A 组一、填空题: 1.函数lnsin y x =在5[,]66ππ上满足罗尔定理中的____ξ=解析:考查罗尔定理的应用,要求解ξ,即在区间5(,)66ππ内,求=0y '的解解:cos =sin x y x ',令=0y ',则2x π= 2.函数4()f x x =,2()F x x =在[1,2]上满足柯西中值定理中的____ξ=解析:考查柯西定理的应用,要求解ξ,即在区间(1,2)内,求(2)(1)()(2)(1)()F F F x f f f x '-='-的解解:已知(2)(1)1(2)(1)5F F f f -=-,()2F x x '=,3()4f x x =则即求32145x x =,解得2x =,2x =-(舍去)则ξ=3.设函数3x y e -=,[5,5]x ∈-,则该函数的最大值_____M =,最小值_____m =解析:考查函数最值的求解,由于函数中存在绝对值,则可以化为分段函数,然后在区间内的最值解:化为分段函数33,5335x x e x y e x --⎧≥>=⎨≥≥-⎩已知xe 和3x +都为恒增函数,则3x e -也为恒增函数即当53x ≥>时,最大值为25x y e ==,31x y==因为3x -为恒减函数,则3x e-也为恒减函数当35x ≥≥-时,最大值为85x ye =-=,31x y ==综上可知,最大值8M e =,最小值1m =4.曲线1ln()y x e x=+(0x >)的渐近线方程为_____解析:考查函数渐近线的求解,渐近线包括垂直渐近线、水平渐近线、斜渐近线,前面已经介绍过各类渐近线的定义,则只需一一验证各类渐近线是 否存在解:01ln()1ln()lim lim ln()limlim 1x x x x e e x x y x e x xx-→-∞→-∞→-∞→++=+===∞ 则不存在水平渐近线因为存在不可导点0x =,虽然0x =不再定义域内,但是还需验证又因为0001ln()1ln()1lim lim ln()limlim lim 01x x x x x e e x x y x e x xe x x+++→+∞→+∞→→→++=+====+ 则不存在垂直渐近线设存在斜渐近线y kx b =+,则1ln()1lim lim lim ln()1x x x x e y x k e x x x→+∞→+∞→+∞+===+= 001ln()11ln()1lim ()lim [ln()]lim lim111lim x x x x x e e x x b y kx x e x x x xe x e++→+∞→+∞→+∞→→+-+-=-=+-====+则存在斜渐近线1y x e=+5.记R 为曲率半径,s 为弧长。
已知2y x =(0x ≥),则曲率_____K =;_____dR ds = 解析:考查曲率的求解,本题已知的是直角坐标方程,则利用方程求解322[1()]y K y ''='+求解,而曲率半径对弧长的导数可以利用1dR dR dsds dx dx=⋅来求解 解:2y x '=,2y ''= 则3322222[1()](14)y K y x ''=='++由此可得曲率半径为322(14)2x R +=则138622dR x dx =⋅=dsdx ==则16dR dR x dsds dx dx=⋅=6函数2,0(),0x x x f x xe x ⎧≤=⎨>⎩在点_____x =处取得极小值解析:考查分段函数的极值,需要分段考虑,同时要判断分段点是否为极值,解题步骤为先求出分段函数的导数,然后求出驻点,最后利用极值的充分条件判断 解:当0x ≤时,()2f x x '=,得驻点0x =当0x >时,()(1)xf x x e '=+,令()0f x '=,得驻点1x =-(不在区间内,舍去)在0x =的去心领域(,)δδ-中,当0x >时,()0f x '>;当0x <时,()0f x '< 则在点0x =处取得极小值 二、选择题:1.若函数()f x 在区间(,)a b 内可导,1x 和2x 是区间(,)a b 内任意两点,且12x x <,则至少存在一点ξ,使()(A )()()()()f b f a f b a ξ'-=⋅-,其中a b ξ<< (B )11()()()()f b f x f b x ξ'-=⋅-,其中1x b ξ<< (C )2121()()()()f x f x f x x ξ'-=⋅-,其中12x x ξ<< (D )22()()()()f x f a f x a ξ'-=⋅-,其中2a x ξ<<解析:考查中值定理的应用,使用拉格朗日中值定理时,一定要满足三个条件解:本题中告诉函数()f x 在区间(,)a b 内可导,并没有告诉函数在[,]a b 内连续,则不知道()f a ,()f b 是否存在,自然不能在点x a =,x b =上使用拉格朗日中值定理,这样可以排除(A )(B )(D )选项至于(C )选项,因为函数()f x 在区间(,)a b 内可导,则函数()f x 在区间(,)a b 内连续,自然可得1()f x ,2()f x 存在 答案:C2.当0x >时,曲线1siny x x=()(A )有且仅有水平渐近线 (B )有且仅有垂直渐近线(C )既有水平渐近线,又有垂直渐近线 (D )既无水平渐近线,又无垂直渐近线解析:考查渐近线的求解,利用各类渐近线的定义一一判断即可解:01sin1sin lim sinlim lim 11x x x x x x x x x+→+∞→+∞→===,则存在水平渐近线1y = 01sin lim sin lim 0x x xx x x+→+∞→==,则不存在垂直渐近线 答案:A3.下列各式哪些是曲线322x y xy ++=的水平渐近线或垂直渐近线? (1)32x =-,(2)2x =-,有错误(3)1y =-,(4)3y = (A )都不是 (B )(1)(2) (C )(2)(3) (D )(2)(4) E )全是 解析:考查曲线的渐近线,曲线方程可以化为322x y x +=-,然后求出函数的水平渐近线和垂直渐近线 解:232lim2x x x →+=∞-,32lim 32x x x →∞+=-则存在垂直渐近线2x =,水平渐近线3y = 答案:D4.若lim ()x f x k →∞'=,则lim[()()]x f x a f x →∞+-=()(A )ka (B )k (C )a (D )不存在 解析:考查泰勒公式的应用解:根据泰勒展开式,()()()[()]()()f x a f x f x a x f x af ξξ''+=++-=+ 则()()()f x a f x af ξ'+-=,其中(,)x x a ξ∈+lim[()()]lim ()x x f x a f x af ξ→∞→∞'+-=因为当x →∞时,ξ→∞,则lim[()()]x f x a f x ka →∞+-=答案:A5.设函数()y f x =有二阶连续导数,且(0)0f '=,0()lim1x f x x→''=,则()(A )(0)f 是函数()y f x =的极大值 (B )(0)f 是函数()y f x =的极小值 (C )(0,(0))f 是曲线()y f x =的拐点(D )(0)f 不是函数()y f x =的极大值,(0,(0))f 也不是曲线()y f x =的拐点解析:考查函数的拐点和极值,已知在极值点处,()0f x '=,()0f x ''≠;在拐点处()0f x ''= 根据此来判断(0,(0))f 是不是极值点和拐点 解:因(0)0f '=为,则0x =为驻点,又因为0()lim10x f x x→''=>,根据极限的局部保号性,在0x =的某个去心领域(,)δδ-内,()0f x ''>,则lim ()(0)0lim ()x x f x f f x δδ→-→'''<=< 由此可得(0)f 是函数()y f x =的极小值函数()y f x =有二阶连续导数,则0()lim ()0x f x f x →''''==,但是在0x =的某个去心领域(,)δδ-内,()0f x ''>,则(0,(0))f 不是曲线()y f x =的拐点答案:B三、计算题: 1.求下列极限: (1)20cot 1limx x x x →-; (2)lim cos n n →∞ (3)011lim[]ln(1)x x x →-+; (4)lim a xx a x a x a x a →--; (5)210sin lim()x x x x→; (6)2lim (arctan )x x x π→+∞ 解析:考查极限的求解,本章主要学习的两种解极限的方法,一种是洛必达法则,一种是泰勒公式,洛必达主要针对00,∞∞型,或者可以化为这两种形式极限的求解;泰勒公式一般利用常用函数的麦克劳林公式替换,然后求解,下次结合具体的极限来说明 解:(1)先化简,再利用洛必达法则和等价无穷小求解2230002200cot 1cos sin cos sin lim=lim limsin cos sin cos sin 1lim lim 333x x x x x x x x x x x x xx x x x x x x x x x x x →→→→→---=---===-(2)1∞型极限的求解,可以利用lne 化简ln lim coslim n n nnn n ee→∞→∞→∞==20002n n n n n nπ→∞→→→→=====则22limcos nn e π→∞=(3)∞-∞型极限,先化为型极限,再利用洛必达法则求解2000001111ln(1)ln(1)111lim[]lim lim limlim ln(1)ln(1)22(1)2x x x x x x x x x x x x x x x x x →→→→→--+-++-=====+++(4)00型极限,直接利用洛必达法则求解1ln ln 1ln lim lim (ln 1)(ln 1)1ln a x a x a a x a x a x a x a x a ax a a a a a a x a x x a a a-→→----===-+++ (5)1∞型极限的求解,可以利用lne 化简2220sin sin lnln1lim00sin lim()lim x xx x x x xxx x x e ex→→→==22320000sin cos sin ln cos sin sin 1sin limlim lim lim 2266x x x x x x x x xx x x x x x x x x x x x →→→→-⋅--====- 21160sin lim()x x x e x-→= (6)1∞型极限的求解,可以利用lne 化简+2ln arctan lim21ln arctan +2lim (arctan )lim x xx xxxx x x eeπππ→∞→+∞→∞==因为222+++2121221lnarctan arctan 22limlim lim 111x x x x x xx x xx πππππ→∞→∞→∞⋅⋅+==-=-+- 则22lim (arctan )xx x e ππ-→+∞=2.在半径为R 的圆内作内接矩形,何时矩形面积最大?解析:考查最值的应用,解题步骤为设变量、列函数表达式、解函数、求最值 解:设矩形的长为x ,面积为S则面积()S x = 0x >22()S x '==令()0S x '=,解得驻点x =因为当)x ∈时,()0S x '>;当,)x ∈+∞时,()0S x '<则x ==时,矩形面积最大3.试求曲线32y ax bx cx d =+++中的a ,b ,c ,d ,使得在点2x =-处曲线有水平切线,点(1,10)-为拐点,且点(2,44)-在曲线上解析:考查曲线函数表达式的求解,已知需要求解四个未知数,则至少要列出四个方程式,然后解方程组即可解:232y ax bx c '=++,62y ax b ''=+因为点2x =-处曲线有水平切线,即20x y =-'=因为点(1,10)-和点(2,44)-都在曲线上,则110x y ==-,244x y=-=且点(1,10)-为拐点,则10x y =''=综上可列出方程组12401084244620a b c a b c d a b c d a b -+=⎧⎪+++=-⎪⎨-+-+=⎪⎪+=⎩,解得132416a b c d =⎧⎪=-⎪⎨=-⎪⎪=⎩4.求椭圆223x xy y -+=上纵坐标最大和最小的点解析:考查最值的求解,本题告诉的是隐函数,上诉方程所确定的函数()y y x =为某一闭区间上的连续函数,即求解y 的最大值和最小值,则最值点必是()y y x =的驻点 解:对方程两边同时对x 求导,得220x y xy yy ''--+= 即22x yy x y-'=-,令0y '=,得2y x =带入原方程得21x =,即1x =±当1x =-时,2y =-;当1x =时,2y =则纵坐标最大的点为(1,2),最小的点(1,2)-- 5.求数列的最大项解析:考查数列的最大值,可以转化为求解函数的最大值解:设函数()f x =(0x >,且x 为整数)21ln ()xf x x-'=,令()0f x '=,得x e = 当x e >时,()0f x '<;当x e <时,()0f x '>则函数()f x =x e =上取得极大值,本题中即为最大值因为 2.718e =1.414=1.442=数列6.求非零常数a ,b ,使得012arctan ln1limax xx x b x →+--=解析:考查函数的极限,求解函数中的未知量,首先分析一下极限的类型,然后根据一些限制条件列出方程,最后求解方程组(限制条件,例如当极限为0型且极限值为常数,则分子分母都会趋向于0)解:极限012arctan ln1limax xx x x →+--为00型,则可以直接利用洛必达法则化简,即222211410*********arctan ln 4411(1)1lim lim lim lim (1)a a a a x x x x x x x x x x x x x x x x ax ax x ax---→→→→--+++-⋅---++--===- 因为2104lim a x x b ax -→-=,124a b a -=⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得343a b =⎧⎪⎨=-⎪⎩ 7.已知函数32(1)x y x =-,求: (1)函数的单调区间及极值; (2)函数图形的凹凸区间及拐点; (3)函数图形的渐近线解析:考查函数图形的一些性质,前面已经求解过这类题目,且在绘制函数图像时,这些性质是关键的依据 解:(1)原函数定义域为1x ≠2232324333(1)2(1)3(1)2(3)(1)(1)(1)x x x x x x x x x y x x x -+--+-'===---232222644(63)(1)3(3)(1)(63)(1)3(3)6(1)(1)(1)x x x x x x x x x x x xy x x x --+----+-''===--- 0y '=,0y ''=解得驻点0x =,3x =,拐点0x =同时存在原函数、一阶和二阶导数都不存在的点1x =点0x =,1x =,3x =,将定义域分为四个子区间,y ,y ',y ''的变化趋势如下表则函数的单调增区间为(,1)-∞,(1,3),单调减区间为(3,)+∞ 存在极大值3274x y==(2)函数的凹区间为(,0)-∞,凸区间为(0,1),(1,)+∞ 以及拐点(0,0)(3)因为3211lim lim(1)x x x y x →→==∞-,32lim (1)x x x →∞=∞- 则存在垂直渐近线1x =,不存在水平渐近线又因为3222(1)lim lim 1(1)x x x x x x x →∞→∞-==-,32222lim()lim[]lim 2(1)(1)x x x x x x y kx x x x →∞→∞→∞--=-==-- 则存在斜渐近线2y x =+ 四、证明题:1.设函数()f x ,()g x 在[,]a b 上可微,且()0g x '≠。