《数学分析Ⅰ》题目讲解一、 单项选择题（每小题2分，共14分）1、设数列{}n x 满足1112n n n x x x +⎛⎫=+ ⎪⎝⎭且lim nn x →∞=，则为【 】A 、0B 、1C 、12 D 、22、已知tan,0,()1,0,xxf x xx⎧≠⎪=⎨⎪=⎩则0x=是()f x的【】A、第一类不连续点B、第二类不连续点C、连续点D、可去不连续点3、已知1sin,0()0,0x xf x xx⎧>⎪=⎨⎪≤⎩，则()f x在0x=处【】A、左可导B、右可导C、可微D、不连续4、若0l i m ()x x f x 存在，下列说法一定正确的是【】A 、()f x 在0x 的任一邻域内有界 B 、()f x 在0x 的某一邻域内无界 C 、()f x 在0x 的某一邻域内有界 D 、()f x 在0x 的任一邻域内无界5、若()f x 在0x =处连续，并且220()lim h f h c h→=，则【 】 A 、(0)0f =且(0)f -'存在 B 、(0)0f =且(0)f +'存在 C 、(0)f c =且(0)f -'存在 D 、(0)f c =且(0)f +'存在6、若()f x 在点0x 处存在左、右导数，则()f x 在点0x 处必然【 】A 、可导B 、不可导C 、连续D 、不连续7、下列叙述错误的是【 】A 、若()f x 在点0x 可导，则()f x 在点0x 可微；B 、若()f x 在点0x 可导，则()f x 在点0x 连续；C 、若()f x 在点0x 可导，则()0()0f x ′=； D 、设()f x 在点0x 可导，则0x 是极值点当仅当0()0f x =′.参考答案：1. B 2.C 3.A 4.C 5.B 6.C7.D二、填空题（每小题3分，共21分）1、33561lim 141x x x x x x →∞⎡⎤++⎛⎫+-=⎢⎥ ⎪+⎝⎭⎢⎥⎣⎦ 2、曲线ln y x =上平行于直线115y x =+的切线的方程为3、设()1f a '=，则 0(2)(3)lim h f a h f a h h→+--=4、曲线22x y x e -=+的斜渐近线为5、函数32()92415f x x x x =-+-的极小值点x =______ _6、已知当0x →时ln(1)ax +与1xe -等价，则a = 7、()()5n x=参考答案：1. 114e+；2. ()15ln55y x =-+；3. 5；4. 2y x =；5. 4；6. 1；7. ()ln 55nx三、计算题（每小题6分，共36分）1、计算111lim 1n n n n n →∞⎛⎫+++⎪+++⎝⎭.1、计算111lim 1n n n n n→∞⎛⎫+++⎪+++⎝⎭ 解：设1111n x n n n n=++++++，由于1n n nx n n ≤≤++，l i m 1n n n →∞=+，lim 11n nn →∞=+ ，（4分） 由夹逼性，lim 1n n x →∞=，即原极限为1。

（6分）2. 求极限2011lim tan x x x x →⎛⎫- ⎪⎝⎭220020011tan lim lim (1)tan tan sin cos lim (2)sin sin lim 2sin x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x →→→→-⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-⎛⎫= ⎪⎝⎭=+解：分分20 (4)cos 1lim (5)2cos sin 1(6)3x x x xx x →⎛⎫⎪⎝⎭⎛⎫⎪= ⎪+⎪⎝⎭=分分分3. 已知()f u 任意次可微，求(ln )y f x 的二阶微分2d y .3. 已知()f u 任意次可微，求(ln )y f x =的2d y .解：令ln u x =，则d 1()d y f u x x='， （2分）[]2222222d ()d 11() (3)d d 11()()()()(ln )(ln )(5)f u y f u x x x xf u f u x x f u f u xf x f x x'-=⋅+'=''⋅-'⋅''-'=''-'=分分所以，222(ln )(ln )d =d f x f x y x x''-' （6分）4. 求方程2arctan ln(1)x t y t =⎧⎨=+⎩所确定的函数的导数22d d xy .4.求方程2arctan ln(1)x t y t =⎧⎨=+⎩所确定的函数的导数22d d xy . 22222232d 1d ()1d 1 (3)d 2d ()2d 11d d d 12 (6)2d d d 41x x x t t t y t y y t t t tx x t t t y y y t t+====+-⎡⎤+===-⎢⎥⎣⎦+解：分分′′5. 设()cos=，求y'.sin xy x解：对等式两端取对数，()ln cos lnsin y x x =，（1分）再对上式两端分别求导，()()sin cos ln sin cos sin x y x x x y x''='+ （4分） ()2cos sin lnsin sin x x x x=-+ （5分）所以，()()2cos cos sin sin lnsin (6)sin xx y x x x x ⎡⎤'=-⎢⎥⎣⎦分6. 求由方程32xy e x y =+所确定的函数()y y x =的微分d y .解：在方程两端对x 求导，得()223xyey xy yy +'=+'. （3分）解此方程，得223xyxy yey xe y -'=-。

（4分） 所以，22d d 3xyxy yey x xe y-=-。

（6分）四、综合题（3小题，共29分）1. 叙述证明题（4小题，共14分）（1）叙述lim n n x A →∞=（A 有限）的N ε-定义；（3分）（2）叙述数列的柯西（Cauchy ）收敛原理；（3分） （3）叙述()f x 在区间I 内一致连续的εδ-定义；（3分）（4）证明()sin f x x =在(,)-∞+∞上一致连续。

（5分）解：（1）lim n n x A →∞=（A 有限）的N ε-定义：对任意给定的0ε>，存在正整数N ，当n N >时，有n x A ε-<。

（3分）（2）数列的柯西（Cauchy ）收敛原理：数列{}n x 收敛的充要条件是{}n x 是一个基本数列。

（3分）（3）()f x 在区间I 内一致连续的εδ-定义：若()f x 在区间I 内满足对任意的0ε>，存在()0δδε=>，使得对I 内任意两点1x 与2x ，当12x x δ-<时，总有12()()f x f x ε-<，则称()f x 在区间I 内一致连续。

（3分）（4）证明：对任意12,x x R ∈，由于1212121212()()sin sin 2cos sin22 3f x f x x x x x x x x x -=-+-=≤-（分） 故对任意的0ε>，取δε=，则对(,)-∞+∞内任意两点1x 与2x ，当12x x δ-<时，总有12()()f x f x ε-<，即()f x 在(,)-∞+∞上一致连续。

（5分）2. 证明：当0x >时，2ln(1)2xx x x -<+<.（7分）证明：（1）证明ln(1)x x +<. 根据Lagrange 中值定理，()ln(1)ln(1)ln11001x x x x x ξξ++-==<<-+这里（2分）由于111ξ<+，所以l n (1)x x +<。

（3分）（2）证明2ln(1)2xx x -<+.令2()ln(1)2xf x x x =--+，则21()111xf x x x x-'=--=++，（2分）当0x >时，()0f x '<，()f x 严格单调递减，由(0)0f =，知()()00f x x <>，从而2ln(1)2xx x -<+。

（4分）3. 设()f x 在区间[,]a b 可导，且()0,()0f a f b +->>′′，()()f a f b A ==，证明：（1）存在(,)a b ξ∈使得()f A ξ=；（5分）（2）()f x ′在(,)a b 内至少有两个零点。

（3分）证明：（1）由()()()lim 0x a f x f a f a x a++→-=>-′，存在10δ>，使当1(,)x a a δ∈+时，有()()0f x f a x a->-，此时，()()f x f a A >=。

在1(,)a a δ+中去一点1x ，有1()f x A >；由()()()l i m 0xb f x f b f b x b--→-=>-′，存在20δ>，使当2(,)x b b δ∈-时，有()()0f x f b x b->-，此时，()()f x f b A <=。

在2(,)b b δ-中去一点2x ，有2()f x A <。

（3分）于是，12()()f x A f x >>。

由()f x 在[,]a b 可导，()f x 在[,]a b 连续，由中间值定理，存在12(,)[,]x x a b ξ∈⊂，使得()f A ξ=。

（5分）（2）由罗尔（Rolle ）定理，在(,)a ξ内至少存在一点1ξ使得1()0f ξ=′，在(,)b ξ内至少存在一点2ξ使得2()0f ξ=′。

故()f x ′在(,)a b 内至少有两个零点。

（8分）。