小. 推论2 常数与无穷小的乘积是无穷小. 推论3 有限个无穷小的乘积也是无穷小.
准则Ⅰ′ 如果当 x U 0 ( x0 , r )(或 x M )时,有 (1) g( x) f ( x) h( x),
(2) lim g( x) A, lim h( x) A,
x x0 ( x)
x x0 ( x)
那末 lim f ( x)存在,且等于A. (夹逼准则) x x0 ( x)
续点.
定义2
lim
x x0
f (x)
f ( x0 ).
2.单侧连续
若函数f ( x)在(a, x0]内有定义,且f ( x0 ) f ( x0 ), 则称f ( x)在点x0处左连续;
若函数f ( x)在[ x0,b)内有定义,且f ( x0 ) f ( x0 ), 则称f ( x)在点x0处右连续.
如果上述三个条件中只要有一个不满足, 则称
函数f ( x)在点x0处不连续(或间断),并称点x0为 f ( x)的不连续点(或间断点).
5.间断点的分类
(1) 跳跃间断点 如果 f ( x)在点 x0处左, 右极限都
存在,但f ( x0 ) f ( x0 ), 则称点 x0为函数 f ( x)的跳跃间断点 .
y tan x; y cot x; 5)反三角函数 y arcsin x; y arccos x;
y arctan x; y arccotx
7.复合函数
设 函 数 y f (u) 的 定 义 域D f , 而 函 数
u ( x) 的值域为 Z , 若 D f Z , 则称函数 y f [ ( x)]为x 的复合函数.
1 f ( f 1 ( x)) f 1 ( f ( x))
x
x Df
2 y f ( x)与y f 1( x)的
图象对称于直线y x.
( f ( x), x) y f (x)
( x, f ( x))
o
x
6.基本初等函数
1)幂函数 y x (是常数)
2)指数函数 y a x (a 0, a 1) 3)对数函数 y loga x (a 0,a 1) 4)三角函数 y sin x; y cos x;
双曲函数常用公式
sinh( x y) sinh x cosh y cosh x sinh y ; cosh( x y) cosh x cosh y sinh x sinh y ; cosh2 x sinh2 x 1; sinh 2x 2sinh x cosh x ; cosh 2x cosh2 x sinh2 x. 反双曲正弦 y arsinh x ;
3.极限的性质
定理 设 lim f ( x) A,lim g( x) B,则 (1) lim[ f ( x) g( x)] A B; (2) lim[ f ( x) g( x)] A B; (3) lim f ( x) A , 其中B 0. g(x) B
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