大一高数期末考试题及答案.pdf
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1、赵兰春 电子一班.设/(x)=c o s x(x+卜 访 x|),则在 x=0处有().(A),(0)=2 (B)r(0)=l (C)/(0)=0 (D)/(x)不可导.设a(x)=,J3(x)=3-3 x,贝!J当x-l时()2 .l +x.(A)&(x)与夕(X)是同阶无穷小,但不是等价无穷小;(B)或均与以是等价无穷小;(C)次刈是比例x)高阶的无穷小;)夕(x)是比次灯高阶的无穷小.3 .若?()=I一,其 中/(x)在 区 间 上 二 阶 可 导 且,(x)0,则().(A)函数口幻必在x=0处取得极大值;(B)函数2 x)必在=()处取得极小值;(C)函数口处在x=0处没有极值,但
2、点(,)为曲线y=尸(幻的拐点;(D)函数 在x=0处没有极值,点(0,产(。)也不是曲线 =/(乃的拐点。4.设“X)是连续函数,且/(x)=x+2f,则/(x)=()X2 X2-F 2(A)2 (B)2 (C)x-1(D)x+2.二、填 空 题(本 大 题 有4小 题,每 小 题4分,共16分).l i m (1+3 x)j =5.X T o已 知 任 是/(x)的一个原函数,贝I j1/(x)任d x=6.xJ x1.z 兀 2 2 n-1l i rn(c o s F c o s-F+c o s-/r)7.T8 n n n n .I x2 a rc si n x+1,-/dx=A/178
3、.I .三、解 答 题(本 大 题 有5小题,每 小 题8分,共40分)9.设函数片双幻由方程e+si n(个)=1确定,求?(*)以及7().-d x.10.,x(l+x)xe x,x 0 -it-求 f/(x)d r.V 2 x-x2,0 x(x.ex+y+ycos(xy)ex+y+xcos(xy)X =0,y=0 y0)=-110.解:w =x7 7x6dx-du原式7 Jw(l+w)7=y(In I w I -2 In I M+11)+c)du1 7 2 7=In I x71 In 11+x71+C7711.解:工xexdx+y)2 x-x2dxxd(-ex)+y l-(x-l)2dx
4、=-xe-x e cos2(令x-1=sin 6)一 2=2 夕 1412.解:由八)=,知g()=。X1 f(u)dug(x)=f(xt)dt=-5-0 x(xwO)xxf(x)-jf(u)dug(x)=-3-(x H 0)Xxf(x)-jf(u)dulim g(x)=lim-%-X TO X TO X,A A_.2-2,g(x)在 x=0 处连续。dy 2-1-v =Inx13.解:dx x-dx,dxy=eJx(Je x lnxrfx+C)1 f 1 2=xlnx x+Cx3 9J(1)=1,C=O j=1 x ln x-|x四、解答题(本大题10分)14.解:由已知”=2 d x +y
5、,将此方程关于x求导得7 =2y+y特征方程:r2-r-2 =0 解出特征根:。=-1,-2=2.其通解为 y=Cye-x+C2e2xc =2=1代入初始条件y()=y()=l,得 1 35 2-3y=ex+e2x故所求曲线方程为:3 3五、解答题(本大题10分)j-In x0=(x-x0)15.解:(1)根据题意,先设切点为a。,皿*。),切线方程:/由于切线过原点,解出“o=e,从而切线方程为:y=-xA=i(ey-ey)dy=-e-1则平面图形面积 0 2V.=-%e 2(2)三角形绕直线x=e 一周所得圆锥体体积记为,则 3曲线了=E x 与x 轴及直线*=e 所围成的图形绕直线x=e
6、 一周所得旋转体体积为 V21V2=jr(e-ey)2dy0V=V.-V2=(5e2-12e+3)D 绕直线x=e 旋转一周所得旋转体的体积*2 6六、证明题(本大题有2 小题,每小题4 分,共 12分)9 1 (I /(2)=q(T-q)f&)-q Q-q)f&)0故有:q iJ/(x)d x q f(x)dxo o 证毕。17.F(x)=,0 x s in x +T xwO。处连续,则a =(D).)e(D)1/g+/?)-2/?)一4.设八x)在点x =a处可导,那么2。一(A)3/(a)(B)(C)八。)(D)3.(A)1(B)li mh(A ).2 /(a)2/二、填空题(本大题有4
7、小题,每小题4分,5.极限6.由1li m.1 0exyln(x +Q)-ln X+y I n x =c os 2x(a 0)的值是确 定 函 数si n t zXax =00共1 6分)a.y(x),则导函数-.0,2%-3+5 2 =6都平行,则直x-1 _ y-2 _ z-3线/的方程为 一=r=二78 .求函数丁=2 x-ln(4 x)2的单调递增区间为(-8,0)和(1,+8 ).三、解答题(本大题有4小题,每小题8分,共32分)li m9.计算极限I。(l+x)“-ex解:.(l+x)A-eli m-X TO x-ln(l+x)-lex=e li m-3 x-1e li mx-0l
8、n(l+x)-x210.已知:I 万 1=3,花 1=2 6,a-b=30 ,求 I 万 x 5 l。解:a-b 5 八 匚 1 2c o sd=p-7 =,si n =v l-c os 6=同 W 1 3 1 32 x B|=72F(x)=J(x-f)/(f)J r x G a,b 11.设/(x)在m 加上连续,且。,试求出厂(%)。X XFx=x f dt-tf dt解:a aX XF(x)=f(t)dt+xf(x)-xf(x)=尸(x)=f Mf C O S X .I x dx.12.求,si n xr cos x_ _ 2 卜1si n x解:si n3x 2 J=xsi n si
9、n xdx=xsi n x c ot x +C2 2 J 2 2四、解 答 题(本大题有4小题,每小题8分,共 32 分)2xV=-1 4.求函数 1 +X2的极值与拐点.解:函数的定义域(8,+00),2(1 x)(l +x)f t 4 x(3 厂)(1+马 2 L(1+0 3令y =得 x 1=1,x2=-i)x 2=t 是极小值点极大值y(D =i,极小值八一1)=一 1令 y=得 X3=0,X4=6,x5=SX(-00,-6)(-6,0)(0,6)(百,+8)y一+V3 V3故拐点(-6,-2 ),(0,0)(3 ,2)i s.求由曲线)=彳 与 y =3x-所围成的平面图形的面积解:
10、=3x-x2,x3-1 2 x +4 x2=0,x(x +6)(%-2)=0,X j =-6,x2=0,x3=2.S=-3x +/)d x +1 (3x-x2-?)d x4 c 3 c 3 4zx 3 2 X、|O/3 2%X|2=(-1-6-x2-+)3 A,+-6(-2x-3-1-6-)Llo=4 5 +2-=4 7-3 31 6.设抛物线=4 一炉上有两点4-1,3),B(3,-5),在 弧 A B 上,求一点P(x。)使 A 4 B P 的面积最大.解:AB 连线方程:y +2 x-1 =0 AB=4y5点P 至 点 5 的距离T =*+/+3(T w x 3)V 5 V 5Z U8
11、P 的面积S(x)=L 4 技 -%+3=2(*+2 X+3)2V 5S,(x)=-4 x +4 当x=l S,(x)=OS(x)=-4 0,试证e2(l x)f x)=-4xe2x,x0,因 此/(x)在(o,+o o)内递减。在(0,+o o)内,/(x)尸(0)=0)在(,+o o)内递减,在(0,+0 0)内,/(X)/(0),即-x)-(l +x)0时,小(1 一 x)l冗/(x)=ta n x,0 x 1x+sin x,x ,则()(A)/,(0)/,(1)/(1)-/(0)(B)/,(0)/(1)-/(0)/,(1)(C)/,(1)/,(0)/(1)-/(0)(D)/-/(。)八
12、1)/(0)ri n“f2 si n xco s 4 x.r2z.3 4 M=-dx,N=J(sin x+co s x)a x_ 1 +X 上21.-2 2贝 IJ ()(A)M N P(B)P N M(C)P M N(D)N Ml d(x?a rcta n J x-1)=(2 设 J 7(x)d x=sin x+c,则 J r”(x)d x=(x-4 _ y _ z-53.直线方程2-机 n 6+p ,与 必/平面,丫次平面都平行,n2P =j(x2 sin3 x-co s4 x)dx2那么2,1,p的值各为()l ira =4.一 ()三 解 答 题(本 大 题 有 3 小题,每小题8 分
13、,共 24分)19 1 八x co s ,X 0XX X 4 试讨论/(X)的可导性,并在可导处求出了(X)3.设函数y=/(X)在(-8,+8)连续,在 中0时二阶可导,且其导函数尸(幻的图形如图所示,给出/a)的极大值点、极小值点以及曲线y=/a)的拐点。四解 答 题(本 大 题 有 4 小题,每小题9 分,共 36分)X+2、2 dxi.求不定积分j|l n x dx2.计算定积分;,x y z-1,x-1 y-2 z-=-/,:-=-=3.已知直线 1 2 3-2 5 46的平面方程。求过直线/,且平行于直线4.812-兀过原点的抛物线y=X-及y=0,x=所围成的平面图形绕x轴一周的
14、体积为5 ,确定抛物线方程中的a,并求该抛物线绕y轴一周所成的旋转体体积。五、综 合 题(本 大 题 有 2 小题,每小题4 分,共 8 分)1.设尸(x)=(x l)2/(x),其中/(x)在区间口,2上二阶可导且有 2)=0,试证明存在 (1 0)2.o(1)求/(X)的最大值点;1/(x)0 x3 x1 -CO S X _ 13x2-3f M=10.(8分)设/V).2x co s xx 0 ,试讨论/(x)的可导性,并在可导处求出x 0,fr(x)=2xco s+sin 八解:当 x x;当x 0 (x)=lAx?C O S-0 AOX =0 f (0)=l im-M=0 f (0)=
15、l im =1&T O+AX-Ax/(x)=011,x 0 x1X Xx 0)及 产 0,x=l所围成的平面图形绕x81 -冗轴一周的体积为5.求 4,并求该抛物线绕y 轴一周所成的旋转体体积.1 5 1 2V=(a x2)2dx=7r a1 n a解:o S o 57ia2 _ 81 万由已知得 5 5 故 =9 抛物线为:)=9/p r4 9V=27rx-9x2dx=18万 一=7r绕y轴一周所成的旋转体体积:。4 o 2五 综 合 题(每小 题4分,共8分)16.(4分)设尸(x)=(x-l)2/U),其 中 在 区 间 1,2 上二阶可导且有/=0.证明:存在4(1彳2)使得尸 =0。
16、证明:由/(X)在 1,2 上二阶可导,故尸(无)在 1,2 二阶可导,因(2)=0,故尸(1)=F=0在 1,2 上用罗尔定理,至少有一点与,(1/2)使尸(X o)二 尸(x)=2(x-l)/(x)+(x-l)2 fM 得尸=0在 1,X。上 对/(乃用罗尔定理,至少有点(1玉)2)尸 =017.(4 分).解:(1)x =l为/(X)的最大值点。/z(x)=(x-x2)si n2 x ,当 0 1,/,(x)=(x-x2)si n2 nx 0.当X1,r(x)=(x-x2)si n2 x 0o/为极大值,也为最大值。(2)/(x)=(f f 2)si n2 3/f(l)=t-t2)sin
17、2ntdt =过原点的切线方程为y =e x。、-ax5.已知/(x)=e,则 J x =x +c。_ 3 96.=2,b 2时,点(1,3)是曲线y =的拐点。二、计算下列各题:(共 3 6 分,每小题6分)1.求 y =(si nx)8 s*的导数。解:/=(e d nsi nx),=e C%si nx lnsi nx +c otx c osx)2.求 jsi n I n xdx解.jsi n I n xdx=x si n I n x -jc oslnx Jx=JI si n I n x -x c os I n%-jsi n I n xdx=g(x si n I n 九 一 x c os
18、I n x)+C卜芦。3.求 J J il o=yjx+5 I n I x+yl x I+C/(x)=ex,x 0k4.设 I*+1,x 0-x if。-(0)=1 =1x-0+xk=Tz1 1 1hm(i-=+/+.)5.求极限 f s J/+r 7 n2+22 yjn2+n2。解:1 1 1-H H 1 G+1 2 7H2+22 7 n2+n2=li m V2 8M1 Jn2+k2=ln(x +V l+x2)lo=ln(l+扬x +2y-z +l =0,2x-y +z =06.求过点(2,2,0)且与两直线5-+2-1=和 x-y +z =平行的平面方程。解:两直线的方 向 向 量分别为S
19、=(1,2,1)x(1,-1,1)=(1,2,-3),S2=(2,-1,1)x(1,1,1)=(0,-1,一1),平面的法向量/?=(1,-2,-3)x(0,=平面方程为x y+z=0。三、解答下列各题:(共2 8分,每小题7分)X =RCQS t d2 y1,设ly =R si nj 求 充。=-c otr解:dxdx-R si nf /?si n/2.求F a)=l T)”在-1,2上的最大值和最小值。解.尸(x)=x(x-l)=O,x =O,x =lF(O)=O,1)=,1)力=一一,F(1)=r t(t l)dt=,F(2)=t(t 1)dt=力6 4 32_ 5最 大 值 为 最 小
20、 值 为6 o3.设 y =y(x)由方程X(l+y 2)-ln(x 2+2y)=确定,求 y (0)。解:方程式1 +/)-ln(x2+2y)=0两边同时对 x求导(1+/)+2砂._2:+?=ox+2yx =0,y =将 2代入上式y,(o)=|O4 .求由丁=厂与旷=x围成的图形绕y轴旋转所得的旋转体的体积。解:V =b(y-g力3=一兀10四、证明题:(共12分,每小题6分)1.证明过双曲线q=1任何一点之切线与x,丫 二个坐标轴所围成的三角形的面积为常数。证明:双曲线孙=i上任何一点a,y)的切线方程为y _ y =-y(X-X)厂(0,y H ),(2x,0)切线与x轴、y轴的交点
21、为/1、Cc”八 s=x(y +)=2故切线与x,y二个坐标轴所围成的三角形的面积为 x2.设函数/(式)与g )在闭区间团,回上连续,证明:至少存在一点4使得f(&)g(x)dx=g)f M d x丁 明&R x)=g(x)d x f f(x)dxl止明:令 J.t L口(。)=尸(。)=0,由R one 定理,存在一点4厘外切,使尸C)=,即/)g(x)d x =g(4)f f(x)dx高 等 数 学 上 解 答(07)一、单项选择题(每小题4 分,共 16 分)1.f M=XCO SX_|S,nA l(-00 X +oo)A(A)奇函数;(B)周期函数;(C)有界函数;(D)单调函数2.
22、当x-0时,/(%)=(1-B =0,x Z =O,贝力 o(A)0;(B)-1;(C)1;(D)3二、填空题(每小题4分,共16分)1.曲线卜印11%上一点p的切线经过原点(0,0),点尸的坐标为(e )。.ta n x -x 1h m-=_2 .3 03 .方程/+6 孙+/1 =确定隐函数y=y(x),则y(O)=Q。4 .曲线y=V、x =l 与X 轴所围图形绕X 轴旋转一周所得旋转体的体积为7 1三、解下列各题(每小题6 分,共 3 0 分).2r/(,x)、=rh m(/-s-m-x ),、1.已知 f s t,求/(X)。/(x)=l i m(?Si n Vy=e T i n,解
23、:tf(x)=-e-si n 21tsi n 2x r i n(l nx)+Jx2 .求不定积分 I nx .解:加 2)+启d x =dx-x l n(l n x)-d x+d xJ I nx Jl nx如谶=xln(lnx)+Cr12/Sinxr7、Ix(-+x)dx3.计算定积分L1+x4o解:L尤2(言以+爪7)公=(/忘了)公+产2署dr=(X2V1-X2)JX+O.r=sin/=2I2sin21cos2tdt_71If 1+sinx,-ax4.求不定积分Jl+cosxorl+sinx.r1,rsinx,-ax-dx+-ax解:J1+cosx,1+cosxJ1+cosx1r2x,r
24、dcosx=sec-ax-2J2J1+cosxx=tan In11+cosxI+C25.已知/On尤)=x,且/=e+l,求/(x)。解:令lnx=f,f(t)=ef(x)=e+C/=e+l,/(x)=/+l四、(8分)设/(X)对任意x有/(尤+D=2/(x),且/二一二求产。解:由/(x+D=2/(x),/=2/(0)x-1.lim%+DT(l)r-0f.m2/(z)-2/(0)ff0f=2/(0)=7五、(8分)证明:当xl时,-1)比%(%-1)2。证明:只需证明(x+Dlnxx-l。令/(x)=(x+1)Inx-x+1/(x)=lnx+0/、1、X,/(X)在+00)单调递增。/。)
25、=0,当xl时,/U)0ogp(x2-l)lnx(x-l)2o六、(8分)已知尸一 厂)/(/辿,尸连续,且当x-0时,F(X)与炉为等价无穷小量。求广()。解:1 XF(x)=f(x2-z2)/W?=x2 pW r-fr/W r/(x)2xf t)dt+x2f x)-x2f(x)=2 x/劝“I .v-0 x X TO七、(8 分)设有曲线y=4 x?(O Wx Wl)和直线y=c (0 c 4)。记它们与y 轴所围图形的面积为4,它们与直线x =l 所围图形的面积为4。问c 为何值时,可使A=4+A 2 最小?并求出A 的最小值。A(c)=V c-1令A(C)=V 7-1=O,得C=1。A
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