2023年考研高数基础讲义.pdf
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1、第一章函数、极限与连续历年考研本章主要考点:第一节函数一、函数的基本性态1.奇偶性考研大纲的要求是什么?1考什么?怎么考?例1设/(X)是一个定义在R上可导的偶函数,且当x 0,/(x)0,则/,(0)0,f x)0(x0).例2设/(x)是一个奇的连续函数,则下面必定是奇函数的是()XX(A)J(/(/)+/(T)W (B)J(/-/(-/)期00(C)fx)(D)根据上面条件无法判断22.周期性考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?3例3设函数/(x)具有二阶导数,并满足,(幻=一/(一x),且/(幻=/(+1).若/0,则()(A)/(-5)/(-5)/(-5).(B)/(5)=/(-5
2、)/(-5).(C)/(-5)/(-5)/(-5).(D)/(-5)工2时,都 有/(苞)/(%2),则()(A)对 Vx,r(x)O(B)对 Vx,r(x)WO(C)函数/(-x)单调增(D)函数一/(-x)单调增54.有界性考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?6x sin(x-2)例 5 函数/(x)=八/_=在下列哪个区间内有界()x(x-l)(x-2)(A)(-1,0)(B)(0,1)(C)(1,2)(D)(2,3)例 6 设/(x)=L s i n L,则当 x-0 时,/(x)()X X(A)是无穷小(B)是无穷大(C)有界但不是无穷小(D)无界但不是无穷大二、函数的运算和其他类
3、型的函数1.复合函数和分段函数考研大纲的要求是什么?7考什么?怎么考?例6设函数g(x)=2-x,x o(x)=x2,x0求g(x).2.反函数、隐函数和初等函数考研大纲的要求是什么?8考什么?怎么考?3.其它函数9第二节极限一、极限的基本概念1.数列极限考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?101 4-X例】求/已 吧 的 表 达 式.例 2 设 4“,%是非负数列,且 l i m a“=O,l i m Z=1,l i m c=oo,则必n 一xo有.(A)an bn对任意的成立;(B)bn 8112.函数极限考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?12xz 例3当X f 1时,函 数 一7e
4、T的极限()A等于2B等于0C为无穷D不存在但不为无穷二、极限的计算方法与准则1.极限的四则运算(重点)考研大纲的要求是什么?13考什么?怎么考?例一 4 i已知 h m-a-co-s-x =44,求4。,44.J。x2142.极限存在的两个准则(1)单调有界准则考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?15例5设 芯=10,七 用=历 五(=1,2.),试证 当 极限存在,并求此极限例6设0玉3,且可出=J x,(3-x“),证明*,极限存在并且此极限16(2)夹逼准则考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?17例 7 设0 a 0例1。设吗7/6则()(A)1(B)e(C)eab(D)eha19
5、三、无穷大与无穷小1.无穷大量(极限不存在的一种)(非重点)【注解】2.无穷小和无穷小的比较(重点)考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?20例 1 1 当x-0 时,下列无穷小量是关于V 的同阶无穷小量(A)x2 x4(B)2x2+/+6x4(C)X+际(D)x4+x5例 1 2 若 x-O 时,(1 一G?,_ 与心足龙是等价无穷小,贝 ija=21四、求函数极限总结(本章最重点,考试必考点).xln(l+x)例 13 lim-L3 1-cosx22例 14 Hm s i nx-s i n(s i n 切 s i nxa。x4例 15_1_例 16 /=mx2(ex-ex+)x-oo23例
6、 17 limx-01ln(l+x)蔺x例 18 limX TO1 /2+COSXY-1)例 19 lim%-O+tan x-VI+sin xx(l-cos x)24例 20/=lim V?(V x +8-Vx+T)Xf oo.J4x+x 1+x+l例 21 hm-,8 Vx2+sinx例 22 lim-L*+靖+25第三节连续一、连续与间断的定义1.连续考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?1 产尤例 1 设函数/(x)=J arcsin/,x0262.函数的间断点及其分类考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?27例 2=,贝l j()卡-1(A)%=0 =1都是“*)的第一类间断点;(B)
7、x=o,x=l都是/(X)的第二类间断点;(0 x=0是/(x)的第一类间断点,=1是/()的第二类间断点;(D)x=0是“X)的第二类间断点,x=l是“X)的第一类间断点.八/、I n 1 x 1例3求函数 X)=Vsinx的间断点并指出其类型.仔一1|28二、连续函数的性质1.连续函数运算的性质考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?例 4 设/(力 和 夕(x)在(-0 0+8)内有定义,/(x)为连续函数,且/(x)iO,0(x)有间断点,贝 IJ ()(A)0 /(x)必有间断点(C)/0(力 必有间断点(B)0 :(x)必有间断点(D)必有间断点/3292.闭区间连续函数的性质:闭区
8、间 a,b 上的连续函数/(x)考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?30例5设/(x)在a,b连 续,x,x2,X&a,h,求证存在J wa,句使得/(%)+/(%)+-+/(”n例6设/(x)在0,1上连续,目/X0)=/(I)(1)证明:存在岑e 0,1,使/6)(2)证明:存在 使)|71-21-H5 2且为正整数)31第一章课后习题题型一、极限的概念、性质和存在准则的讨论1.若数列 易 收敛于常数。,则无论正数多么小,在区间(a-,&+)之外的数列的点()(A)必不存在(B)至多只有有限个(C)必有无穷个(D)可能有限个,也可能无穷多个2.数列有界是数列收敛的()(A)必要条件(B)
9、充分条件(C)充要条件(D)既非充分也非必要条件3.若已知数列卜“,%均收敛,!吧 当!吧 ,则()(A)xn y,n=1,2,3,.(B)x,产 片,=1,2,3,.(c)存在正整数%,使得当时,x y(D)/与 大小关系不能确定4若极限存在,则函数值/(%)()(A)必存在且等于极限值(B)必存在但未必等于极限值(C)可以不存在(D)如果存在的话必等于极限值5.已知lim/(x)与都存在,则()X T 后(A)必存在X(C)lim/(x)=lim/(x)X-XQ(B)未必存在AX0(D)lim/(x)*lim/(x)X T 而6.有以下命题:设 lim/(x)=A,lim g(x)不存在,
10、不存在X-A0 戈-%X%变(/(“(*)不存在lim (力(x)g(x)不存在则以上命题中正确的个数是(A)0(B)1 lim+g(x)不存在无)+g(x)不存在X 而(C)2(D)3327.若极限lim(/(x)+g(x)存在,则lim g(x)(X-X-X-)(A)都存在(B)都不存在(C)不都存在(D)都存在或都不存在8.设lim(%)=0,则下列结论正确的是()(A)若毛发散,则必发散(B)若X,无界,则以必有界(C)若七有界,则”必为无穷小(D)若L为无穷小,则先必为无穷小9.下列说法与lima,=A不等价的是(-8)(A)对于 V 0J N 0,当“N 时,恒有 k 一 A|0,
11、当N 时,恒 有 闻 一 山 0J N 0,当N 时,恒 有 何 一 川 0J N 0,当N 时,恒有|。“一4卜一n1 0.设lim f(x)=A,lim g(x)=B,则下列命题正确的是(A T X)1 0)(A)若存在飞 的去心邻域,有/(x)g(x),则A 8(B)若存在x0的去心邻域,有“X)4 g ,则A V 8(C)若4=8,则存在毛的去心邻域,有/(x)=g(x)(D)若A 8,则存在X。的去心邻域,有/(x)K g(x)题型二、求函数极限1.当X-(T时,与4等价的无穷小量是()(A)l-e&,、,1 +xK(C)/1 +yx 1(D)1 -c os sx2.lim.t-0
12、x+x2 c osx(l+c osx)x3.求下列各函数的极限f+x +l hm XT8 X+21.3x+4x+1 KF334 .求下列各函数的极限:(l)l i m X T8(X,+2)(2/+x +3)八1 0X+1),c、r lx2+X +l+X(2)l i m -_/ll8 V8x3-x-l5.计算下列极限x l n(l +x)(1)l i m IX f 1 -C OS X.ta n(s i n 2x)l i m-.r-O.Xs i n 3l i m正币T-o 1-cos 2x(4)I i m6+1 T9 1-cos 2x6 .计算下列极限、V I nx(1)l i m-x f s i
13、 n 7ixl i mx-0e-ecosxA/1+X2-1i n cos x尸-1 ta n x-s i n xl i m-r X f 0,Xa r cs i n 37.计算下列极限1盘x I n(1+x)(1)l i m .v-Li o Vl +x2-l l i mx-ta nx1 0 a r cta n x.3,、s m x -x(3)l i m-i a r cta nx-x l i m 4 1 n1 0必s i n xx(Vcos x-l l l n cos x x-s i nx cos x(5)h m-A-(6)hm-5s o x-s i n-x l n(l +x,8,计算下列极限1
14、00(1)l i m l i mX f KO2,+d I n x5X+x4+31nxl i mX T0+-i J4 r -l nX +-rJC(4)l i mX-84、-2/+/+17+3 7/+X?+1(5)l i m-(s i nx +cos x)2 +/V)9.计算下列极限.r f l 1 、(1)l i m-7-*-小 殿 一 睛(4)l i mX f+o c(J x +4-4)(5)l i m x:x-00 _I ex-)(6)l i m(l -x)ta n 3410.计算下列极限2 l i m(14-3x)s i nI(2)l i m(cos x)i n(i+x2)(3)l i m
15、 2-A-0X TO2l n(l +x)丫a r cta n x I ncos x元)X)吧11.计算下列极限(1)l i m (2)l i m(ex+x12.计算下列极限(1)讨论函数 x)=ex-,x oc i _&ia r cta n x题型三、无穷小的比较1.设q =(以九4 一1),。2=4 皿(1+勿),。3 =也 工 1 一1.当x 0 时,以上3 个无穷小量按照从低阶到高阶的排序是()(A)a ,外,%(B)a2,a3,a,(C)a2,ava3(D)%吗 吗2.当xf 0 时,用。(x)表示比x高阶的无穷小,则下列式子中错误的是()(A)=o(x3)(B)o(x)-o(x2)=
16、o(x3)(C)0(%2)+0(%2)=0(*2)(D)O(x)+O(x 2)=0(%2)3.当x -0 时,eta nx -e 与x 是同阶无穷小,则 为()(A)1(B)2(C)3(D)44 .设当x-0 时,(1一(:05%)111(1+%2)是比人诂%”高阶的无穷小,x s i nx 是比卜一1)高阶的无穷小,则正整数n 等 于()(A)1(B)2(C)3(D)45.当x 7 0 时,。(力=小 与.(力=J l +x a r cs i nx-J cos x 是等价无穷小,贝IJk35题型四、求数列极限1.l i m“TOOn ta n 一n2.设常数a*2则 l i m I n“TO
17、On-2na+1n(l-2)3.l i mco4.设数列 x a 满足0%o o I 犬 )5.l i m 姐+2+3=.一 86.l i m1 2 12-1 J-+J-=n+n+l +2+题型五、已知极限求未知参数(M A1.已知l i m-ax-b=0,X T8(X+1 J(A)a-,b-(C)a=,b=-1其中。力是常数,则()(B)a=-1,Z?=1(D)a=-1,Z?=-1t z ta nx +Z?(l-cos x)2.l i m-4=2,其中/+c 2 w o,则 必 有()s 0cl n(l _2x)+d(l-产)(A)b=4d(B)b=-4d(C)a=4c(D)a=-4c-1
18、13.若 l i m a ex=1,则 a 等 于()3 x x)(A)0 1(C)2(D)3题型六、讨论函数连续性和间断点的类型-2,/、(cosX)x,X W O一 c u 一+E l1.已知/(X)=在x =0处连续,则a=_.a,x =036sin2x+e2ax-n_ v I I2者/(x)=J x,在(-8,+8)上连续,贝 ija =a,x=03.设/(无)在(一8,+8)内有定义,且lim/(九)=a,g(x)=0),A x 为自变量x 在点/(%0)处的增量,与办在点与处对应的增量与微分,若 A x 0,则()(A)0 力 Ay(B)0 Ay(C)Ay dy0(D)dy Ay
19、=0)由方程e+6移+/-1 =0确定,贝i y (O)=2)显函数求导法则总结例6设函数/(%)=1*_ 1)付*_2)心 _ ),其 中n为 正 整 数,求/(0).47xA cos-,若尤 wO,例7设/(x)=/什(其 导 函 数 在X=O处连续,则几的取值范围是八 右x=0,3)高阶导数例8求函数/(无)=尤2 1n(1+x)在0点的100阶导数/(100)(0).48第二节中值定理和导数的应用一、三大中值定理考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?49例 1 证明 a r cta n ex+a r cta n ex=.2例2设/(%)在 句 连 续,在(a,。)可导,证明:至e(a,
20、。)使得吗-唳0=/+疗 b-a例3例X)在 a,/连 续,在(a,b)可 导 且/(a)=/1(力=0,证明:We (a,份 使 得,+处)=050例4 /(x)在 0,1连续,在(0,1)可导,且满足/(0)=/=0,/(;)=1,证明1)存在 7(;/),/()=7;2)VX,存在 o,i),使得尸e)/e)9=i.二、洛必达法则考研大纲的要求是什么?51考什么?怎么考?片 一 sinx+x例 1 lim-例2求lim(上 二 一 工x-0 1-e x x52例3设/(x)二阶可导,/(0)=0,r(0)=t r(0)=2,求极限一三、泰 勒 定 理(泰勒公式)考研大纲的要求是什么?53
21、考什么?怎么考?541 x例1求f(x)=在x=0处的带Peano余项的n阶泰勒展开式.1 +x例2求lim工 一 0cosx-e 2x2ln(l-x)+x例3若函数/(x)具有三阶连续导数,且 物sin 6?J)=0,利用泰勒公式求极限.6+/(x)lim-X TO r55四、单调性、极值、最值和不等式证明1.单调性考研大纲的要求是什么?考什么?怎么考?例 1设函数“X),g(x)是大于零的可导函数,且/(x)g(x)(x)g x)0,则当a x/S)g(x);/(x)g(a)/(a)g(x);(C)/(x)g(x)/g(b);(D)F(x)g(x)f(a)g(a).56例2设函数J(x)在
22、区间-2,2上 可 导,且/(x)/(X)0,则()(A)-13 1)/(0)而“光E2.极值考研大纲的要求是什么?57考什么?怎么考?例3已知/(x)在x =0的某个邻域内连续,且/=0,吟J=2,则在点x =0处 1 cos X“X)()(A)不可导(C)取得极大值(B)可导,且/(0)/0(D)取得极小值58例4求函数y=x+3(l-x)3的极值.例5设y=火刈由方程23-2丫2+2孙 一/=确定,求y=y(x)的极值点和极值.593.不等式证明例6 设xw(O,l),证 明(1 +%)1 1?(1 +%)0)实根的个数.七、渐近线63例1已知:曲线=匕二,贝IJ (1-e*A没有渐近线
23、C仅有铅直渐近线B仅有水平渐近线D既有水平渐近线也有铅直渐近线9x例2曲线y=-的斜渐近线方程为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.2x+l例3曲线y=工+In(1+的渐近线条数为入64第二章课后练习题型一、可导性的讨论1 .设函数/(X)在x=0 连续,则下列命题错误的是()(A)若 吧 与 存 在,则/(0)=0 若 V/(+J(T)存在,则/=0(C)若lim 存在,则/(0)存在(D)若 lim x)+/(T),则/(0)存在x-0 x A0 x2.设/(0)=0,/(在 x=0 可导的充要条件的是()/(1-c o s h)f(-eh(A)l i m 存在(B)l i
24、 m-存在/T O力 TO h(C)lim;)存在(D)lim/(2 2一/()存在h 0/1 O h3.设/(x)可 导/(x)=引(l+k in x|),则 0)=0 是尸(x)在 x=0 可导的()(A)充分必要条件(B)充分非必要条件(C)必要非充分条件(D)既非充分也非必要条件4.函 数/(另=(/+炉,3一.的不可导点的个数是()(A)3(B)2(C)1 (D)05.设函数/(x)在 x=0 处可导,且 0)=0,贝打盘一号一=()(A)-2/(0)(B)-r()/(D)06.设函数/(九)在区间(3 )内有定义,若当龙-3 )时,恒 有|/(%)上 氏 贝卜=()必是“X)的()
25、(A)间断点(B)连续而不可导的点(C)可导的点,且/(0)*0(D)可导的点,且/(0)=065题型二、求显函数导数及特殊函数导数“、x a r cta n ,x 0/、1.设/(x)=X,试讨论/(X)在x =0处的连续性.0,x =002.设x)=*5,其中g(x)有二阶连续导数,且g(0)=l,g =一10,x =0(1)求/(X)(2)讨 论/(X)在(-8,+8)上的连续性3.设y=x+e 2,则川皿二 74.设 y=a r cta n ex-I n5.设 y=cos (x2)s i n2 贝 ij/=.6.设函数y=y(x)由方程I n(Y+y)=_?+s i nx确定,则卡|v
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