高等数学(B)(1)作业1
初等数学知识
一、名词解释:
邻域——设a和是两个实数,且0,满足不等式xa的实数x的全体,称为点a的邻域。
绝对值——数轴上表示数a的点到原点之间的距离称为数a的绝对值。记为a。 区间——数轴上的一段实数。分为开区间、闭区间、半开半闭区间、无穷区间。 数轴——规定了原点、正方向和长度单位的直线。 实数——有理数和无理数统称为实数。 二、填空题
aa1.绝对值的性质有a0、abab、(b0)、aaa、abab、
bbabab。
2.开区间的表示有(a,b)、
。
3.闭区间的表示有[a,b]、
4.无穷大的记号为。
5.(,)表示全体实数,或记为x。 6.(,b)表示小于b的实数,或记为xb。
)表示大于a的实数,或记为ax。 7.(a,。
8.去心邻域是指(a,a)(a,a)的全体。用数轴表示即为
9.满足不等式2111的数x用区间可表示为(1,]。 x2三、回答题
1.答:(1)发展符号意识,实现从具体数学的运算到抽象符号运算的转变。(2)培养严密的思维能力,实现从具体描述到严格证明的转变。 (3)培养抽象思维能力,实现从具体数学到概念化数学的转变。 (4)树立发展变化意识,实现从常量数学到变量数学的转变。 2.答:包括整数与分数。 3.答:不对,可能有无理数。 4.答:等价于(1,5]。
135.答:(,)。
22四、计算题
x10x101.解:(x1)(x2)0或x2或x1。
x20x20解集为(,1)(2,)。
x10x102.解:x26x50(x1)(x5)0 或x50x501][5,)。 x5或x1 解集为(,3.解:x23x100(x2)(x5)0x12,x25为方程的解。
函 数(P3)
一、名词解释
函数——设x与y是两个变量,若当x在可以取值的范围D内任意取一个数值时,变量y通过某一法则 f,总有唯一确定的值与之对应,则称变量y是变量x的函数。其中D叫做函数的定义域,f称为对应法则,集合G={y|y=f(x),xD}叫做函数的值域。
奇函数——若函数yf(x)的定义域关于原点对称,若对于任意的x,恒有
f(x)f(x),则称函数yf(x)为奇函数。
偶函数——若函数yf(x)的定义域关于原点对称,若对于任意的x,恒有
f(x)f(x),则称函数yf(x)为偶函数。
定义域——自变量的取值范围,记作xD。
值域——所有函数值组成的集合,记作G={y|y=f(x),xD}。 初等数学——包括几何与代数,基本上是常量的数学。
三角函数:称ysinx,ycosx,ytanx,ycotx,ysecx,ycscx为三角函数。
指数函数——称函数yax(a0,a1)为指数函数。
复合函数——设yf(u),u(x),若u(x)的值域包含在yf(u)的定义域中,则y通过u构成x的函数,记作yf((x)),称其为复合函数,u称为中间变量。
对数函数——称函数ylogax(a0,且a1)为对数函数。
反函数——若函数yf(x)的值域为G,若yG,都有一个确定的且满足yf(x)的x值与之对应。则由此得到一个定义在G上的以y为自变量、x为因变量的新函数,称它为yf(x)的反函数,记作xf1(y)。
幂函数——称函数yx(为实数)为幂函数。 常函数——称函数yc(c为常数)为常函数。 常量——在某一变化过程中,始终保持不变的量。 变量——在某一变化过程中,可以取不同数值的量。 二、填空题
1.函数概念最早是由莱布尼兹引进的。有了函数概念,人们就可以从数量上描述运动。
2.在历史上第一个给出函数一般定义的是狄里克雷,并给出了一个不能画出图形的
0,x是无理数函数。这就是着名的狄里克雷函数,其表达式是f(x)。
1,x是有理数3.函数的三种表示法:解析法、图像法、列表法。
4.函数表达了因变量与自变量之间的一种对应规则。
5.单值函数是当自变量在定义域中取定了一数值时,与之对应的函数值是唯一的函数。
6.奇函数的图像特点是关于原点对称,偶函数的图像特点是关于y轴对称。 7.单调函数的图像特点是总是上升或总是下降。 8.反函数的图像特点是关于直线y=x对称。 三、回答题
1.答:设函数yf(x)在集合D上有定义,如果存在一个正数M,对所有的xD,恒有f(x)M,则称函数yf(x)为有界函数。
2.答:(1)当一个函数yf(x)在区间(a,b)内有界时,正数M的取法不是唯一的。 (2)有界性是依赖于区间的。
3.答:x1,x2(a,b),且x1x2,则f(x1)f(x2),则称函数yf(x)在区间
(a,b)内单调增加。否则,称为单调减少。
4.答:若函数yf(x)在区间(a,b)内单调,其值域是(c,d),则函数yf(x)存在反函数yf1(x),其定义域是(c,d),值域是(a,b)。
四、作图题
(1)yx2 解:是抛物线。 (2)yx3 解:是立方抛物线。 (3)ysinx 解:是正弦曲线。 (4)ycosx 解:是余弦曲线。
(5)ytanx 解:是正切曲线。 (6)yx 解:是半抛物线。 (7)ylnx 解:是自然对数函数。 (8)y2x 解:是指数函数(a>1)。 (9)ylog2x 解:是对数函数(a>1)。 (10)ylog1x解:是对数函数(a<1)。
212(11)yex 解:是指数函数(a<1)。 (12) yex 解:是指数函数(a>1)。
第(1)题图 第(2)题图 第(3)题图
第(4)题图 第(5)题图 第(6)题图
第(7)题图 第(8)题图 第(9)题图
第(10)题图 第(11)题图 第(12)题图
五、计算题
l2l2(1)解:sr()。
2422x2y60x20(2)解:设长为x,宽为y,则, y10y10面积s2010200cm2。
(3)解:x10x1,所以定义域为(1,)。
15(4)解:f(2)log25, f()log2, f(ab)log2(a22abb21)
24f(x2)log2(x41)。
(5)解:由y2yxx2x解得x,交换x和y,得到y的反函数y,
1yx2x21x由x10x1,故定义域为(,1)(1,)。
(6)解:复合函数为y(x11)21x2x13 六、讨论题
答:(1)复合函数是函数之间的一种运算; (2)并不是任何两个函数都能构成一个复合函数; (3)复合函数可以是由多个(大于两个)函数复合而成; (4)yf(u),u(x)中,后者的值域正好是前者的定义域;
(5)构成复合函数的各简单函数,除了最后一个外,都是基本初等函数。
极 限(P9)
一、名词解释
极 限——一个数列或函数其变化趋势的终极状态。
无穷小量——极限为零的变量或者常数0。
连 续——设函数yf(x)在xx0及其一个邻域内有定义,且等式
xx0limf(x)f(x0)成立,则称函数yf(x)在xx0连续。
数列极限——对数列{xn}来说,若n时,xna,则称数列{xn}的极限为a,
记作limxna。
n函数极限——设函数yf(x)在xx0的附近有定义,当xx0时,f(x)A,则称函数yf(x)在xx0时的极限为A ,记作limf(x)A
xx0无穷大量——若limf(x),则称f(x)为该极限过程下的无穷大量。 二、填空题
1.从极限产生的历史背景来看,极限概念产生于解决微积分的基本问题:求面积,体积,弧长,瞬时速度以及曲线在一点的切线问题。
2.极限概念描述的是变量在某一变化过程中的终极状态。
3.在中国古代,极限概念已经产生,我国春秋战国时期的《庄子·天下篇》中说:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,就是极限的朴素思想。
4.公元3世纪,中国数学家刘徽的割圆术,就用圆内接正多边形周长去逼近圆周长这一极限思想来近似地计算圆周率的。
5.极限概念产生于求面积求切线两个实际问题。 三、回答题
1.简述连续性概念。
答:设函数yf(x)在xx0及其一个邻域内有定义,且等式limf(x)f(x0)成立,
xx0则称函数yf(x)在xx0连续。yf(x)在(a,b)内连续是指函数yf(x)在(a,b)内的每个点处均连续。
2.间断点分成几类?
的左右极限均存在第一类间断点:在该点答:间断点
限中至少有一个不存在第二类间断点:左右极3.什么是单侧连续?
答:设函数yf(x)在xx0及其右邻域内有定义,且等式lim0f(x)f(x0)成立,
xx0则称函数yf(x)在xx0右连续。同理可定义左连续。
4.什么是连续函数?
答:若函数yf(x)在(a,b)内的每个点处均连续,且在左端点处右连续,右端点处左连续,则称函数yf(x)在[a,b]上连续。
5.简述复合函数的连续性定理。
答:设函数yf(z)在点zz0处连续,函数z(x)在点xx0处连续,而
z0(x0),并设yf[(x)]在点xx0的某一邻域内有定义,则复合函数yf[(x)]在
点xx0处连续。
四、论述题
极限思想的辩证意义是什么?
答:极限概念描述的是变量在某一变化过程中的终极状态,是一个无限逼近的过程,是一个客观上存在但又永远达不到的数。在解决实际问题时,“无限”的过程标志着可以得到精确的答案,他是为解决实际问题的需要而产生的,反过来又成为解决实际问题的有力工具。
五、计算题
224n224nlim(1)解:lim
n3n21n1332n4x111(2)解:lim2lim
x0sin2xx0sin2x442x(3)解:lim(n1n)limn1n1nn0
11x11(4)解:lim(1)xlim[(1)]e1
xxxxe六、讨论
解:limf(x)lim(1x)1
x0x0 limf(x)limf(x), 函数在x=0处极限不存在。
x0x0高等数学(B)(1)作业2
导 数
一、名词解释
导数——设函数yf(x)在xx0及其邻域内有定义, 若limf(x0x)f(x0)y存在,则称此极限值为函数yf(x)在xx0点处的导limx0xx0x数值。记为,f(x0),y平均变化率——称
dy等。 ,xx0dxxx0yf(x0x)f(x0)为平均变化率。 xx瞬时变化率——称limf(x0x)f(x0)ylim为瞬时变化率。
x0xx0x导函数——对于区间(a,b)内的每一点x都有导数值,这样由这些导数值构成的函数称为yf(x)的导函数。
高阶导数——二阶及二阶以上的导数。
驻点——使得f(x)0的点。
极值——设函数yf(x)在xx0及其邻域内有定义,且在xx0的邻域内
f(x)f(x0)恒成立,则称xx0为极大值点,称f(x0)为极大值。同理可定义极小值。
极大值与极小值统称为函数的极值。
二、填空题
1.导数的物理意义是瞬时速度。
2.导数的几何意义是曲线在一点处切线的些率。 3.导数的第三种解释是变化率。
4.导数是一种特殊的极限,因而它遵循极限运算的法则。 5.可导的函数是连续的,但是连续函数不一定可导。 三、回答题
1.什么是费马定理?
答:设函数yf(x)在xx0的某邻域u(x0)内有定义,并且在x0处可导,如果对任意的xu(x0),有f(x)f(x0)(或f(x)f(x0)),那么f(x0)0。
2.什么是罗尔定理?
答:设函数yf(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,并且满足
f(a)f(b),那么至少存在一点(a,b),使得f()0。
3.什么是拉格朗日定理?它的辅助函数是怎样构成的?
答:设函数yf(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,那么至少存在一点(a,b),使得f(b)f(a)f()(ba)。
辅助函数为:(x)f(x)4.函数的性质有哪些?
f(b)f(a)(xa)。
ba答:函数的性质有:有界性,奇偶性,周期性,单调性。
5.导数的绝对值大小告诉我们什么?它反映在函数曲线上情况又怎样?
答:导数绝对值大小反映曲线的陡峭程度,导数的绝对值越大,则曲线越陡峭,否则,曲线越平缓。
6.什么是极大值(或极小值)? 答:设函数yf(x)在xx0及其邻域内有定义,且在xx0的邻域内f(x)f(x0)恒成立,则称xx0为极大值点,称f(x0)为极大值。
设函数yf(x)在xx0及其邻域内有定义,且在xx0的邻域内f(x)f(x0)恒成立,则称xx0为极小值点,称f(x0)为极小值。
7.请举例说明费马定理只给出了极值的必要条件而不是充分条件。
答:例如:直线y=c(c为常数),在任意一点都满足费马定理的条件,且导数值都是0,但是在任意一点处都不是极值点。
8.最大值与极大值是一回事吗?
答:不是一回事。连续函数在某个闭区间上可能有多个极大值和极小值,但是最大值和最小值却各有一个。
9.求最大值或最小值通常要经过哪几个步骤?
答:(1)找出驻点和那些连续但不可导的点来,并计算出这些点的函数值;(2)计算出比区间端点处的函数值;
(3)将以上个函数值进行比较,可得到最大值与最小值。
(4)如果是应用问题,则需先分析题意,设变量,列出函数关系,在求出唯一驻点,它就是答案。
四、计算题
yf(3x)f(3)(3x)232limlimlim(6x)6 1.解:limx0xx0x0x0xx2.解:y4x341。 2x2x3.解:y2xsinxx2cosx 4.解:y1 xlnn1(sinx)tanx cosx5.解:ycos(cosx3)(sinx3)3x23x2cos(cosx3)sinx3 6.解:y7.解:当x0时,y(lnx)1 x111 综上所述,(lnx) xxx1当x0时,y[ln(x)]8.解:ye9.解:yx2x223()ln()x 3332x 21x10. 解:ycosxsin(1 … … 五、应用题
2x)
441.解:VR3,Rt,Vt3
334 V3t24t2, 当R10时, t10,V400,
3 答:体积V增加的速率为400cm/s. 2. 解:设一边长为x,则另一边长为1-x,
矩形面积S=x(1-x)=xx2, S12x, 令S0,解得x 答:从中间截断,可得到最大矩形的面积。 2.解:设宽为x米,则长为
512512米,围墙长度为L2x。 xx1。 25122x2512 L22,令L0,
xx2即2x25120,解得x16 舍掉x16,
x 512/x
答:当宽为16米,长为32米时,才能使材料最省。
微 分(P17)
一、名词解释
微分——设函数yf(x)在点x处可导,则称f(x)x为函数yf(x)在点x处的微分,记作dy,即dyf(x)x
函数的一阶微分形式的不变性——无论u是自变量也好,还是中间变量也好,
dyf(u)du总是成立的。
微分的线性化——
由limyf(x0)知,yf(x0)x(是比x高阶的无穷小),其中f(x0)x为
x0x线性主部,也就是微分。
二、填空题
1.微分有双重意义,一是表示微小的量,二是表示一种与求导密切相关的运算。 2.微分学包括两个系统:概念系统与算法系统。
3.导数是逐点定义的,它研究的是函数在一点附近的性质。
4.微分中值定理建立了函数的局部性质和整体性质的联系,建立了微积分理论联系实际的桥梁。
三、回答题
1.微分学基本问题是什么? 答:求非均匀变化量的变化率问题。 2.微分学的基本运算是什么? 答:求导运算和求微分的运算。 3.微分的线性化有什么应用? 答:可进行近似计算等。 四、计算题 1.(1)解:y04x11,dydx 4x4x3x34xx4xln41xln41xln4,dydx (2)解:y42x4x4x(3)解:y2sinxcosxsin2x,dysin2xdx (4)解:ysinxxcosx, dy(sinxxcosx)dx
42.解:V(38.04383)cm
33.解:设f(x)3x,取x01,x0.03 则f(x0x)f(x0)f(x0)x, 五、证明题
证明:令f(x)ex,取x00,xx,
则exf(x)f(x)f(0x)f(0)f(0)xe0exex1x,证毕。
x0x1x,
高等数学(B)(1)作业3
不定积分
一、名词解释
原函数——如果函数f(x)与F(x)定义在同一区间(a,b),并且处处有:
F(x)f(x)或dF(x)f(x)dx,则称F(x)是f(x)的一个原函数。
不定积分——若F(x)是f(x)的一个原函数,则称F(x)C为f(x)的不定积分。记作
f(x)dxF(x)C.
不定积分几何意义——表示形状完全一样只是位置不同的一族曲线。 二、填空题
1.在数学中必须考虑的运算有两类:正运算与逆运算。
2.对应于加法运算的逆运算是减法,对应于乘法运算的逆运算是除法,对应于正整数次乘方运算的逆运算是开方,对应于微分运算的逆运算是积分。
3.关于逆运算我们至少有两条经验:一是逆运算一般说比正运算困难,二是逆运算常常引出新结果。如减法引出负数,除法引出有理数,正数开方引出无理数,负数开方引出虚数。
三、回答题
1.什么叫函数f(x)在区间(a,b)的原函数?有多少个?它们彼此之间有什么关系?
答:若F(x)f(x),则称F(x)是f(x)的一个原函数,有无穷多个,彼此之间相差一个常数。
2.什么叫函数f(x)在区间(a,b)的不定积分?
答:函数f(x)的原函数的全体,称为函数f(x)的不定积分。 3.两个函数的不定积分相等是什么意思? 答:这两个函数相等。
4.说明数学运算中存在的正运算与逆运算。
答:减法是加法的逆运算;除法是乘法的逆运算;开方是乘方的逆运算;不定积分是微分的逆运算;等等。
5.说明原函数和不定积分的关系。 答:原函数的全体就是不定积分。 四、计算题
1.求下列函数的原函数
(1)解:因为5dx5xC, 所以该函数的原函数为f(x)5xC (2)解:2xdxx2C,该函数的原函数为f(x)x2C
(3)解:4e2xdx4312x2xed(2x)2eC, 213(4)解:6xdx6xdx61113x1139x3C 24
1(5)解:6x5dx6x51Cx6C,
6 (6)解:2dx2xC,该函数的原函数为f(x)2xC
(7)解:12xdxxC,该函数的原函数为f(x)xC
(8)解:sinxdxcosxC,该函数的原函数为f(x)cosxC
11(9)解:x6dxx5C,该函数的原函数为f(x)x5C
5511(10)解:3d4C,该函数的原函数为f()4C
442.求下列各不定积分
(1)解:x4dx15xC 532
(2)解:xxdxxdx1312x3122Cx2C
5514xxC (3)解:(4)dxlnxxln4(4)解:tan2xdx(sec2x1)dxtanxxC (5)解:exdxexC (6)解:11dxd(x1)lnx1C x1x112sinxC 2(7)解:sinxcosxdxsinxdsinx(8)解arctanxdxxarctanxx1112dxxarctanxd(1x) 2221x1x1 =xarctanxln(1x2)C
2定 积 分(P26)
一、名词解释
定积分——设函数yf(x)在区间[a,b]上连续,在区间[a,b]内插入n1个分点:
ax0x1x2xn1xnb,把区间[a,b]分成n个小区间[xi,xi1],其长度为xixi1xi,其中i0,1,2,3,…,n-1,在每个小区间[xi,xi1]上任取一点i:
n1i0xiixi1,并作乘积f(i)xi,再求出部分和Snf(i)xi,令max{xi},若
0in1,则称S为函数yf(x)在区间[a,b]上的定积分,记作limSnS(S为常数)
0baf(x)dxlimf(i)xi
0i0n1定积分几何意义——若函数yf(x)0,则定积分f(x)dx表示由曲线yf(x)、
ab直线xa、xb以及x轴所围的曲边梯形的面积。
定积分中值定理——设函数yf(x)在区间[a,b]上连续, 则在
[a,b]上至少存在一点,使得f(x)dxf()(ba),其中[a,b]。
ab微积分基本定理——设函数yf(x)在区间[a,b]上连续,则f(x)dx
abb=F(x)F(b)F(a),这里F(x)f(x)
a牛顿—莱布尼兹公式——即微积分基本定理中的公式。 二、填空题
1.定积分是对连续变化过程总效果的度量,求曲边形区域的面积是定积分概念的最直接的起源。
2.积分学的基本问题是非均匀变化量的求积问题。它的数学模型是
0limf(i)xi,它的物理原形是求变速运动的路程,它的几何原形是求曲边梯形的面
i0n1积。
3.微分学的基本问题是求非均匀变化量的变化率问题,它的数学模型是limy,它
x0x的物理原形是求瞬时速度,它的几何原形是求切线斜率,它的基本运算是求导运算和求微分的运算。
4.微分学研究的是函数的局部性态,无论是微分概念,还是微商概念,都是逐点给出的。数学家研究函数的局部性质,其目的在于以局部定整体。
5.积分学包括不定积分和定积分两大部分,不定积分的目的是提供积分方法。 三、回答题
1.定积分有哪些应用?
答:物理学应用,几何学应用等。例如,路程问题,曲边梯形面积问题等。 2.定积分的性质有哪些? 答:由以下9条:
(1)[f(x)g(x)]dxf(x)dxg(x)dx;
aaabbb (2)kf(x)dxkf(x)dx;
aabb(3)f(x)dxf(x)dx;
abba(4)f(x)dx0;
aa(5)f(x)dxf(x)dxf(x)dx;
aacbcb(6)dxba;
ab(7)若在[a,b]上,f(x)g(x),则f(x)dxg(x)dx;
aabb(8)设M,m分别是函数yf(x)在[a,b]上的最大值和最小值, 则:m(ba)f(x)dxM(ba);
ab(9)设函数yf(x)在区间[a,b]上连续, 则在[a,b]上至少存在一点,使得
baf(x)dxf()(ba),其中[a,b]。
3.简述积分区间上限为变量时定积分定理。
答:设函数yf(t)在闭区间[a,b]上有定义且连续,则f(t)dt在[a,b]上可导,且
ax[f(t)dt]f(x)。
ax4.建立定积分步骤有哪些? 答:分为4步:
(1)分割;(2)作积f(i)xi;(3)作和f(i)xi;(4)取极限limf(i)xi,
i0n1n1i00其中max{xi}。
0in1四、计算题
1.利用定积分性质,比较下列积分值大小。
1]时,xx, xdxx3dx (1)解:当x[0,23121002]时,x3x2, x3dxx2dx (2)解:当x[1,11222]时,lnxlnx, lnxdxln2xdx (3)解:当x[1,222114]上的平均值。 2.求函数y2x23x3在区间[1,解:平均值A=
44914123322. (2x3x3)dx(xx3x)11241332dy dxx43.设ysintdt,求0x解:
xdydy2。 (sintdt)sinx, sinx0dxdxx2x444.设yx211dx,求dy。 1Adxx2dy12x解:=(。 dx)11Adx1A5.计算下列定积分 (1) 解:x3dx13143x20 41(2) 解:413332242214xdxx(412)
3133(3) 解:sinxdxcosx0022[1(1)]2
01(e0e1)3)dx x3(4) 解:exdxexd(x)ex1111 e(5) 解:214xdxx321x33dxx321(1(6) 解:111411141141dt()dtdtdt 211162t32t362t362t34t944146.解:如下图, 体积V=f2(x)dx4axdx4ax232a
0020第6题图 第7题图 第8题图 第9
题图
7.解:如上图,
2x2x2121322体积V(1)dx(1x)dx(xxx)
0003242122y2x3x11x23或8.解:如上图, , 2y11y29yx31333222 面积S[(2x3)x]dx(x3xx)
11339.解:如上图,面积Sexdxex2442e4e2
高等数学(B)(1)作业4
微积分简史
注意:以下六题自己从书中相应位置的内容去概括,要抓住重点,言简意赅,写满所留的空地。
1.论述微分学的早期史。 答:见书P216——217 2.简述费马对微分学的贡献。 答:见书P217——218 3.简述巴罗对微分学的贡献。 答:见书P218——220 4.论述积分学的早期史。 答:见书P206——210
5.论述微积分对人类历史的贡献。
答:见书“一、前言”一开始的部分(前两段)。 6.牛顿和莱布尼兹对微积分的发现做出了什么贡献? 答:见书P222——225。 微分方程(P33) 一、回答题
1.微分方程的定义。
答:含有未知函数的导数或微分的方程。 2.何为微分方程的通解、特解、初始条件?
答:满足微分方程的所有函数,叫做微分方程的通解;满足微分方程的一个解或者部分解,称为微分方程的特解。微分方程最初所满足的条件,叫做初始条件。
3.何为变量可分离的微分方程? 答:把形如
dyf(x)g(y)的微分方程,称为微分方程。 dx4.微分方程与建模有和关系。
答:抛弃具体意义,只关心微分方程的形状,研究如何解方程,等这些工作做熟练了,反过来又可以用它解决实际问题。
5.建模思想和步骤是什么?
答:建模思想就是将各种各样的实际问题化为数学问题,通过建立数学模型,最终使实际问题得到解决。
步骤:(1)明确实际问题,并熟悉问题的背景;
(2)形成数学模型; (3)求解数学问题;
(4)研究算法,并尽量使用计算机; (5)回到实际中去,解释结果。 二、计算题
1.求下列微分方程的解。
(1)解:y(2x3)dxx23xC,代入初始条件得C1,
满足初始条件的特解为yx23x1
12(2)解:y4xdx4xdx41112x1128Cx2C
333888 代入初始条件得C, 满足初始条件的特解为yx2
333(3)解:y6e3xdx63xed(3x)2e3xC,代入初始条件得C2, 3 满足初始条件的特解为y2e3x2
12y3xx2112.解:由题意:,y(3x22)dxx3C,
xxy2x1 代入初始条件得C4,f(x)x314 xy2000.2x3.解:由题意:,y(2000.2x)dx200x0.1x2C
yx1000100000 代入初始条件得C0,所求的函数关系是y200xx2
dRkRdtdR4.解:由题意:R,分离变量:kdt R0Rt0RR0t16002dR 两边积分:kdt lnRktlnCRRCekt, RR0ekt 代入初始条件Rt0R0得:CR0,这时:
,
R 代入初始条件R0得:
t16002R0R0e1600k e1600k1 22ln2 1600kln2 k,代入
1600RR0ekt得
t1600RR0eln2t1600,化简得:
RR02,
t1600 所以镭的量R与时间t的函数关系为
RR02
高等数学(B)(1)综合练习
一、名词解释
1.函数——设x与y是两个变量,若当x在可以取值的范围D内任意取一个数值时,变量y通过某一法则 f,总有唯一确定的值与之对应,则称变量y是变量x的函数。其中D叫做函数的定义域,f称为对应法则,集合G={y|y=f(x),xD}叫做函数的值域。
2. 奇函数——若函数yf(x)的定义域关于原点对称,若对于任意的x,恒有
f(x)f(x),则称函数yf(x)为奇函数。
3.连续——设函数yf(x)在xx0及其一个邻域内有定义,且等式
xx0limf(x)f(x0)成立,则称函数yf(x)在xx0连续。yf(x)在(a,b)内连续是指
函数yf(x)在(a,b)内的每个点处均连续。
4.定积分——设函数yf(x)在区间[a,b]上连续,在区间[a,b]内插入n1个分点:
ax0x1x2xn1xnb,把区间[a,b]分成n个小区间[xi,xi1],其长度为xixi1xi,其中i0,1,2,3,…,n-1,在每个小区间[xi,xi1]上任取一点i:
n1i0xiixi1,并作乘积f(i)xi,再求出部分和Snf(i)xi,令max{xi},若
0in1,则称S为函数yf(x)在区间[a,b]上的定积分,记作limSnS(S为常数)
0baf(x)dxlimf(i)xi
0i0n15.微分方程——含有未知函数的导数或微分的方程。 二、填空题
1.函数y3x的反函数是(ylog3x);
2.若函数f(x)在(a,b)内可导且单调增加,则x(a,b),有
f(x)()0;
13.lim(1)4x(e4);
xx4.若(f(x)dx)sinx,则f(x)(sinx);
5.若函数yax2bxc在点x1的一阶导数为零,则在该点取得极值且为 (a+b+c);
三、判断题
1.若f(x)在(a,b)内严格单调,则f(x)在(a,b)内存在反函数;( )
)都是偶函数,则f(x)g(x)在实数范围内也是偶函数。2.若f(x)与g(x)在(,( )
3.若数列{an}单调增加,则数列{an}存在极限;( ) 4.若函数f(x)在点a可导,则函数f(x)在点a连续;( ) 5.函数f(x)在(a,b)内的极大值必定大于它在该区间内的极小值。( ) 四、单选题
11.函数f(x)x在(,内( D )。 0)(0,)xA.没有极大值点; B. 没有极小值点;
C.既没有极大值点也没有极小值点 D . 既有极大值点也有极小值点 2.设函数f(x)连续,则 A. C.
df(x)dx等于( A ) dxf(x); f(x)C;
B. f(x)dx; D.
df(x). dx3.下列函数中,( C )为复合函数。 A.y1; xB. y3x; D. ylog2x.
h0 C.y1lnx; 4.设函数
f(x)在点x0处可导,则limf(x0h)f(x0)( B )。
hA.与x0,h都有关; B. 仅与x0有关,而与h无关; C.仅与h有关,而与x0无关; D. 与x0,h都无关。
5.若在区间[a,b]上f(x)>0,在(a,b)内f(x)0,根据定积分的几何意义,则
baf(x)dx( A )。
A.大于f(b)(ba); C.等于f(b)(ba); 五、计算题 1.求函数f(x)x13x2B. 小于f(b)(ba); D. 大于f(a)(ba).
的定义域。
解:由题意知 3x203x3,函数的定义域为(3,3). 2.用导数定义求函数f(x)x2x2在点x1的导数。
f(1x)f(1)(1x)2(1x)22x2xlimlim解:lim
x0x0x0xxx3.求e0.1的近似值。
解:令yex,取x00,x0.1,
则由近似公式:f(x0x)f(x0)f(x0)x,
4.设函数f(x)x57x31,求其原函数。 解:(x57x31)dx所以原函数为:y1674xxxC 641674xxxC 645.求不定积分a2x2dx
解:令xasint,则a2x2acost, dxacostdt,
a2xxa2x2arcsinC 如下图。 2a2六、论述题
试简要论述微积分产生的历史背景。 答:见书P205。
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