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(A)234 (B) (C) 343(D)5.广义积分 (A)
1
???0xdx为( D ).
(1?x)3?1 (B) 0 (C)?11 (D) 22三、 计算题:(计算题必须写出必要的解题过程,只写答案的不给分.本题共
10个小题,每小题6分,共60分).
2.
?计算极限 limx?0x0x0tantdtx2.
?解: limx?0tantdtx2=limtanx (5分)
x?02x =
1 (6分) 22.计算函数 y?x21?x的导数 y?. 1?x解1: 两边取对数,得 lny?2lnx? 两边求导数
11ln(1?x)?ln(1?x) (1分) 22y?211??? (4分) yx2(1?x)2(1?x)1??2? 2??x1?x? y??y? =x21?x?21? (6分) ??2?1?x?x1?x? _
解2: 由于y?elnx21?x1?x?e12lnx?[ln(1?x)?ln(1?x)]2,所以
y??e12lnx?[ln(1?x)?ln(1?x)]21???21?1???x2?1?x1?x?? (4分)
???? =x21?x?21? (6分) ??2?1?x?x1?x?y3 计算由隐函数 e?xlny确定的函数 y?f(x)的微分dy. 解: 方程两边关于x求导数,把 y看成x的函数. y?e?lny?yxy? (3分) y解得 y??ylny (4分)
yey?xylnydx (6分)
yey?x所以函数y?f(x)的微分 dy??5. 判别正项级数
?n?1nln(1?1)的敛散性. n2解1: 由于ln(1??1n111a?nln(1?)??,所以 )?n3 (3分)2222nnnnn2已知级数
?n?11n32(p??3?1)收敛 (5分) 2由比较判别法知级数
?n?1nln(1?1)收敛. (6分) n211)ln(1?)n2?limn2=1 (4
n??1132nn2解2: 取bn?1n32,liman?limn??bn??nnln(1?分) 因为级数
?n?1?1n32收敛 (5分)
_
所以原级数
?n?1?nln(1?1)收敛。 (6分) 2n5. 计算不定积分
?dx x(1?x)解1:
?dxd(x)=2? (4分) 2x(1?x)1?(x)x?C (6分)
=2arctan解2: 设 t?
x,则x?t2,dx?2tdt,于是
?dx2tdt=? (4分) 2t(1?t)x(1?x) =2dt?1?t2
=2arctant?C (5分) =2arctan6. 求幂级数
?nx?C (6分)
2n?3xn?0的收敛半径与收敛区间.
un?13n?1x2(n?1)?lim?3x2 (2分 ) 解: 当 x?0时,limn2nn??un??3xn1 所以当 3x?1,即|x|? 时,幂级数
32?3xnn?0?2n收敛;当 3x?1,
21即|x|?时,幂级数
3分)
n2n所以幂级数的收敛半径R?3?x发散,n?0?1 (331由于 x??时,级数
3?3xnn?0?2n成为
n?0?1 发散。 (5分)
?因此幂级数收敛区间为 (?11. 计算定积分
11,) (6分) 33??0xsin2xdx
_
解: 由于公式 sinx?
?21(1?cos2x),所以 21?x(1?cos2x)dx (2分) ??0021?1?1? =?(x?xcos2x)dx??xdx??xcos2xdx
202020xsin2xdx=
x2?1? =?xdsin2x ( 3分)
404?0 =
?24?xsin2x?1???sin2xdx (5分) 0404?1 =?cos2x
048?2 =
?24 (6分)
dyx(1?y2)?12. 计算微分方程 满足初始条件 y(0)?1的特解. dxy(1?x2)解: 分离变量得
ydyxdx? (2分) 221?y1?x 两边积分
ydyxdx??1?y2?1?x2
1d(1?y2)1d(1?x2)??于是有? 221?y21?x2 即
111ln(1?y2)?ln(1?x2)?C (4分) 22222 或 ln(1?y)?ln(1?x)?C
将初始条件y(0)?1代入得 C?ln2 (5分) 所求特解是 y?2x?1 (6分) 13. 计算函数 y?sin(lnx)的二阶导数 y??.
22cos(lnx) (3分) x?sin(lnx)?cos(lnx)sin(lnx)?cos(lnx) y??? (6分) ??22xx解: y?? _
14. 将函数 y?lnx展成(x?1)的幂级数并指出收敛区间. 解: 因为 y?lnx?ln[1?(x?1)] (1分)
x2x3?? 根据幂级数展开式 ln(1?x)?x?23?(?1)n?1xn?n,
?1?x?1 (2分)
于是
(x?1)2(x?1)3lnx?(x?1)???23?(?1)n?1(x?1)n?n (5分)
收敛区间是 x?(0,2] (6分)
四、综合题(本题4个小题,共30分) 1. [本题7分] 设0?a?b,证明不等式 a证明: 设f(x)?x,nn?1bn?an??bn?1n(b?a)(n?2,3,)
n?2, ( 2分 )
则 f(x)在闭区间[a,b]上满足 Lagrange定理条件, 于是存在一点??(a,b),使
f(b)?f(a)?f?(?) (3分)
b?abn?an?n?n?1 (4分) 即
b?a因为n?2且a???b,所以 a因此 nan?1n?1??n?1?bn?1, (5分)
bn?anbn?ann?1n?1?bn?1. (7分) ??nb,从而a?n(b?a)b?a2.[本题7分]设函数f(x)?x2?值与最小值. 解: 由于定积分
?20f(x)dx,求f(x)在区间[0,2]上的最大
?20f(x)dx是一确定的实数,设?f(x)dx?k (1分)
02对f(x)的等式两边积分有