三、计算题1.求极限 902070)15()58()63(lim --++∞→x x x x .解: 902070902070902070583155863lim)15()58()63(lim⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--++∞→+∞→x x x x x x x x2.求极限 211lim ()2x x x x +→∞+-.解:211lim ()2x x x x +→∞+=-21111lim 2211xx x x x x →∞⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⋅= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭211lim 21xx x x →∞⎛⎫+⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭2(4)21[(1)]lim2[(1)]x x x x x→∞--+-264e e e-==.3. 求极限 1111lim (1)23n n n→∞++++解:由于111111(1)23nn n n≤++++≤ ,又lim 1n →∞=, 由迫敛性定理1111lim (1)123n n n→∞++++=4.考察函数),(,lim)(+∞-∞∈+-=--∞→x nn n n x f xx x xn 的连续性.若有间断点指出其类型.解: 当0x <时,有221()limlim11x x x xxxn n n n n f x n nn--→∞→∞--===-++;同理当0x >时,有()1f x =.而(0)0f =,所以1,0()sgn 0,01,0x f x x x x -<⎧⎪===⎨⎪>⎩。
所以0是f 的跳跃间断点.四、证明题设a a n n =∞→lim ,b b n n =∞→lim ,且b a <. 证明:存在正整数N ,使得当N n >时,有n n b a <.证 由b a <,有b b a a <+<2. 因为2lim ba a a n n +<=∞→,由保号性定理,存在01>N ,使得当1N n >时有2b a a n +<。
又因为2lim b a b b n n +>=∞→,所以,又存在02>N ,使得当2N n >时有2b a b n +>. 于是取},max{21N N N =,当N n >时,有n n b b a a <+<2《数学分析选讲》 第二次主观题 作业一、判断下列命题的正误1. 若函数在某点无定义,则在该点的极限可能存在.2. 若)(x f 在[,]a b 上连续,则)(x f 在[,]a b 上一致连续.3. 若()f x 在[,]a b 上有定义,且()()0f a f b <,则在(,)a b 内至少存在一点ξ,使得()0f ξ=.4. 初等函数在其定义区间上连续. 5.闭区间[,]a b 的全体聚点的集合是[,]a b 本身.二、选择题1.下面哪些叙述与数列极限A a n n =∞→lim 的定义等价( )A )1,0(∈∀ε,0>∃N ,N n ≥∀,ε≤-||A a n ;B 对无穷多个0>ε,0>∃N ,N n >∀,ε<-||A a n ;C 0>∀ε,0>∃N ,有无穷多个N n >,ε<-||A a n ;D 0>∀ε,有}{n a 的无穷多项落在区间),(εε+-A A 之内2.任意给定0>M ,总存在0>X ,当X x -<时,M x f -<)(,则( )A -∞=-∞→)(lim x f x ; B -∞=∞→)(lim x f x ; C ∞=-∞→)(lim x f x ; D ∞=+∞→)(lim x f x3.设a 为定数.若对任给的正数ε,总存在0>X ,当X x -<时,()f x a ε-<,则( ).A lim ()x f x a →+∞=; B lim ()x f x a →-∞=; C lim ()x f x a →∞=; D lim ()x f x →∞=∞4.极限=-→x x x 1)21(lim ( )A 2e ;B 2e - ;C 1e - ;D 1 5.21sin(1)lim1x x x →-=-( )A 1 ;B 2 ;C 21 ; D 06.定义域为],[b a ,值域为),(∞+-∞的连续函数 ( ) A 存在; B 可能存在; C 不存在; D 存在且唯一7.设 =)(x f 1(12) , 0 , 0x x x k x ⎧⎪-≠⎨⎪=⎩ 在0=x 处连续, 则=k ( )A 1 ;B e ;C 1- ;D 21e8.方程410x x --=至少有一个根的区间是( )A 1(0,)2; B 1(,1)2; C (2,3) ; D (1,2) 三、计算题1.求极限 n nn 313131212121lim 22++++++∞→ 2.求极限lim n →∞+++3.求极限 )111)(110()110()13()12()1(lim2222--++++++++∞→x x x x x x x4. 求极限 112sin lim-+→x x x四、证明题设,f g 在],[b a 上连续,且()(),()()f a g a f b g b ><. 证明:存在(,),a b ξ∈使得()()f g ξξ=.数学分析选讲 作业系统1、若f,g 均为区间I 上的凸函数,则f+g 也为I 上的凸函数。
正确答案:正确2、若f 、g 在[a,b]上的可积,则fg 在[a,b]上也可积 正确答案:正确3、若函数f 在数集D 上的导函数处处为零,则f 在数集D 上恒为常数。
正确答案:错误4、可导的单调函数,其导函数仍是单调函数。
正确答案:错误5、若f 在区间I 上连续,则f 在I 上存在原函数。
正确答案:正确6、闭区间上的可积函数是有界的 正确答案:正确7、实数集R 上的连续周期函数必有最大值和最小值 正确答案:正确8、在级数的前面加上或去掉有限项不影响级数的收敛性正确答案:正确9、收敛级数一定绝对收敛 正确答案:错误10、处处间断的函数列不可能一致收敛于一个处处连续的函数。
正确答案:错误11、任何有限集都有聚点 正确答案:错误12、不绝对收敛的级数一定条件收敛 正确答案:错误13、幂级数的收敛区间必然是闭区间 正确答案:错误14、 《数学分析选讲》 第四次作业解答第一部分一、判断下列命题的正误1. 闭区间],[b a 上的可积函数)(x f 是有界的. (正确)2.若)(x f 在[,]a b 上可积,则)()(x f x f +在[,]a b 上也可积.(正确) 3.若)(x f 在区间I 上有定义,则)(x f 在区间I 上一定存在原函数.(错误)4.若)(x f 是],[b a 上的增函数,则)(x f 在],[b a 上可积.(正确)5.若)(x f 在],[b a 上连续,则存在[,]a b ξ∈,使()()()ba f x dx fb a ξ=-⎰.(正确)二、选择题1.对于不定积分⎰dx x f )( ,下列等式中( A ) 是正确的. A)()(x f dx x f dxd =⎰ B ⎰=')()(x f dx x f ;C )()(x f x df =⎰;D ⎰=)()(x f dx x f d ; 2. 若11()xxf x e dx ec --=-+⎰,则()f x 为( A )A 21x-A 1x- ;; C 1x; D21x3.设5sin x 是)(x f 的一个原函数,则⎰='dx x f )(( B )A c x +-sin 5 ;B c x +cos 5 ;C 5sin x ; ;D x sin 5-4.(1cos )d x -=⎰ ( B )A x cos 1-;B c x +-cos ;C c x x +-sin ;D c x +sin5.若⎰+=c x dx x f 2)(,则⎰=-dx x xf )1(2( D ) A c x +-22)1(2 ; B c x +--22)1(2; Cc x +-22)1(21 ; D c x +--22)1(216. =+⎰xdx cos 1 ( C )A tan sec x x c -+ ;B csc cotx x c -++;C tan 2x c + ; D tan()24x π-7.=-⎰)d(e x x ( D )A c x x+-e; B ;c x xx+---eeC c x x+--e ; D c x xx++--e e8. 已知x e f x+='1)( ,则=)(x f ( D )A 1ln x c ++ ;B 212x x c ++ ;C 21ln ln 2x x c ++ ;D ln x x c + 三、计算题1.求不定积分⎰.解: C xx d xdx xx +--=---=-⎰⎰22221)1(11211.2.求不定积分arcsin xdx ⎰.解:C xx x dx xx x x xdx +-+=--=⎰⎰221arcsin 1arcsin arcsin3.求不定积分ln xdx ⎰ .解: C x x x dx xx x x xdx +-=⋅-=⎰⎰ln 1ln ln4.求不定积分dx ⎰.解:令u =,则22()21)u u u dx e u du e u e C C ==-+=-+⎰⎰四、证明题设f 为连续函数.证明: 0(sin )(sin )2x f x dx f x dx πππ=⎰⎰.第二部分一、判断下列命题的正误1. 若)(x f 与()g x 在],[b a 上都可积,则()()f x g x 在],[b a 上也可积. (正确) 2.若)(x f 在],[b a 上连续,则存在(,)a b ξ∈,使()()()ba f x dx fb a ξ=-⎰.(正确)3.若)(x f 在],[b a 上有无限多间断点,则)(x f 在],[b a 上一定不可积.(错误) 4.无穷积分211dx x+∞⎰是收敛的.(错误)5.若lim 0,n n u →∞≠则 ∑∞=1n n u 发散. (正确)二、选择题1.)(x f 在],[b a 上连续是 ()ba f x dx ⎰存在的( A )A 充分条件;B 必要条件;C 充要条件 ;D 既不充分也不必要 2.若10()2x k dx +=⎰,则k =( A )A23 ; B 1- ; C 3 ; D 13.F(x)=0()(1)(3)x F x t t dt =--⎰,则=')2(F ( B )A 3- ;B 1- ;C 3 ;D 1 4.设)(u f ''连续,已知 1200(2)()n xf x dx tf t dt ''''=⎰⎰,则n 应是( B )A41; B 4 ; C 1 ; D 25.函数)(x f 是奇函数,且在],[a a -上可积,则( C ) A ⎰⎰=-a aadx x f dx x f 0)(2)( ; B ⎰⎰-=-aaa dx x f dx x f 0)(2)(C 0)(=⎰-a adx x f ; ; D )(2)(a f dx x f aa=⎰-6.2xxedx +∞-=⎰( C )A 0 ;B 1 ; C12; D 12-7.若级数111p n n∞-=∑收敛,则必有( D ).A 2p ≤ ;B 2p ≥ ;C 2p < ;D 2p >8.幂级数12n nn xn ∞=⋅∑的收敛半径是 ( D )A 4 ; B21 ; C14; D 2三、计算题1.求定积分 ⎰-1024dx x .解: 令t x sin 2=,则2660004cos 2(1cos 2)t dt t dt ππ==+⎰⎰⎰sin 22()6232t t ππ=+=+2.求定积分 101xxdx e e-+⎰.解: 4arctan arctan 1111010210π-==+=+⎰⎰-e edeedx ee xxxxx3.求定积分1|ln |ee x dx ⎰.解: eee eeex x x x dx x dx x dx x 1111111)1(ln )1(ln ln ln |ln |-+--=+-=⎰⎰⎰ee22121-=+-=4.求定积分34121sin cos 11x x dx x-++⎰.解: 34121sin cos 11x x dx x-+=+⎰34121sin cos 1x x dx x-++⎰dx x⎰-+112112arctan 1111112π==+=--⎰x dx x四、证明题设f 在],[b a 上连续,且)(x f 不恒等于零,证明0)(2>⎰ba dx x f .《数学分析选讲》第二次 作业答案一、判断题 1.( 错误) 2.(错误 ) 3.( 错误 ) 4.( 正确 ) 5.( 正确)二、 选择题1、A2、A3、D4、D5、D6、B7、C8、D三、计算题解 1、23113113121121121lim313131212121lim 22=--⋅--⋅=++++++∞→∞→nnn nnn2、因为nn n +2++<12+n n又 limn →∞=limn →∞1=,所以由迫敛性定理,lim1n →∞+++= .3、 2222(1)(21)(31)(101)lim(101)(111)x x x x x x x →∞++++++++--22221111(1)(2)(3)(10)lim 11(10)(11)x xxxxxx →∞++++++++=--4、0limlim x x →→=1)sin 21)sin 2limlim4(1)1x x xxx x→→===+-四、证明题1、证 令)()()(a x f x f x F +-=,则F 在],0[a 上连续。