高等数学(二)命题预测试卷(二)一、选择题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分。
在每个小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的,把所选项前的字母填在题后的括号内)1.下列函数中,当1→x 时,及无穷小量)1(x -相比是高阶无穷小的是( )A .)3ln(x -B .x x x +-232C .)1cos(-xD .12-x 2.曲线在),1(+∞内是( )A .处处单调减小B .处处单调增加C .具有最大值D .具有最小值 3.设)(x f 是可导函数,且1)()2(lim000=-+→hx f h x f x ,则)(0x f '为( )A .1B .0C .2D .21 4.若,则⎰1)(dx x f 为( )A .21 B .2ln 1- C .1 D .2ln 5.设等于( )A .z zxyB .1-z xyC .1-z yD .z y二、填空题:本大题共10个小题,10个空,每空4分,共40分,把答案填在 题中横线上。
6.设2yx e z xy +=,则= .7.设x e x f x ln )(+=',则='')3(f . 8.,则 .9.设二重积分的积分区域D 是4122≤+≤y x ,则 .10.= .11.函数的极小值点为 . 12.若,则=a .13.曲线x y arctan =在横坐标为1点处的切线方程为 .14.函数在处的导数值为 . 15. .三、解答题:本大题共13小题,共90分,解答应写出推理、演算步骤。
16.(本题满分6分)求函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠==0001arctan )(x x xx f 的间断点. 17.(本题满分6分)计算.18.(本题满分6分)计算⎥⎦⎤⎢⎣⎡++→x x x x 1)1(arcsin ln lim .19.(本题满分6分)设函数⎪⎩⎪⎨⎧≤<-+>=-01)1ln(0 )(1x x x xe x f x ,求)(x f '. 20.(本题满分6分)求函数)sin(y x y +=的二阶导数. 21.(本题满分6分)求曲线342)(x x x f -=的极值点. 22.(本题满分6分)计算.23.(本题满分6分)若)(x f 的一个原函数为x x ln ,求⎰⋅dx x f x )(. 24.(本题满分6分)已知,求常数k 的值. 25.(本题满分6分)求函数5126),(23+-+-=y x x y y x f 的极值. 26.(本题满分10分)求,其中D 是由曲线2x y =及2y x =所围成的平面区域. 27.(本题满分10分)设⎰-=adx x f x x f 02)()(,且常数1-≠a ,求证:.28.(本题满分10分)求函数的单调区间、极值、此函数曲线的凹凸区间、拐点以及渐近线并作出函数的图形.参考答案一、选择题1.B 2.B 3.D 4.D 5.D 二、填空题6.122+e 7. 8.11-x 9.π3 10.21-e 11.0=x 12.5 13. 14. 15.0 三、解答题16.解 这是一个分段函数,)(x f 在点0=x 的左极限和右极限都存在.21arctan lim )(lim 00π-==-→-→x x f x x21arctan lim )(lim 00π==+→+→x x f x x)(lim )(lim 00x f x f x x +→-→≠故当0→x 时,)(x f 的极限不存在,点0=x 是)(x f 的第一类间断点.17.解 原式=222112111lim121lim 222==--+=--++∞→+∞→xx x x x x x x .18.解 设xx x x f 1)1(arcsin )(++=. 由于0=x 是初等函数)(lnx f 的可去间断点,故 []⎥⎦⎤⎢⎣⎡++==→→→x x x x x x x f x f 100)1(arcsin lim ln )(lim ln )(ln lim⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=→→xx x x x 100)1(lim arcsin lim ln1ln )0ln(==+=e e .19.解 首先在0≠x 时,分别求出函数各表达式的导数,即 当0>x 时,)11(1)()(12111x e xxeexex f x xxx+=⋅+='='----当01<<-x 时,[]11)1ln()(+='+='x x x f . 然后分别求出在0=x 处函数的左导数和右导数,即0)11(lim )0(1=+='-+→+xe f xx 从而)0()0(+-'≠'f f ,函数在0=x 处不可导. 所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+>+='-0 110 )11()(1x x x x e x f x 20.解 )sin(y x y +=)cos()cos()1)(cos(y x y y x y y x y +'++='++=' ① [])1()sin()cos()1)(sin(y y x y y x y y y x y '++-'++''+'++-='' []2)1)(sin()cos(1y y x y y x '++-=''+-)cos(1)1)(sin(2y x y y x y +-'++-='' ②又由①解得代入②得2)cos(1)cos(1)cos(1)cos(y x y x y x y x y +-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+++='21.解 先出求)(x f 的一阶导数:)23(464)(223-=-='x x x x x f 令0)(='x f 即 解得驻点为.再求出)(x f 的二阶导数)1(121212)(2-=-=''x x x x x f . 当时,,故是极小值. 当01=x 时,0)0(=''f ,在)0,(-∞内,0)(<'x f ,在内0)(<'x f故 01=x 不是极值点.总之 曲线242)(x x x f -=只有极小值点.22.解 11)1(112222323+-=+-+=+-+=+x xx x x x x x x x x x x∴ ⎰⎰⎰⎰+-=+-=+dx x xxdx dx x x x dx x x 1)1(12223⎰++-=++-=C x x x x d x )1ln(21211)1(21212222 23.解 由题设知1ln )(ln ln )ln ()(+='+='=x x x x x x x f 故⎰⎰+=⋅dx x x dx x f x )1(ln )( ⎰⎰+=xdx xdx x ln[]22221)(ln ln 21x x d x x x +-⋅=⎰22221121ln 21x dx x x x x ⎰+-⋅=222121ln 21x xdx x x ⎰+-=. 24.解 ⎰⎰⎰+⋅=+=+-∞→∞-∞-02020211lim 111a a dx xk dx x k dx x k2)arctan (lim arctan lim 0π⋅=-⋅=⋅=-∞→-∞→k a k x k a a a又故 解得. 25.解123,622-=∂∂+-=∂∂y yf x x f 解方程组得驻点)2,3(),2,3(00-B A 又 y f C f B f A yy xy xx 6,0,2=''==''=-=''=对于驻点126,0,2:230-===-===y x y C B A A ,故0242>=-AC B∴ 驻点0A 不是极值点.对于驻点126,0,2:230-===-=-==y x y C B A B故 0242<-=-AC B ,又02<-=A .∴ 函数),(y x f 在)2,3(0-B 点取得极大值 30524189)2()2,3(3=+++--=-f26.解 由2x y =及2y x =得两曲线的交点为)0,0(O 及)1,1(A )0(2≥=y y x 的反函数为xy =.∴ dx y y x dy y x dx dxdy y x x xxx D2102222102)21()()(⎰⎰⎰⎰⎰+=+=+14033)1034172()21()21(105227104425=-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=⎰x x x dx x x x x 27.证 ⎰⎰⎰⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=aa a dx dx x f x dx x f 0020)()( dx dx x f dx x aaa⎰⎰⎰⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=0002)( ⎰⎰⋅-=aa adx dx x f x 0003)(31∴ 3)()(30a dx x f a dx x f a a=+⎰⎰于是.28.解 (1)先求函数的定义域为),0(+∞. (2)求y '和驻点:,令0='y 得驻点e x =.(3)由y '的符号确定函数的单调增减区间及极值. 当e x <<0时,,所以y 单调增加; 当e x >时,0<'y ,所以y 单调减少. 由极值的第一充分条件可知为极大值. (4)求y ''并确定y ''的符号: ,令0=''y 得23e x =.当230e x <<时,0<''y ,曲线y 为凸的; 当23e x >时,0>''y ,曲线y 为凹的. 根据拐点的充分条件可知点为拐点.这里的y '和y ''的计算是本题的关键,读者在计算时一定要认真、仔细。
另外建议读者用列表法来分析求解更为简捷,现列表如下:x),0(ee),(23e e23e),(23+∞ey '+ 0 - - - y ''-+就表上所给的y '和y ''符号,可得到: 函数的单调增加区间为),0(e ; 函数的单调减少区间为),(+∞e ; 函数的极大值为; 函数的凸区间为),0(23e ; 函数的凹区间为),(23+∞e ;函数的拐点为. (5)因为, 所以曲线有 水平渐近线0=y 铅垂渐近线0=x(6)根据上述的函数特性作出函数图形如下图.。